一种芯片巨量转移方法及芯片巨量转移设备技术

本申请提供一种芯片巨量转移方法及芯片巨量转移设备，芯片转移方法包括：控制刺晶头以Ta为周期作第一间歇运动，控制晶膜以Ta为周期作第二间歇运动，其中，第一间歇运动包括刺晶头从芯片基板的上一个基座的上方移动至芯片基板的下一个基座的上方；第二间歇运动包括将晶膜上的下一个芯片移动至下一个基座的上方；其中，第一间歇运动和第二间歇运动均包括在指定的时间段Tp内，刺晶头、下一个芯片和下一个基座在XY方向上对齐且相对静止；在指定的时间段Tp内，通过Z轴电机驱动刺晶头将下一个芯片转移至下一个基座上。本申请采用刚柔复合运动技术，合成速度成间歇式运动方式，避免了短距快速启停的低效率和导轨磨损问题。短距快速启停的低效率和导轨磨损问题。短距快速启停的低效率和导轨磨损问题。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片巨量转移方法及芯片巨量转移设备


[0001]本申请涉及半导体
，具体为一种芯片巨量转移方法及芯片巨量转移设备。

技术介绍

[0002]芯片转移是LED为代表的半导体封装领域的重要装备之一，其主要作用是实现半导体芯片从晶膜到基板的转移。随着芯片制程的进步，现有的芯片转移设备在精度和生产效率方面已经难以满足最新的要求。
[0003]目前成熟的方法是固晶和刺晶，固晶是采用摆臂快速定位到晶圆芯片上，在顶针的辅助下吸取芯片，快速定位到焊盘上，以一定的结合力完成芯片放置。刺晶是融合倒装与顶针的方案，将芯片倒扣的晶圆与焊盘快速定位，再用顶针将芯片下刺的方式将芯片转移到焊盘上。
[0004]上述方案都需要频繁短距离往复定位，带来两个问题：1、导轨的局部磨损；2、即便是几十微米的启停，也需要十毫秒级的时间，造成转移速度只有每小时几十颗芯片。
[0005]鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请主要解决的技术问题是提供一种芯片巨量转移方法及芯片巨量转移设备，采用刚柔复合运动技术，刚性运动采用匀速方式，柔性运动采用柔性铰链往复运动方式，合成速度成间歇式运动方式，避免了短距快速启停的低效率和导轨磨损问题。
[0007]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种芯片巨量转移设备的芯片转移方法，所述芯片转移方法包括：控制刺晶头以Ta为周期作第一间歇运动，控制晶膜以Ta为周期作第二间歇运动，其中，所述第一间歇运动包括所述刺晶头从芯片基板的上一个基座的上方移动至所述芯片基板的下一个基座的上方；所述第二间歇运动包括将所述晶膜上的下一个芯片移动至下一个基座的上方；其中，所述第一间歇运动和所述第二间歇运动均包括在指定的时间段Tp内，所述刺晶头、所述下一个芯片和所述下一个基座在XY方向上对齐且相对静止；在指定的时间段Tp内，通过Z轴电机驱动所述刺晶头将所述下一个芯片转移至所述下一个基座上。
[0008]优选地，所述芯片巨量转移设备包括二维柔性平台，所述二维柔性平台包括第一固定板、工作台、Y轴柔性铰链和Z轴柔性铰链，所述刺晶头设置在所述工作台上，所述Y轴柔性铰链和所述Z轴柔性铰链与所述工作台连接，所述Y轴柔性铰链与所述第一固定板连接；所述控制刺晶头以Ta为周期作第一间歇运动包括：根据所述刺晶头的刺晶操作所需要的时间设置指定时间Tp；根据所述芯片基板上“上一个基座”与“下一个基座”之间的距离S1、所述Y轴柔性铰链的特性和所述指定时间Tp规划时间Ta和速度V1，以保证在历时（Ta
‑
Tp）后，所述刺晶头
移动的距离为S1；驱动所述二维柔性平台以恒定的速度V1沿Y轴运动，驱动所述Y轴柔性铰链按照“从
‑
V1持续运动指定Tp时间、然后在指定时间（Ta
‑
Tp）完成从
‑
V1平滑加速至一特定速度后并重新减速至
‑
V1速度”的方式周期性运动，使得所述刺晶头以Ta为周期作间歇运动，其中，在Tp时间段内，刺晶头的合成速度为0；在一个周期Ta时间段内，所述Y轴柔性铰链连接的所述工作台在Y向的相对位移为0。
[0009]优选地，V1等于优选地，所述二维柔性平台包括第一Y轴支撑柱、第二Y轴支撑柱和YZ轴连接架，所述Y轴柔性铰链的数目为二，分布在所述YZ轴连接架的两侧，所述第一Y轴支撑柱和所述第二Y轴支撑柱分别通过所述Y轴柔性铰链与所述YZ轴连接架连接；所述Z轴柔性铰链的数目为二，分布在所述YZ轴连接架的两侧，所述YZ轴连接架通过所述Z轴柔性铰链与所述工作台连接。
[0010]优选地，所述芯片巨量转移设备还包括：龙门Y轴平台包括龙门Y轴连接平台、龙门Y轴直线导轨和龙门Y轴直线电机，所述二维柔性平台设置在所述龙门Y轴连接平台上，所述龙门Y轴连接平台与龙门Y轴直线导轨上的滑块相连接，并通过龙门Y轴直线电机的驱动所述龙门Y轴连接平台沿龙门Y轴直线导轨完成Y向运动，以使所述二维柔性平台沿Y轴运动。
[0011]优选地，所述芯片巨量转移设备还包括：晶膜微动平台，所述晶膜微动平台包括柔性运动平台和晶膜支架，所述柔性运动平台包括刚性基台、柔性铰链组和刚性连接架，所述柔性铰链组分别与所述刚性基台、所述刚性连接架相连接，所述柔性运动平台设置在宏微连接台上，所述晶膜支架设置在所述柔性运动平台上；所述晶膜设置在所述晶膜支架上；所述控制晶膜以Ta为周期作第二间歇运动包括：根据所述刺晶头的刺晶操作所需要的时间设置指定时间Tp；根据所述晶膜上“下一个芯片”与“下一个基座”之间的距离S2、所述柔性铰链组的特性、所述指定时间Tp和所述晶膜的运动轨迹规划时间Ta和速度V2，以保证在历时（Ta
‑
Tp）后，所述晶膜移动的距离为S2；驱动所述柔性运动平台以恒定的速度V2沿Y轴运动，驱动所述柔性铰链组按照“从
‑
V2持续运动指定Tp时间、然后在指定时间（Ta
‑
Tp）完成从
‑
V2平滑加速至一特定速度后并重新减速至
‑
V2速度”的方式周期性运动，使得所述晶膜以Ta为周期作间歇运动，其中，在Tp时间段内，晶膜的合成速度为0；在一个周期Ta时间段内，所述柔性运动平台中的所述刚性连接架与所述刚性基台的相对位移为0。
[0012]优选地，所述芯片巨量转移设备还包括：晶膜宏动平台，所述晶膜宏动平台包括宏动基座、宏微连接台和宏动Y轴机构，所述宏动Y轴机构设置在所述宏动基座与所述宏微连接台之间，所述柔性运动平台设置在所述宏微连接台上；所述宏动Y轴机构采用直线驱动系统带动宏微连接台实现Y向运动，以驱动所述柔性运动平台沿Y轴运动。
[0013]优选地，= V2。
[0014]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种芯片巨量转移设备，包括平台基座、龙门Y轴平台、龙门Z轴平台、二维柔性平台、刺晶头、晶膜和芯片基板，所述龙门Y轴平台设置在所述平台基座上，所述龙门Z轴平台设置在所述龙门Y轴平台上，所述二维柔性平台设置在所述龙门Z轴平台上，所述晶膜设置在所述二维柔性平台的下方，所述芯片基板设置在所述晶膜的下方；所述龙门Y轴平台和所述龙门Z轴平台共同配合，带动所述二维柔性平台在YZ方向上运动；所述龙门Y轴平台、所述龙门Z轴平台和所述二维柔性平台相互配合完成本申请所述的芯片转移方法。
[0015]优选地，所述芯片巨量转移设备包括二维柔性平台，所述二维柔性平台包括工作台、Y轴柔性铰链和Z轴柔性铰链，所述刺晶头设置在所述工作台上，所述Y轴柔性铰链和所述Z轴柔性铰链与所述工作台连接，所述Y轴柔性铰链和所述Z轴柔性铰链呈平行四边形设置。
[0016]优选地，所述二维柔性平台包括第一Y轴支撑柱、第二Y轴支撑柱和YZ轴连接架，所述Y轴柔性铰链的数目为二，分布在所述YZ轴连接架的两侧，所述第一Y轴支撑柱和所述第二Y轴支撑柱分别通过所述Y轴柔性铰链与所述YZ轴连接架连接；所述Z轴柔性铰链的数目为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片巨量转移设备的芯片转移方法，其特征在于，所述芯片转移方法包括：控制刺晶头以Ta为周期作第一间歇运动，控制晶膜以Ta为周期作第二间歇运动，其中，所述第一间歇运动包括所述刺晶头从芯片基板的上一个基座的上方移动至所述芯片基板的下一个基座的上方；所述第二间歇运动包括将所述晶膜上的下一个芯片移动至芯片基板的下一个基座的上方；其中，所述第一间歇运动和所述第二间歇运动均包括在指定的时间段Tp内，所述刺晶头、所述下一个芯片和所述下一个基座在XY方向上对齐且相对静止；在指定的时间段Tp内，通过Z轴电机驱动所述刺晶头将所述下一个芯片转移至所述下一个基座上。2.根据权利要求1所述的芯片转移方法，其特征在于，所述芯片巨量转移设备包括二维柔性平台，所述二维柔性平台包括第一固定板、工作台、Y轴柔性铰链和Z轴柔性铰链，所述刺晶头设置在所述工作台上，所述Y轴柔性铰链和所述Z轴柔性铰链与所述工作台连接，所述Y轴柔性铰链与所述第一固定板连接；所述控制刺晶头以Ta为周期作第一间歇运动包括：根据所述刺晶头的刺晶操作所需要的时间设置指定时间Tp；根据所述芯片基板上“上一个基座”与“下一个基座”之间的距离S1、所述Y轴柔性铰链的特性和所述指定时间Tp规划时间Ta和速度V1，以保证在历时（Ta
‑
Tp）后，所述刺晶头移动的距离为S1；驱动所述二维柔性平台以恒定的速度V1沿Y轴运动，驱动所述Y轴柔性铰链按照“从
‑
V1持续运动指定Tp时间、然后在指定时间（Ta
‑
Tp）完成从
‑
V1平滑加速至一特定速度后并重新减速至
‑
V1速度”的方式周期性运动，使得所述刺晶头以Ta为周期作间歇运动，其中，在Tp时间段内，刺晶头的合成速度为0；在一个周期Ta时间段内，所述Y轴柔性铰链连接的所述工作台相对于第一固定板在Y向的相对位移为0。3.根据权利要求2所述的芯片转移方法，其特征在于，V1等于。4.根据权利要求2所述的芯片转移方法，其特征在于，所述二维柔性平台包括第一Y轴支撑柱、第二Y轴支撑柱和YZ轴连接架，所述Y轴柔性铰链的数目为二，分布在所述YZ轴连接架的两侧，所述第一Y轴支撑柱和所述第二Y轴支撑柱分别通过所述Y轴柔性铰链与所述YZ轴连接架连接；所述Z轴柔性铰链的数目为二，分布在所述YZ轴连接架的两侧，所述YZ轴连接架通过所述Z轴柔性铰链与所述工作台连接。5.根据权利要求2所述的芯片转移方法，其特征在于，所述芯片巨量转移设备还包括：龙门Y轴平台包括龙门Y轴连接平台、龙门Y轴直线导轨和龙门Y轴直线电机，所述二维柔性平台设置在所述龙门Y轴连接平台上，所述龙门Y轴连接平台与龙门Y轴直线导轨上的滑块相连接，并通过龙门Y轴直线电机的驱动所述龙门Y轴连接平台沿龙门Y轴直线导轨完成Y向运动，以使所述二维柔性平台沿Y轴运动。6.根据权利要求2所述的芯片转移方法，其特征在于，所述芯片巨量转移设备还包括：晶膜微动平台，所述晶膜微动平台包括柔性运动平台和晶膜支架，所述柔性运动平台包括刚性基台、柔性铰链组和刚性连接架，所述柔性铰链组分别与所述刚性基台、所述刚性连接架相连接，所述柔性运动平台设置在宏微连接台上，所述晶膜支架设置在所述柔性运动平
台上；所述晶膜设置在所述晶膜支架上；所述控制晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志军，白有盾，李瑞奇，彭皓，
申请(专利权)人：佛山市华道超精科技有限公司，
类型：发明
国别省市：