本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種倒裝芯片鍵合裝置及鍵合方法。

背景技術(shù)：

倒裝芯片鍵合工藝是將芯片與載片連接形成的一種互連形式。由于電子產(chǎn)品朝著輕、薄和小型化的方向發(fā)展，使得芯片鍵合技術(shù)的應(yīng)用日益增多，將芯片鍵合工藝與晶圓級(jí)封裝工藝相結(jié)合，能夠制作出封裝尺寸更小、性能更高的封裝形式。另外，由于能夠事先知道芯片的kgd(knowgooddie，知道合格芯片)，如果將芯片鍵合工藝與硅通孔(tsv)工藝相結(jié)合，能夠制作出成本和性能更有競爭力的三維立體結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的芯片倒裝鍵合設(shè)備，是通過與芯片尺寸大小匹配的吸頭將單個(gè)芯片從源端拾取后，再通過機(jī)器對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)將芯片與載片的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)后，直接將芯片壓合在基底上形成互連。由于整個(gè)工藝流程都是串行完成，對(duì)于下壓鍵合時(shí)間長的工藝，產(chǎn)率非常低，難以滿足量產(chǎn)需求，同時(shí)鍵合精度較差。

圖1是倒裝芯片鍵合工藝流程示意圖，如圖1所示，預(yù)鍵合芯片2以器件面3向上的方式放置在承載臺(tái)1上，采用機(jī)械手抓取和翻轉(zhuǎn)的方式將鍵合芯片2接合到基底4上，鍵合芯片的間距l(xiāng)可根據(jù)不同工藝需求調(diào)整?，F(xiàn)有的倒裝芯片鍵合方案示意圖如圖2所示，首先通過翻轉(zhuǎn)機(jī)械手5拾取一顆承載臺(tái)1上的芯片并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，再將芯片交接給轉(zhuǎn)機(jī)械手6，機(jī)械手6運(yùn)動(dòng)到基底4上方后，通過ccd7將芯片正面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和基底4上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)后將芯片下壓完成鍵合。該方案的缺點(diǎn)是：整個(gè)工藝流程都是串行完成，對(duì)于下壓鍵合時(shí)間長的工藝(例如30秒)，由于一次只能鍵合一顆芯片，使得產(chǎn)率非常低，難以滿足量產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種倒裝芯片鍵合裝置及鍵合方法，每次能夠完成多個(gè)倒裝芯片的鍵合，節(jié)省鍵合時(shí)間，提高鍵合產(chǎn)率，并且實(shí)現(xiàn)高精度的鍵合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種倒裝芯片鍵合裝置，包括：供應(yīng)單元，被配置為從載片中分離倒裝芯片及提供所述倒裝芯片；所述供應(yīng)單元包括翻轉(zhuǎn)裝置，用于拾取并翻轉(zhuǎn)所述倒裝芯片，以使所述倒裝芯片的上表面和下表面顛倒；

轉(zhuǎn)接單元，被配置為從所述翻轉(zhuǎn)裝置接合所述倒裝芯片，所述轉(zhuǎn)接單元能夠接合多個(gè)倒裝芯片；

位置調(diào)整單元，被配置為調(diào)整所述轉(zhuǎn)接單元上倒裝芯片的位置；

鍵合單元，被配置為將所述轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片鍵合到基底上；

傳輸單元，被配置為在x方向上傳輸所述轉(zhuǎn)接單元；所述供應(yīng)單元、位置調(diào)整單元與鍵合單元按順序在x方向上排列；以及

控制單元，被配置為控制上述各單元的運(yùn)動(dòng)。

可選的，所述供應(yīng)單元包括彈出裝置，所述彈出裝置被配置為從所述載片中彈出所述倒裝芯片，以使所述倒裝芯片從所述載片突起，以及所述翻轉(zhuǎn)裝置提取突起的所述倒裝芯片。

可選的，所述彈出裝置包括在z方向上依次連接的彈出機(jī)構(gòu)、第一吸附機(jī)構(gòu)與第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述彈出機(jī)構(gòu)被配置為彈出倒裝芯片；所述第一吸附機(jī)構(gòu)被配置為吸附放置倒裝芯片的載片；所述第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置為在y方向上移動(dòng)所述彈出機(jī)構(gòu)與第一吸附機(jī)構(gòu)。

可選的，所述翻轉(zhuǎn)裝置包括電機(jī)、第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接所述電機(jī)與第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接件以及與所述第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)在z方向上相連接的第二吸附機(jī)構(gòu)；所述第二吸附機(jī)構(gòu)被配置為吸附倒裝芯片；所述第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置為在z方向上移動(dòng)所述第二吸附機(jī)構(gòu)；所述電機(jī)被配置為翻轉(zhuǎn)所述第二吸附機(jī)構(gòu)與第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

可選的，所述位置調(diào)整單元包括第一測量系統(tǒng)與位置調(diào)整裝置；所述第一測量系統(tǒng)被配置為測量所述轉(zhuǎn)接單元上倒裝芯片的位置；所述位置調(diào)整裝置被配置為調(diào)整所述倒裝芯片在所述轉(zhuǎn)接單元上的位置。

可選的，所述位置調(diào)整裝置包括支撐機(jī)構(gòu)、第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)與第三吸附機(jī)構(gòu)；所述支撐機(jī)構(gòu)被配置為支撐所述第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)被配置為移動(dòng)所述第三吸附機(jī)構(gòu)至所述轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片位置處；所述第三吸附機(jī)構(gòu)被配置為吸附所述轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片。

可選的，所述鍵合單元包括第二測量系統(tǒng)與第三測量系統(tǒng)；所述第二測量系統(tǒng)被配置為測量所述轉(zhuǎn)接單元的位置；所述第三測量系統(tǒng)被配置為測量所述基底的位置。

可選的，所述第一測量系統(tǒng)、第二測量系統(tǒng)與第三測量系統(tǒng)均通過測量標(biāo)記的位置來獲得設(shè)置標(biāo)記對(duì)象的位置，其均包括第一測量支路與第二測量支路，所述第一測量支路包括第一照明單元與第一探測單元，所述第一照明單元用于向標(biāo)記提供照明光源，所述第一探測單元相應(yīng)地將標(biāo)記成像并測量其位置，所述第二測量支路包括第二照明單元與第二探測單元，所述第二照明單元與所述第一照明單元完全相同，所述第二探測單元與所述第一探測單元完全相同；其中，所述標(biāo)記均包括相互正交的x向標(biāo)記與y向標(biāo)記，所述第一測量支路測量x向標(biāo)記的位置，所述第二測量支路測量y向標(biāo)記的位置。

可選的，所述第一測量支路的光軸在所述標(biāo)記上的投影與所述y向標(biāo)記平行，所述第二測量支路的光軸在所述標(biāo)記上的投影與所述x向標(biāo)記平行。

可選的，所述第一照明單元包括寬帶光源、照明鏡組與成像前組，所述第一探測單元包括成像后組與圖像傳感器；所述寬帶光源提供的寬帶光，傾斜入射通過所述照明鏡組與成像前組后照射到x向或y向標(biāo)記上，經(jīng)x向或y向標(biāo)記反射后，再經(jīng)過所述成像后組，將標(biāo)記成像到圖像傳感器上，圖像傳感器輸出的圖像經(jīng)過圖像處理之后，獲得所述標(biāo)記的位置信息。

可選的，所述供應(yīng)單元還包括第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)，所述鍵合單元還包括第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)；所述第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)被配置為放置載片，所述載片用于向轉(zhuǎn)接單元提供倒裝芯片；所述第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)被配置為放置基底，所述基底用于與轉(zhuǎn)接單元提供的倒裝芯片進(jìn)行鍵合。

可選的，所述倒裝芯片鍵合裝置還包括載片承載單元、基底承載單元、第一傳輸裝置與第二傳輸裝置；所述載片承載單元被配置為承載多個(gè)待提供倒裝芯片的載片；所述基底承載單元被配置為承載多個(gè)完成芯片鍵合之后的基底； 所述第一傳輸裝置被配置為從所述載片承載單元抓取載片并傳輸至所述第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)；所述第二傳輸裝置被配置為從所述第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)抓取基底并傳輸至所述基底承載單元。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種倒裝芯片鍵合方法，包括以下步驟：

步驟s01：供應(yīng)單元將倒裝芯片從載片中分離，翻轉(zhuǎn)裝置將所述倒裝芯片拾取并翻轉(zhuǎn)；

步驟s02：轉(zhuǎn)接單元從所述翻轉(zhuǎn)裝置接合所述倒裝芯片；

步驟s03：重復(fù)步驟s01與步驟s02，直至完成所述轉(zhuǎn)接單元上所有的倒裝芯片的接合；

步驟s04：傳輸單元將所述轉(zhuǎn)接單元傳輸至位置調(diào)整單元的測量區(qū)域，所述位置調(diào)整單元調(diào)整所述轉(zhuǎn)接單元上倒裝芯片的位置；

步驟s05：所述傳輸單元將所述轉(zhuǎn)接單元傳輸至鍵合單元的測量區(qū)域，所述鍵合單元將所述轉(zhuǎn)接單元上所有的倒裝芯片鍵合到基底上。

可選的，在步驟s01中：第二傳輸單元從載片承載單元中抓取載片并傳輸至第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)，第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)將載片上倒裝芯片移動(dòng)到預(yù)定拾取的位置，彈出裝置從所述載片中彈出倒裝芯片，翻轉(zhuǎn)裝置提取由所述彈出裝置彈出的倒裝芯片，并將所述倒裝芯片進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

可選的，在步驟s04中，所述位置調(diào)整單元中的第一測量系統(tǒng)測量所述轉(zhuǎn)接單元上倒裝芯片的位置，所述位置調(diào)整單元中的位置調(diào)整裝置根據(jù)測量數(shù)據(jù)調(diào)整所述倒裝芯片在所述轉(zhuǎn)接單元上的位置。

可選的，在所述第一測量系統(tǒng)測量所述轉(zhuǎn)接單元上倒裝芯片的位置之后，還包括：傳輸單元根據(jù)測量結(jié)果將所述轉(zhuǎn)接單元傳輸至位置調(diào)整單元的精確測量區(qū)域，然后再由所述位置調(diào)整裝置根據(jù)測量數(shù)據(jù)調(diào)整所述倒裝芯片在所述轉(zhuǎn)接單元上的位置；并且上述過程至少重復(fù)一次。

可選的，在步驟s05中，所述鍵合單元中的第二測量系統(tǒng)測量所述轉(zhuǎn)接單元的位置；第三測量系統(tǒng)測量所述基底的位置，根據(jù)測量結(jié)果，傳輸單元攜帶轉(zhuǎn)接單元至鍵合單元的鍵合位置，第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)攜帶基底至鍵合單元的鍵合位置，完成倒裝芯片的鍵合。

可選的，在步驟s05之后還包括：所述轉(zhuǎn)接單元與倒裝芯片分離，所述傳 輸單元將所述轉(zhuǎn)接單元傳輸至初始位置。

可選的，完成整片基底的鍵合之后還包括：第三傳輸單元抓取基底并傳輸至基底承載單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的倒裝芯片鍵合裝置及鍵合方法的有益效果如下：

1、本發(fā)明通過在倒裝芯片鍵合裝置中設(shè)置轉(zhuǎn)接單元，能夠接合多個(gè)倒裝芯片，使用傳輸單元將轉(zhuǎn)接單元傳輸至鍵合單元進(jìn)行鍵合，一次能夠完成多個(gè)倒裝芯片的鍵合，節(jié)省了鍵合時(shí)間，提高了鍵合產(chǎn)率；并且在所述轉(zhuǎn)接單元傳輸?shù)倪^程中經(jīng)過位置調(diào)整單元，由位置調(diào)整單元對(duì)轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片的位置進(jìn)行調(diào)整，從而保證后續(xù)鍵合過程中倒裝芯片位置的精度，從而實(shí)現(xiàn)高精度的鍵合；

2、在供應(yīng)單元中設(shè)置彈出裝置，包括彈出機(jī)構(gòu)與第一吸附機(jī)構(gòu)，第一吸附機(jī)構(gòu)吸附載片，彈出機(jī)構(gòu)從載片中將倒裝芯片彈出，以使倒裝芯片很容易從載片中分離，從而防止翻轉(zhuǎn)裝置直接從載片中提取倒裝芯片時(shí)的延時(shí)，從而提高了工作效率；

3、在測量系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)照明單元與兩個(gè)探測單元，第一照明單元與第一探測單元匹配探測x向標(biāo)記的位置，第二照明單元與第二探測單元匹配探測y向標(biāo)記的位置，通過對(duì)x向和y向標(biāo)記的分開測量，消除了垂向測量信號(hào)對(duì)水平向測量信號(hào)的串?dāng)_，提高了測量的精度。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的倒裝芯片鍵合工藝流程示意圖。

圖2為現(xiàn)有的倒裝芯片鍵合方案示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的倒裝芯片鍵合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的彈出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的位置調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第一測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第一照明單元與第一探測單元的結(jié)構(gòu)示意 圖

圖9為本發(fā)明實(shí)施例二所提供的倒裝芯片鍵合方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)對(duì)此作為本發(fā)明的限定。

本發(fā)明的核心思想是：通過在倒裝芯片鍵合裝置中設(shè)置轉(zhuǎn)接單元，能夠接合多個(gè)倒裝芯片，使用傳輸單元將轉(zhuǎn)接單元傳輸至鍵合單元進(jìn)行鍵合，一次能夠完成多個(gè)倒裝芯片的鍵合，節(jié)省了鍵合時(shí)間，提高了鍵合產(chǎn)率；并且在所述轉(zhuǎn)接單元傳輸?shù)倪^程中經(jīng)過位置調(diào)整單元，由位置調(diào)整單元對(duì)轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片的位置進(jìn)行調(diào)整，從而保證后續(xù)鍵合過程中倒裝芯片位置的精度，從而實(shí)現(xiàn)高精度的鍵合。

【實(shí)施例一】

請(qǐng)參考圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的倒裝芯片鍵合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述倒裝芯片鍵合裝置包括：供應(yīng)單元10，被配置為從載片100中分離倒裝芯片及提供所述倒裝芯片；所述供應(yīng)單元10包括翻轉(zhuǎn)裝置11，用于拾取并翻轉(zhuǎn)所述倒裝芯片，以使所述倒裝芯片的上表面和下表面顛倒；轉(zhuǎn)接單元20，被配置為從所述翻轉(zhuǎn)裝置11接合所述倒裝芯片，所述轉(zhuǎn)接單元20能夠接合多個(gè)倒裝芯片；位置調(diào)整單元30，被配置為調(diào)整所述轉(zhuǎn)接單元20上倒裝芯片的位置；鍵合單元40，被配置為將所述轉(zhuǎn)接單元20上的倒裝芯片鍵合到基底400上；傳輸單元50，被配置為在x方向上傳輸所述轉(zhuǎn)接單20元；所述供應(yīng)單元10、位置調(diào)整單元30與鍵合單元40按順序在x方向上排列；以及控制單元60，被配置為控制上述各單元的運(yùn)動(dòng)。所述載片100上設(shè)置有一組倒裝芯片，在所述倒裝芯片上都設(shè)置有芯片標(biāo)記，在圖3中僅標(biāo)示出了一個(gè)倒裝芯片200，以及一個(gè)芯片標(biāo)記201。

本發(fā)明所提供的倒裝芯片鍵合裝置，設(shè)置能夠從供應(yīng)單元接合多個(gè)倒裝芯 片的轉(zhuǎn)接單元，使用傳輸單元將轉(zhuǎn)接單元傳輸至鍵合單元進(jìn)行鍵合，一次能夠完成多個(gè)倒裝芯片的鍵合，節(jié)省了鍵合時(shí)間，提高了鍵合產(chǎn)率；并且在所述轉(zhuǎn)接單元傳輸?shù)倪^程中經(jīng)過位置調(diào)整單元，由位置調(diào)整單元對(duì)轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片的位置進(jìn)行調(diào)整，從而保證后續(xù)鍵合過程中倒裝芯片位置的精度，從而實(shí)現(xiàn)高精度的鍵合。

所述供應(yīng)單元10包括彈出裝置12，所述彈出裝置12被配置為從所述載片100中彈出所述倒裝芯片，以使所述倒裝芯片從所述載片100突起。請(qǐng)參考圖4，其為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的彈出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述彈出裝置12包括在z方向上依次連接的彈出機(jī)構(gòu)121、第一吸附機(jī)構(gòu)122與第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)123；所述彈出機(jī)構(gòu)121被配置為彈出倒裝芯片；所述第一吸附機(jī)構(gòu)122被配置為吸附放置倒裝芯片的載片100；所述第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)123被配置為在y方向上移動(dòng)所述彈出機(jī)構(gòu)121與第一吸附機(jī)構(gòu)122，以將所述彈出裝置12移動(dòng)至下一倒裝芯片的位置。

所述翻轉(zhuǎn)裝置11提取由所述彈出裝置12彈出的倒裝芯片。請(qǐng)參考圖5，其為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，所述翻轉(zhuǎn)裝置11包括電機(jī)111、第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)112、連接所述電機(jī)11與第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)112的連接件113以及與所述第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)112在z方向上相連接的第二吸附機(jī)構(gòu)114；所述第二吸附機(jī)構(gòu)114被配置為吸附倒裝芯片；所述第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)112被配置為在z方向上移動(dòng)所述第二吸附機(jī)構(gòu)114；所述電機(jī)111被配置為翻轉(zhuǎn)所述第二吸附機(jī)構(gòu)114與第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)112。所述第二吸附機(jī)構(gòu)114可以是橡膠吸盤、陶瓷吸盤等任何可以吸附倒裝芯片的吸盤。

在供應(yīng)單元10中，所述第一吸附機(jī)構(gòu)122吸附載片，所述彈出機(jī)構(gòu)121從載片100中將倒裝芯片彈出，以使倒裝芯片很容易從載片中突起，所述第二吸附機(jī)構(gòu)114從所述彈出機(jī)構(gòu)121上提取倒裝芯片，從而避免了翻轉(zhuǎn)裝置11直接從載片100中提取倒裝芯片，從而防止提取倒裝芯片延時(shí)，從而提高了工作效率。

所述位置調(diào)整單元30包括第一測量系統(tǒng)31與位置調(diào)整裝置32；所述第一測量系統(tǒng)31被配置為測量所述轉(zhuǎn)接單元20上倒裝芯片的位置；所述位置調(diào)整裝置32被配置為調(diào)整所述倒裝芯片在所述轉(zhuǎn)接單元20上的位置。所述鍵合單 元40包括第二測量系統(tǒng)41與第三測量系統(tǒng)42；所述第二測量系統(tǒng)41被配置為測量所述轉(zhuǎn)接單元20的位置；所述第三測量系統(tǒng)42被配置為測量所述基底400的位置。所述基底400可以是金屬材料、半導(dǎo)體材料或有機(jī)材料，也可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他材料。

請(qǐng)參考圖6，其為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的位置調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，所述位置調(diào)整裝置32包括支撐機(jī)構(gòu)321、第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)322與第三吸附機(jī)構(gòu)323；所述支撐機(jī)構(gòu)321被配置為支撐所述第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)322；所述第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)322被配置為移動(dòng)所述第三吸附機(jī)構(gòu)323至所述轉(zhuǎn)接單元20上的倒裝芯片位置處；所述第三吸附機(jī)構(gòu)323被配置為吸附所述轉(zhuǎn)接單元20上的倒裝芯片。

所述第一測量系統(tǒng)31、第二測量系統(tǒng)41與第三測量系統(tǒng)42的結(jié)構(gòu)相同，均通過測量標(biāo)記的位置信息來獲得設(shè)置標(biāo)記對(duì)象的位置信息。所述第一測量系統(tǒng)31通過測量倒裝芯片上芯片標(biāo)記的位置來獲得倒裝芯片的位置，所述第二測量系統(tǒng)41通過測量芯片標(biāo)記的位置來獲得轉(zhuǎn)接單元20的位置(此時(shí)倒裝芯片接合于所述轉(zhuǎn)接單元20上)，所述第三測量系統(tǒng)42通過測量基底標(biāo)記的位置來獲得基底的位置。所述第一測量系統(tǒng)31的位置安裝使得所述第一測量系統(tǒng)31的焦面與倒裝芯片的芯片標(biāo)記重合。本實(shí)施例中第一測量系統(tǒng)31位于所述轉(zhuǎn)接單元20下方，所述第二測量系統(tǒng)41位于所述轉(zhuǎn)接單元20下方，所述第三測量系統(tǒng)42位于所述基底400上方。所述第一測量系統(tǒng)31與第二測量系統(tǒng)41測量上方區(qū)域的標(biāo)記位置，所述第三測量系統(tǒng)42測量下方區(qū)域的標(biāo)記位置。由于三個(gè)測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，因此以下僅對(duì)第一測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

請(qǐng)參考圖7，其為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第一測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，所述第一測量系統(tǒng)包括第一測量支路與第二測量支路，所述第一測量支路包括第一照明單元311與第一探測單元312，所述第一照明單元311用于向標(biāo)記提供照明光源，所述第一探測單元312相應(yīng)地將標(biāo)記成像并測量其位置，所述第二測量支路包括第二照明單元313與第二探測單元314，所述第二照明單元313與所述第一照明單元311完全相同，所述第二探測單元314與所述第一探測單元312完全相同；所述標(biāo)記均包括相互正交的x向標(biāo)記與y向標(biāo)記，所述第一測量支路測量x向標(biāo)記的位置，所述第二測量支路測量y向標(biāo)記的位置， 即第一照明單元311與第一探測單元312匹配探測x向標(biāo)記的位置，第二照明單元313與第二探測單元314匹配探測y向標(biāo)記的位置。第一照明單元311用于提供x向標(biāo)記的照明光源，第二照明單元312用于提供y向標(biāo)記的照明光源，第一探測單元312用于將x向標(biāo)記成像并測量其位置，第二探測單元314用于將y向標(biāo)記成像并測量其位置。

所述第一照明單元311與第一探測單元312對(duì)稱分布于x向標(biāo)記的兩側(cè)，所述第二照明單元313與第二探測單元314對(duì)稱分布于y向標(biāo)記的兩側(cè)。通過對(duì)x向和y向標(biāo)記的分開測量，消除了垂向測量信號(hào)對(duì)水平向測量信號(hào)的串?dāng)_，提高了測量的精度；所述第一測量支路的光軸在所述標(biāo)記上的投影與所述y向標(biāo)記平行，所述第二測量支路的光軸在所述標(biāo)記上的投影與所述x向標(biāo)記平行，通過兩個(gè)正交支路，達(dá)到兩個(gè)方向?qū)?zhǔn)探測的目的。

請(qǐng)參考圖8，其為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的第一照明單元與第一探測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，所述第一照明單元311包括寬帶光源301、照明鏡組302與成像前組303，所述第一探測單元312包括成像后組304與圖像傳感器305；所述寬帶光源301提供的寬帶光，傾斜入射通過所述照明鏡組302與成像前組303后照射到x向或y向標(biāo)記上，經(jīng)x向或y向標(biāo)記反射后，再經(jīng)過所述成像后組304，將標(biāo)記成像到圖像傳感器305上，圖像傳感器305輸出的圖像經(jīng)過圖像處理之后，即可獲得標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置。由于所述第一照明單元311與第二照明單元313的結(jié)構(gòu)相同，所述第一探測單元312與第二探測單元314的結(jié)構(gòu)相同，不再對(duì)第二照明單元313與第二探測單元314進(jìn)行描述。

請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D3，所述供應(yīng)單元10還包括第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13，所述鍵合單元40還包括第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)43；所述第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13被配置為放置載片100，所述載片100用于向轉(zhuǎn)接單元20提供倒裝芯片；所述第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)43被配置為放置基底300，所述基底300用于與轉(zhuǎn)接單元20提供的倒裝芯片進(jìn)行鍵合。

所述倒裝芯片鍵合裝置還包括載片承載單元70、基底承載單元80、第一傳輸裝置71與第二傳輸裝置81；所述載片承載單元70被配置為承載多個(gè)待提供倒裝芯片的載片100；所述基底承載單元80被配置為承載多個(gè)完成芯片鍵合之后的基底400；所述第一傳輸裝置71被配置為從所述載片承載單元70抓取載片并傳輸至所述第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13；所述第二傳輸裝置81被配置為從所述第二運(yùn)動(dòng)臺(tái) 43抓取基底并傳輸至所述基底承載單元80。

所述控制系統(tǒng)60被配置為控制上述各單元的運(yùn)動(dòng)，具體的，所述第一傳輸裝置71通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)對(duì)載片的抓取與傳輸。所述第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)x、y向運(yùn)動(dòng)，翻轉(zhuǎn)裝置11通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)z向運(yùn)動(dòng)。傳輸單元20通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)x向運(yùn)動(dòng)。第一測量系統(tǒng)31通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)倒裝芯片的位置測量，所述位置調(diào)整裝置32通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)。第二測量系統(tǒng)41通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接單元20的位置測量，第三測量系統(tǒng)42通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)基底400的位置測量，第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)43通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)x、y、z、rz向的運(yùn)動(dòng)，所述第二傳輸裝置81通過控制系統(tǒng)60實(shí)現(xiàn)對(duì)基底的抓取與傳輸。本發(fā)明所述的第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13、傳輸單元50和第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)43可以根據(jù)實(shí)際需要配備不同的自由度。

本發(fā)明所提供的倒裝芯片鍵合裝置中，采用小于基底尺寸的轉(zhuǎn)接單元20進(jìn)行臨時(shí)接合工藝，以提高工藝適應(yīng)性，轉(zhuǎn)接單元20尺寸可根據(jù)實(shí)際倒裝芯片尺寸需求調(diào)整?？梢愿鶕?jù)工藝要求提供的倒裝芯片尺寸、間隔距離、倒裝芯片數(shù)量和轉(zhuǎn)接單元邊距對(duì)倒裝芯片在轉(zhuǎn)接單元上的布局進(jìn)行規(guī)劃。本發(fā)明也可以包括多個(gè)相同的位置調(diào)整單元30同步對(duì)轉(zhuǎn)接單元20上的多個(gè)倒裝芯片進(jìn)行位置測量，也可以配備多個(gè)位置調(diào)整裝置32進(jìn)行位置精調(diào)，需要根據(jù)產(chǎn)率要求、成本要求綜合進(jìn)行優(yōu)化和配置。

【實(shí)施例二】

請(qǐng)參考圖9所示，其為本發(fā)明實(shí)施例二所提供的一種倒裝芯片鍵合方法的流程圖，如圖9所示，本發(fā)明提供的倒裝芯片鍵合方法包括以下步驟：

步驟s01：供應(yīng)單元將倒裝芯片從載片中分離，翻轉(zhuǎn)裝置將所述倒裝芯片拾取并翻轉(zhuǎn)；

步驟s02：轉(zhuǎn)接單元從所述翻轉(zhuǎn)裝置接合所述倒裝芯片；

步驟s03：重復(fù)步驟s01與步驟s02，直至完成所述轉(zhuǎn)接單元上所有的倒裝芯片的接合；

步驟s04：傳輸單元將所述轉(zhuǎn)接單元傳輸至位置調(diào)整單元的測量區(qū)域，所述位置調(diào)整單元調(diào)整所述轉(zhuǎn)接單元上倒裝芯片的位置；

步驟s05：所述傳輸單元將所述轉(zhuǎn)接單元傳輸至鍵合單元的測量區(qū)域，所述 鍵合單元將所述轉(zhuǎn)接單元上所有的倒裝芯片鍵合到基底上。

具體的，在步驟s01中，第二傳輸單元71從載片承載單元70中抓取載片100并傳輸至第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13，第一運(yùn)動(dòng)臺(tái)13將載片100上倒裝芯片移動(dòng)到預(yù)定拾取的位置，彈出裝置12從所述載片100中彈出倒裝芯片，翻轉(zhuǎn)裝置12提取由所述彈出裝置11彈出的倒裝芯片，并將所述倒裝芯片進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

在步驟s02中，轉(zhuǎn)接單元20從所述翻轉(zhuǎn)裝置11接合所述倒裝芯片。

在步驟s03中，重復(fù)步驟s01與步驟s02，直至完成所述轉(zhuǎn)接單元20上所有的倒裝芯片的接合。

在步驟s04中，傳輸單元50將所述轉(zhuǎn)接單元20傳輸至位置調(diào)整單元30的測量區(qū)域，所述位置調(diào)整單元30調(diào)整所述轉(zhuǎn)接單元20上倒裝芯片的位置。

第一步驟，傳輸單元50將所述轉(zhuǎn)接單元20傳輸至位置調(diào)整單元30的測量區(qū)域；第二步驟，所述位置調(diào)整單元30中的第一測量系統(tǒng)31測量所述轉(zhuǎn)接單元20上倒裝芯片的位置；第三步驟，所述位置調(diào)整單元30中的位置調(diào)整裝置32根據(jù)測量數(shù)據(jù)調(diào)整所述倒裝芯片在所述轉(zhuǎn)接單元20上的位置。在第二步驟與第三步驟中可增加第四步驟：傳輸單元50根據(jù)測量結(jié)果將所述轉(zhuǎn)接單元20傳輸至位置調(diào)整單元30的精確測量區(qū)域。并且上述四個(gè)步驟至少重復(fù)一次，優(yōu)選的，上述四個(gè)步驟進(jìn)行兩次，以便可以更好的調(diào)整所述倒裝芯片在所述轉(zhuǎn)接單元中的位置。

在步驟s05中，傳輸單元50將所述轉(zhuǎn)接單元20傳輸至鍵合單元40的測量區(qū)域，所述鍵合單元40將所述轉(zhuǎn)接單元20上所有的倒裝芯片鍵合到基底上。

所述鍵合單元40中的第二測量系統(tǒng)41測量所述轉(zhuǎn)接單元20的位置；第三測量系統(tǒng)測量42所述基底400的位置，根據(jù)測量結(jié)果，傳輸單元50攜帶轉(zhuǎn)接單元20至鍵合單元40的鍵合位置，第二運(yùn)動(dòng)臺(tái)43攜帶基底400至鍵合單元40的鍵合位置，完成倒裝芯片的鍵合。

本發(fā)明所提供的倒裝芯片的鍵合方法，還包括步驟s06：所述轉(zhuǎn)接單元20與倒裝芯片分離，所述傳輸單元50將所述轉(zhuǎn)接單元20傳輸至初始位置。然后重復(fù)步驟s01至步驟s06，完成整片基底的鍵合之后，之后第三傳輸單元81抓取基底并傳輸至基底承載單元80。

本發(fā)明提供的倒裝芯片的鍵合方法，通過使用傳輸裝置使轉(zhuǎn)接裝置在供應(yīng) 單元、位置調(diào)整單元與鍵合單元之間傳輸，轉(zhuǎn)接裝置從供應(yīng)單元接合倒裝芯片，在位置調(diào)整單元對(duì)倒裝芯片進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，然后在鍵合單元完成鍵合，由于轉(zhuǎn)接裝置能夠接合多個(gè)倒裝芯片，節(jié)省了鍵合時(shí)間，提高了鍵合產(chǎn)率，并且位置調(diào)整保證了后續(xù)鍵合過程中倒裝芯片位置的精度，從而實(shí)現(xiàn)了高精度的鍵合。

綜上所述，本發(fā)明提供的倒裝芯片鍵合裝置及鍵合方法，通過在倒裝芯片鍵合裝置中設(shè)置轉(zhuǎn)接單元，能夠接合多個(gè)倒裝芯片，使用傳輸單元將轉(zhuǎn)接單元傳輸至鍵合單元進(jìn)行鍵合，一次能夠完成多個(gè)倒裝芯片的鍵合，節(jié)省了鍵合時(shí)間，提高了鍵合產(chǎn)率；并且在所述轉(zhuǎn)接單元傳輸?shù)倪^程中經(jīng)過位置調(diào)整單元，由位置調(diào)整單元對(duì)轉(zhuǎn)接單元上的倒裝芯片的位置進(jìn)行調(diào)整，從而保證后續(xù)鍵合過程中倒裝芯片位置的精度，從而實(shí)現(xiàn)高精度的鍵合；在供應(yīng)單元中設(shè)置彈出裝置，包括彈出機(jī)構(gòu)與第一吸附機(jī)構(gòu)，第一吸附機(jī)構(gòu)吸附載片，彈出機(jī)構(gòu)從載片中將倒裝芯片彈出，以使倒裝芯片很容易從載片中分離，從而防止翻轉(zhuǎn)裝置直接從載片中提取倒裝芯片時(shí)的延時(shí)，從而提高了工作效率；在測量系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)照明單元與兩個(gè)探測單元，第一照明單元與第一探測單元匹配探測x向標(biāo)記的位置，第二照明單元與第二探測單元匹配探測y向標(biāo)記的位置，通過對(duì)x向和y向標(biāo)記的分開測量，消除了垂向測量信號(hào)對(duì)水平向測量信號(hào)的串?dāng)_，提高了測量的精度。

上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。