芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，包括真空傳感器、真空過濾器以及芯片吸起判斷電路；真空傳感器設(shè)于焊頭支架上，用于感應(yīng)焊頭的吸嘴的真空度，在感應(yīng)到真空狀態(tài)和感應(yīng)到非真空狀態(tài)時，分別輸出高電平和低電平；真空過濾器用于防止空氣中的顆粒進入真空傳感器內(nèi)；芯片吸起判斷電路與真空傳感器和芯片鍵合設(shè)備電性連接，用于根據(jù)真空傳感器感應(yīng)到的狀態(tài)判斷芯片是否無法吸起，若是則報警并向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號。本實用新型采用真空傳感器實現(xiàn)芯片無法吸起的報警功能，由于配備了真空過濾器，只需要定期清潔真空過濾器就能確保無法吸起報警功能的正常運行，因此可靠性高、易于維護。
【專利說明】芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及用于處理半導(dǎo)體器件的設(shè)備，特別是涉及一種芯片鍵合設(shè)備的芯 片無法吸起報警裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 芯片鍵合（die bond)設(shè)備在固定晶圓（wafer)過程中，有時候會因為頂針或真空 吸嘴損壞等常見故障吸不起芯片。因此需要為其配備芯片無法吸起（miss chip)報警功能， 避免設(shè)備繼續(xù)工作導(dǎo)致芯片和框架等原材料的損失。
[0003] -種傳統(tǒng)的芯片無法吸起報警功能采用的是光學(xué)敏感原理，其結(jié)構(gòu)為芯片鍵合設(shè) 備的焊頭上部分安裝光敏管，焊嘴下方安裝發(fā)光管。發(fā)光管的發(fā)光方向正對光敏管，利用光 學(xué)對射，根據(jù)光敏管是否接收到發(fā)光管發(fā)射的光線產(chǎn)生高/低電平來判斷是否吸起芯片及 焊頭是否被堵塞。
[0004] 然而，生產(chǎn)過程中空氣中的塵埃會進入焊頭，污染光敏管使光感應(yīng)靈敏度降底甚 至失效，乃至經(jīng)常產(chǎn)生誤報。而光敏管的清潔步驟復(fù)雜，拆裝難度大，嚴重影響生產(chǎn)效率。且 頻繁的清潔容易損壞價格較為昂貴的光敏管。 實用新型內(nèi)容
[0005] 基于此，有必要提供一種芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置。
[0006] -種芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，包括真空傳感器、真空過濾器以及 芯片吸起判斷電路；所述真空傳感器設(shè)于焊頭支架上，用于感應(yīng)焊頭的吸嘴的真空度，在感 應(yīng)到真空狀態(tài)和感應(yīng)到非真空狀態(tài)時，分別輸出高電平和低電平；所述真空過濾器用于防 止空氣中的顆粒進入真空傳感器內(nèi)；所述芯片吸起判斷電路與所述真空傳感器和芯片鍵 合設(shè)備電性連接，用于在所述焊頭向芯片移動準備吸起芯片時判斷真空傳感器感應(yīng)到的狀 態(tài)，若為真空狀態(tài)則報警并向所述芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號；還用于在所述焊頭往 粘片方向移動時判斷真空傳感器感應(yīng)到的狀態(tài)，若為非真空狀態(tài)則報警并向所述芯片鍵合 設(shè)備發(fā)送停止工作信號。
[0007] 在其中一個實施例中，所述芯片吸起判斷電路包括電源輸入單元、吹氣信號拾取 單元、頂針頂起信號拾取單元、停止工作信號發(fā)送單元及與這些單元全部電性連接的單片 機；所述電源輸入單元用于為所述芯片吸起判斷電路供電，所述吹氣信號拾取單元用于拾 取所述芯片鍵合設(shè)備的吹氣信號，所述頂針頂起信號拾取單元用于拾取芯片鍵合設(shè)備的頂 針的頂起信號；所述單片機與所述真空傳感器電性連接，用于在拾取到吹氣信號和頂起信 號后根據(jù)真空傳感器輸出的電平判斷感應(yīng)到的狀態(tài)，若為真空狀態(tài)則報警并向所述芯片鍵 合設(shè)備發(fā)送停止工作信號；所述單片機還用于在拾取到吹氣信號和頂起信號后進行延時， 延時結(jié)束后根據(jù)真空傳感器輸出的電平判斷感應(yīng)到的狀態(tài)，若為非真空狀態(tài)則報警并向所 述芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號。
[0008] 在其中一個實施例中，所述芯片吸起判斷電路還包括多個光電耦合器，用于將所 述芯片吸起判斷電路與芯片鍵合設(shè)備的電路進行信號隔離，所述吹氣信號拾取單元、頂針 頂起信號拾取單元及停止工作信號發(fā)送單元均包括一光電耦合器。
[0009] 上述芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，采用真空傳感器實現(xiàn)芯片無法吸起 的報警功能，由于配備了真空過濾器，只需要定期清潔真空過濾器就能確保無法吸起報警 功能的正常運行，因此可靠性高、易于維護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是一實施例中芯片吸起判斷電路的電路框圖；
[0011] 圖2是一實施例中芯片吸起判斷電路20的電路原理圖；
[0012] 圖3是圖2中電源輸入單元的局部放大圖；
[0013] 圖4是圖2中吹氣信號拾取單元的局部放大圖；
[0014] 圖5是圖2中頂針頂起信號拾取單元的局部放大圖；
[0015] 圖6是圖2中停止工作信號發(fā)送單元的局部放大圖；
[0016] 圖7是圖2中單片機的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0017] 為使本實用新型的目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用 新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0018] 需要說明的是，當(dāng)元件被稱為"固定于"另一個元件，它可以直接在另一個元件上 或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是"連接"另一個元件，它可以是直接連接 到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語"堅直的"、"水平的"、"左"、 "右，，以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0019] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為 了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語"及/或"包 括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0020] 為了使芯片鍵合（die bond)設(shè)備在出現(xiàn)頂針或真空吸嘴損壞等故障，導(dǎo)致無法吸 起芯片時，能夠進行自動報警及停止工作，本實用新型提供一種芯片鍵合設(shè)備的芯片無法 吸起報警裝置，包括真空傳感器、真空過濾器以及芯片吸起判斷電路。
[0021] 真空傳感器設(shè)于芯片鍵合設(shè)備用于固定焊頭的焊頭支架上，選擇安裝位置的原則 是保證真空傳感器到焊頭的吸嘴的距離盡量小。同時為真空傳感器安裝一個真空過濾器， 以防止空氣中的微小顆粒進入真空傳感器內(nèi)，對其靈敏度造成影響。真空傳感器用于感應(yīng) 吸嘴的真空度，在感應(yīng)到真空狀態(tài)和非真空狀態(tài)時，分別輸出高電平和低電平。在本實施例 中，真空傳感器采用型號為CKDFSM-V-NH3-R0050-M5的產(chǎn)品。
[0022] 芯片吸起判斷電路與真空傳感器和芯片鍵合設(shè)備電性連接，當(dāng)焊頭向芯片移動準 備吸起芯片時，芯片吸起判斷電路判斷真空傳感器感應(yīng)到的狀態(tài)，若為真空狀態(tài)(真空度 高)，則報警并向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號；當(dāng)焊頭吸起芯片后往粘片方向移動時， 芯片吸起判斷電路判斷真空傳感器感應(yīng)到的狀態(tài)，若為非真空狀態(tài)(真空度低)，則報警并 向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號。
[0023] 上述芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，采用真空傳感器實現(xiàn)芯片無法吸起 的報警功能，由于配備了真空過濾器，只需要定期清潔真空過濾器就能確保無法吸起報警 功能的正常運行，因此可靠性高、易于維護。
[0024] 圖1是一實施例中芯片吸起判斷電路的電路框圖。芯片吸起判斷電路20包括電源 輸入單元210、吹氣信號拾取單元220、頂針頂起信號拾取單元230、停止工作信號發(fā)送單元 240及與這些單元電性連接的單片機250。電源輸入單元210用于為芯片吸起判斷電路20 提供工作電源。吹氣信號拾取單元220用于檢測焊頭的吹氣信號。吹氣是芯片鍵合設(shè)備本 身的一個動作，當(dāng)焊頭需要從真空狀態(tài)恢復(fù)到非真空狀態(tài)時，可以通過吹氣動作破壞真空。 吹氣動作同時能將管道內(nèi)的微小顆粒排出。
[0025] 頂針頂起信號拾取單元230用于檢測芯片鍵合設(shè)備的頂針的頂起信號。焊頭向芯 片移動準備吸起芯片時，為了將貼在藍膜的芯片吸起，需要在藍膜沒有貼芯片的一面加真 空將藍膜吸住，同時用頂針將芯片頂起。頂針頂起信號拾取單元230拾取的就是這個將芯 片頂起的信號。
[0026] 單片機20與真空傳感器10電性連接。當(dāng)焊頭向芯片移動準備吸起芯片時，設(shè)備 會給焊頭一個吹氣信號使其執(zhí)行吹氣動作，吹氣信號拾取單元220拾取這一吹氣信號。與 此同時，焊頭繼續(xù)向芯片方向移動，芯片鍵合設(shè)備發(fā)送頂針頂起信號將芯片頂起，同時打開 吸藍膜真空，單片機250在先后拾取到吹氣信號和頂起信號后根據(jù)真空傳感器10輸出的電 平判斷感應(yīng)到的狀態(tài)，若為真空狀態(tài)則報警并向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號。單片機 250還用于在接收到吹氣信號和頂起信號后進行延時，延時結(jié)束后根據(jù)真空傳感器10輸出 的電平判斷感應(yīng)到的狀態(tài)，若為非真空狀態(tài)則報警并向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號。
[0027] 圖2是一實施例中芯片吸起判斷電路20的電路原理圖，圖3-圖7是圖2的局部 放大圖。圖3-圖6中與圖7的電路結(jié)構(gòu)連接的引線被斷開處分別用211、221、231、241表 示。在本實施例中，單片機250采用型號為STC89C52的產(chǎn)品。
[0028] 芯片吸起判斷電路20包括多個光電耦合器，用于將芯片吸起判斷電路20與芯片 鍵合設(shè)備的電路進行信號隔離，包括吹氣信號拾取單元220的光電耦合器IC2、頂針頂起信 號拾取單兀230的光電稱合器IC4,停止工作信號發(fā)送單兀240的光電稱合器IC5。米用光 電耦合器將芯片吸起判斷電路20與芯片鍵合設(shè)備的電信號進行隔離，不會對芯片鍵合設(shè) 備產(chǎn)生干擾，因此芯片吸起判斷電路20的信號不會影響芯片鍵合設(shè)備的性能。
[0029] 下面對電路的工作原理進行更詳細的介紹：焊頭向芯片移動準備吸起芯片時，配 合芯片鍵合設(shè)備的吹氣時序，吹氣動作的控制信號經(jīng)吹氣電磁閥接口 J4通過光電耦合器 IC2送到單片機250的10 口 P21，單片機250接收到吹氣動作請求后，主程序復(fù)位P22 口經(jīng) 設(shè)備控制接口 J10向芯片鍵合設(shè)備發(fā)出一個低電平(在本實施例中為10微秒的低電平）之 后，焊頭繼續(xù)向芯片方向前進，芯片鍵合設(shè)備適時(本實施例中是焊頭距離接觸芯片150微 秒時）打開吸片真空，這時焊頭并沒有到達芯片位置，在焊頭正常的情況下，原本處于高電 平的P25 口因真空傳感器感應(yīng)到的真空狀態(tài)的變化，變?yōu)榈碗娖?。在本實施例中該低電?會持續(xù)大約150微秒，如果單片機未檢測到這一低電平，則焊頭可能堵塞，單片機250報警 并經(jīng)設(shè)備控制接口 J10向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號，具體是由P22 口發(fā)送一個10微 米的低電平，同時P26 口和P27 口也輸出低電平。吸藍膜真空/頂針頂起時，頂針頂起信號 拾取單元230通過頂針吸氣電磁閥接口 J5拾取到頂針頂起信號并輸入P23 口，單片機250 接收到這一信號后會作一個延時，延時的時間內(nèi)單片機250不作任何反應(yīng)。在本實施例中， 延時時間為130微秒。頂針頂起280微秒后，P25 口檢測真空傳感器的真空狀態(tài)，如果為低 電平，則焊頭可能未吸起芯片，單片機250報警并經(jīng)設(shè)備控制接口 J10向芯片鍵合設(shè)備發(fā)送 停止工作信號，同樣是由P22 口發(fā)送一個10微米的低電平，且P26 口和P27 口輸出低電平。
[0030] 以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬 于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1. 一種芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，其特征在于，包括真空傳感器、真空過 濾器以及芯片吸起判斷電路； 所述真空傳感器設(shè)于焊頭支架上，用于感應(yīng)焊頭的吸嘴的真空度，在感應(yīng)到真空狀態(tài) 和感應(yīng)到非真空狀態(tài)時，分別輸出高電平和低電平； 所述真空過濾器用于防止空氣中的顆粒進入真空傳感器內(nèi)； 所述芯片吸起判斷電路與所述真空傳感器和芯片鍵合設(shè)備電性連接，用于在所述焊頭 向芯片移動準備吸起芯片時判斷真空傳感器感應(yīng)到的狀態(tài)，若為真空狀態(tài)則報警并向所述 芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號；還用于在所述焊頭往粘片方向移動時判斷真空傳感器感 應(yīng)到的狀態(tài)，若為非真空狀態(tài)則報警并向所述芯片鍵合設(shè)備發(fā)送停止工作信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，其特征在于，所述 芯片吸起判斷電路包括電源輸入單元、吹氣信號拾取單元、頂針頂起信號拾取單元、停止工 作信號發(fā)送單元及與這些單元全部電性連接的單片機；所述電源輸入單元用于為所述芯片 吸起判斷電路供電，所述吹氣信號拾取單元用于拾取所述芯片鍵合設(shè)備的吹氣信號，所述 頂針頂起信號拾取單元用于拾取芯片鍵合設(shè)備的頂針的頂起信號； 所述單片機與所述真空傳感器電性連接，用于在拾取到吹氣信號和頂起信號后根據(jù)真 空傳感器輸出的電平判斷感應(yīng)到的狀態(tài)，若為真空狀態(tài)則報警并向所述芯片鍵合設(shè)備發(fā)送 停止工作信號；所述單片機還用于在拾取到吹氣信號和頂起信號后進行延時，延時結(jié)束后 根據(jù)真空傳感器輸出的電平判斷感應(yīng)到的狀態(tài)，若為非真空狀態(tài)則報警并向所述芯片鍵合 設(shè)備發(fā)送停止工作信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片鍵合設(shè)備的芯片無法吸起報警裝置，其特征在于，所述 芯片吸起判斷電路還包括多個光電耦合器，用于將所述芯片吸起判斷電路與芯片鍵合設(shè)備 的電路進行信號隔離，所述吹氣信號拾取單元、頂針頂起信號拾取單元及停止工作信號發(fā) 送單兀均包括一光電稱合器。
【文檔編號】G05B19/042GK203882129SQ201420072737
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】李瑞禪 申請人:深圳深愛半導(dǎo)體股份有限公司