[发明专利]一种面向柔性电子制造的高效芯片贴装设备

说明书

本发明公开了一种面向柔性电子制造的高效芯片贴装设备，包括支撑单元以及安装于支撑单元上的基板吸附单元、顶针单元、晶圆移动单元、连续翻转单元、第一贴装单元和第二贴装单元；连续翻转单元位于晶圆移动单元的上方，且该连续翻转单元位于第一贴装单元和第二贴装单元之间并用于从晶圆上连续拾取芯片并转移至该第一贴装单元或该第二贴装单元，该连续翻转单元通过其内部各个结构的相互配合可以实现对芯片的周期性拾取、翻转以及释放。本发明可通过同一个连续翻转单元对至少两个贴装单元提供贴装用的芯片，使得本发明不但实现了不间断的翻片和贴片的作用，且结构简单。

技术领域

本发明涉及柔性电子技术领域，具体涉及一种面向柔性电子制造的高效芯片贴装设备。

背景技术

柔性电子由于其良好的可弯曲、拉伸能力，正在得到快速的应用，特别是与硅基芯片结合的柔性电子制造工艺正在获得更多的关注。随着网络、移动电话、计算机和数码相机等电子产品的进一步发展，芯片贴装技术也不断创新，应用也越来越广泛。倒转芯片技术的主要优点是体积小，其不需要引线键合的周边空间；倒装芯片技术另一个优点是其较短的信号通路具有更小的电气性能；此外倒转芯片技术的贴装工序比引线键合也少很多。倒转芯片的诸多优点使其得到了越来越广泛的应用。同时，电子设备产品越来越复杂，所采用的电子元器件在种类和数量等方面均呈爆发性增长，为保证芯片的贴装高效率和可靠性，针对芯片高效可靠贴装的研究，尤其是倒装键合贴装的研究就一直未曾停止过，工业生产也对其提出越来越苛刻的要求，芯片翻转和贴装效率已经成为制约发展的技术瓶颈所在。

现有技术已经提出了一些用于倒装键合的贴装设备，如CN201610331408.6提供了一种电子标签封装设备等，然而这类现有的贴装设备仅由一翻转单元和一贴装单元组成，在贴装效率和精度方面仍难于满足现有工况的需求。故本领域亟需针对上述技术瓶颈，寻求更佳的解决方案，以满足目前日益提高的产能和工艺要求。

本发明芯片贴装设备采用连续翻转单元和双贴装单元的组合方案，其中连续翻转单元采用直线电机直接传动，运动无抖动、无背隙、无材料疲劳、无磨损，运动速度快、精度高。可以有任意数量的动子，每个动子可以单独控制加速、制动、定位，多个定子之间可控制运动同步和避让。故翻转运动组件和芯片吸取组件可配置为多个，翻转运动组件可同时进行不间断翻片和供片动作，可同时为多个贴装头组件提供芯片，有效提高了翻转及输送芯片的效率。可通过曲线驱动加直线运动实现循环往复运动，多个翻转运动组件和芯片吸取组件之间工作互不干涉，有效提升整机翻片效率。相应地，双贴装单元带动双贴装头组件同时不间断贴片，有效提升整机贴装效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种面向柔性电子制造的高效芯片贴装设备，其中通过结合芯片翻转的工艺特点进行针对性设计，对整体构造重新进行布局设计，同时对其关键组件如翻转驱动组件、翻转运动组件等的具体结构及其设置方式进行研究和改进，相应与现有设备相比能够显著提高翻转和贴装效率，同时具备结构紧凑、便于操控、精度和自动化程度高等特点，因而尤其适用于芯片倒装键合的大批量工业化规模生产场合。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：