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倒裝芯片焊接裝置制造方法

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倒裝芯片焊接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種倒裝芯片焊接裝置,可提高用于將倒裝芯片焊接工序中使用的焊接頭傳送到xy平面上的預(yù)定位置的傳送工序的精度和可靠性,使用于傳送每個(gè)焊接頭的傳送線的傳送操作最小化,并減少由熱量產(chǎn)生的位置誤差的問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō),本發(fā)明涉及一種倒裝芯片焊接裝置,可減少焊接頭在特定軸方向上的移動(dòng)次數(shù)和移動(dòng)距離,減小由于焊接頭的傳送產(chǎn)生的熱膨脹和振動(dòng),并提高裝置的UPH,同時(shí)確保充分的焊劑變平時(shí)間。
【專利說(shuō)明】倒裝芯片焊接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及ー種倒裝芯片焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于將倒裝芯片焊接到焊接基板等上的倒裝芯片焊接裝置可具有至少ー個(gè)焊接頭。每個(gè)焊接頭被傳送到焊接裝置的預(yù)定位置并可抓取或焊接芯片。
[0003]一般來(lái)說(shuō),應(yīng)當(dāng)非常精確地進(jìn)行將倒裝芯片焊接到焊接基板上的エ序,并且在焊接基板上制備用于固定芯片的多個(gè)安裝區(qū)域。同時(shí),倒裝芯片和焊接基板的安裝區(qū)域應(yīng)保證精確的電連接,并且芯片應(yīng)當(dāng)安裝并焊接在安裝區(qū)域的正確位置(圖案)處,以減小缺陷率。
[0004]用于這種焊接エ序的焊接頭可通過(guò)裝配成在X軸和y軸方向上交叉的臺(tái)架型的傳送裝置而傳送到xy平面上的預(yù)定位置。
[0005]具體來(lái)說(shuō),焊接頭安裝在第一傳送線上并可在第一傳送線的縱向方向上傳送,并且第一傳送線的兩端可通過(guò)移動(dòng)部與垂直于第一傳送線設(shè)置的ー對(duì)平行的第二傳送線附接。移動(dòng)部可沿第二傳送線的縱向方向傳送。
[0006]因此,焊接頭通過(guò)分別設(shè)置成平行或垂直的傳送線傳送到工作空間內(nèi)的xy平面上的預(yù)定位置。
[0007]具有焊接頭的工作部和與傳送線連接的移動(dòng)部可由電磁體或滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。
[0008]工作部或移動(dòng)部可通過(guò)電磁體或滾珠絲杠加速并高速傳送,當(dāng)重復(fù)該高速傳送エ序時(shí),組成每條傳送線的組件會(huì)產(chǎn)生熱量,由于該熱量導(dǎo)致的特定組件的熱膨脹,工作部或移動(dòng)部的傳送位置的精度會(huì)降低。
[0009]例如,用于將第一傳送線附接到第二傳送線的移動(dòng)部是其中在通過(guò)第二傳送線的傳送エ序中產(chǎn)生的熱量被傳遞最多的部分,由于產(chǎn)生的熱量發(fā)生的移動(dòng)部的熱膨脹的問(wèn)題可導(dǎo)致第一傳送線的兩端的位置誤差。
[0010]類似地,安裝在第一傳送線上的工作部由于在通過(guò)沿第二傳送線安裝并傳送的移動(dòng)部的傳送エ序中產(chǎn)生的熱量,也產(chǎn)生熱膨脹,可發(fā)生與如上所述相同的問(wèn)題。
[0011]根據(jù)芯片尺寸減小的趨勢(shì),由組件的熱膨脹等問(wèn)題產(chǎn)生的移動(dòng)部的位置誤差可導(dǎo)致焊接位置誤差,焊接位置誤差可導(dǎo)致焊接缺陷。
[0012]具體來(lái)說(shuō),由于設(shè)置于每條傳送線上的工作部或傳送部處產(chǎn)生的熱膨脹或振動(dòng),可能不能獲得關(guān)于倒裝芯片的精確位置和焊接基板的安裝區(qū)域的信息,因此,缺陷率増加,焊接エ序的可靠性和精確性降低。
[0013]因此,在進(jìn)行整個(gè)焊接エ序時(shí)使焊接頭在X軸或y軸方向上的移動(dòng)次數(shù)和移動(dòng)距離最小化很重要,且將組件設(shè)置為減少焊接頭在特定軸方向上的移動(dòng)次數(shù)和移動(dòng)距離很重要。
[0014]就是說(shuō),在傳送焊接頭的エ序并進(jìn)行焊接エ序時(shí),優(yōu)選省略工作部或傳送部的驅(qū)動(dòng)或使工作部或傳送部的驅(qū)動(dòng)最小化,并且即使在省略任一部件的驅(qū)動(dòng)或使任一部件的驅(qū)動(dòng)最小化時(shí),當(dāng)為了提高空間利用率而將用于焊接エ序的組件設(shè)置為彼此相鄰時(shí),由于焊接頭等的移動(dòng)導(dǎo)致的不同組件之間的干擾應(yīng)最小化,并且存在一些下述情形,即其中應(yīng)當(dāng)確保需要操作特定操作組件的空間區(qū)域。
[0015]因此,需要一種減少焊接頭在特定軸方向上的移動(dòng)次數(shù)和移動(dòng)距離、在連續(xù)エ序之間設(shè)置組件并減小工作空間之間的干擾的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明提供了一種倒裝芯片焊接裝置。一方面,倒裝芯片焊接裝置可包括:倒裝單元,所述倒裝単元用于從晶片抓取芯片并將所述芯片上側(cè)向下翻轉(zhuǎn);工作部,所述工作部具有用于抓取由所述倒裝単元翻轉(zhuǎn)的所述芯片的焊接頭,其中所述焊接頭能沿z軸方向傳送并相對(duì)于z軸旋轉(zhuǎn);焊劑浸潰單元,所述焊劑浸潰單元用于將所述焊接頭抓取的所述芯片的底表面浸潰到焊劑中;第一可視單元,所述第一可視單元用于拍攝由所述焊劑浸潰單元浸潰的所述芯片的底表面圖像;第二可視單元,所述第二可視單元用于拍攝焊接基板的頂表面圖像,在所述焊接基板上將要安裝所述芯片;倒裝芯片焊接部,所述倒裝芯片焊接部用于根據(jù)由所述第一可視單元和所述第二可視單元進(jìn)行檢查的結(jié)果,以修正的位置在焊接基板上焊接芯片;第一傳送線,所述第一傳送線用于安裝所述工作部并沿y軸方向傳送所述工作部;和ー對(duì)第二傳送線,一對(duì)所述第二傳送線沿與所述第一傳送線垂直的X軸方向平行設(shè)置,用于安裝與所述第一傳送線的兩端連接的移動(dòng)部并在與所述第一傳送線的傳送方向垂直的X軸方向上傳送所述移動(dòng)部,其中所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元設(shè)置在平行于所述第一傳送線的同一軸上。
[0017]其中所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元可成對(duì)設(shè)置在相對(duì)于y軸對(duì)稱的位置處,并且具有所述工作部的所述第一傳送線安裝在所述第二傳送線上,使得ー對(duì)所述第一傳送線可獨(dú)立被驅(qū)動(dòng)。
[0018]其中所述倒裝単元和所述焊劑浸潰單元可設(shè)置在平行于所述第二傳送線的同一軸上。
[0019]其中所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元可設(shè)置在平行于所述第一傳送線的同一軸上。
[0020]其中為了減小所述焊接頭從所述倒裝単元移動(dòng)到所述焊接基板時(shí)在X軸方向上的移動(dòng)距離,所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元可依次設(shè)置在I軸方向上。
[0021]其中所述芯片在由所述焊接頭抓取的同時(shí)通過(guò)所述第一可視單元上方,并且所述第一可視單元通過(guò)拍攝所述芯片的底表面的圖像來(lái)檢查所述芯片。
[0022]其中當(dāng)所述芯片的尺寸大于所述第一可視單元的視場(chǎng)時(shí),所述焊接頭可以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn),從而所述第一可視單元可在無(wú)需在X軸方向上移動(dòng)的條件下拍攝所述芯片的2個(gè)邊緣。
[0023]其中當(dāng)所述焊接頭以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)所述第一可視單元上方吋,連續(xù)拍攝所述芯片的底表面圖像,以用于檢查。
[0024]所述裝置倒裝芯片焊接裝置可進(jìn)ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具,所述工作部和所述移動(dòng)部分別具有驅(qū)動(dòng)工具,從而所述工作部和所述移動(dòng)部可沿所述第一傳送線和所述第二傳送線傳送,其中在所述工作部從所述焊劑浸潰單元傳送到所述第一可視單元或者在所述第一可視單元上方傳送時(shí),所述控制部驅(qū)動(dòng)所述工作部的所述驅(qū)動(dòng)工具并停止所述移動(dòng)部的所述驅(qū)動(dòng)工具。
[0025]所述裝置倒裝芯片焊接裝置可進(jìn)ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具,所述工作部和所述移動(dòng)部分別具有驅(qū)動(dòng)工具,從而所述工作部和所述移動(dòng)部可沿所述第一傳送線和所述第二傳送線傳送,其中在所述工作部的所述焊接頭從所述倒裝單元傳送到所述第一可視單元或者從所述焊劑浸潰單元在所述第一可視単元上方傳送時(shí),所述控制部停止所述移動(dòng)部的所述驅(qū)動(dòng)工具。
[0026]其中所述控制部驅(qū)動(dòng)所述工作部的所述驅(qū)動(dòng)工具,使得所述工作部可在從所述焊劑浸潰單元傳送到所述第一可視單元或者在所述第一可視單元上方傳送時(shí),所述工作部以勻速傳送。
[0027]其中在一個(gè)焊接周期過(guò)程中,所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)次數(shù)少于所述工作部的驅(qū)動(dòng)次數(shù),在所述ー個(gè)焊接周期過(guò)程中,所述工作部的所述焊接頭沿所述倒裝単元、所述焊劑浸潰単元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部傳遞。
[0028]其中在所述焊接周期的xy平面上的軌跡可形成為三角形或矩形形狀,并且形成所述軌跡的所述三角形或所述矩形的至少ー個(gè)邊平行于所述第一傳送線或所述第二傳送線,在所述焊接周期中所述工作部的所述焊接頭沿所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部傳遞。
[0029]其中當(dāng)所述焊接頭沿形成所述軌跡的所述三角形或所述矩形的、平行于所述第一傳送線的所述邊傳送時(shí),所述焊接頭可依次通過(guò)所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部。
[0030]其中在一個(gè)焊接周期過(guò)程中,所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)次數(shù)可為兩次或三次,在所述ー個(gè)焊接周期過(guò)程中所述工作部的所述焊接頭沿所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部傳遞。
[0031]其中所述控制部控制所述工作部的所述驅(qū)動(dòng)工具,使得所述工作部通過(guò)所述焊劑浸潰單元和第一可視單元時(shí)所述工作部以勻速驅(qū)動(dòng),而在傳送到所述倒裝芯片焊接部時(shí)所述工作部減速。
[0032]另ー方面,一種倒裝芯片焊接裝置可包括:倒裝単元,所述倒裝単元用于翻轉(zhuǎn)芯片,以將所述芯片的頂表面和底表面反轉(zhuǎn);第一驅(qū)動(dòng)部,所述第一驅(qū)動(dòng)部用于驅(qū)動(dòng)所述倒裝単元;工作部,所述工作部設(shè)置成能傳送到xy平面上的預(yù)定位置并具有焊接頭,所述焊接頭用于抓取所述芯片,所述芯片的頂表面和底表面被所述倒裝単元翻轉(zhuǎn);焊劑浸潰單元,所述焊劑浸潰單元包括用于容納浸潰所述芯片的焊劑的焊劑接收器、用于使焊劑變平的焊劑刮刀以及用于滑行移動(dòng)所述焊劑接收器的第二驅(qū)動(dòng)部;第一可視單元,所述第一可視單元用于拍攝所述芯片;第二可視單元,所述第二可視單元用于拍攝焊接基板,所述焊接基板上將要安裝所述芯片;和倒裝芯片焊接部,所述倒裝芯片焊接部用于在所述焊接基板上安裝所述芯片,其中為了減少所述焊接頭沿X軸方向的移動(dòng)次數(shù)或移動(dòng)距離,所述第一可視單元和所述焊劑浸潰單元分別設(shè)置在平行于y軸方向的軸上。
[0033]又一方面,一種倒裝芯片焊接裝置可包括:倒裝単元,所述倒裝単元用于翻轉(zhuǎn)芯片,以將所述芯片的頂表面和底表面反轉(zhuǎn);第一驅(qū)動(dòng)部,所述第一驅(qū)動(dòng)部用于驅(qū)動(dòng)所述倒裝単元;工作部,所述工作部設(shè)置成能傳送到xy平面上的預(yù)定位置并具有焊接頭,所述焊接頭用于抓取所述芯片,所述芯片的頂表面和底表面被所述倒裝単元翻轉(zhuǎn);焊劑浸潰單元,所述焊劑浸潰單元包括用于容納浸潰所述芯片的焊劑的焊劑接收器、用于使焊劑變平的焊劑刮刀以及用于滑行移動(dòng)所述焊劑接收器的第二驅(qū)動(dòng)部;第一可視單元,所述第一可視單元用于拍攝所述芯片;第二可視單元,所述第二可視單元用于拍攝焊接基板,所述焊接基板上將要安裝所述芯片;和倒裝芯片焊接部,所述倒裝芯片焊接部用于在所述焊接基板上安裝所述芯片,其中為了減少所述焊接頭沿X軸方向的移動(dòng)次數(shù)或移動(dòng)距離,所述第一可視單元、所述焊劑浸潰單元和所述倒裝単元分別設(shè)置在平行于y軸方向的同一軸上。
[0034]其中所述焊劑接收器可相對(duì)于所述焊劑刮刀向前和向后滑行移動(dòng)。
[0035]其中在所述焊劑接收器處設(shè)置有用于容納焊劑的凹部,并且所述凹部和所述第一可視單元分別設(shè)置在平行于y軸方向的同一軸上。
[0036]其中當(dāng)所述焊劑接收器向前滑行移動(dòng)時(shí),在所述焊劑接收器的頂部和底部上分別提供了第一空間和第二空間,并且所述焊接頭可進(jìn)入所述第一空間。
[0037]其中當(dāng)所述焊劑接收器向后滑行移動(dòng)用于使焊劑變平時(shí),所述焊接頭可進(jìn)入所述
第一空間。
[0038]其中所述第一驅(qū)動(dòng)部可設(shè)置在所述第二空間中。
[0039]其中所述第一驅(qū)動(dòng)部可包括設(shè)置在所述第二空間中的外殼,并且在所述外殼內(nèi)設(shè)置與所述倒裝單元連接的纜線和真空線。
[0040]其中所述焊劑浸潰單元可包括具有第二驅(qū)動(dòng)部的主體和用于將所述焊劑刮刀安裝在所述主體上的安裝単元,并且當(dāng)所述焊劑接收器向前滑行移動(dòng)時(shí),所述焊劑接收器向所述主體的外部突出。
[0041]其中當(dāng)所述焊劑接收器向所述主體的外部突出時(shí),所述焊劑接收器和所述倒裝單元的所述第一驅(qū)動(dòng)部設(shè)置成在xy平面上的至少ー些區(qū)域重疊。
[0042]其中所述安裝単元可包括用于安裝所述焊劑接收器的軌道部件、與所述軌道部件鉸鏈連接并支撐所述焊劑刮刀的上部的第一支撐部件以及與所述第一支撐部件鉸鏈連接并支撐所述焊劑刮刀的前側(cè)的第二支撐部件。
[0043]其中在所述第二支撐部件處設(shè)置有鎖定突出部,并且在所述軌道部件處設(shè)置有與所述鎖定突出部結(jié)合的鎖定臺(tái)階。
[0044]其中所述安裝単元可包括設(shè)置于所述第一支撐部件與所述軌道部件之間的第一弾性部件以及設(shè)置于所述第二支撐部件與所述第一支撐部件之間的第二弾性部件,并且所述第一弾性部件和所述第二弾性部件從不同方向給所述焊劑刮刀提供弾力。
[0045]其中在所述焊接頭正在沿平行于y軸方向的同一軸移動(dòng)時(shí),所述第一可視單元拍攝圖像。
[0046]其中在所述焊接頭正在沿平行于y軸方向的同一軸移動(dòng)時(shí),進(jìn)行下述エ序,即抓取所述芯片、在所述焊劑中浸潰所述芯片以及拍攝所述芯片。
[0047]所述倒裝芯片焊接裝置可進(jìn)ー步包括:用于在y軸方向上傳送所述焊接頭的第一傳送線和用于在X軸方向上傳送所述焊接頭的第二傳送線,其中所述第一傳送線和所述第ニ傳送線具有重疊的臺(tái)架結(jié)構(gòu)。
[0048]所述倒裝芯片焊接裝置可進(jìn)ー步包括:真空產(chǎn)生器,所述真空產(chǎn)生器用于給所述倒裝単元提供吸附壓カ;壓カ控制器件,所述壓カ控制器件用于控制所述倒裝単元的流入空氣的流量,從而將所述倒裝単元的吸附壓カ控制為等于或相似于從外部流入的空氣的吸附カ;和壓カ傳感器,所述壓カ傳感器設(shè)置在所述倒裝単元與所述壓カ控制器件之間并感測(cè)是否抓取了所述芯片。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的視圖;
[0050]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的視圖;
[0051]圖3是工作部周圍的放大視圖;
[0052]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的焊接頭的兩個(gè)示例性傳送軌跡的視圖;
[0053]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的焊接頭的另外兩個(gè)示例性傳送軌跡的視圖;
[0054]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的焊接頭的另外兩個(gè)示例性傳送軌跡的視圖;
[0055]圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的框圖;
[0056]圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的平面圖;
[0057]圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的主要部分的側(cè)視圖;
[0058]圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的主要部分的平面圖;
[0059]圖11是顯示圖10的部分A的詳細(xì)視圖;
[0060]圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的主要部分的側(cè)視圖;
[0061]圖13顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的操作狀態(tài)的方案視圖;
[0062]圖14顯示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的焊劑浸潰單元(fluxdipping unit)的透視圖;
[0063]圖15顯示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的焊劑浸潰單元的側(cè)視圖;
[0064]圖16是顯示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的焊劑浸潰單元的主要部分的操作狀態(tài)的視圖;
[0065]圖17是顯示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置的倒裝単元的框圖?!揪唧w實(shí)施方式】
[0066]下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。通過(guò)參照附圖描述的下列實(shí)施方式,將闡明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)施方法。然而,可以以不同形式實(shí)施本發(fā)明,本發(fā)明不應(yīng)解釋為限于列出的實(shí)施方式。而是,提供這些實(shí)施方式,從而說(shuō)明書(shū)詳盡完整,并給本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。此外,本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍限定。自始至終,相同的參考標(biāo)記表示相同的元件。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I是下述ー種裝置,即所述裝置在作為芯片的輸入和輸出端子的焊盤(pán)上形成單獨(dú)焊料凸塊(solder bump),將芯片翻轉(zhuǎn)并將焊料凸塊直接焊接到諸如載帶焊接(carrier bonding)基板或電路帶(circuit tape)這樣的電路圖案上。
[0068]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的視圖。描繪了根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的概圖。
[0069]在下面所述的說(shuō)明書(shū)和附圖中,水平方向是指X軸方向,垂直方向是指y軸方向。此外,可進(jìn)行如下解釋,即X軸方向與下面所述的第二傳送線的移動(dòng)部傳送方向平行,y軸方向是與下面所述的第一傳送線的工作部傳送方向平行的方向。
[0070]具體來(lái)說(shuō),倒裝芯片焊接裝置I包括:倒裝単元210,所述倒裝単元210用于從晶片抓取芯片并將芯片上側(cè)向下翻轉(zhuǎn)(使芯片的頂表面和底表面反轉(zhuǎn));工作部1110,所述エ作部1110沿Z軸方向傳送并關(guān)于Z軸旋轉(zhuǎn),且具有用于抓取由倒裝単元210翻轉(zhuǎn)的芯片的焊接頭1120 ;焊劑浸潰單元400,所述焊劑浸潰單元400用于浸潰由焊接頭1120抓取的芯片的底表面;第一可視單元910,所述第一可視單元910用于拍攝(通過(guò)拍攝檢查)由焊劑浸潰單元400浸潰的芯片的底表面圖像;倒裝芯片焊接部500,所述倒裝芯片焊接部500用于將芯片焊接到焊接基板上,所述芯片的位置根據(jù)由第一可視單元910進(jìn)行的檢查結(jié)果通過(guò)焊接頭1120進(jìn)行修正;第一傳送線1100,所述第一傳送線1100用于安裝工作部并在y軸方向上傳送工作部;以及ー對(duì)第二傳送線1300,所述ー對(duì)第二傳送線1300分別具有與第一傳送線1100的兩端連接的移動(dòng)部1310,且為了在垂直于第一傳送線1100的傳送方向的X軸方向上傳送移動(dòng)部1310,所述一對(duì)第二傳送線1300設(shè)置成在垂直于第一傳送線1100的X軸方向上彼此平行,焊劑浸潰單元400和第一可視單元910設(shè)置在與第一傳送線1100平行的同一軸上。
[0071]在下面參照?qǐng)D1描述的實(shí)施方式中,倒裝単元210、焊劑浸潰單元400和第一可視單元910成對(duì)設(shè)置在相對(duì)于y軸對(duì)稱的位置處,具有工作部1110的第一傳送線1100成對(duì)安裝在第二傳送線上,以便被獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)。
[0072]然而,應(yīng)當(dāng)如下進(jìn)行解釋,即倒裝単元210、焊劑浸潰單元400和第一可視單元910根據(jù)裝置的類型成對(duì)設(shè)置在相對(duì)于y軸對(duì)稱的位置處,具有工作部1110的第一傳送線1100的數(shù)量可増加或減少,并沒(méi)有限制。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可將安裝在工作部1110 (I)或1110 (2)上的焊接頭1120 (I)或1120 (2)傳送到xy平面上的預(yù)定位置。因?yàn)楹附宇^1120 (I)或1120(2)可以是在焊接或抓取(吸附)芯片的エ序中能在z軸方向上升或下降或者關(guān)于z軸在e方向上旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu),所以根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可配置成將安裝在工作部1110
(I)或1110 (2)上的焊接頭1120 (I)或1120 (2)傳送到x-y-z空間中的預(yù)定位置。
[0074]此外,工作部1110 (I)和1110 (2)每個(gè)都與下面描述的可視單元(第二可視單元1130)裝配在一起。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可進(jìn)行下述操作,即從晶片供給器100供給的每個(gè)晶片w分離并抓取單個(gè)倒裝芯片fc以及將單個(gè)倒裝芯片翻轉(zhuǎn),從而形成有凸塊電極(焊料凸塊)的焊接表面朝下。
[0076]當(dāng)晶片供給器100堆疊多個(gè)晶片w吋,晶片供給器100可等待工作,并且晶片供給器100中的晶片可被依次供給至倒裝芯片供給部200中。
[0077]當(dāng)通過(guò)晶片裝載部(wafer on_loader)101暴露晶片時(shí),晶片供給器100具有支撐每個(gè)晶片的結(jié)構(gòu)。[0078]晶片供給器100可具有引導(dǎo)部件120,引導(dǎo)部件120用于將晶片引導(dǎo)到倒裝芯片供給部200。引導(dǎo)部件120具有引導(dǎo)晶片傳送的功能,所述晶片由単獨(dú)驅(qū)動(dòng)工具(未示出)傳送。
[0079]倒裝芯片供給部200將組成晶片w的多個(gè)芯片分離為單獨(dú)芯片,翻轉(zhuǎn)每個(gè)芯片并將倒裝芯片fc (在本說(shuō)明書(shū)中,倒裝芯片是頂表面和底表面反轉(zhuǎn)的芯片)提供給每個(gè)焊接頭1120 (I)和1120 (2),所述晶片由晶片供給器100供給。
[0080]當(dāng)晶片w處于被切塊的狀態(tài)時(shí),具有多個(gè)芯片(或倒裝芯片)的晶片w可以是底部上貼合有膠帶的狀態(tài)。另外,每個(gè)倒裝芯片fc可以是具有凸塊電極(焊料凸塊)或接觸點(diǎn)的芯片的底表面設(shè)置為朝上的狀態(tài)。
[0081]倒裝芯片供給部200可包括排出器(未示出)和倒裝単元210 (I)或210 (2),所述排出器用于從晶片w排出每個(gè)芯片,所述倒裝単元210 (I)或210 (2)用于將由排出器觸碰并分離的芯片翻轉(zhuǎn),從而焊接頭1120 (I)或1120 (2)可抓取倒裝的芯片。
[0082]倒裝単元210 (I)或210 (2)可具有抓取器結(jié)構(gòu),所述抓取器結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行通過(guò)吸附的抓取操作以及用于將芯片的頂表面和底表面進(jìn)行反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)操作。倒裝単元210的旋轉(zhuǎn)方向等可不同地變化。
[0083]簡(jiǎn)要地說(shuō),排出器(未示出)設(shè)置在晶片w下方,組成晶片w的每個(gè)芯片可通過(guò)排出器的吹氣(blow)而從晶片w分離,并且可通過(guò)設(shè)置在晶片w上方的倒裝單元210 (I)或210 (2)翻轉(zhuǎn)每個(gè)分離的芯片,從而具有凸塊電極(焊料凸塊)或接觸點(diǎn)的芯片的底部朝下。
[0084]通過(guò)在倒裝芯片上方等候的作為工作單元的焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取由倒裝單元210 (I)或210 (2)翻轉(zhuǎn)的倒裝芯片fc。
[0085]在圖1所示的倒裝芯片焊接裝置I中,ー對(duì)焊接頭1120 (I)和1120 (2)分別設(shè)置在工作部1110 (I)和1110 (2)中。
[0086]此外,ー對(duì)第二可視單元1130 (I)和1130 (2)可與焊接頭1120 (I)和1120 (2)一起分別設(shè)置在工作部1110 (I)和1110 (2)處。
[0087]因?yàn)榈寡b単元210抓取并旋轉(zhuǎn)芯片,從而芯片的焊接表面朝下,頂表面朝上,所以焊接頭1120 (I)或1120 (2)可通過(guò)抓取朝上的芯片的頂表面,保持其中暴露凸塊電極(焊料凸塊)等的芯片的底表面朝下的抓取狀態(tài)。
[0088]焊接頭1120 (I)或1120 (2)可從倒裝芯片供給部200抓取焊接對(duì)象的倒裝芯片且焊接頭1120 (I)或1120 (2)在被附接到工作部1110 (I)或1110 (2)時(shí)被傳送到焊劑浸潰單元400和倒裝芯片焊接部500。
[0089]在沿第一和第二傳送線1100和1300的傳送路徑進(jìn)行了抓取エ序、浸潰エ序、拍攝エ序(檢查エ序)和焊接エ序之后,可驅(qū)動(dòng)焊接頭1120 (I)或1120 (2),以通過(guò)第一和第二傳送線1100和1300將特定倒裝芯片返回倒裝芯片供給部200。
[0090]工作部1110 (I)和1110 (2)可分別安裝于ー對(duì)第一傳送線1100 (I)和1100 (2)上,所述ー對(duì)第一傳送線1100 (I)和1100 (2)在y軸方向上傳送工作部1110 (I)和1110(2),并且第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端可分別附接到ー對(duì)第二傳送線1300 (I)和1300 (2),所述ー對(duì)第二傳送線1300 (I)和1300 (2)能通過(guò)移動(dòng)部1310a (l)、1310a(2)、1310b (I)和1310b (2)在X軸方向上分別傳送第一傳送線1100 (I)和1100 (2)。
[0091]具體來(lái)說(shuō),在圖1所示的第一傳送線1100 (I)和1100 (2)之中設(shè)置于左側(cè)的第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端分別由移動(dòng)部1310a (I)和1310a (2)限制,可附接移動(dòng)部1310a (I)和1310a (2),從而使移動(dòng)部1310a (I)和1310a (2)沿第二傳送線1300 (I)和1300 (2)的縱向方向(X軸方向)傳送。
[0092]第一傳送線1100 (I)和1100 (2)及第ニ傳送線1300 (I)和1300 (2)每個(gè)具有重疊的臺(tái)架結(jié)構(gòu),所述臺(tái)架結(jié)構(gòu)能配置成將工作部1110 (I)和1110 (2)獨(dú)立傳送到xy平面上的預(yù)定位置,第一傳送線1100 (I)和1100 (2)的數(shù)量可増加或減少。
[0093]第一和第二傳送線1100和1300將從倒裝芯片供給部200抓取倒裝芯片的焊接頭1120 (I)或1120 (2)傳送到焊劑浸潰單元400 —側(cè)。
[0094]圖1中所示的焊劑浸潰單元400 (I)和400 (2)可與工作部1110 (I)和1110 (2)或焊接頭1120 (I)和1120 (2)的數(shù)量對(duì)應(yīng)成對(duì)設(shè)置。
[0095]焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)可通過(guò)浸潰倒裝芯片的底表面提供用于焊接的焊劑。
[0096]焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)可具有包含焊劑的焊劑接收器400 (I)或400(2)和焊劑刮刀(flux blade) 420 (I)或420 (2),在倒裝芯片浸潰在焊劑中之后,所述焊劑刮刀用于使焊劑的表面變平。
[0097]在焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取倒裝芯片的同時(shí)通過(guò)傳送線1100和1300傳送到焊劑接收器400上方之后,可通過(guò)下降焊接頭1120 (I)或1120 (2)進(jìn)行浸潰エ序。
[0098]焊接頭1120 (I)或1120 (2)可配置成在倒裝芯片供給部200、焊劑浸潰單元400、下面描述的第一可視單元910 (I)或910 (2)和倒裝芯片焊接部500中的一個(gè)或多個(gè)處在z軸方向上升或下降。
[0099]就是說(shuō),在圖1所示的實(shí)施方式中,可通過(guò)給焊接頭1120 (I)或1120 (2)自身提供上升或下降功能或者給上面安裝有焊接頭1120 (I)或1120 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)提供上升或下降功能的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接頭1120 (I)或1120 (2)在z軸方向的上升或下降。
[0100]在圖1所示的實(shí)施方式中,因?yàn)楹附宇^1120 (I)或1120 (2)可具有能上升或下降的結(jié)構(gòu),從而如果焊接頭1120 (I)或1120 (2)通過(guò)傳送線1100和1300傳送在焊劑浸潰單元400上方,則可浸潰倒裝芯片的底表面,所以焊接頭1120 (I)和1120 (2)可分別進(jìn)行它們各自的工作。
[0101]抓取已完成焊劑浸潰的倒裝芯片的焊接頭1120 (I)或1120 (2)可通過(guò)傳送線1100和1300向下面描述的倒裝芯片焊接部500傳送。
[0102]倒裝芯片供給部200對(duì)倒裝芯片進(jìn)行抓取、旋轉(zhuǎn)和抓取步驟,焊劑浸潰單元400進(jìn)行下降、浸潰和上升步驟。就是說(shuō),因?yàn)楸M管每個(gè)步驟得到精確控制,但物理位置發(fā)生連續(xù)變化,所以倒裝芯片可能處于從初始位置歪斜或推出(pushed)的狀態(tài)。
[0103]因?yàn)椴荒芡耆乐刮锢碚`差,所以需要在焊接エ序中修正或消除這種誤差。原因是,因?yàn)榈寡b芯片的底表面上的凸塊電極(焊料凸塊)或接觸點(diǎn)的尺寸極小,所以即使當(dāng)?shù)寡b芯片的位置發(fā)生極小變化時(shí),也不能保證精確的焊接。
[0104]因此,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可包括可視單元,用于拍攝倒裝芯片或上面焊接有倒裝芯片的焊接基板??梢晢卧砂ㄓ糜谂臄z至少ー個(gè)圖像的第一和第二可視單元910和1130。[0105]圖1中所示的倒裝芯片焊接裝置I可具有兩種可視單元,即第一和第二可視單元910 和 1130。
[0106]倒裝芯片焊接裝置I可具有ー對(duì)第一可視單元910 (I)和910 (2),ー對(duì)第一可視単元910 (I)和910 (2)設(shè)置于向上觀看方向上,以拍攝由焊劑浸潰單元400浸潰的倒裝芯片的底表面。
[0107]在圖1所示的實(shí)施方式中,為了拍攝被浸潰的倒裝芯片的底表面,第一可視單元910 (I)或910 (2)設(shè)置于其中通過(guò)焊接頭1120 (I)或1120 (2)將倒裝芯片穿過(guò)焊劑浸潰單元400的路徑上。
[0108]就是說(shuō),第一可視單元910 (I)或910 (2)可設(shè)置在焊接頭1120 (I)或1120 (2)的傳送路徑下方,以在向上觀看的方向上拍攝。
[0109]第一可視單元910 (I)或910 (2)可通過(guò)拍攝由焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取的倒裝芯片的底表面,來(lái)獲得所傳送的倒裝芯片的位置信息。
[0110]第一可視單元910 (I)或910 (2)可拍攝所傳送的倒裝芯片的底表面的至少兩個(gè)點(diǎn)的區(qū)域。因?yàn)楸M管可從通過(guò)拍攝ー個(gè)點(diǎn)(一次拍照拍攝)獲得的圖像來(lái)掌握每個(gè)倒裝芯片的位置,但如果拍攝兩個(gè)或更多個(gè)點(diǎn),則可提取出進(jìn)ー步修正的圖像。在該情形中,為了掌握歪斜(或旋轉(zhuǎn))度連同倒裝芯片在特定方向上的位移,需要拍攝兩個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)的區(qū)域。
[0111]底表面由焊劑浸潰單元400 (I)浸潰在焊劑中的倒裝芯片被傳送到倒裝芯片焊接部 500。
[0112]倒裝芯片焊接部500可包括焊接臺(tái)510,焊接臺(tái)510用于固定并安置沿導(dǎo)軌113從焊接基板裝載部(未示出)傳送來(lái)的焊接基板(焊接對(duì)象的焊接基板)bs。
[0113]在獨(dú)立設(shè)置的預(yù)對(duì)準(zhǔn)単元114中設(shè)置的對(duì)準(zhǔn)可視單元12可對(duì)傳送到焊接臺(tái)510的焊接基板bs進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)エ序,即對(duì)每個(gè)焊接位置進(jìn)行整個(gè)檢查。
[0114]沿導(dǎo)軌113從焊接基板裝載部(未示出)傳送來(lái)的焊接基板bs沿圖1中所示的X軸方向傳送,并且對(duì)準(zhǔn)可視單元12可通過(guò)臺(tái)架結(jié)構(gòu)的傳送線11和13傳送到xy平面上的預(yù)定位置??赏ㄟ^(guò)拍攝方法預(yù)先采集所傳送的焊接基板的位置信息,且在焊接臺(tái)上進(jìn)行的焊接エ序中該位置信息被用作參考數(shù)據(jù)。
[0115]盡管焊接基板bs應(yīng)被正確安置在焊接臺(tái)510的焊接區(qū)域sp上,但在傳送エ序中焊接基板會(huì)從焊接區(qū)域SP偏移,或者因?yàn)楹附踊逡酝嵝钡臓顟B(tài)安置在焊接區(qū)域SP內(nèi),所以焊接基板會(huì)從焊接區(qū)域SP偏移。
[0116]如果焊接基板從焊接區(qū)域sp偏移,則在焊接エ序中不能保證在焊劑中浸潰的倒裝芯片的正確性,于是可能產(chǎn)生電連接故障。
[0117]如上所述,為了使焊接エ序考慮到在抓取倒裝芯片或浸潰倒裝芯片的エ序中可能產(chǎn)生的倒裝芯片的位置偏移,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可包括第二可視單元1130
(1)和1130(2),所述第二可視單元1130 (I)和1130 (2)以與包括第一可視單元910 (I)和910 (2)并通過(guò)拍攝倒裝芯片的底表面采集倒裝芯片的位置信息相同的方式,來(lái)精確確定焊接基板bs的安置位置。第二可視單元1130 (I)和1130 (2)連同焊接頭1120 (I)和1120 (2)—起可分別附接到工作部1110 (I)和1110 (2)。因此,因?yàn)楹附宇^1120 (I)和1120 (2)隨工作部1110 (I)和1110 (2)—起傳送,所以第二可視單元1130 (I)和1130
(2)通過(guò)傳送線1100和1300傳送到xy平面上的預(yù)定位置。[0118]為了焊接由焊劑浸潰單元400浸潰的倒裝芯片,第二可視單元1130 (I)或1130(2)可設(shè)置在向下觀看的方向上,以拍攝安置于焊接臺(tái)的焊接區(qū)域sp中的焊接基板。
[0119]第二可視單元1130 (I)或1130 (2)可通過(guò)確認(rèn)安置于焊接臺(tái)510上的焊接基板bs的對(duì)準(zhǔn),來(lái)反映焊接エ序中焊接基板的位置誤差。
[0120]因此,第一可視單元910 (I)或910 (2)拍攝倒裝芯片的底表面,以獲得用于確定將要被焊接的倒裝芯片的位置誤差的圖像,并且第二可視單元1130 (I)或1130 (2)可獲得用于確定焊接基板在安置于焊接臺(tái)的焊接區(qū)域sp,即芯片的焊接位置中時(shí)焊接基板的位置的圖像。
[0121]此外,除了焊接基板之外,使用第二可視單元1130 (I)或1130 (2)可通過(guò)拍攝焊接后的焊接基板來(lái)獲得用于確定在焊接エ序中產(chǎn)生的缺陷的圖像。
[0122]在該情形中,可通過(guò)確定芯片相對(duì)于焊接基板的位置,確認(rèn)缺陷的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的控制部可根據(jù)通過(guò)第一可視單元910 (I)或910 (2)和第二可視單元1130 (I)或1130 (2)拍攝的圖像,來(lái)精確控制工作單元1120或1130或焊接臺(tái)的位置。
[0123]此外,以將焊接頭配置成可旋轉(zhuǎn)的并旋轉(zhuǎn)焊接頭1120 (I)或1120 (2)以修正芯片的焊接方向(e方向)的方法,可消除芯片或焊接基板的諸如歪斜(旋轉(zhuǎn))這樣的誤差。
[0124]這樣,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可通過(guò)重疊的臺(tái)架結(jié)構(gòu)的第一和第二傳送線將焊接頭1120 (I)或1120 (2)、可視單元等傳送到xy平面上的預(yù)定位置,且當(dāng)在諸如焊接頭這樣的工作単元中提供z軸方向上升和下降功能時(shí),倒裝芯片焊接裝置I可將工作單元傳送到x-y-z空間中的預(yù)定位置。這種傳送線結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致下述問(wèn)題,例如由于熱膨脹導(dǎo)致的位置誤差,或者由于如上所述的位置誤差導(dǎo)致的傳送線的扭曲。
[0125]由用于驅(qū)動(dòng)工作部1110 (I)或1110 (2)或移動(dòng)部1310a (I)或1310a (2)的驅(qū)動(dòng)工具產(chǎn)生的熱量會(huì)產(chǎn)生工作部1110 (I)或1110 (2)或移動(dòng)部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的位置誤差。就是說(shuō),由于安裝有焊接頭1120 (I)或1120 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)以及與第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端連接的移動(dòng)部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)產(chǎn)生的熱膨脹產(chǎn)生的位置誤差,可導(dǎo)致安裝于工作部1110 (I)或1110 (2)上的焊接頭1120 (I)或1120 (2)在xy平面上的位置誤差,所述工作部1110 (I)或1110 (2)安裝在所述第一傳送線1100 (I)或1100 (2)上為可傳送的。
[0126]盡管裝配在工作部1110 (I)或1110 (2) (1110)和移動(dòng)部1310中的位置傳感器通過(guò)感測(cè)設(shè)置于每條傳送線上的線性刻度(未示出)來(lái)測(cè)量工作部1110 (I)或1110 (2)(1110)和移動(dòng)部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的位置,但因?yàn)橛稍O(shè)置成驅(qū)動(dòng)工作部1110 (I)或1110 (2) (1110)和移動(dòng)部1310的驅(qū)動(dòng)工具產(chǎn)生的熱量會(huì)使工作部1110 (I)或1110 (2) (1110)和移動(dòng)部1310熱膨脹,且位置傳感器的位置會(huì)根據(jù)熱膨脹而變化,所以不可能精確感測(cè)設(shè)置于工作部1110 (I)或1110 (2)中的焊接頭1120 (I)或1120 (2)的位置。
[0127]因此,由熱膨脹產(chǎn)生的工作部1110 (I)或1110 (2)或移動(dòng)部的位置誤差會(huì)阻礙倒裝芯片焊接エ序的精度。
[0128]因此,作為提高倒裝芯片焊接エ序精度的方法,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I提出了使熱膨脹的量最小化的方法。
[0129]最后,可以以使工作部1110 (I)或1110 (2)或移動(dòng)部1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的傳送エ序或者傳送距離最小化的方法實(shí)現(xiàn)熱膨脹的量最小化。
[0130]特別是,盡管為了使焊接頭1120 (I)或1120 (2)的位置誤差最小化,可將工作部 1110 (I)或 1110 (2)或移動(dòng)部 1310a (l)、1310a (2)、1310b (I)或 1310b (2)的傳送エ序或者傳送距離最小化,但因?yàn)橛捎糜隍?qū)動(dòng)工作部1110 (I)或1110 (2)的工作部1110
(1)或1110(2)驅(qū)動(dòng)工具的熱膨脹產(chǎn)生的位置誤差可能要比由用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部1310a (I)、1310a (2)、1310b (I)或1310b (2)的移動(dòng)部驅(qū)動(dòng)工具的熱膨脹產(chǎn)生的位置誤差相對(duì)較大,所以更重要的是使移動(dòng)部的移動(dòng)最小化。
[0131]因?yàn)榕c工作部1110 (I)或1110 (2)相比,由于第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的重量等,安裝在第二傳送線上的移動(dòng)部(位于第二傳送線上的第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端以限制狀態(tài)安裝)需要更大的驅(qū)動(dòng)力,所以由驅(qū)動(dòng)カ產(chǎn)生的熱量的量會(huì)較大。
[0132]相反,因?yàn)榘惭b在第一傳送線1100 (I)或1100 (2)上的工作部1110 (I)或1110
(2)附接有焊接頭1120(I)或1120 (2)和第二可視單元,所以工作部1110 (I)或1110(2)不需要較大的驅(qū)動(dòng)力,因而經(jīng)常不會(huì)產(chǎn)生諸如由熱量產(chǎn)生的位置誤差等這樣的問(wèn)題。
[0133]因此,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可配置成使移動(dòng)部1310a(l)、1310a(2)、1310b (I)或1310b (2)的移動(dòng)最小化,第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端受限制,從而在X軸方向上傳送平行于y軸的第一傳送線1100 (I)或1100 (2)。
[0134]如上所述,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的倒裝芯片焊接工作可分為通過(guò)焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取由倒裝芯片供給部旋轉(zhuǎn)的倒裝芯片,以將倒裝芯片的頂表面和底表面反轉(zhuǎn)的抓取エ序、通過(guò)焊劑浸潰單元浸潰由焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取的倒裝芯片的浸潰エ序、用于拍攝由焊劑浸潰單元浸潰的倒裝芯片的底表面圖像的拍攝エ序、用于修正其中完成了拍攝エ序的倒裝芯片的位置并將倒裝芯片焊接到倒裝芯片焊接部的焊接エ序。用于進(jìn)行這些エ序的位置可為倒裝芯片供給部的倒裝単元210 (I)或210(2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)、第一可視單元910 (I)或910 (2)以及倒裝芯片焊接部500。
[0135]如圖1中所示,在根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I中,為了使移動(dòng)部的移動(dòng)最小化,焊劑浸潰單元和第一可視單元設(shè)置在平行于第一傳送線1100 (I)或1100 (2)(垂直于第二傳送線)的同一軸上。
[0136]如果焊劑浸潰單元和第一可視單元設(shè)置為平行于第一傳送線1100 (I)或1100(2),則在將由焊劑浸潰單元浸潰的倒裝芯片傳送到第一可視單元的エ序中,就不必傳送或驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部。
[0137]因此,因?yàn)椴槐貍魉突蝌?qū)動(dòng)移動(dòng)部,所以在倒裝芯片焊接工作過(guò)程中進(jìn)行上述浸潰和拍攝エ序時(shí),移動(dòng)部可防止額外熱量的產(chǎn)生,并確保用于冷卻移動(dòng)部的時(shí)間。
[0138]此外,因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的工作部1110 (I)或1110 (2)及移動(dòng)部以上達(dá)每秒幾米的加速度加速,所以當(dāng)在將工作部1110 (I)或1110 (2)傳送到其中進(jìn)行如上所述的抓取、浸潰、拍攝和焊接エ序的抓取位置、浸潰位置、拍攝位置和焊接位置的エ序中工作部1110 (I)或1110 (2)的傳送方向變化時(shí),由于工作部1110 (I)或1110(2)的傳送慣性,不能保證焊接頭1120 (I)或1120 (2)位置的精確控制。
[0139]如果抓取位置、浸潰位置、拍攝位置和焊接位置的X軸方向位置彼此不同,則在焊接一個(gè)倒裝芯片的倒裝芯片焊接工作中用于在X軸方向傳送工作部1110 (I)或1110 (2),即焊接頭1120 (I)或1120 (2)的移動(dòng)部的X軸方向傳送的次數(shù)可以為四次。
[0140]然而,如圖1中所示,只有工作部1110 (I)或1110 (2)可沿第一傳送線1100 (I)或1100 (2)沿y軸方向上傳送,而與第一傳送線1100 (I)或1100 (2)結(jié)合的移動(dòng)部停止,以下述方法,移動(dòng)部的X軸方向傳送的次數(shù)可減少為三次,所述方法是,將焊劑浸潰単元和第一可視單元設(shè)置在用于通過(guò)第一傳送線1100 (I)或1100 (2)傳送安裝于工作部1110
(1)或1110(2)上的焊接頭1120 (I)或1120 (2)的路徑下方。
[0141]因?yàn)楫?dāng)移動(dòng)部的X軸方向傳送的次數(shù)減少一次時(shí)可確保用于冷卻在移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)エ序中所產(chǎn)生的熱量的時(shí)間,所以可通過(guò)抑制移動(dòng)部驅(qū)動(dòng)工具的熱變形來(lái)保持精度。
[0142]當(dāng)然,為了使移動(dòng)部方向上的傳送次數(shù)和變化次數(shù)最小化,從而使工作部1110(1)或1110 (2)或者焊接頭1120 (I)或1120 (2)的位置誤差最小化,焊劑浸潰單元和第一可視單元可設(shè)置在平行于第一傳送線1100 (I)或1100 (2)(垂直于第二傳送線)的同一軸上。
[0143]在圖1所示的實(shí)施方式中,倒裝芯片供給部和焊劑浸潰單元可設(shè)置在平行于第二傳送線(垂直于第一傳送線)的同一軸上。
[0144]如果倒裝芯片供給部和焊劑浸潰單元可設(shè)置在平行于第二傳送線的同一軸上,則焊接頭1120 (I)或1120 (2)可通過(guò)傳送或驅(qū)動(dòng)第二傳送線從倒裝芯片供給部傳送到焊劑浸潰單元,而工作部1110 (I)或1110 (2)的傳送或驅(qū)動(dòng)停止。
[0145]盡管與操作單元相比,在傳送工作部1110 (I)或1110 (2)的エ序中產(chǎn)生的熱量的量可能不大,但為了使工作部1110 (I)或1110 (2)方向上的傳送次數(shù)和變化次數(shù)最小化,倒裝芯片供給部和焊劑浸潰單元可設(shè)置在平行于第二傳送線的同一軸上,在該情形中,以下述方法,在用于焊接一個(gè)倒裝芯片的焊接周期中工作部1110 (I)或1110 (2)的y軸方向傳送的次數(shù)可減少為三次,所述方法是,將倒裝芯片供給部和焊劑浸潰單元設(shè)置在用于通過(guò)第二傳送線傳送安裝于工作部1110 (I)或1110 (2)上的焊接頭1120 (I)或1120
(2)的路徑下方。
[0146]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置I的視圖。將省略與參照?qǐng)D1描述的部件重復(fù)的部件。
[0147]如上所述,與工作部1110 (I)或1110 (2)相比,由于第一傳送線1100 (I)或1100
(2)的重量等,安裝在第二傳送線上的移動(dòng)部(位于第二傳送線上的第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端以限制狀態(tài)安裝)需要更大的驅(qū)動(dòng)力,且因?yàn)橛沈?qū)動(dòng)カ產(chǎn)生的熱量的量較大,所以需要使傳送次數(shù)或傳送距離最小化。
[0148]在圖2所示的實(shí)施方式中,為了減小在從倒裝単元移動(dòng)到焊接基板500時(shí)倒裝芯片焊接部在X軸方向上的移動(dòng)距離,倒裝単元210、焊劑浸潰單元400和第一可視單元910可成一行設(shè)置在y軸上。
[0149]如圖2中所示,構(gòu)成倒裝芯片焊接裝置I的倒裝芯片供給部、焊劑浸潰單元和第一可視單元可設(shè)置在平行于第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的同一軸上。就是說(shuō),在抓取、浸潰和拍攝倒裝芯片的エ序中可省略操作或傳送移動(dòng)部的エ序。[0150]具體來(lái)說(shuō),倒裝芯片供給部包括一對(duì)倒裝単元,所述ー對(duì)倒裝単元用于旋轉(zhuǎn)從晶片分離并排出的芯片,以將頂表面和底表面反轉(zhuǎn),從而焊接頭可抓取倒裝芯片,這意味著倒裝單元連同焊劑浸潰單元和第一可視單元一起設(shè)置在平行于第一傳送線1100 (I)或1100
(2)的同一軸上。
[0151]此外,焊劑浸潰單元可設(shè)置在倒裝単元與第一可視單元之間,從而進(jìn)行倒裝芯片焊接エ序的焊接頭1120 (I)或1120 (2)可沿ー個(gè)方向傳送。
[0152]因此,在圖2所示的倒裝芯片焊接裝置I的情形中,只有工作部1110 (I)或1110
(2)沿第一傳送線1100 (I)或1100 (2)沿y軸方向上傳送,而與第一傳送線1100 (I)或1100 (2)結(jié)合的移動(dòng)部停止,并且以下述方法,移動(dòng)部的X軸方向傳送的次數(shù)減少為兩次,所述方法是,將按順序與第一傳送線1100 (I)或1100 (2)平行的倒裝芯片供給部、焊劑浸潰單元和第一可視單元設(shè)置在用于通過(guò)第二傳送線傳送安裝于工作部1110 (I)或1110
(2)上的焊接頭1120 (I)或1120 (2)的路徑下方。
[0153]此外,如圖1和2中所示,在工作空間中,倒裝芯片供給部的倒裝単元、焊劑浸潰單元和第一可視單元成對(duì)設(shè)置。此外,因?yàn)楹附宇^1120 (I)或1120 (2)也成對(duì)設(shè)置,所以在倒裝芯片焊接工作中可使エ序空白期最小化。
[0154]此外,在工作空間中,倒裝芯片供給部的倒裝単元、焊劑浸潰單元和第一可視單元成對(duì)設(shè)置,且因?yàn)槌蓪?duì)的倒裝単元、焊劑浸潰單元和第一可視單元設(shè)置在第一傳送線1100(I)或1100 (2)方向上的相應(yīng)位置處(即在y軸方向上設(shè)置在同一高度處或者設(shè)置在y軸上的同一坐標(biāo)處)并且設(shè)置在第二傳送線的方向上的對(duì)稱位置處(在y軸方向上相對(duì)于第二傳送線的中心對(duì)稱或者與第二傳送線的中心間隔開(kāi)同一距離),所以可簡(jiǎn)化倒裝芯片焊接裝置的控制變量,并可提高倒裝芯片焊接裝置的操縱性。
[0155]如果成對(duì)的倒裝單元、焊劑浸潰單元和第一可視單元設(shè)置在第二傳送線方向上的對(duì)稱位置處,則倒裝単元、焊劑浸潰單元和第一可視單元可分別彼此隔開(kāi)預(yù)定距離,盡管分別安裝有具有焊接頭1120 (I)或1120 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)的第一傳送線1100 (I)和1100 (2)彼此接近,但可將物理干擾減輕ー些程度。
[0156]圖3是工作部周圍的放大視圖。如圖3中所示,第二可視單元和焊接頭1120 (I)可安裝在工作部1110 (I)上,與第一傳送線1100 (I)平行。這樣做是為了比焊接頭1120(I)較早到達(dá)倒裝芯片焊接部的焊接基板的焊接區(qū)域sp,從而容易拍攝。
[0157]具有焊接頭1120 (I)的工作部1110 (I)安裝在第一傳送線1100 (I)上并可沿第一傳送線1100 (I)的縱向方向(y軸方向)傳送。如上所述,第一可視單兀910 (I)可拍攝由焊接頭1120 (I)抓取并傳送的倒裝芯片的底表面,并且即使當(dāng)拍攝ー個(gè)倒裝芯片的底表面圖像時(shí),也需要拍攝至少兩個(gè)點(diǎn)。
[0158]然而,當(dāng)單個(gè)倒裝芯片的整個(gè)圖像在第一可視單元910 (I)的視場(chǎng)之外時(shí),不可能拍攝兩個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)來(lái)獲得所傳送的倒裝芯片的位置信息。
[0159]為了解決該問(wèn)題,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的焊接頭1120 (I)具有旋轉(zhuǎn)功能,并且第一可視單元910 (I)可配置成連續(xù)拍攝由焊接頭1120 (I)傳送的倒裝芯片的不同部分。
[0160]就是說(shuō),如圖3中所示,通過(guò)焊接頭1120 (I)抓取倒裝芯片的同吋,焊接頭1120
(I)可配置成在以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)第一可視單元910 (I)上方。[0161]例如,當(dāng)檢查對(duì)象芯片的整個(gè)圖像在第一可視單元910的視場(chǎng)之外時(shí),在焊接頭1120以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)可拍攝和檢查芯片的底表面圖像,從而第一可視單元910可在無(wú)需在X軸方向移動(dòng)的條件下拍攝芯片的2個(gè)邊緣。
[0162]具體來(lái)說(shuō),焊接頭1120(1)在以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)可通過(guò)第一可視單元910(1)上方,從而在通過(guò)焊接頭1120 (I)抓取倒裝芯片的同時(shí)可通過(guò)第一可視單元910 (I)連續(xù)拍攝芯片的2個(gè)邊緣的兩個(gè)點(diǎn)。
[0163]具體來(lái)說(shuō),可旋轉(zhuǎn)焊接頭1120 (1),從而在抓取倒裝芯片的同時(shí),在第一可視單元的每個(gè)拍攝時(shí)間點(diǎn)處,倒裝芯片的兩個(gè)頂點(diǎn)(vertex)均可在視場(chǎng)內(nèi)被捕獲并移動(dòng),優(yōu)選地,可旋轉(zhuǎn)倒裝芯片,從而第一傳送線的y軸方向與穿過(guò)倒裝芯片的兩個(gè)角的軸平行。
[0164]可以以下述方法從ー個(gè)倒裝芯片獲得用于檢查的兩個(gè)圖像,所述方法是,當(dāng)在第一可視單元的視場(chǎng)內(nèi)捕獲旋轉(zhuǎn)后的倒裝芯片的第一頂點(diǎn)區(qū)域Pl (fc)時(shí)拍攝第一圖像,并當(dāng)在第一可視單元的視場(chǎng)內(nèi)捕獲倒裝芯片的第二頂點(diǎn)區(qū)域p2 (fc)時(shí)拍攝第二圖像。
[0165]在拍攝第一圖像和第二圖像過(guò)程中,工作部1110 (I)可以以預(yù)定速度傳送或者在停止傳送時(shí)拍攝拍攝工作部1110 (I)。
[0166]然而,從焊接工作的效率方面(UPH等方面)來(lái)看,通過(guò)在以預(yù)定速度傳送倒裝芯片(例如以勻速傳送)的エ序中拍攝來(lái)進(jìn)行檢查,比在焊劑中浸潰倒裝芯片的エ序中停止傳送時(shí)通過(guò)拍攝進(jìn)行檢查、將倒裝芯片傳送到第一可視單元并通過(guò)拍攝焊接頭進(jìn)行檢查更為有利。
[0167]當(dāng)焊接頭將倒裝芯片浸沒(méi)在焊劑浸潰單元處,且浸潰后的倒裝芯片減速或者停在第一可視單元處以便通過(guò)拍攝進(jìn)行檢查時(shí),如果施加給驅(qū)動(dòng)工具(例如電機(jī))的負(fù)載很大,則取決于速度的中斷和變化,裝置可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。然而,如果焊接頭將倒裝芯片浸沒(méi)在焊劑浸潰單元處,且浸潰后的倒裝芯片以勻速傳送以便通過(guò)在第一可視單元處進(jìn)行的拍攝來(lái)檢查時(shí),則不會(huì)產(chǎn)生施加給驅(qū)動(dòng)工具(例如電機(jī))的負(fù)載,并且裝置不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),因而從焊接工作的整個(gè)效率方面來(lái)看這樣是有利的。
[0168]接著,因?yàn)楹附宇^單元需要在焊接區(qū)域中停止,所以應(yīng)逐漸減小速度,這將在下面參照?qǐng)D7描述。
[0169]以這種方法拍攝的圖像用作倒裝芯片的位置信息,并且可在倒裝芯片焊接部的焊接エ序中修正歪斜位置等。
[0170]如果完成了由第一可視單元910 (I)的拍攝,則焊接頭1120 (I)可在倒裝芯片焊接部的焊接方向上再次旋轉(zhuǎn)抓取的倒裝芯片。
[0171]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的焊接頭的兩個(gè)示例性傳送軌跡的視圖。
[0172]倒裝単元201 (I)和210 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)和400 (2)以及第一可視單元910 (I)和910 (2)成對(duì)設(shè)置在X軸方向上的對(duì)稱位置處,在使用在每個(gè)工作部處設(shè)置的焊接頭,通過(guò)倒裝単元201 (I)或210 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)進(jìn)行抓取、浸潰和拍攝倒裝芯片的エ序之后,通過(guò)倒裝芯片焊接部500可將倒裝芯片焊接在焊接基板上。
[0173]因此,焊接頭在xy平面上的每個(gè)移動(dòng)軌跡可具有相對(duì)于y軸對(duì)稱的圖形。此外,如上所述,焊接一個(gè)倒裝芯片的工作可被劃分為四個(gè)詳細(xì)的エ序,并且在xy平面上的不同位置處進(jìn)行這些エ序,如果假定焊接頭是沿用于進(jìn)行這些エ序的位置之間的最短路徑傳送的話,則焊接頭的軌跡可具有矩形(rectangular)形狀。在該情形中,因?yàn)闉榱耸?尤其是移動(dòng)部的)熱膨脹最小化,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I將焊劑浸潰單元400 (I)或400
(2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)設(shè)置為與第一傳送線(y軸)平行,所以焊接頭的傳送軌跡可具有與第一傳送線(y軸)平行的區(qū)段。
[0174]在圖4 Ca)和4 (b)所示的實(shí)施方式中,ー個(gè)工作周期的焊接頭的傳送軌跡具有矩形形狀,并且在進(jìn)行ー個(gè)工作周期時(shí)移動(dòng)部沿第二傳送線傳送三次。就是說(shuō),如果抓取倒裝芯片的エ序是工作的起點(diǎn),則倒裝芯片焊接頭的X軸方向的坐標(biāo)如x2->x3->x3->xl這樣改變。然而,因?yàn)楹附宇^的X軸坐標(biāo)x3在進(jìn)行浸潰和拍攝エ序時(shí)全都相同,所以移動(dòng)部在X軸方向上的傳送次數(shù)在ー個(gè)工作周期過(guò)程中從四次減少為三次,因而可確保用于冷卻由于移動(dòng)部驅(qū)動(dòng)工具的連續(xù)驅(qū)動(dòng)或傳送而產(chǎn)生的熱量的時(shí)間。此外,因?yàn)榻鉀Q了由于改變焊接頭的方向而產(chǎn)生的搖動(dòng)或振動(dòng)問(wèn)題,所以對(duì)于精確的拍攝エ序和通過(guò)拍攝進(jìn)行位置修正是有利的,并且易于同時(shí)進(jìn)行焊接頭傳送エ序和拍攝エ序。
[0175]相反,工作部沿第一傳送線的傳送位置反映了 y軸方向上的位置,如圖4 (a)和圖
4(b)所示,可以理解,y軸方向上的位置如y2->yl->y3->y4這樣改變了四次。
[0176]圖4 Ca)和圖4 (b)中所示的兩個(gè)軌跡均顯示出,軌跡取決于構(gòu)成倒裝芯片供給部的倒裝単元的位置而改變。
[0177]此外,因?yàn)榈寡b芯片焊接部500的焊接位置在焊接基板上將不斷地改變,所以用于焊接每個(gè)倒裝芯片的傳送軌跡將取決于倒裝芯片焊接部500上的焊接位置而連續(xù)改變。
[0178]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的焊接頭的另外兩個(gè)示例性傳送軌跡的視圖。將省略與參照?qǐng)D4描述的部分重疊的部分。
[0179]具體來(lái)說(shuō),圖5 Ca)中所示的傳送軌跡可為圖1中所示的倒裝芯片焊接裝置I的焊接頭的傳送軌跡,而圖5 (b)中所示的傳送軌跡可為圖2中所示的倒裝芯片焊接裝置I的焊接頭的傳送軌跡。
[0180]盡管圖5 Ca)中所示的傳送軌跡具有如同圖4中所示的傳送軌跡的矩形形狀,但圖5 Ca)中所示的傳送軌跡顯示了下述ー個(gè)例子,即其中移動(dòng)部在X軸方向上的傳送次數(shù)為三次,工作部在y軸方向上的傳送次數(shù)也減少為三次。
[0181]因此,因?yàn)橐苿?dòng)部和工作部在X軸方向上的傳送次數(shù)以及在I軸方向上的傳送次數(shù)分別減少了一次,所以可冷卻由于連續(xù)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部和工作部而產(chǎn)生的移動(dòng)部驅(qū)動(dòng)工具的熱量,并且因?yàn)榭煞乐挂苿?dòng)部和工作部的驅(qū)動(dòng)工具的熱變形,所以防止了位置誤差。此外,當(dāng)移動(dòng)部和工作部傳送時(shí)施加給焊接頭等的振動(dòng)和搖動(dòng)可減小一些程度。
[0182]圖5 (b)中所示的焊接頭的傳送軌跡具有三角形形狀。因?yàn)榈寡b単元210 (I)或210 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)與第一傳送線平行設(shè)置,所以操作単元在X軸方向上的傳送次數(shù)減少為兩次。
[0183]描述應(yīng)用圖2中所示實(shí)施方式的另ー個(gè)實(shí)施方式。可參照?qǐng)D5 (b)中所示的圖。
[0184]為了減少在工作部1110 (I)或1110 (2)與焊接基板之間的X軸方向傳送路徑或傳送次數(shù),倒裝単元210 (I)或210 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)成一行設(shè)置在y軸方向上。
[0185]將進(jìn)ー步詳細(xì)描述,本發(fā)明包括成對(duì)設(shè)置在相對(duì)于倒裝芯片焊接部的y軸方向?qū)ΨQ位置處的倒裝單元210 (I)或210 (2)、工作部1110 (I)或1110 (2)、焊劑浸潰單元400(I)或400 (2)、第一可視單元910 (I)或910 (2)以及第一傳送線1100 (I)或1100 (2),從而可共享倒裝芯片焊接部500,并且工作部1110 (I)和1110 (2)通過(guò)對(duì)半(half andhalf)共享倒裝芯片焊接部上的焊接基板,進(jìn)行倒裝芯片焊接工作。
[0186]就是說(shuō),如圖1和圖2中所示,工作部之中的左側(cè)工作部1110 (I)沿使左側(cè)倒裝単元210 (I)、左側(cè)焊劑浸潰單元400 (I)、左側(cè)第一可視單元910 (I)和焊接基板的左半?yún)^(qū)域(之后稱為焊接基板的“第一區(qū)域”)循環(huán)的傳送路徑傳送,而右側(cè)工作部1110 (2)沿使右側(cè)倒裝単元210 (2)、右側(cè)焊劑浸潰單元400 (2)、右側(cè)第一可視單元910 (2)和焊接基板的右半?yún)^(qū)域(之后稱為焊接基板的“第二區(qū)域”)循環(huán)的傳送路徑傳送,每個(gè)焊接頭1120(I)和1120 (2)進(jìn)行焊接工作。
[0187]因此,如果在焊接基板的第一區(qū)域的中部附近(相對(duì)于焊接基板在X軸方向上的長(zhǎng)度來(lái)說(shuō),距焊接基板左端部大約四分之一的點(diǎn)),左側(cè)倒裝単元210 (I)、左側(cè)焊劑浸潰單元400 (I)和左側(cè)第一可視單元910 (I)成一行設(shè)置在y軸上,則可獲得使左側(cè)工作部1100(I)的X軸傳送路徑最小化的效果。以同樣方式,在焊接基板的第二區(qū)域的中部附近(相對(duì)于焊接基板在X軸方向上的長(zhǎng)度來(lái)說(shuō),距焊接基板左端部大約四分之三的點(diǎn)),右側(cè)倒裝單元210 (2)、右側(cè)焊劑浸潰單元400 (2)和右側(cè)第一可視單元910 (2)可成一行設(shè)置在y軸上。
[0188]在該情形中,盡管未単獨(dú)示出焊接周期在xy平面上的傳送軌跡,即其中工作部的焊接頭1120 (I)或1120 (2)沿倒裝單元210 (I)或210 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)、第一可視單元910 (I)或910 (2)以及倒裝芯片焊接部500傳遞,但傳送路徑可表現(xiàn)出比圖5 (b)所示的傳送路徑小得多的三角形或直邊段(straight section)。
[0189]因此,因?yàn)楫?dāng)焊接頭處于抓取、浸潰或拍攝エ序中時(shí),移動(dòng)部的傳送或驅(qū)動(dòng)停止,所以能確保充分的冷卻時(shí)間,并且能大大緩解由于移動(dòng)部的熱膨脹而產(chǎn)生的位置誤差的問(wèn)題。在該情形中,在y軸方向上的傳送次數(shù)未改變,為四次。
[0190]然而,因?yàn)椴恍枰鄬?duì)大的驅(qū)動(dòng)カ來(lái)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部,所以通過(guò)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部?jī)H產(chǎn)生少量的熱量。因此,因?yàn)橛捎跓崃慷a(chǎn)生的位置誤差結(jié)果微不足道,所以通過(guò)將移動(dòng)部在X軸方向上的傳送次數(shù)減少兩次或一次所獲得的實(shí)際益處很大。
[0191]概括圖4和圖5,焊接周期在xy平面上的軌跡形成為三角形或矩形,其中工作部的焊接頭沿倒裝芯片供給部、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)、第一可視單元910 (I)或910 (2)以及焊劑浸潰単元400 (I)或400 (2)傳遞,且形成所述軌跡的三角形或矩形的至少ー個(gè)邊可與第一傳送線或第二傳送線平行。
[0192]可以確定,當(dāng)焊接頭沿形成軌跡的三角形或矩形的、與第一傳送線平行的那條邊傳送時(shí),焊接頭依次通過(guò)焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2),或者依次通過(guò)倒裝芯片供給部、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及第一可視単元 910 (I)或 910 (2)。
[0193]在形成軌跡的三角形或矩形的頂點(diǎn)(vertex)之中的至少ー個(gè)頂點(diǎn)的位置可在每個(gè)焊接周期中改變,并且頂點(diǎn)的位置改變的位置可與倒裝芯片焊接部500對(duì)應(yīng)。
[0194]其中形成焊接頭的軌跡的三角形或矩形的至少ー個(gè)邊與第一傳送線或第二傳送線平行的事實(shí)意味著,存在如上所述其中工作単元或操作単元不進(jìn)行操作的區(qū)段。[0195]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的焊接頭的傳送軌跡的另外兩個(gè)實(shí)例的視圖。將省略與參照?qǐng)D4和圖5描述的部分重疊的部分。
[0196]根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置的控制部可如下驅(qū)動(dòng)工作部的驅(qū)動(dòng)工具,使得工作部可在從焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)傳送到第一可視單元910 (I)或910 (2)或者在第一可視單元910 (I)或910 (2)上方傳送時(shí),工作部以勻速傳送。如上所述,盡管第一可視單元910 (I)或910 (2)可在由移動(dòng)部停止焊接頭時(shí)拍攝在第一可視單元910 (I)或910 (2)上方通過(guò)的倒裝芯片的底表面,但為了焊接工作的效率,可同時(shí)進(jìn)行傳送焊接頭的傳送工序以及第一可視單元910 (I)或910 (2)的拍攝工序。
[0197]就是說(shuō),在焊接頭進(jìn)行傳送而不被停止的同時(shí)第一可視單元910 (I)或910 (2)可進(jìn)行拍攝工序。
[0198]因?yàn)閳D6 (a)和圖6 (b)中的第二區(qū)段B是將焊接頭從焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)傳送到第一可視單元910 (I)或910 (2)的工序,所以如上所述,可以以勻速傳送
焊接頭。
[0199]然而,應(yīng)當(dāng)在焊接頭停止時(shí)進(jìn)行焊接頭1120處的焊接工作。因此,在圖6 (a)和圖6 (b)中,工作部在y軸方向上應(yīng)當(dāng)在第二區(qū)段B之后的第三區(qū)段C中減速。當(dāng)然,盡管工作部可在倒裝芯片焊接部處突然停止且繼續(xù)以勻速驅(qū)動(dòng),但為了使施加給焊接頭的沖擊(shock)最小化,可以以逐漸減小工作部的速度的方法進(jìn)行控制,而不是突然停止工作部。
[0200]在圖6 (a)和圖6 (b)中,因?yàn)橥V沟囊苿?dòng)部應(yīng)當(dāng)沿x軸方向傳送遠(yuǎn)至|x3_xl或I X2-X11,所以工作部應(yīng)當(dāng)從停止?fàn)顟B(tài)加速且傳送,并減速且再次停止在倒裝芯片焊接部處。
[0201]就是說(shuō),因?yàn)楣ぷ鞑亢鸵苿?dòng)部在第三區(qū)段C中分別具有不同的速度變化率,所以與第四區(qū)段D中不同,焊接頭的軌跡可為曲線,不是直線,并且焊接頭的軌跡可具有從整個(gè)傳送軌跡向外彎曲的線的形狀。
[0202]就是說(shuō),在第三區(qū)段C中,盡管工作部的初始速度較快,但速度減小,且因?yàn)橐苿?dòng)部的速度顯示出從零狀態(tài)增加到一定程度然后減小的圖案,所以焊接頭的軌跡可形成為彎曲的軌跡。
[0203]其中焊接頭從倒裝單元210 (I)或210 (2)傳送到焊劑浸潰單元400 (I)或400(2)的第一區(qū)段A可配置成僅驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部而工作部停止,或者配置成僅驅(qū)動(dòng)工作部而移動(dòng)部停止,如上所述。
[0204]此外,在圖6 (b)所示的實(shí)施方式中,在改變第四區(qū)段D中的方向之后,因?yàn)楹竸┙卧?00 (I)或400 (2)和焊接頭成一行設(shè)置在倒裝單元210 (I)或210 (2)處,所以焊接頭可在第一區(qū)段A中以勻速加速,所述勻速是在拍攝工序中焊接頭的傳送速度。
[0205]圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I的框圖。根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可包括:焊接頭1120 (I)或1120 (2),所述焊接頭1120 (I)或1120 (2)用于抓取、傳送和焊接倒裝芯片;第一傳送線1100和第二傳送線1300,所述第一傳送線1100和第二傳送線1300用于安裝所述焊接頭1120 (I)或1120 (2)并沿預(yù)定傳送路徑傳送所述焊接頭1120 (I)或1120 (2);第一可視單元910和第二可視單元1130,所述第一可視單元910和第二可視單元1130用于拍攝由焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取的倒裝芯片或者倒裝芯片的焊接基板;倒裝芯片焊接部500,所述倒裝芯片焊接部500用于安置焊接基板;和控制部,所述控制部用于控制焊接頭1120 (I)或1120 (2)、傳送部600以及第一可視單元910和第二可視單元1130,根據(jù)由第一可視單元910和第二可視單元1130拍攝的圖像修正倒裝芯片的焊接位置的誤差,并控制焊接工作。
[0206]這里,根據(jù)存儲(chǔ)在控制部的存儲(chǔ)器860中的比較信息或算法,通過(guò)控制部的處理器件810比較或處理由第一可視單元910和第二可視單元1130拍攝的芯片或焊接基板的圖像,產(chǎn)生用于精確焊接芯片的控制信號(hào),并且焊接頭1120 (I)或1120 (2)或者倒裝芯片焊接部500能受到精確控制。
[0207]根據(jù)抓取的倒裝芯片或安置的焊接基板的位置誤差和方向誤差,應(yīng)當(dāng)在焊接工序中被修正的距離、角度或方向可以為控制信號(hào)的一些例子。
[0208]此外,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I可進(jìn)一步包括如上所述的晶片供給器100、倒裝芯片供給部200、焊劑浸潰單元400和倒裝芯片焊接部500以及用于釋放焊接后的焊接基板的焊接基板釋放部,并且每個(gè)組成部件都接收從倒裝芯片焊接裝置I的控制部800傳輸?shù)目刂菩盘?hào)并反饋組成部件的狀態(tài)信息,從而焊接工序可連續(xù),而沒(méi)有預(yù)定的干擾或中斷。
[0209]因此,每個(gè)組成部件應(yīng)當(dāng)理解為是包括所需的傳感器和驅(qū)動(dòng)單元的概念,由組成部件提供的感測(cè)信息或狀態(tài)信息被存儲(chǔ)或更新在控制部的存儲(chǔ)器860中,并通過(guò)控制部的處理單元810產(chǎn)生新的控制信號(hào)。
[0210]焊接頭1120 (I)或1120 (2)安裝在工作部1110 (I)或1110 (2)上,所述工作部1110 (I)或1110 (2)安裝在第一傳送線1100 (I)或1100 (2)上,從而工作部1110 (I)或1110 (2)可被傳送,并且第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的兩端借助移動(dòng)部而附接到
第二傳送線。
[0211]如參照?qǐng)D1和圖2所述的,第一傳送線1100 (I)或1100 (2)的工作部1110 (I)或1110 (2)和第二傳送線的移動(dòng)部分別具有驅(qū)動(dòng)工具,并且在工作部1110 (I)或1110 (2)或者焊接頭1120 (I)或1120 (2)從焊劑浸潰單元傳送到第一可視單元或者在第一可視單元上方傳送時(shí),用于控制驅(qū)動(dòng)工具的控制部可驅(qū)動(dòng)工作部1110 (I)或1110 (2)的驅(qū)動(dòng)工具并停止移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具。
[0212]在該情形中,焊劑浸潰單元和第一可視單元可設(shè)置在與第一傳送線1100 (I)或1100 (2)平行的同一軸上。
[0213]工作部1110 (I)或1110 (2)和移動(dòng)部分別具有用于在第一傳送線1100 (I)或1100 (2)和第二傳送線上傳送工作部1110 (I)或1110 (2)和移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具,且在工作部1110 (I)或1110 (2)從焊劑浸潰單元傳送到第一可視單元或者在第一可視單元上方傳送時(shí),用于控制工作部1110 (I)或1110 (2)和移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具的控制部可驅(qū)動(dòng)工作部1110 (I)或1110 (2)的驅(qū)動(dòng)工具并停止移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具。因此,在焊接周期過(guò)程中,其中工作部1110 (I)或1110 (2)的焊接頭1120 (I)或1120 (2)沿倒裝芯片供給部、焊劑浸潰單元、第一可視單元和倒裝芯片焊接部傳遞過(guò)程中,移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)次數(shù)可少于工作部1110 (I)或1110 (2)的驅(qū)動(dòng)次數(shù)。
[0214]盡管圖8及隨后其他的圖所示的實(shí)施方式與上面參照?qǐng)D2描述的實(shí)施方式在倒裝單元210、焊劑浸潰單元400和第一可視單元910設(shè)置為與平行于I軸的第一傳送線平行方面是相同的,但該焊接裝置可如此配置,使得在焊接頭沿一個(gè)方向傳送的軌跡上包括用于進(jìn)行下述步驟的位置,所述步驟為抓取倒裝芯片、將倒裝芯片浸潰在焊劑中以及檢查抓取位置的步驟,或者該焊接裝置可配置成根據(jù)需要通過(guò)改變直線上傳送軌跡的方向來(lái)回(reciprocally)傳送焊接頭。
[0215]因此,圖8及隨后其他的圖所示的實(shí)施方式是后一種情形。在參照?qǐng)D8及隨后其他的圖描述的部分之中,將省略與參照?qǐng)D1至圖7描述的部分重疊的部分。
[0216]圖1至圖7中所示的實(shí)施方式集中于下述方法,即所述方法將驅(qū)動(dòng)用于在Xy平面上傳送焊接頭的工作部或移動(dòng)部的次數(shù)、改變驅(qū)動(dòng)方向的次數(shù)、或者工作部或移動(dòng)部的位置誤差最小化,而下面所述的實(shí)施方式是提出一種方法的特定實(shí)施方式,所述方法除了將焊接頭傳送的距離和次數(shù)最小化之外,還通過(guò)減小焊接裝置的組件之間的距離提高空間利用率并解決通過(guò)減小所述距離而產(chǎn)生的組件間的干擾問(wèn)題。
[0217]在圖8及隨后其他的圖所示的倒裝芯片焊接裝置中,為了減少焊接頭在X軸方向上的移動(dòng)次數(shù)或距離,第一可視單元和焊劑浸潰單元可設(shè)置在與y軸方向平行的同一軸上,或者為了減少焊接頭在X軸方向上的移動(dòng)次數(shù)或距離,第一可視單元、焊劑浸潰單元和倒裝單元可設(shè)置在與y軸方向平行的同一軸上。
[0218]圖8和圖9中所示實(shí)施方式的工作部1110 (I)或1110 (2)可包括:焊接頭1120
(I)或1120 (2),所述焊接頭1120 (I)或1120 (2)用于抓取其中頂表面和底表面通過(guò)倒裝單元210 (I)或210 (2)翻轉(zhuǎn)的芯片fc ;和第二可視單元1130 (I)或1130 (2),所述第二可視單元1130 (I)或1130 (2)設(shè)置成與焊接頭1120 (I)或1120 (2)在一個(gè)方向上間
隔開(kāi)預(yù)定距離d。
[0219]此外,倒裝芯片焊接裝置I包括至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)信息提供部,所述至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)信息提供部包含基準(zhǔn)標(biāo)記FM,并且對(duì)準(zhǔn)信息提供部可給在工作部1110 (I)或1110 (2)中設(shè)置的第二可視單元1130 (I)或1130 (2)提供基準(zhǔn)標(biāo)記的位置信息。
[0220]同時(shí),工作部1110 (I)或1110 (2)設(shè)置成在倒裝單元210 (I)或210 (2)上方以及在焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)、第一可視單元910 (I)或910 (2)以及焊接部500處上升和下降,且工作部1110 (I)或1110 (2)在焊接部500、第一可視單元910 (I)或910 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及倒裝單元210 (I)或210 (2)之間進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。
[0221]具體來(lái)說(shuō),如圖8中所示,工作部1110 (I)或1110 (2)裝配成沿第一傳送線1100
(1)或1100(2)在y軸方向上且沿第二傳送線1300 (I)或1300 (2)在x軸方向上移動(dòng)。
[0222]此外,焊接頭1120 (I)或1120 (2)以及第二可視單元1130 (I)或1130 (2)設(shè)置在工作部1110 (I)或1110 (2)中,從而當(dāng)工作部1110 (I)或1110 (2)傳送時(shí),焊接頭1120 (I)或1120 (2)以及第二可視單元1130 (I)或1130 (2)隨工作部1110 (I)或1110
(2)一起傳送到xy平面上的預(yù)定位置。
[0223]此外,倒裝芯片供給部200、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)、倒裝單元210 (I)或210 (2)以及焊接部500可設(shè)置在由第一傳送線1100 (I)或1100 (2)和第二傳送線1300 (I)或1300 (2)形成的xy平面上的空間內(nèi)。
[0224]參照?qǐng)D8,倒裝單元210 (I)或210 (2)、焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)、工作部1110 (I)或1110 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)可具有相同的結(jié)構(gòu)成對(duì)設(shè)置在相對(duì)于y軸對(duì)稱的位置處,并且工作部1110 (I)或1110 (2)可分別安裝在彼此平行的第二傳送線1300 (I)或1300 (2)上,從而沿7軸移動(dòng)。之后,為便于解釋,將僅描述一個(gè)焊接頭1120 (I)、一個(gè)倒裝單元210 (I)、一個(gè)焊劑浸潰單元400 (I)和一個(gè)第一可視單元 910 (I)。
[0225]參照?qǐng)D9,焊接頭1120 (I)可包括:吸附頭1121,所述吸附頭1121用于通過(guò)直接給芯片提供真空吸附力來(lái)抓取芯片;和連接部件415,所述連接部件415用于將吸附頭1121連接到焊接頭1120 (I)的主體并給吸附頭1121提供真空吸附力。吸附頭1121可配置成相對(duì)于z軸順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)抓取的芯片fc。因此,吸附頭1121可在控制部的控制下將芯片的位置修正Θ (theta)。
[0226]第二可視單元1130 (I)可裝配成在一個(gè)方向上與工作部1110 (I)的焊接頭1120
(I)間隔開(kāi)預(yù)定距離d。第二可視單元1130 (I)可設(shè)置成將第二可視單元1130 (I)的鏡頭表面放置在比焊接頭1120 (I)的吸附頭1121的吸附表面高的位置處,從而當(dāng)焊接頭1120
(1)抓取芯片或?qū)⑿酒琭c浸沒(méi)在焊劑f中時(shí)不會(huì)產(chǎn)生與第二可視單元1130(I)的空間干擾。
[0227]第二可視單元1130( I)可從上述的對(duì)準(zhǔn)信息提供部獲取基準(zhǔn)標(biāo)記FM的位置信息,從晶片w獲取每個(gè)芯片fc的位置信息,并從焊接部500獲取用于在焊接基板bs上安裝芯片fc的參考焊接位置的信息。
[0228]像這樣通過(guò)第二可視單元1130 (I)或1130 (2)獲取的位置信息被傳輸?shù)娇刂撇?,并且控制部可通過(guò)計(jì)算該位置信息并移動(dòng)焊接頭1120 (I)或1120 (2),對(duì)芯片的位置進(jìn)行X軸修正、y軸修正和Θ (theta)修正。
[0229]此外,用于從焊接頭1120 (I)或1120 (2)的底部在向上觀看的方向上拍攝焊接頭1120 (I)或1120 (2)的吸附頭1121和芯片fc的第一可視單元910 (I)或910 (2)可設(shè)置在工作部1110 (I)或1110 (2)的移動(dòng)路徑上,所述工作部1110 (I)或1110 (2)在焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)與焊接部500之間來(lái)回移動(dòng)。
[0230]第一可視單元910 (I)或910 (2)為照相機(jī),所述照相機(jī)用于采集將要被焊接頭1120 (I)或1120 (2)使用的芯片fc的位置信息,具體來(lái)說(shuō),第一可視單元910 (I)或910
(2)可拍攝焊接頭1120(I)或1120 (2)的吸附頭1121的中心是否與芯片fc的中心對(duì)準(zhǔn)、焊接頭1120 (I)或1120 (2)的吸附頭1121的中心與芯片fc的中心偏移的距離、芯片fc與焊接頭1120 (I)或1120 (2)的吸附頭1121偏移的角度、以及形成在芯片fc處的凸塊的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)等。
[0231]同時(shí),第一可視單元910 (I)或910 (2)可設(shè)置在焊接頭1120 (I)或1120 (2)的傳送路徑下方,從而在向上觀看的方向上拍攝,且如上所述,第一可視單元910 (I)或910
(2)可通過(guò)拍攝由焊接頭1120 (I)或1120 (2)抓取的芯片fc的底表面,獲取被傳送的芯片fc的位置信息。
[0232]此外,盡管第一可視單元910 (I)或910 (2)可通過(guò)僅拍攝所傳送的芯片fc的底表面的一個(gè)點(diǎn),根據(jù)芯片的初始輸入位置信息確定芯片的歪斜(旋轉(zhuǎn))度以及在特定方向上的位移,但優(yōu)選通過(guò)拍攝兩個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)的區(qū)域提取更精確的圖像。
[0233]此外,如果芯片在第一可視單元910 (I)或910 (2)的視場(chǎng)(FOV)內(nèi),則可從通過(guò)一次拍攝兩個(gè)點(diǎn)(一次拍照拍攝(shot photographing))獲取的圖像獲得芯片的位置。然而,當(dāng)芯片不符合第一可視單元910 (I)或910 (2)的視場(chǎng)(FOV)時(shí),可通過(guò)兩次拍照來(lái)拍攝兩個(gè)點(diǎn)。如上所述,底表面被焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)浸沒(méi)在焊劑中的芯片fc在由焊接頭1120 (I)抓取的同時(shí)傳送到焊接部500,且可在焊接部500處準(zhǔn)備上面安裝有芯片fc的焊接基板。
[0234]同時(shí),控制部控制倒裝單元210 (I)或210 (2)、焊接頭1120 (I)或1120 (2)以及焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2),特別是,控制部可根據(jù)由第一可視單元910 (I)或910
(2)、第二可視單元1130 (I)或1130 (2)和對(duì)準(zhǔn)可視單元12獲取的位置信息,而通過(guò)焊接部500不斷修正芯片相對(duì)于焊接基板bs的參考焊接位置(安裝區(qū)域)的位置。
[0235]就是說(shuō),控制部可根據(jù)通過(guò)第一可視單元910 (I)或910 (2)、第二可視單元1130(I)或1130 (2)和對(duì)準(zhǔn)可視單元12獲取的位置信息,對(duì)芯片fc的位置信息進(jìn)行X軸修正、y軸修正和Θ (theta)修正。
[0236]此外,控制部可通過(guò)根據(jù)通過(guò)第二可視單元1130 (I)或1130 (2)獲取的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)信息提供部獲取的位置信息,計(jì)算當(dāng)組成倒裝芯片焊接裝置I的每個(gè)器件(例如,倒裝單元210 (I)、焊接頭1120 (I)、焊劑浸潰單元400 (I )、焊接部500、倒裝芯片供給部200、晶片供給器100以及第一和第二傳送線)由于重復(fù)工序而熱變形時(shí)導(dǎo)致的器件的歪斜度(誤差值),當(dāng)進(jìn)行焊接工作時(shí)精確計(jì)算焊接基板bs的參考焊接區(qū)域的位置并調(diào)整焊接頭1120
(1)的參考坐標(biāo),來(lái)修正芯片fc的位置。
[0237]同時(shí),如上所述,焊接頭1120 (I)設(shè)置為可傳送到xy平面上的預(yù)定位置并可為此目的而沿臺(tái)架(gantry)結(jié)構(gòu)傳送。在這一點(diǎn)上,由于焊接頭1120 (I)的快速反復(fù)傳送而產(chǎn)生振動(dòng),甚至用于驅(qū)動(dòng)臺(tái)架的臺(tái)架驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)過(guò)負(fù)載,因而可產(chǎn)生熱變形。如上所述的振動(dòng)和熱變形可影響焊接工序的精度和可靠性,優(yōu)選減少焊接頭1120 (I)在特定軸方向上的傳送次數(shù)和/或傳送距離,特別是,優(yōu)選減少在X軸方向上的傳送次數(shù)。
[0238]與上述實(shí)施方式類似,在圖10和圖11所示的實(shí)施方式中,焊劑浸潰單元400 (I)或400 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)可分別設(shè)置在與工作部1110 (I)或1110
(2)的第一傳送線(y軸方向)平行的特定軸L上,并且倒裝單元210、焊劑浸潰單元400(I)或400 (2)以及第一可視單元910 (I)或910 (2)可分別設(shè)置在與y軸方向平行的特定軸L上。通過(guò)這種結(jié)構(gòu),焊接頭1120 (I)在X軸方向上的傳送次數(shù)可減少一次或兩次。
[0239]因?yàn)闇p少了在X軸方向上的傳送次數(shù),所以可防止臺(tái)架驅(qū)動(dòng)部的過(guò)負(fù)載,并且可抑制由過(guò)負(fù)載產(chǎn)生的熱變形,并可減小裝置內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0240]參照?qǐng)D8至圖10,第一可視單元910 (I )、焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210(I)可設(shè)置成在I軸方向上彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離。
[0241]第一可視單元910 (I)拍攝芯片fc,以確認(rèn)芯片的位置信息和施加焊劑的狀態(tài),且在完成拍攝之后,焊接頭1120 (I)可將芯片fc傳送到焊接部500。
[0242]其中,如果第一可視單元910 (I)和焊劑浸潰單元400 (I)不是分別設(shè)置在與y軸方向平行的特定軸L上,則焊接頭應(yīng)當(dāng)沿X軸方向傳送至少一次,從而在將芯片fc浸潰在焊劑中之后由第一可視單元910 (I)拍攝焊接頭,這種X軸方向傳送導(dǎo)致如上所述的熱變形或振動(dòng)。
[0243]此外,當(dāng)?shù)谝豢梢晢卧?10 (I)、焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210不是分別設(shè)置在與I軸方向平行的特定軸L上時(shí),為了從倒裝單元210 (I)接收芯片fc,將形成在芯片fc的底表面上的凸塊浸沒(méi)在焊劑中并且在芯片fc被浸潰在焊劑中之后由第一可視單元910 (I)拍攝焊接頭,焊接頭應(yīng)當(dāng)沿X軸方向傳送至少九次,并且這種X軸方向傳送導(dǎo)致如上所述的熱變形或振動(dòng)。
[0244]為此,在根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置I中,第一可視單元910 (I)和焊劑浸潰單元400 (I)分別設(shè)置在與y軸方向平行的特定軸L上,可通過(guò)減少X軸方向上的傳送次數(shù)有效防止焊接裝置I的熱變形和產(chǎn)生振動(dòng)。
[0245]此外,第一可視單元910 (I)、焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210 (I)分別設(shè)置在與I軸方向平行的特定軸L上,可通過(guò)減少X軸方向上的傳送次數(shù)有效防止焊接裝置I的熱變形和產(chǎn)生振動(dòng)。
[0246]此外,在焊劑浸潰單元400 (I)的焊劑接收器410處設(shè)置有用于容納焊劑f的凹部(receSS)410a,并且當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng)以用于焊劑浸潰時(shí),凹部410a和第一可視單元910 (I)可分別設(shè)置在與I軸方向平行的特定軸L上。
[0247]其中,參照?qǐng)D10,焊劑刮刀(blade)412可沿X軸方向設(shè)置成與平行于y軸方向的特定軸L間隔開(kāi)預(yù)定距離。只有當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng)時(shí),用于提供焊劑浸潰的工作空間的凹部410a和第一可視單元910 (I)可分別設(shè)置在與y軸方向平行的特定軸L上。
[0248]在具有這種結(jié)構(gòu)的倒裝芯片焊接裝置I中,在沿與y軸方向平行的特定軸L傳送焊接頭1120 (I)的工序中,第一可視單元910 (I)無(wú)需X軸方向傳送或者停止操作就可拍攝圖像。
[0249]此外,在具有這種結(jié)構(gòu)的倒裝芯片焊接裝置I中,可在沿與y軸方向平行的特定軸L傳送焊接頭1120 (I)的工序中進(jìn)行下述工序,即抓取芯片、將芯片浸潰在焊劑中并拍攝芯片。
[0250]就是說(shuō),因?yàn)樵趛軸方向上傳送焊接頭1120 (I)的工序中可依次進(jìn)行每個(gè)工序,而無(wú)需在X軸方向上傳送,所以可有效防止焊接裝置I的熱變形以及產(chǎn)生振動(dòng)。
[0251]此外,涉及本發(fā)明一實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置I可減小特定軸方向的傳送距離,例如可減小在y軸方向上的傳送距離。如上所述,第一可視單元910(1)、焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210 (I)設(shè)置成沿y軸方向彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離,且為了減小在y軸方向上的傳送距離,第一可視單元910 (I)、焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210 (I)可設(shè)置成彼此靠近。
[0252]之后,將參照附圖詳細(xì)描述下述結(jié)構(gòu),即為了減小焊接頭1120 (I)在y軸方向上的傳送距離,所述結(jié)構(gòu)用于將焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210 (I)設(shè)置成彼此靠近。
[0253]焊劑浸潰單元400 (I)可包括容納用于浸潰芯片fc的焊劑f的焊劑接收器410、用于使焊劑f變平的焊劑刮刀412、以及用于滑行移動(dòng)焊劑接收器410的第二驅(qū)動(dòng)部413。
[0254]就是說(shuō),焊劑浸潰單元400 (I)具有其中焊劑接收器410滑行移動(dòng)以用于焊劑浸潰并使焊劑變平的結(jié)構(gòu)。
[0255]作為參考,現(xiàn)有技術(shù)的焊劑浸潰單元400 (I)具有下述問(wèn)題,即因?yàn)闉榱耸购竸┙邮掌?10上的焊劑變平,焊劑接收器410使用旋鈕(knob)與焊劑刮刀412嚙合,所以由于旋鈕的高度,在工作過(guò)程中產(chǎn)生干擾。盡管不進(jìn)行焊劑浸潰工作,但由于特殊的工作環(huán)境,如焊劑的流動(dòng)狀態(tài)等,焊劑浸潰單元400 (I)應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)不斷進(jìn)行使焊劑變平的工作。然而,如上所述,為了檢查焊接頭1120 (I)的設(shè)定值中是否產(chǎn)生誤差并修正歪斜值,焊接頭在第一可視單元910 (I)、第二可視單元1130 (I)和修正單元700 (I)之間來(lái)回移動(dòng),在這一點(diǎn)上,因?yàn)樵诤竸┙卧?00 (I)與旋鈕之間產(chǎn)生干擾,且焊劑浸潰單元400 (I)應(yīng)當(dāng)與第一可視單元910 (I)和修正單元700 (I)間隔開(kāi)從而不會(huì)產(chǎn)生干擾,所以在靠近設(shè)置方面存在限制。
[0256]此外,由于倒裝單元210 (I)的驅(qū)動(dòng)部(包括多種電氣元件和真空線)的緣故,很難將倒裝單元210 (I)和焊劑浸潰單元400 (I)設(shè)置成彼此靠近。在本發(fā)明中,焊劑浸潰單元400 (I)、第一可視單元910 (I)和修正單元700 (I)可最大限度地設(shè)置成彼此靠近,當(dāng)焊接頭1120 (I)進(jìn)行修正工作的同時(shí)不會(huì)在焊劑浸潰單元400 (I)處產(chǎn)生干擾,并且通過(guò)將倒裝單元210 (I)和焊劑浸潰單元400 (I)彼此靠近設(shè)置,能減小焊接頭1120 (I)在y軸方向上的移動(dòng)距離,因而能減小整體UPH。
[0257]參照?qǐng)D14和圖15,焊劑浸潰單元400 (I)包括具有第二驅(qū)動(dòng)部413的主體414和用于將焊劑刮刀412安裝在主體414上的安裝單元420,且在一實(shí)施方式,主體414可包括安置在安裝表面上的下外殼415以及附接到下外殼415的上外殼416。焊劑接收器410可通過(guò)由下外殼415和上外殼416產(chǎn)生的空間滑行移動(dòng),安裝單兀420可設(shè)置在上外殼416或下外殼415處。
[0258]在這一點(diǎn)上,焊劑接收器410可相對(duì)于焊劑刮刀412向前和向后移動(dòng)。當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng)時(shí),焊劑接收器410可向主體414的外部突出。
[0259]就是說(shuō),當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng)用于焊劑浸潰時(shí),焊劑接收器410向主體414的外部突出,且當(dāng)焊劑接收器410向前和向后滑行移動(dòng)用于使焊劑變平時(shí),焊劑接收器410可插入到主體414中。
[0260]其中,當(dāng)焊劑接收器410向主體414的外部突出時(shí),焊劑接收器410和倒裝單元210 (I)的第一驅(qū)動(dòng)部211 (I)可設(shè)置成在xy平面上的至少一些區(qū)域重疊。
[0261]參照?qǐng)D15,當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng)時(shí),在焊劑接收器410的頂部和底部可分別提供第一空間SI和第二空間S2。
[0262]在這一點(diǎn)上,參照?qǐng)D12,倒裝單元210 (I)的第一驅(qū)動(dòng)部211 (I)可設(shè)置在第二空間S2中并包括在第二空間中設(shè)置的外殼213 (1),在外殼213 (I)內(nèi)可設(shè)置與倒裝單元210(I)連接的纜線和真空線。就是說(shuō),因?yàn)榕c倒裝單元210(1)相關(guān)的多種全長(zhǎng)(full-length)元件和真空線設(shè)置在單個(gè)外殼213 (I)內(nèi),所述單個(gè)外殼213 (I)將要形成于焊劑接收器410下方的第二空間S2中,所以可減小焊接裝置I的死角空間,提高了空間利用率。
[0263]如上所述,當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng)用于焊劑浸潰時(shí),凹部410a、第一可視單元910 (I)和倒裝單元210 (I)可分別設(shè)置在與y軸方向平行的特定軸L上,且焊劑刮刀412可設(shè)置成沿X軸方向與平行于I軸方向的特定軸L間隔開(kāi)預(yù)定距離。
[0264]此外,通過(guò)將倒裝單元210 (I)的第一驅(qū)動(dòng)部211 (I)設(shè)置在形成于焊劑接收器410下方的第二空間S2中,倒裝單元210 (I)和焊劑浸潰單元400 (I)可沿y軸方向靠近設(shè)置,且焊劑浸潰單元400 (I)和倒裝單元210 (I)可如此裝配,即倒裝單元210 (I)和焊劑接收器410的凹部410a可設(shè)置在與J軸方向平行的特定軸L上。
[0265]因此,通過(guò)上述結(jié)構(gòu),能減少X軸方向上的傳送次數(shù),并能減小y軸方向上的移動(dòng)距離,同時(shí),能提高焊接裝置I的空間利用率。
[0266]同時(shí),參照?qǐng)D12和圖16,當(dāng)焊劑接收器410向前滑行移動(dòng),以便芯片fc進(jìn)行焊劑浸潰時(shí),分別在焊劑接收器410的上方和下方提供了第一空間SI和第二空間S2,焊接頭1120 (I)可進(jìn)入第一空間SI。
[0267]此外,當(dāng)焊劑接收器410向后滑行移動(dòng)時(shí),焊接頭1120 (I)可進(jìn)入第一空間SI。如果焊劑接收器410向前和向后滑行移動(dòng),則能使焊劑變平。
[0268]同時(shí),如果假定代替滑行移動(dòng)焊劑接收器410,焊劑刮刀412移動(dòng),則當(dāng)焊劑刮刀412滑行移動(dòng)到焊劑接收器410的凹部410a用于使焊劑變平時(shí),上述第一空間會(huì)消失。在像這樣的結(jié)構(gòu)中,直到焊劑刮刀412完成了焊劑變平為止,焊接頭1120 (I)不會(huì)進(jìn)入焊劑接收器410。如果焊接頭1120 (I)的進(jìn)入時(shí)間點(diǎn)被像這樣與焊劑刮刀412的干擾限制,則整個(gè)裝置的UPH會(huì)受到影響。此外,為了避免焊接頭1120(1)與焊劑刮刀412之間的干擾,應(yīng)當(dāng)減小用于變平的時(shí)間。
[0269]因此,因?yàn)槿绻竸┙卧?00 (I)的焊劑接收器410具有滑行移動(dòng)結(jié)構(gòu),則在焊劑浸潰或焊劑變平的情形下焊接頭1120 (I)可進(jìn)入第一空間SI中,所以消除了焊接頭1120 (I)進(jìn)入的等待時(shí)間,并能確保使焊劑變平的充分時(shí)間,同時(shí),能提高整個(gè)裝置的UPH。
[0270]同時(shí),安裝單元420可包括用于安裝浸潰板410的軌道部件421、與軌道部件421鉸鏈連接hi并支撐焊劑刮刀412的上部的第一支撐部件422或424、以及與第一支撐部件422鉸鏈連接h2并支撐焊劑刮刀412的前側(cè)的第二支撐部件423。
[0271 ] 在實(shí)施方式中,第一支撐部件422或424與軌道部件421鉸鏈連接hi,并可包括用于施壓焊劑刮刀412的突出部412a的下部部件424和與第二支撐部件423鉸鏈連接h2的上部部件422。在這一點(diǎn)上,下部部件424的一部分可插入第二支撐部件423中。
[0272]同時(shí),安裝單元420可執(zhí)行下述功能,即在施壓部件412與焊劑接收器410之間施加用于使焊劑變平的特定粘附力(壓力)。為此,安裝單元420可包括設(shè)置于第一支撐部件422或424與軌道部件421之間的第一彈性部件425以及設(shè)置于第二支撐部件423與第一支撐部件422或424之間的第二彈性部件426。
[0273]在實(shí)施方式中,第一彈性部件425可設(shè)置在第一支撐部件422和424的上部部件422與下部部件424之間,并且第二彈性部件426可設(shè)置在上部部件422與第二支撐部件423之間。
[0274]此外,在第二支撐部件423安裝在軌道部件421上時(shí),第一彈性部件425和第二彈性部件426可從不同方向給焊劑刮刀412提供彈力,在一個(gè)實(shí)施方式中,第一彈性部件425可提供z軸方向的彈力,第二彈性部件426可提供X軸方向的彈力。
[0275]因?yàn)樘峁┎煌较虻膹椓?,在焊劑刮?12和焊劑接收器410中可保持恒定的壓力,可確保焊劑變平工序的可靠性。
[0276]同時(shí),在第二支撐部件423處設(shè)置有鎖定突出部(latching projection)423a,并且在軌道部件421處可設(shè)置與鎖定突出部423a結(jié)合的鎖定臺(tái)階421a。在這一點(diǎn)上,鎖定臺(tái)階421a可位于主體414的一側(cè)上。因?yàn)槿缟纤?,安裝單元420的結(jié)合部423a和421a不設(shè)置在主體414上,而是設(shè)置在一側(cè)上,所以能防止與焊接頭1120 (I)的干擾。
[0277]同時(shí),參照?qǐng)D12和圖16,如上所述,焊劑接收器410可從焊劑刮刀412向前滑行移動(dòng)以便焊劑浸潰,并相對(duì)于焊劑刮刀412向前和向后滑行移動(dòng)以便焊劑變平。
[0278]在這一點(diǎn)上,當(dāng)焊劑接收器410從焊劑刮刀412向前滑行移動(dòng)時(shí),焊劑接收器410在遠(yuǎn)離第二驅(qū)動(dòng)部413的方向上移動(dòng),當(dāng)焊劑接收器410從焊劑刮刀412向后滑行移動(dòng)時(shí),焊劑接收器410在接近第二驅(qū)動(dòng)部413的方向上移動(dòng)。
[0279]參照?qǐng)D12,在芯片fc上設(shè)置具有預(yù)定間距P的凸塊圖案11,在焊劑浸潰單元400(I)的焊劑接收器410處可設(shè)置包含焊劑f的凹部410a。如上所述,焊劑接收器410可相對(duì)于焊劑刮刀412向前和向后移動(dòng)。如果焊劑接收器410從焊劑刮刀412向前滑行移動(dòng)以便焊劑浸潰時(shí)(見(jiàn)圖16(a)),為了在凸塊圖案11上涂敷焊劑f,抓取芯片fc的焊接頭1120(I)可提升到焊劑接收器410的凹部410a。然后,如果對(duì)任意一個(gè)芯片fc完成了焊劑涂敷或浸潰,則焊劑接收器410相對(duì)于焊劑刮刀412向前和向后滑行移動(dòng),以便使焊劑變平(見(jiàn)圖 16 (b))。
[0280]同時(shí),具有能滑行移動(dòng)焊劑接收器410的結(jié)構(gòu)的焊劑浸潰單元400 (I)具有使焊劑接收器410的焊劑變平的效果,從而可均勻地涂敷焊劑。
[0281]具體來(lái)說(shuō),參照?qǐng)D12,如果完成在任意一個(gè)芯片fc上浸潰焊劑f,則在凹部410a中包含的焊劑f處形成與具有預(yù)定間距P的凸塊圖案11對(duì)應(yīng)的凹部31的圖案。凹部31的這種圖案可稱為第一浸潰區(qū)域。
[0282]在該情形中,如果在凹部31上進(jìn)行對(duì)下一個(gè)芯片的焊劑涂敷,則由于凹部31的緣故,可能不會(huì)給下一個(gè)芯片的凸塊均勻涂敷適當(dāng)量的焊劑f。就是說(shuō),即使在完成了焊劑接收器410的滑行移動(dòng)以使焊劑變平之后,凹部31也可能不會(huì)均勻地變平。具體來(lái)說(shuō),盡管可通過(guò)焊劑接收器410的滑行移動(dòng)使焊劑變平,但根據(jù)焊劑的量或狀態(tài)或者焊劑刮刀和焊劑接收器的粘附力,僅用一個(gè)變平工作可能不會(huì)使所有凹部31均勻變平。
[0283]可控制焊劑接收器以使焊劑接收器滑行滑動(dòng)更多一點(diǎn)距離,所述距離小于凸塊圖案的間距P (例如凸塊圖案的間距的一半),或者使焊劑接收器滑行滑動(dòng)更少一點(diǎn)所述距離,從而與前一芯片fC的焊劑浸潰對(duì)應(yīng)的第一浸潰區(qū)域的凹部31可能不和與下一芯片的焊劑浸潰對(duì)應(yīng)的第二浸潰區(qū)域的凹部31重疊。
[0284]因?yàn)橥ㄟ^(guò)焊劑接收器410的滑行移動(dòng)結(jié)構(gòu),在除由前一芯片fc的凸塊11形成的凹部31之外的區(qū)域(平坦區(qū)域)中進(jìn)行下一芯片的焊劑浸潰,所以可消除在變平工序中產(chǎn)生的不確定性,因此,可提高對(duì)多個(gè)芯片連續(xù)進(jìn)行的焊劑浸潰工序的可靠性。
[0285]同時(shí),參照?qǐng)D12和圖17,倒裝芯片焊接裝置I可額外包括壓力控制器件215,從而很容易感測(cè)是否抓取了芯片fc。
[0286]例如,壓力控制器件215可與倒裝單元210 (I)連接,可通過(guò)壓力控制器件215很容易感測(cè)是否抓取了芯片fc。
[0287]此外,倒裝芯片焊接裝置I可額外包括設(shè)置于焊接頭1120 (I)與壓力控制器件215之間的壓力傳感器214。
[0288]如上所述,在抓取芯片fc時(shí),焊接頭1120 (I)和倒裝單元210 (I)進(jìn)行抓取功能,重要的是正確感測(cè)是否實(shí)際抓取了芯片fc。此外,因?yàn)樾酒琭c的吸附和卸載在相對(duì)短的時(shí)間中完成,所以在該工序中確定是否實(shí)際抓取或卸載了芯片fc是非常重要的。
[0289]之后,為便于解釋,將描述倒裝單元210 (I)的例子。
[0290]參照?qǐng)D17,在倒裝單元210 (I)與作為真空產(chǎn)生器的piab (真空泵)216之間設(shè)置用于感測(cè)吸附壓力的壓力傳感器214,所述piab (真空泵)216給倒裝單元210 (I)提供吸附壓力(suction pressure),并可在倒裝單元210 (I)與給倒裝單元210 (I)提供吸附壓力的piab216之間設(shè)置壓力控制器件215。[0291]在這一點(diǎn)上,為了正確感測(cè)是否抓取了芯片fc,在芯片fc被抓取到倒裝單元210
(I)之前,壓力控制器件215將倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的吸附力控制為小于壓力控制器件215與piab216之間的吸附力,且當(dāng)芯片10被抓取到倒裝單元210 (I)時(shí),壓力控制器件215將倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的吸附力控制為等于壓力控制器件215與piab216之間的吸附力。
[0292]換句話說(shuō),為了將倒裝單元210 (I)的吸附壓力控制為等于或相似于從外部流入的空氣的吸附壓力,壓力控制器件215控制倒裝單元210 (I)的流入空氣的流量。
[0293]具體來(lái)說(shuō),在piab216與倒裝單元210 (I)之間的真空線可通過(guò)壓力控制器件215分為位于倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的真空線以及位于壓力控制器件215與piab216之間的真空線。優(yōu)選如此設(shè)置壓力控制器件215,即倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的長(zhǎng)度形成為小于壓力控制器件215與piab216之間的長(zhǎng)度,并且壓力傳感器214優(yōu)選配置在倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的真空線處。
[0294]當(dāng)piab216在真空線中吸入空氣時(shí),實(shí)現(xiàn)芯片fc的吸附。
[0295]當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)中不存在壓力控制器件215時(shí),因?yàn)樵谖醋ト⌒酒?0時(shí)由piab216形成的真空壓力比由倒裝單元210 (I)吸入的空氣的壓力(例如大氣壓)小太多,所以在抓取芯片fc的狀態(tài)與卸載芯片fc的狀態(tài)之間在真空線中的壓力差很小,因而很難確定是否正確抓取了芯片fc。
[0296]不管是否抓取芯片fc,通過(guò)壓力控制器件215施加給壓力控制器件215與Piab216之間的真空線的吸附壓力等于現(xiàn)有技術(shù)的吸附壓力,倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的吸附壓力可保持為與由倒裝單元210 (I)吸入的空氣的壓力(例如大氣壓)相似。在這一點(diǎn)上,因?yàn)楫?dāng)抓取或卸載芯片fc時(shí),倒裝單元210 (I)與壓力控制器件215之間的吸附壓力保持為與由倒裝單元210 (I)吸入的空氣的壓力相似,所以壓力傳感器214可很容易感測(cè)倒裝單元210 (I)和壓力控制器件215的吸附壓力之間的差。就是說(shuō),在現(xiàn)有技術(shù)中,因?yàn)榱魅肟諝獾膲毫γ黠@小于形成的真空壓力,所以很難確定是否抓取了芯片。然而,在本發(fā)明中,因?yàn)槭褂脡毫刂破骷?15,真空壓力形成為與流入空氣的壓力類似,所以盡管流入空氣的壓力很小,但很容易進(jìn)一步確定壓力差,因而很容易確定是否抓取或卸載了芯片fc。
[0297]因而,壓力傳感器214設(shè)置在倒裝單元210 (I)與壓力控制器件之間并可感測(cè)是否抓取了芯片。
[0298]使用piab216而不使用壓力控制器件215形成與流入空氣的壓力相似的真空壓力是不理想的,因?yàn)樾枰罅繒r(shí)間形成真空狀態(tài),而使用壓力控制器件215很容易形成真空。
[0299]根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,能夠使由于在每條傳送線的驅(qū)動(dòng)部中產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的組件熱膨脹而產(chǎn)生的位置誤差最小化。
[0300]此外,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,通過(guò)使產(chǎn)生大量熱量的驅(qū)動(dòng)工具的移動(dòng)最小化,能確保用于冷卻由于產(chǎn)生的熱量而變得過(guò)熱的組成部件的時(shí)間。
[0301]此外,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,通過(guò)使突然加速到高速最小化以及使在焊接頭方向上的改變次數(shù)最小化,可使由焊接頭的振動(dòng)或慣性施加的沖擊等最小化。
[0302]此外,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,因?yàn)槟苁褂捎谠诿織l傳送線的驅(qū)動(dòng)部中產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的組件熱膨脹而產(chǎn)生的位置誤差最小化,所以能使半導(dǎo)體制造工序中產(chǎn)生的產(chǎn)品缺陷最小化。
[0303]具體來(lái)說(shuō),根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,因?yàn)槟軠p少焊接頭在特定軸方向上的移動(dòng)次數(shù)和移動(dòng)距離,所以根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的倒裝芯片焊接裝置可減小由于焊接頭的傳送的緣故而產(chǎn)生的熱膨脹和振動(dòng)。
[0304]此外,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,能提高空間的利用率,能減小由于相鄰工作空間之間的組件的傳送產(chǎn)生的干擾以及設(shè)置在相鄰工作空間中的組成部件之間的距離。
[0305]因此,根據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片焊接裝置,能提高裝置的UPH,同時(shí)確保充分的焊劑變平時(shí)間。
[0306]盡管參照特定典型實(shí)施方式描述了本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式,而是本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求書(shū)限制。應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠改變或修改這些實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝芯片焊接裝置,包括: 倒裝単元,所述倒裝単元用于從晶片抓取芯片并將所述芯片上側(cè)向下翻轉(zhuǎn); 工作部,所述工作部具有用于抓取由所述倒裝単元翻轉(zhuǎn)的所述芯片的焊接頭,其中所述焊接頭能沿Z軸方向傳送并相對(duì)于Z軸旋轉(zhuǎn); 焊劑浸潰單元,所述焊劑浸潰單元用于將所述焊接頭抓取的所述芯片的底表面浸潰到焊劑中; 第一可視單元,所述第一可視單元用于拍攝由所述焊劑浸潰單元浸潰的所述芯片的底表面圖像; 第二可視單元,所述第二可視單元用于拍攝焊接基板的頂表面圖像,在所述焊接基板上將要安裝所述芯片; 倒裝芯片焊接部,所述倒裝芯片焊接部用于根據(jù)由所述第一可視單元和所述第二可視單元進(jìn)行檢查的結(jié)果,以修正的位置在焊接基板上焊接芯片; 第一傳送線,所述第一傳送線用于安裝所述工作部并沿y軸方向傳送所述工作部;和 ー對(duì)第二傳送線,一對(duì)所述第二傳送線沿與所述第一傳送線垂直的X軸方向平行設(shè)置,用于安裝與所述第一傳送線的兩端連接的移動(dòng)部并在與所述第一傳送線的傳送方向垂直的X軸方向上傳送所述移動(dòng)部, 其中所述焊劑浸潰單 元和所述第一可視單元設(shè)置在平行于所述第一傳送線的同一軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元成對(duì)設(shè)置在相對(duì)于y軸對(duì)稱的位置處,并且具有所述工作部的所述第一傳送線安裝在所述第二傳送線上,使得一對(duì)所述第一傳送線可獨(dú)立被驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述倒裝単元和所述焊劑浸潰單元設(shè)置在平行于所述第二傳送線的同一軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元設(shè)置在平行于所述第一傳送線的同一軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中為了減小所述焊接頭從所述倒裝単元移動(dòng)到所述焊接基板時(shí)在X軸方向上的移動(dòng)距離,所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元和所述第一可視單元依次設(shè)置在I軸方向上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述芯片在由所述焊接頭抓取的同時(shí)通過(guò)所述第一可視單元上方,并且所述第一可視單元通過(guò)拍攝所述芯片的底表面的圖像來(lái)檢查所述芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其中當(dāng)所述芯片的尺寸大于所述第一可視單元的視場(chǎng)時(shí),所述焊接頭以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn),從而所述第一可視單元可在無(wú)需在X軸方向上移動(dòng)的條件下拍攝所述芯片的2個(gè)邊緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其中當(dāng)所述焊接頭以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)所述第一可視單元上方時(shí),連續(xù)拍攝所述芯片的底表面圖像,以用于檢查。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,進(jìn)ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具,所述工作部和所述移動(dòng)部分別具有驅(qū)動(dòng)工具,從而所述工作部和所述移動(dòng)部可沿所述第一傳送線和所述第二傳送線傳送,其中在所述工作部從所述焊劑浸潰單元傳送到所述第一可視單元或者在所述第一可視單元上方傳送時(shí),所述控制部驅(qū)動(dòng)所述工作部的所述驅(qū)動(dòng)工具并停止所述移動(dòng)部的所述驅(qū)動(dòng)工具。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,進(jìn)ー步包括控制部,所述控制部用于控制所述工作部和所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)工具,所述工作部和所述移動(dòng)部分別具有驅(qū)動(dòng)工具,從而所述工作部和所述移動(dòng)部可沿所述第一傳送線和所述第二傳送線傳送,其中在所述工作部的所述焊接頭從所述倒裝單元傳送到所述第一可視單元或者從所述焊劑浸潰單元在所述第一可視單元上方傳送時(shí),所述控制部停止所述移動(dòng)部的所述驅(qū)動(dòng)工具。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其中所述控制部驅(qū)動(dòng)所述工作部的所述驅(qū)動(dòng)工具,使得所述工作部可在從所述焊劑浸潰單元傳送到所述第一可視單元或者在所述第一可視單元上方傳送時(shí),所述工作部以勻速傳送。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置,其中在一個(gè)焊接周期過(guò)程中,所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)次數(shù)少于所述工作部的驅(qū)動(dòng)次數(shù),在所述ー個(gè)焊接周期過(guò)程中,所述工作部的所述焊接頭沿所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部傳遞。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中在所述焊接周期的xy平面上的軌跡形成為三角形或矩形形狀,并且形成所述軌跡的所述三角形或所述矩形的至少ー個(gè)邊平行于所述第一傳送線或所述第二傳送線,在所述焊接周期中所述工作部的所述焊接頭沿所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部傳遞。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置,其中當(dāng)所述焊接頭沿形成所述軌跡的所述三角形或所述矩形的、平行于所述第一傳送線的所述邊傳送時(shí),所述焊接頭依次通過(guò)所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其中在一個(gè)焊接周期過(guò)程中,所述移動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)次數(shù)為兩次或三次,在所述ー個(gè)焊接周期過(guò)程中所述工作部的所述焊接頭沿所述倒裝単元、所述焊劑浸潰單元、所述第一可視單元和所述倒裝芯片焊接部傳遞。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述`的裝置,其中所述控制部控制所述工作部的所述驅(qū)動(dòng)工具,使得所述工作部通過(guò)所述焊劑浸潰單元和第一可視單元時(shí)所述工作部以勻速驅(qū)動(dòng),而在傳送到所述倒裝芯片焊接部時(shí)所述工作部減速。
17.一種倒裝芯片焊接裝置,包括: 倒裝単元,所述倒裝単元用于翻轉(zhuǎn)芯片,以將所述芯片的頂表面和底表面反轉(zhuǎn); 第一驅(qū)動(dòng)部,所述第一驅(qū)動(dòng)部用于驅(qū)動(dòng)所述倒裝単元; 工作部,所述工作部設(shè)置成能傳送到xy平面上的預(yù)定位置并具有焊接頭,所述焊接頭用于抓取所述芯片,所述芯片的頂表面和底表面被所述倒裝単元翻轉(zhuǎn); 焊劑浸潰單元,所述焊劑浸潰單元包括用于容納浸潰所述芯片的焊劑的焊劑接收器、用于使焊劑變平的焊劑刮刀以及用于滑行移動(dòng)所述焊劑接收器的第二驅(qū)動(dòng)部; 第一可視單元,所述第一可視單元用于拍攝所述芯片; 第二可視單元,所述第二可視單元用于拍攝焊接基板,所述焊接基板上將要安裝所述芯片;和 倒裝芯片焊接部,所述倒裝芯片焊接部用于在所述焊接基板上安裝所述芯片,其中 為了減少所述焊接頭沿X軸方向的移動(dòng)次數(shù)或移動(dòng)距離,所述第一可視單元和所述焊劑浸潰単元分別設(shè)置在平行于y軸方向的軸上。
18.一種倒裝芯片焊接裝置,包括: 倒裝単元,所述倒裝単元用于翻轉(zhuǎn)芯片,以將所述芯片的頂表面和底表面反轉(zhuǎn); 第一驅(qū)動(dòng)部,所述第一驅(qū)動(dòng)部用于驅(qū)動(dòng)所述倒裝単元; 工作部,所述工作部設(shè)置成能傳送到xy平面上的預(yù)定位置并具有焊接頭,所述焊接頭用于抓取所述芯片,所述芯片的頂表面和底表面被所述倒裝単元翻轉(zhuǎn); 焊劑浸潰單元,所述焊劑浸潰單元包括用于容納浸潰所述芯片的焊劑的焊劑接收器、用于使焊劑變平的焊劑刮刀以及用于滑行移動(dòng)所述焊劑接收器的第二驅(qū)動(dòng)部; 第一可視單元,所述第一可視單元用于拍攝所述芯片; 第二可視單元,所述第二可視單元用于拍攝焊接基板,所述焊接基板上將要安裝所述芯片;和 倒裝芯片焊接部,所述倒裝芯片焊接部用于在所述焊接基板上安裝所述芯片,其中 為了減少所述焊接頭沿X軸方向的移動(dòng)次數(shù)或移動(dòng)距離,所述第一可視單元、所述焊劑浸潰単元和所述倒裝単元分別設(shè)置在平行于y軸方向的同一軸上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的裝置,其中所述焊劑接收器相對(duì)于所述焊劑刮刀向前和向后滑行移動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置,其中在所述焊劑接收器處設(shè)置有用于容納焊劑的凹部,并且所述凹部和所述第一可視單元分別設(shè)置在平行于y軸方向的同一軸上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的 裝置,其中當(dāng)所述焊劑接收器向前滑行移動(dòng)時(shí),在所述焊劑接收器的頂部和底部上分別提供了第一空間和第二空間,并且所述焊接頭可進(jìn)入所述第一空間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置,其中當(dāng)所述焊劑接收器向后滑行移動(dòng)用于使焊劑變平時(shí),所述焊接頭可進(jìn)入所述第一空間。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置,其中所述第一驅(qū)動(dòng)部設(shè)置在所述第二空間中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置,其中所述第一驅(qū)動(dòng)部包括設(shè)置在所述第二空間中的外殼,并且在所述外殼內(nèi)設(shè)置與所述倒裝單元連接的纜線和真空線。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置,其中所述焊劑浸潰單元包括具有第二驅(qū)動(dòng)部的主體和用于將所述焊劑刮刀安裝在所述主體上的安裝単元,并且當(dāng)所述焊劑接收器向前滑行移動(dòng)時(shí),所述焊劑接收器向所述主體的外部突出。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置,其中當(dāng)所述焊劑接收器向所述主體的外部突出吋,所述焊劑接收器和所述倒裝単元的所述第一驅(qū)動(dòng)部設(shè)置成在xy平面上的至少ー些區(qū)域重疊。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置,其中所述安裝単元包括用于安裝所述焊劑接收器的軌道部件、與所述軌道部件鉸鏈連接并支撐所述焊劑刮刀的上部的第一支撐部件以及與所述第一支撐部件鉸鏈連接并支撐所述焊劑刮刀的前側(cè)的第二支撐部件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置,其中在所述第二支撐部件處設(shè)置有鎖定突出部,并且在所述軌道部件處設(shè)置有與所述鎖定突出部結(jié)合的鎖定臺(tái)階。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置,其中所述安裝単元包括設(shè)置于所述第一支撐部件與所述軌道部件之間的第一弾性部件以及設(shè)置于所述第二支撐部件與所述第一支撐部件之間的第二弾性部件,并且所述第一弾性部件和所述第二弾性部件從不同方向給所述焊劑刮刀提供弾力。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置,其中在所述焊接頭正在沿平行于I軸方向的同一軸移動(dòng)時(shí),所述第一可視單元拍攝圖像。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置,其中在所述焊接頭正在沿平行于7軸方向的同一軸移動(dòng)時(shí),進(jìn)行下述エ序,即抓取所述芯片、在所述焊劑中浸潰所述芯片以及拍攝所述芯片。
32.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的裝置,進(jìn)ー步包括: 用于在y軸方向上傳送所述焊接頭的第一傳送線和用于在X軸方向上傳送所述焊接頭的第二傳送線, 其中所述第一傳送線和所述第二傳送線具有重疊的臺(tái)架結(jié)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的裝置,進(jìn)ー步包括: 真空產(chǎn)生器,所述真空產(chǎn)生器用于給所述倒裝単元提供吸附壓カ; 壓カ控制器件,所述壓カ控制器件用于控制所述倒裝単元的流入空氣的流量,從而將所述倒裝単元的吸附壓カ控制為等于或相似于從外部流入的空氣的吸附カ;和 壓カ傳感器,所述壓カ傳感器設(shè)置在所述倒裝単元與所述壓カ控制器件之間并感測(cè)是否抓取了所述芯片。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103560093SQ201310173823
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月11日
【發(fā)明者】鄭顯權(quán), 吳然洙 申請(qǐng)人:韓美半導(dǎo)體株式會(huì)社
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