[发明专利]一种芯片与安装衬底的对位装置和对位安装方法

说明书

本发明涉及一种芯片与安装衬底的对位装置和对位安装方法，该对位装置包括具有空置芯片的底板，该底板具有容置芯片的凹槽；多个第一升降顶针，驱动第一升降顶针的第一驱动装置；设置在底板外围的框体，用于容置所述芯片的安装衬底；用于支撑框体的多个第二升降顶针，驱动第一升降顶针的第二驱动装置；并利用对位装置进行对位安装的方法，包括：在芯片的安装衬底的安装面上设置多个对位标记；以及在安装衬底上设置与芯片上对位标记多个对位标记数量相同的通孔，通过对位装置反复调整芯片和安装衬底的相对位置进行对位，并通过固定完成安装。

技术领域

本发明涉及芯片安装领域，具体涉及一种倒装芯片的对位装置和对位安装方法。

背景技术

通常，对于III族氮化物半导体材料及其他半导体材料芯片形成在导热性差的基板上，通过倒装的方式安装在外部的安装衬底上，以提高芯片的散热性能。芯片的电极形成在芯片原生基板的相对侧，并通过安装衬底将电极结构通过安装衬底引出，并通过导热性优良的安装衬底将芯片工作时产生的热量及 时排出，以提高芯片性能，并延长芯片的寿命，附着芯片尺寸的减小，如微LED芯片等，其电极结构图案的尺寸变小，在进行与安装衬底相应的电极图案进行对位时，对对位的精度要求变得更高，同时要求减少对安装衬底的损伤，实现自运化操作，提高生产效率，减少人为误操作。

发明内容

基于解决上述问题，本发明提供了一种倒装芯片对位装置，其特征在于，包括：底板，其中所述底板上具有凹槽，用于容置芯片，并且所述凹槽的形状与所述芯片的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙；在所述凹槽的内部具有多个通孔，多个第一升降顶针穿过所述多个通孔，用于支撑芯片；以及，驱动第一升降顶针升降的第一驱动装置；设置在底板外围的框体，用于容置所述芯片的安装衬底，所述框体内部的容置槽的形状与所述安装衬底的形状相同，在所述底板的边缘外围设置多个第二升降顶针，用于支撑所述框体；其中，每个第二升降顶针的顶部具有多个气嘴，所述多个气嘴通过升降顶针内部的气路与气源组件和真空组件相连；所述安装衬底上具有多个第二通孔，芯片的安装面上具有多个对位标记，其中所述对位标记的数量与安装衬底上的第二通孔的个数相同，并与所述通孔的截面具有相同的形状；所述第二升降顶针的每一个设置在多个移动平台上，所述多个移动平台带动多个第二升降顶针二维运动。

本发明还提供了一种倒装芯片与安装衬底的对位安装方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在芯片的安装衬底的安装面上设置多个对位标记；2)在安装衬底上设置与芯片上对位标记多个对位标记数量相同的通孔，并且，所述通孔的截面与所述对位标记具有相同的形状；3)通过安装在机械臂上的吸嘴吸取芯片，并通过视觉相机定位将所述芯片容置在底板的凹槽中，其中，所述凹槽的形状与所述芯片的形状相同，并且所述芯片容置在所述凹槽中时，所述芯片的周缘与所述凹槽之间具有间隙；4)通过安装在机械臂上的吸嘴吸取所述安装衬底，并通过视觉相机定位将所述安装衬底容置在所述框体的容置槽内；5)所述控制装置控制第二升降顶针的顶部的多个气嘴中的几个吸气，调整安装衬底的位置；6)视觉相机通过设置在安装衬底的通孔观测多个对准标记是否与所述多个通孔的截面重合；7)反复执行步骤5)和6)，直到多个对准标记是否与所述多个通孔的截面重合。

根据本发明的实施例，倒装芯片对位装置，还包括：设置在框体上方的视觉相机，用于倒装芯片与安衬底的对位。

根据本发明的实施例，倒装芯片对位装置，还包括，设置在框体上方的吸嘴，所述吸嘴通过气路与真空组件连接，并且，该吸嘴设置在机械臂上，用于吸取倒装芯片，并通过所述视觉相机辅助，将所述芯片容置在所述凹槽的内部。

根据本发明的实施例，所述气嘴由半圆球形的凹槽，所述凹槽的底部中心具有连接气路的开口，以及设置在凹槽中的圆球，其中半圆形凹槽具有第一直径d1，圆球具有第二直径d2，气路开口具有第三直径d3，其中d1d23d3，并且d20.6×d1。