[发明专利]装片机的自动对位机构、包括它的装片机及方法

说明书

技术领域

本发明涉及装片机，特别涉及一种装片机的自动对位机构、包括它的装片机及方法。

背景技术

装片机是半导体封装生产线中的关键设备，其在芯片封装中具有非常广泛的应用。随着技术的进步，装片机的装片精度正向着亚微米级发展，进而支撑起了目前业内所称的微组装技术。

在装片机朝着亚微米级精度发展的过程中，如何保证芯片装片位置的精准，减小误差的同时提高装片的自动化程度是该领域技术人员需要不断进行研发的课题。

目前装片机一般都是先将芯片移动到取片位，然后再将带有吸盘的机械臂运动到取片位吸取芯片，在吸取芯片的过程中，吸盘的中心有可能因运动控制、机械振动等原因无法对准芯片中心。机械臂吸取到芯片后，装片机会将其移动到基板的装片位上方，最后将芯片封装到基板上。在这个装片过程之中，吸盘上的芯片和基板的中心也同样可能因运动控制、机械振动等原因出现偏差。因此，在这种封装方式中，芯片和基板的封装精度很难达到亚微米级。从而，可以看到的是，其存在着以下缺点：吸盘和芯片，以及基板和芯片之间对位的精准度无法测量和校正，因而无法保证最后封装形成半导体器件的良率。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种可以提高对准精度、从而保证产品良率的装片机的自动对位机构，同时还提供一种包括它的装片机和一种自动对位方法。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：装片机的自动对位机构，其包括：

对位平台，其上分设有放置芯片和基板的位置；

分别连接上述对位平台并分别驱动该对位平台沿X、Y和Z轴运动的第一、第二和第三驱动单元；

连接上述对位平台并驱动该对位平台旋转的第四驱动单元；

其中，上述第一、第二、第三和第四驱动单元分别电连接控制设备，通过上述控制设备来控制其运动，该控制设备还电连接装片机上用于观察芯片和基板位置的相机机构。

优选地，上述的第一、第二、第三和第四驱动单元都包括伺服电机。

优选地，上述的相机机构包括相机以及设置于所述相机的镜头处的分光镜。

装片机，其包括机座、设置于该机座上方用于观察芯片和基板位置的相机机构和用于拾取芯片并放于基板上的机械手，其还包括如上所述的自动对位机构，其设置于该机座上、该相机机构的下方。

优选地，上述的装片机还包括一第二相机机构，其设置于上述自动对位机构的一侧。

装片机的自动对位方法，其包括：

将上述基板和芯片放置于上述对位平台上，上述控制设备控制上述第一、第二、第三和第四驱动单元分别驱动对位平台运动入装片机的封装工位内，装片机的机械手拾起上述芯片并移动到上述基板的上方，准备进行装片；

上述相机机构从上方对上述芯片和基板进行照相并获得其相片，该相片随即被传送到上述控制设备内，该控制设备在该芯片和基板上找到其中心，并观察中心是否重合；

如果中心重合则说明装片位置准确，此时生成继续装片的第一指令，根据该第一指令，上述控制设备控制上述机械手继续将上述芯片封装到上述基板上；

如果中心没有重合则说明装片位置出现偏差，此时生成调校上述基板位置的第二指令，根据该第二指令，上述控制设备控制上述第一、第二、第三和第四驱动单元来调校上述对位平台的位置，从而将上述基板调校至需要的位置，直到上述相机机构获得上述芯片和基板重合的相片，并使得上述控制设备控制上述机械手继续完成装片。

优选地，上述的第二指令包括上述芯片和基板的中心之间分别在X、Y和Z轴以及角度上的偏离值，上述控制设备再根据该偏离值控制相应位置上的驱动单元带动上述对位平台运动相应的距离，从而将上述基板调校至需要的位置。

采用以上技术方案的有益效果在于：

（1）本发明的自动对位机构主要包括对位平台、第一、第二、第三和第四驱动单元，其中第一、第二、第三和第四驱动单元通过控制设备进行控制，通过控制设备可以实现自动向封装工位对位，提高了对位的工作效率，控制设备又与相机机构连接，装片时，相机机构采集芯片和基板的图像并传送给控制设备，从而控制设备可以比对图像上芯片和基本的中心是否重合，不重合的话可以测量两个中心的偏移量，根据偏移量来控制各个驱动单元运动一定的距离来达到调校的目的，对准精度高，从而保证了产品的良率；

（2）本发明的装片机由于采用了本发明所涉及的自动对位机构，相比于现有技术获得了优秀的对准精度；