CN107818934A - 一种双摆臂校正工作台的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，包括取芯部分、校正部分、精摆部分、控制部分；取芯部分、校正部分、精摆部分分别与控制部分连接。本发明实现了半导体设备的高精度位移修正、高精度旋转修正、高精度位置重列、高速度精确摆位；降低了半导体设备的设计、制造、使用、维护成本，提升了设备运行速率，提高了IC生产、制造效率；实现了半导体设备精确、高速取放芯片的动作要求。
Description
技术领域
本发明属于半导体加工、制造领域，具体是一种双摆臂校正工作台的装置。
背景技术
集成电路IC制造的后段封装工序，半导体设备贯穿整个封装流程，包括来料检验Wafer IQC（Incoming Quality Control）、表面贴装SMT（Surface Mounted Technology）、芯片粘贴Die Attach、引线键合Wire Bond等。双摆臂校正工作台的装置将已检晶圆重新进行高精度排序，完成膜对膜或膜对模组的芯片重排重列，实现半导体晶圆的高精度排片、高精度粘片，晶圆级封装(WLP，Wafer Level Package)的新型Fan-out封装形态。
现有两种技术：
1、三轴联动焊臂+单校正摄像头+双定位摄像头+双X-Y工作台，如图3所示：
该装置膜对膜移动晶圆时，采用校正摄像头完成对晶圆的检测与校正数据计算，通过三轴联动焊臂移动、旋转完成晶圆的重新排列。
该装置能够实现工作要求，但由于其对机械器件的动作要求高、精度要求高，造成机械部件设计、维修复杂，设备制造、维护成本高，设备使用、运动速率慢，工业生产效率低等不足。
2、单摆臂+双定位摄像头+双X-Y工作台，如图4所示：
该装置为原发明，膜对膜移动晶圆时，采用单摆臂-双定位摄像头模式，由双定位摄像头采集图像，对图像数据处理后，由单摆臂完成晶圆的重排和膜对膜的移动摆位动作。
其技术缺陷为：由于半导体晶圆所使用蓝膜或UV膜的粘度不均匀，膜的拉伸形变不均匀，易造成芯片脱膜时发生位移或旋转，移位放置后位置不准确。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种双摆臂校正工作台的装置，该装置实现了半导体设备的高精度位移修正、高精度旋转修正、高精度位置重列、高速度精确摆位；该装置运用高精度部件，通过简单的机械设计实现了芯片高精度、高速度的拾取、校正、拾放等工作要求，降低了半导体设备的设计、制造、使用、维护成本，提升了设备运行速率，提高了IC生产、制造效率；该装置在机械部件设计上化繁为简，通过正确调整、配合各部件的真空吸放时间，实现了半导体设备的精确、高速取放芯片的动作要求。
实现本发明目的的技术方案是：
一种双摆臂校正工作台的装置，包括取芯部分、校正部分、精摆部分、控制部分；取芯部分、校正部分、精摆部分分别与控制部分连接。
所述的控制部分为控制系统。
所述的取芯部分，包括第一定位摄像头、第一摆臂、第一X-Y工作台；第一定位摄像头设置在第一X-Y工作台的正上方；第一摆臂与第一X-Y工作台相连接；第一定位摄像头、第一摆臂、第一X-Y工作台分别与控制部分的控制系统连接。
所述的校正部分，包括校正摄像头、X-Y-θ校正工作台；校正摄像头设置在X-Y-θ校正工作台的正上方；校正摄像头、X-Y-θ校正工作台分别与控制部分的控制系统连接；X-Y-θ校正工作台还与取芯部分的第一摆臂相连接。
所述的X-Y-θ校正工作台上设置有θ电机，校正摄像头设置在θ电机的正上方，θ电机可以在X-Y-θ校正工作台上旋转。
所述的精摆部分，包括第二定位摄像头、第二摆臂、第二X-Y工作台；第二定位摄像头设置在第二X-Y工作台的正上方；第二摆臂与第二X-Y工作台相连接；第二定位摄像头、第二摆臂、第二X-Y工作台分别与控制部分的控制系统连接；第二摆臂还与校正部分的X-Y-θ校正工作台相连接。
所述的X-Y-θ校正工作台、第二摆臂、第二X-Y工作台，根据目标精度要求，分别选择不同精度的X-Y-θ校正工作台、第二摆臂、第二X-Y工作台。
所述的精度，包括高、中、低精度。
所述的取芯部分、校正部分、精摆部分分别与控制部分连接，通过控制系统运算、控制，实现芯片的修正、旋转等校正动作，并在控制系统的显示器将信息进行显示。
有益效果：本发明提供的一种双摆臂校正工作台的装置，该装置实现了半导体设备的高精度位移修正、高精度旋转修正、高精度位置重列、高速度精确摆位；降低了半导体设备的设计、制造、使用、维护成本，提升了设备运行速率，提高了IC生产、制造效率；实现了半导体设备高精度、高速度的拾取、校正、拾放芯片的工作要求。该装置将检测达标的半导体晶圆重新进行高精度排序，并完成膜对膜或膜对模组的芯片重排重列。
附图说明
图1为本发明的一种双摆臂校正工作台的装置的结构框图；
图2为本发明的一种双摆臂校正工作台的装置的工作时示意图；
图3是三轴联动焊臂+单校正摄像头+双定位摄像头+双X-Y工作台；
图4是单摆臂+双定位摄像头+双X-Y工作台；
图1中，1.取芯部分 1-1.第一定位摄像头 1-2.第一摆臂 1-3.第一X-Y工作台 2.校正部分 2-1.校正摄像头 2-2.X-Y-θ校正工作台 2-3.θ电机 3.精摆部分 3-1.第二定位摄像头 3-2.第二摆臂 3-3.第二X-Y工作台 4.控制部分 4-1.控制系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述，但不是对本发明的限定。
实施例：
如图1所示，一种双摆臂校正工作台的装置，包括取芯部分1、校正部分2、精摆部分3、控制部分4；取芯部分1、校正部分2、精摆部分3分别与控制部分4连接。
所述的控制部分4为控制系统4-1。
所述的取芯部分1，包括第一定位摄像头1-1、第一摆臂1-2、第一X-Y工作台1-3；第一定位摄像头1-1设置在第一X-Y工作台1-3的正上方；第一摆臂1-2与第一X-Y工作台1-3相连接；第一定位摄像头1-1、第一摆臂1-2、第一X-Y工作台1-3分别与控制部分4的控制系统4-1连接。
所述的校正部分2，包括校正摄像头2-1、X-Y-θ校正工作台2-2；校正摄像头2-1设置在X-Y-θ校正工作台2-2的正上方；校正摄像头2-1、X-Y-θ校正工作台2-2分别与控制部分4的控制系统4-1连接；X-Y-θ校正工作台2-2还与取芯部分1的第一摆臂1-2相连接。
所述的X-Y-θ校正工作台上设置有θ电机2-3，校正摄像头2-1设置在θ电机2-3的正上方，θ电机2-3可以在X-Y-θ校正工作台2-2上旋转。
所述的精摆部分3，包括第二定位摄像头3-1、第二摆臂3-2、第二X-Y工作台3-3；第二定位摄像头3-1设置在第二X-Y工作台3-3的正上方；第二摆臂3-2与第二X-Y工作台3-3相连接；第二定位摄像头3-1、第二摆臂3-2、第二X-Y工作台3-3分别与控制部分4的控制系统4-1连接；第二摆臂3-2还与校正部分2的X-Y-θ校正工作台2-2相连接。
所述的X-Y-θ校正工作台2-2、第二摆臂3-2、第二X-Y工作台3-3，根据目标精度要求，分别选择不同精度的X-Y-θ校正工作台2-2、第二摆臂3-2、第二X-Y工作台3-3。
所述的精度，包括高、中、低精度。
所述的取芯部分1、校正部分2、精摆部分3分别与控制部分4连接，通过控制系统4-1运算、控制，实现芯片的修正、旋转等校正动作，并在控制系统4-1的显示器将信息进行显示。
本发明的装置工作流程如下：
如图2所示，工作流程从装置的取芯部分1开始，将芯片放入第一X-Y工作台1-3，控制系统4-1通过处理第一定位摄像头1-1采集芯片的图像坐标数据，控制第一X-Y工作台1-3移动至第一摆臂1-2的坐标原点；控制系统4-1对数据进行处理，控制第一摆臂1-2在第一X-Y工作台1-3上准备拾取芯片；控制系统4-1正确调整第一摆臂1-2吸嘴的真空吸放时间完成芯片拾取。
控制系统4-1通过校正部分2的校正摄像头2-1与X-Y-θ校正工作台2-2计算芯片的目标定位，控制第一摆臂1-2完成180°旋转，将芯片摆送至校正部分2的X-Y-θ校正工作台2-2中央的θ电机2-3上；第一摆臂1-2复位，校正摄像头2-1采集芯片的坐标位移、偏转等参数，控制系统4-1对数据进行处理，控制X-Y-θ校正工作台2-2进行X轴、Y轴的坐标调整和θ角度的旋转调整，完成芯片坐标的精确校正。
控制系统4-1控制第二摆臂3-2完成180°旋转，正确调整第二摆臂3-2吸嘴与X-Y-θ校正工作台2-2的真空吸放时间，将芯片从X-Y-θ校正工作台2-2精确吸取至第二摆臂3-2；控制系统4-1通过第二定位摄像头3-1采集的图像数据计算芯片的目标坐标，控制第二X-Y工作台3-3精确调整芯片的目标定位，等待目标芯片拾放；控制系统4-1控制第二摆臂3-2完成180°旋转，将已校正芯片摆送至第二X-Y工作台3-3的新膜或新模组中，实现芯片高精度、高速度的重排重列功能。
Claims (8)
1.一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，包括取芯部分、校正部分、精摆部分、控制部分；取芯部分、校正部分、精摆部分分别与控制部分连接。
2.根据权利要求1所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的控制部分为控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的取芯部分，包括第一定位摄像头、第一摆臂、第一X-Y工作台；第一定位摄像头设置在第一X-Y工作台的正上方；第一摆臂与第一X-Y工作台相连接；第一定位摄像头、第一摆臂、第一X-Y工作台分别与控制部分的控制系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的校正部分，包括校正摄像头、X-Y-θ校正工作台；校正摄像头设置在X-Y-θ校正工作台的正上方；校正摄像头、X-Y-θ校正工作台分别与控制部分的控制系统连接；X-Y-θ校正工作台还与取芯部分的第一摆臂相连接。
5.根据权利要求4所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的X-Y-θ校正工作台上设置有θ电机，校正摄像头设置在θ电机的正上方。
6.根据权利要求1所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的精摆部分，包括第二定位摄像头、第二摆臂、第二X-Y工作台；第二定位摄像头设置在第二X-Y工作台的正上方；第二摆臂与第二X-Y工作台相连接；第二定位摄像头、第二摆臂、第二X-Y工作台分别与控制部分的控制系统连接；第二摆臂还与校正部分的X-Y-θ校正工作台相连接。
7.根据权利要求1所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的X-Y-θ校正工作台、第二摆臂、第二X-Y工作台，根据目标精度要求，分别选择不同精度的X-Y-θ校正工作台、第二摆臂、第二X-Y工作台。
8.根据权利要求1所述的一种双摆臂校正工作台的装置，其特征在于，所述的取芯部分、校正部分、精摆部分分别与控制部分连接，通过控制系统运算、控制，实现芯片的修正、旋转等校正动作，并在控制系统的显示器将信息进行显示。
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