半导体器件贴片装置和贴片方法制造方法及图纸

本公开涉及半导体器件贴片装置和贴片方法。该装置包括贴片组件，贴片组件包括贴片头。贴片头包括：用于贴合半导体器件的贴片工具；贴片头驱动机构，用于水平平面地驱动贴片工具，以使半导体器件保持在贴片位置上方时使半导体器件相对于基板的贴片位置对准。贴片组件包括贴片组件驱动器，用于垂直驱动贴片头以拾取半导体器件并在贴合位置处贴合半导体器件。该装置包括相机组件，该相机组件包括：对准相机，用于捕获半导体器件和贴合位置的参考视图以及相机组件驱动机构，用于驱动对准相机以将对准相机定位在贴片工具和贴片位置之间。基于参考视图，半导体器件相对于贴合位置对准。

Mounting device and method of semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体器件贴片装置和贴片方法本申请要求新加坡申请No.10201807813V的优先权，优先权日为2018年9月11日。
本公开涉及半导体器件，例如半导体元件、晶片或裸片，的贴片。更具体地，本公开描述了一种用于半导体器件，例如半导体元件、晶片或裸片，贴片的装置和方法的各种实施例，即用于贴合半导体元件，晶片或裸片的装置和方法。
技术介绍
将半导体晶片切割分离为许多裸片，随后再将每个裸片安装到一个基板(substrate)(或称为支撑表面、支撑板、载板、底板、衬底、衬底晶圆、面板等)上用于后续工艺。上述安装是通过贴片工艺实现的。在所述后续工艺中，在排布在基板上的裸片周围形成塑封层并在裸片活性面形成电连接。在一个典型的贴片工艺中，每个裸片通过贴合工具从上述晶片上单独拾取，然后传输到基板用于将上述裸片贴合到上述衬底。为了能够提高产量，需要贴片的速度达到一定程度，然而快速的贴片速度会以损失精确度为代价，在现有技术中，往往高速的贴片装置，其贴片精度较低，同样的，贴片精度较高的贴片装置，其贴片的速度往往较慢。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了一种用于贴片的装置。该贴片装置包括：(a)一个机架组件；(b)一个基座组件，用于支撑一组基板；(c)一个供片器组件，用于将需要贴合的裸片放在基板上的贴片位置处；(d)一组贴片组件，其连接到上述机架组件上并位于上述基座组件上方，上述每个贴合片组件包括：(i)一组贴片头，每个该贴片头包括：一个贴片工具，用于贴合上述裸片；以及一个贴片头驱动机构，用于在水平平面地驱动上述贴片工具，使上述裸片对准基板上相应的贴片位置，同时使上述裸片保持在上述相应的贴片位置的上方；以及(ii)一个贴片组件驱动器，用于垂直地驱动上述贴片头，从而将所述裸片从所述供片器组件拾取并贴合在相应的贴片位置处；以及(e)一对视觉组件，连接至所述机架组件，所述每个视觉组件包括：(i)一对对准相机，用于捕获所述多个裸片和其相应的贴片位置的参考视图；以及(ii)一个视觉组件驱动机构，用于驱动所述对准相机至所述贴片工具和相应的贴片位置之间；其中，根据相应的参考视图，将所述裸片和其相相应的贴片位置对齐。本专利技术的第二方面提供了一种半导体器件贴片方。该方法包括：在一个基座组件上支撑至少一个基板，其位于至少一个贴片组件下方，包括两个或多个贴片头；将所述多个半导体器件供给至所述两个或多个贴片头，从而在所述至少一个基板的贴片位置处同时进行贴片；垂直驱动所述每个贴片头，从而使用所述贴片头的贴片工具来同时拾取所供应的所述半导体器件；驱动一对对准相机至所述贴片工具和所述贴片位置之间；使用所述对准相机捕获所述每个半导体器件和贴片位置的参考视图；基于所述参考视图，水平平面地驱动所述贴片工具以使所述半导体器件对准其相应的贴片位置，在所述半导体器件保持在键合位置之上的同时；以及垂直驱动所述贴片头以，使贴片工具在贴片位置贴合所述半导体器件。本申请的优点在于，(1)利用多个贴片头，配以视觉组件、供片器组件同时工作，结合各组件的运动方式增大贴片速率；(2)视觉组件配置为，在将半导体器件贴合到基板之前，基于由视觉组件捕获的参考视图，半导体器件可与其相应的贴片位置对准；(3)在半导体器件保持在相应的贴片位置上方的同时执行所述对准操作，因此仅需要对握持所述半导体器件的贴片工具及进行微小运动，且所述微小运动可以非常快速地完成。(4)供片器组件快速运行较长的从半导体器件源至贴片位置之间的行程；贴片组件在通过视觉组件位置校正后仅仅运行垂直距离，以增大贴片速度并减少贴片误差。本申请中技术方案，增加了总生产量而不损害基板上贴合半导体器件的位置的精度，从而使贴合后的基板具有更高的质量和更好的可靠性。利用本申请中贴片装置可以使贴片速度超过8000UPH(unitperhour)，同时贴片精度达到误差小于3μm。附图说明图1A至图1C是根据本公开的一些实施例的裸片贴片装置的正视图和侧视图的图示。图2A和图2B是根据本公开的一些其它实施例的裸片贴片装置的正视图的图示。图3A和图3B是根据本公开的一些其它实施例的裸片贴片装置的正视图的图示。图4A至图4D是根据本公开的一些实施例的包括供片器组件的裸片贴片装置的正视图和侧视图的图示。图5A是根据本公开的实施例的裸片贴合方法的流程图示。图5B是根据本公开的实施例的用于裸片贴合的方法的各个步骤的装置的侧视图的图示。图6A和图6B是根据本公开的实施例的用于裸片贴合的基板的俯视图的图示。具体实施方式通过以下对本公开的实施例的详细描述，仅通过非限制性示例以及附图，本公开的各种特征，方面和优点将变得更加明显。出于简洁和清楚的目的，根据附图，本公开的实施例的描述涉及用于裸片贴片的设备和方法。虽然将结合本文提供的实施例描述本公开的各方面，但是应该理解，它们并不旨在将本公开限制于这些实施例。相反，本公开旨在覆盖本文描述的实施例的替代，修改和等同物，其包括在由所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，在以下详细描述中，阐述了具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，本领域普通技术人员(即本领域技术人员)将认识到，可以在没有具体细节的情况下实践本公开，和/或由特定实施例的方面的组合产生的多个细节。在许多情况下，没有详细描述公知的系统，方法，过程和组件，以免不必要地模糊本公开的实施例的各方面。在本公开的实施例中，对应描述性材料中的给定元素的描述或对特定图中的特定元素编号的考虑或使用可以包含在相应的描述性材料中标识的相同，等同或类似的元素或元素编号。另一个数字或与之相关的描述性材料。对“实施例/示例”，“另一实施例/示例”，“一些实施例/示例”，“一些其他实施例/示例”等的引用指示如此描述的实施例/示例可以包括特定特征，结构，特征，性质，元素或限制，但并非每个实施例/示例都必须包括该特定特征，结构，特征，性质，元素或限制。此外，重复使用短语“在实施例/示例中”或“在另一实施例/示例中”不一定指代相同的实施例/示例。术语“包括”，“包括”，“具有”等不排除存在除实施例中列出的那些之外的其他特征/元件/步骤。在相互不同的实施例中叙述某些特征/元件/步骤并不表示在实施例中不能使用这些特征/元件/步骤的组合。如本文所用，术语“一”和“一个”被定义为一个或多于一个。除非另有说明，否则在图或相关文本中使用“/”应理解为表示“和/或”。术语“集合”被定义为在数学上表现出至少一个基数的元素的非空有限组织(例如，如本文所定义的集合可以对应于单元，单线态或单元素集，或多个元素集)，根据已知的数学定义。本文中对特定数值或值范围的描述应理解为包括或是近似数值或值范围的叙述。如这里所使用的，术语“第一”，“第二”，“第三”，“第四”等仅用作标记或标识符，并不旨在对其相关术语施加数字要求。如本文所用，术语“彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件贴片装置，包括：/n(a)机架组件；/n(b)基座组件，用于支撑至少一个基板；/n(c)供片器组件，用于将需要贴合的半导体器件传送到贴片组件；/n(d)至少一个贴片组件，连接到上述机架组件并位于上述基座组件上方；以及/n(e)至少一个视觉组件，用于同时将多个半导体器件对准所述至少一个基板；/n其中，所述至少一个贴片组件包括两个或多个贴片头，用于同时拾取所述多个半导体器件并同时将所述多个半导体器件贴合到所述至少一个基板上；以及/n所述至少一个贴片组件被配置为在水平平面地和垂直地移动所述多个半导体器件。/n

【技术特征摘要】
20180911 SG 10201807813v1.一种半导体器件贴片装置，包括：
(a)机架组件；
(b)基座组件，用于支撑至少一个基板；
(c)供片器组件，用于将需要贴合的半导体器件传送到贴片组件；
(d)至少一个贴片组件，连接到上述机架组件并位于上述基座组件上方；以及
(e)至少一个视觉组件，用于同时将多个半导体器件对准所述至少一个基板；
其中，所述至少一个贴片组件包括两个或多个贴片头，用于同时拾取所述多个半导体器件并同时将所述多个半导体器件贴合到所述至少一个基板上；以及
所述至少一个贴片组件被配置为在水平平面地和垂直地移动所述多个半导体器件。


2.如权利要求1所述的半导体器件贴片装置，其中
每个所述贴片组件还包括一个贴片组件驱动器，用于驱动所述贴片头来同时拾取从所述供片器组件提供的所述多个半导体器件，并同时将所述半导体器件贴合到相应的贴片位置；
其中，每个所述贴片头包括：
一个用于贴合上述裸片的贴片工具；以及
一个贴片头驱动机构，用于水平平面地驱动上述贴片工具，当上述裸片保持在上述相应的贴片位置的上方时，使上述裸片与所述基板上相应的贴片位置对准。


3.如权利要求1所述的半导体器件贴片装置，其中
每个所述视觉组件还包括：
(i)一对对准相机，用于捕获所述多个半导体器件的参考视图和相应的贴片位置；以及
(ii)一个视觉组件驱动机构，用于驱动所述对准相机至所述贴片工具和相应的贴片位置之间；
其中，所述半导体器件通过相应的参考视图来对准相应的贴片位置。


4.如权利要求3所述的半导体器件贴片装置，其中
对于每个贴片头，所述贴片工具的驱动包括贴片工具在一个水平面的平面运动和/或角运动。


5.如权利要求3所述的半导体器件贴片装置，其中
对于每个视觉组件，所述一对对准相机包括一个仰视相机和一个俯视相机，其轴向对齐。


6.如权利要求3所述的半导体器件贴片装置，其中
每个贴片头与一个视觉组件配对，所述视觉组件驱动机构被配置为驱动所述对准相机至其相应的贴片头的下方。


7.如权利要求3所述的半导体器件贴片装置，其中
每个贴片组件与一个视觉组件配对，所述视觉组件驱动机构被配置为连续驱动所述对准相机至其相应的贴片组件的贴片头的下方。


8.如权利要求3所述的半导体器件贴片装置，其中
每个贴片组件包括多个贴片头，所述多个贴片头可整体垂直驱动。


9.如权利要求3所述的半导体器件贴片装置，其中
每个贴片头包括一个力控制单元，其被配置为控制所述半导体器件放置在所述基板上的冲击力。


10.如权利要求9所述的半导体器...

【专利技术属性】
技术研发人员：森·阿姆兰，
申请(专利权)人：PYXISCF私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG