一種倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及倒裝芯片鍵合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成電路芯片不斷向高密度、高性能和輕薄短小的方向發(fā)展，為滿足IC(Integrated Circuit，集成電路)封裝要求，芯片上的凸點(diǎn)數(shù)量將會越來越多。隨著凸點(diǎn)數(shù)量的增多，對現(xiàn)有裝片類設(shè)備提出了挑戰(zhàn)，其中一個(gè)主要的難題是高密度，小間距凸點(diǎn)的芯片如何高精度裝片。
[0003]目前裝片類設(shè)備中一般是拾取芯片蘸膠后直接完成裝片，但這種方式存在一個(gè)主要問題:拾取芯片后不經(jīng)過預(yù)對準(zhǔn)直接裝片，所以無法消除拾取時(shí)可能存在的微小偏差，使得裝片的精度很難提高。因此，在芯片鍵合前，對芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)是一個(gè)非常關(guān)鍵的步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)及方法，消除了芯片蘸膠過程中可能產(chǎn)生的微小偏差，大大提高了設(shè)備的精度，滿足了高精度裝片的要求。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，該預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)包括:
[0007]安裝于工作臺上的倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)，倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)包括:用于倒裝芯片進(jìn)行蘸膠的蘸膠板；與蘸膠板兩側(cè)滑動連接的機(jī)械滑軌；與機(jī)械滑軌電連接、用于驅(qū)動機(jī)械滑軌滑動的電機(jī)；
[0008]安裝于工作臺上的上視光學(xué)結(jié)構(gòu)，上視光學(xué)結(jié)構(gòu)包括:固定于機(jī)械滑軌之間、且位于蘸膠板下方的轉(zhuǎn)折棱鏡；用于獲取倒裝芯片圖像的工業(yè)相機(jī)；其中，轉(zhuǎn)折棱鏡與工業(yè)相機(jī)通過工業(yè)相機(jī)的鏡頭進(jìn)行連接，以及
[0009]位于蘸膠板上方、用于拾取倒裝芯片的倒裝芯片貼裝頭；
[0010]其中，倒裝芯片貼裝頭拾取一倒裝芯片，并按照第一運(yùn)動軌跡運(yùn)動到蘸膠板上方進(jìn)行蘸膠，倒裝芯片蘸膠完成后，倒裝芯片貼裝頭向上抬起，同時(shí)機(jī)械滑軌帶動蘸膠板按照第二運(yùn)動軌跡避開轉(zhuǎn)折棱鏡滑動，然后由上視光學(xué)結(jié)構(gòu)對蘸膠后的倒裝芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)。
[0011]可選地，轉(zhuǎn)折棱鏡為直角棱鏡。
[0012]可選地，轉(zhuǎn)折棱鏡的中點(diǎn)、倒裝芯片貼裝頭以及未按照第二運(yùn)動軌跡滑動前蘸膠板的中心位于同一直線上，并與第一運(yùn)動軌跡的運(yùn)動方向平行。
[0013]可選地，轉(zhuǎn)折棱鏡的中點(diǎn)位于鏡頭的中心軸線上，且鏡頭的中心軸線與第二運(yùn)動軌跡的運(yùn)動方向平行。
[0014]可選地，工業(yè)相機(jī)為黑白千兆網(wǎng)工業(yè)相機(jī)。
[0015]可選地，鏡頭為變倍鏡頭或者定倍鏡頭。
[0016]依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)方法，應(yīng)用于上述的倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，該預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)包括:安裝于工作臺上的倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)，倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)包括:用于倒裝芯片進(jìn)行蘸膠的蘸膠板；與蘸膠板兩側(cè)滑動連接的機(jī)械滑軌；與機(jī)械滑軌電連接、用于驅(qū)動機(jī)械滑軌滑動的電機(jī)；安裝于工作臺上的上視光學(xué)結(jié)構(gòu)，上視光學(xué)結(jié)構(gòu)包括:固定于機(jī)械滑軌之間、且位于蘸膠板下方的轉(zhuǎn)折棱鏡；用于獲取倒裝芯片圖像的工業(yè)相機(jī)；其中，轉(zhuǎn)折棱鏡與工業(yè)相機(jī)通過工業(yè)相機(jī)的鏡頭進(jìn)行連接，以及位于蘸膠板上方、用于拾取倒裝芯片的倒裝芯片貼裝頭，
[0017]其中，該預(yù)對準(zhǔn)方法包括:
[0018]由倒裝芯片貼裝頭拾取一倒裝芯片，并按照第一運(yùn)動軌跡運(yùn)動到蘸膠板上方進(jìn)行蘸膠；
[0019]倒裝芯片蘸膠完成后，倒裝芯片貼裝頭向上抬起，同時(shí)由機(jī)械滑軌帶動蘸膠板按照第二運(yùn)動軌跡避開轉(zhuǎn)折棱鏡滑動；
[0020]由上視光學(xué)結(jié)構(gòu)對蘸膠后的倒裝芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)。
[0021]可選地，由上視光學(xué)結(jié)構(gòu)對蘸膠后的倒裝芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)，具體包括:
[0022]通過工業(yè)相機(jī)獲取由轉(zhuǎn)折棱鏡折射倒裝芯片的光線所形成的倒裝芯片的圖像；
[0023]將圖像與預(yù)設(shè)圖像模板進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)，若預(yù)對準(zhǔn)結(jié)果在預(yù)設(shè)相似度范圍內(nèi)，則倒裝芯片合格；若預(yù)對準(zhǔn)結(jié)果超出預(yù)設(shè)相似度范圍，則倒裝芯片不合格。
[0024]可選地，預(yù)設(shè)相似度范圍為90%?95%。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]在本發(fā)明提供的倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，首先由倒裝芯片貼裝頭拾取一倒裝芯片，并按照第一運(yùn)動軌跡運(yùn)動到蘸膠板上方進(jìn)行蘸膠，蘸膠完成后，該倒裝芯片貼頭向上抬起，與此同時(shí)，機(jī)械滑軌帶動蘸膠板按照第二運(yùn)動軌跡避開轉(zhuǎn)折棱鏡滑動，最后由上視光學(xué)結(jié)構(gòu)對蘸膠后的倒裝芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)。因此通過本發(fā)明提供的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，能夠在倒裝芯片貼裝頭向上抬起的過程中完成對倒裝芯片的預(yù)對準(zhǔn)，不會影響設(shè)備運(yùn)行的效率，消除了芯片蘸膠過程中可能產(chǎn)生的微小偏差，大大提高了鍵合的精度和效率，達(dá)到了更高的裝片精度要求，實(shí)現(xiàn)了高精度裝片，且創(chuàng)造性地將預(yù)對準(zhǔn)過程貫穿于實(shí)際工藝生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中快速、準(zhǔn)確校正偏差的功能。
【附圖說明】
[0027]圖1表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)蘸膠前的示意圖；
[0029]圖3表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)蘸膠前的俯視圖
[0030]圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)蘸膠后的示意圖；
[0031]圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)蘸膠后的俯視圖；
[0032]圖6表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)的工作原理圖；
[0033]圖7表示本發(fā)明實(shí)施例中倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)方法的流程圖；以及
[0034]圖8表示本發(fā)明實(shí)施例中對倒裝芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)的流程圖。
[0035]其中圖中:1、倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)；101、蘸膠板；102、機(jī)械滑軌；2、上視光學(xué)結(jié)構(gòu)； 201、轉(zhuǎn)折棱鏡；202、工業(yè)相機(jī)；2021、鏡頭；3、倒裝芯片貼裝頭。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0037]實(shí)施例一
[0038]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種倒裝芯片鍵合的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，如圖1所示，該預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)包括:
[0039]安裝于工作臺上的倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)1，倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)I包括:用于倒裝芯片進(jìn)行蘸膠的蘸膠板101 ;與蘸膠板101兩側(cè)滑動連接的機(jī)械滑軌102 ;與機(jī)械滑軌102電連接、用于驅(qū)動機(jī)械滑軌102滑動的電機(jī)；
[0040]安裝于工作臺上的上視光學(xué)結(jié)構(gòu)2，上視光學(xué)結(jié)構(gòu)2包括:固定于機(jī)械滑軌102之間、且位于蘸膠板101下方的轉(zhuǎn)折棱鏡201 ;用于獲取倒裝芯片圖像的工業(yè)相機(jī)202 ;其中，轉(zhuǎn)折棱鏡201與工業(yè)相機(jī)202通過工業(yè)相機(jī)202的鏡頭2021進(jìn)行連接，以及
[0041]如圖3中所示，位于蘸膠板101上方、用于拾取倒裝芯片的倒裝芯片貼裝頭3 ;
[0042]其中，倒裝芯片貼裝頭3拾取一倒裝芯片，并按照第一運(yùn)動軌跡運(yùn)動到蘸膠板101上方進(jìn)行蘸膠，倒裝芯片蘸膠完成后，倒裝芯片貼裝頭3向上抬起，同時(shí)機(jī)械滑軌102帶動蘸膠板101按照第二運(yùn)動軌跡避開轉(zhuǎn)折棱鏡201滑動，然后由上視光學(xué)結(jié)構(gòu)2對蘸膠后的倒裝芯片進(jìn)行預(yù)對準(zhǔn)。
[0043]因此，通過本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)，能夠在倒裝芯片貼裝頭3向上抬起的過程中完成對倒裝芯片的預(yù)對準(zhǔn)，不會影響設(shè)備運(yùn)行的效率，消除了芯片蘸膠過程中可能產(chǎn)生的微小偏差，大大提高了鍵合的精度和效率，達(dá)到了更高的裝片精度要求，實(shí)現(xiàn)了高精度裝片，且創(chuàng)造性地將預(yù)對準(zhǔn)過程貫穿于實(shí)際工藝生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中快速、準(zhǔn)確校正偏差的功能。
[0044]進(jìn)一步地，通過將上視光學(xué)結(jié)構(gòu)2中的轉(zhuǎn)折棱鏡201嵌入安裝于倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)I中的機(jī)械滑軌102之間，大大減小了在豎直方向上的空間，縮小了整個(gè)預(yù)對準(zhǔn)系統(tǒng)的占空空間。其中，在本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)折棱鏡201采用的為直角棱鏡，通過利用這種臨界角的特性，能夠?qū)⒌寡b芯片反射的光線全部折射到鏡頭2021上，并在工業(yè)相機(jī)202上呈現(xiàn)與倒轉(zhuǎn)芯片相同的圖像，因此，轉(zhuǎn)折棱鏡201是實(shí)現(xiàn)上視光學(xué)結(jié)構(gòu)2與倒裝芯片蘸膠結(jié)構(gòu)I結(jié)合為一體的關(guān)鍵部件。
[0045]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，轉(zhuǎn)折棱鏡201的中點(diǎn)、倒裝芯片貼裝頭3以及未按照第二運(yùn)動軌跡滑動前蘸膠板101的中心位于同一直線上，并與第一運(yùn)動軌跡的運(yùn)動方向平行。且轉(zhuǎn)折棱鏡201的中點(diǎn)位于鏡頭2021的中心軸線上，且鏡頭2021的中心軸線與第二運(yùn)動軌跡的運(yùn)動方向平行。其中，第一運(yùn)動軌跡的運(yùn)動方向?yàn)槿鐖D2中箭頭所示的豎直方向，第二運(yùn)動軌跡的運(yùn)動方向?yàn)槿鐖D4中箭頭所示的水平方向，由于轉(zhuǎn)折棱鏡201為直角棱鏡，因此，轉(zhuǎn)折棱鏡201可將倒裝芯片的光線折射到鏡頭2021上，并在工業(yè)相機(jī)202上形成與倒裝芯片相同的圖像。
[0046]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，工業(yè)相機(jī)202為黑白千兆網(wǎng)工業(yè)相機(jī)，具有較高的分辨率，而且通過該黑白千兆網(wǎng)工業(yè)相機(jī)所形成的圖片是黑白的，因此更高較為清晰地識別倒裝芯片上的凸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對蘸膠后倒裝芯片的位置進(jìn)行的高分辨率高精度的識別定位。當(dāng)然可以理解的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，對工業(yè)相機(jī)202的具體類型和型號并不進(jìn)行具體限定。其中，在本發(fā)明實(shí)施中，工業(yè)相機(jī)202采用的鏡頭2021為變倍鏡頭或者定倍鏡頭，因此，可以通過對鏡頭2021進(jìn)行調(diào)節(jié)，在工業(yè)相