[发明专利]一种芯片和晶圆的键合设备

摘要

一种芯片和晶圆的键合设备，该键合设备包括晶圆台、存储组件、操作手、显微系统以及控制系统，采用多个自由度的电机模块实现精确定位，通过显微系统对芯片位姿进行识别检测，真空吸附操作手对芯片进行拾取和释放，然后通过集成在操作手后端的压电陶瓷对施加的压力进行测量，从而使芯片操作过程中保证操作精度和施加适当的键合压力；采用两个感应铜柱端面互相接触，防止了真空吸头在重力作用下自然向下倾斜，保证了测量精度，并且通过两感应铜柱感知真空吸头的位置，从而告知控制系统开始检测压电陶瓷输出的电流。

主权项

一种芯片和晶圆的键合设备，包括用以固定晶圆的晶圆台(6)、用以放置芯片的存储组件(13)、用以拾取芯片的操作手(4)、显微系统以及控制系统，所述晶圆台(6)具有X‑Y向和旋转三个自由度，所述操作手(4)具有X‑Y‑Z向三个自由度，所述显微系统包括用以检测被操作手拾取后的芯片位姿的第一显微系统(15)和用以检测固定在晶圆台上的晶圆位姿的第二显微系统(5)，所述第一显微系统(15)和所述第二显微系统(5)分别连接于控制系统，其特征在于：所述操作手(4)包括真空吸头(4‑1)、吸头支撑杆(4‑2)、吸头支架(4‑3)、连接架(4‑4)、真空发生器接头(4‑5)、连接导块(4‑6)、压电陶瓷(4‑7)、吸头侧感应铜柱支架(4‑8)、压电陶瓷固定架(4‑9)、压电陶瓷侧感应铜柱(4‑10)、吸头侧感应铜柱(4‑11)、压电陶瓷侧感应铜柱支架（4‑12）和定位片(4‑13)，真空发生器接头(4‑5)连接真空发生器，优选为泵，真空发生器接头(4‑5)和吸头支撑杆(4‑2)连接在吸头支架(4‑3)上，真空发生器接头(4‑5)和真空吸头(4‑1)通过吸头支撑杆(4‑2)连接，吸头支撑杆(4‑2)内有气槽，吸头支架(4‑3)通过螺栓连接到连接架(4‑4)上，连接架(4‑4)与连接导块(4‑6)通过安装在连接架(4‑4)和压电陶瓷固定架(4‑9)底面的定位片(4‑13)与压电陶瓷固定架(4‑9)相连，压电陶瓷(4‑7)放置于压电陶瓷固定架(4‑9)内，吸头侧感应铜柱支架(4‑8)为U形结构，吸头侧感应铜柱支架(4‑8)的一侧与连接架(4‑4)相连，固定整个吸头侧感应铜柱支架(4‑8)，吸头侧感应铜柱(4‑11)通过吸头侧感应铜柱支架(4‑8)另一侧上的孔安装在吸头侧感应铜柱支架(4‑8)上，固定吸头侧感应铜柱(4‑11)；压电陶瓷侧感应铜柱支架(4‑12)为直角状，所述压电陶瓷侧感应铜柱支架(4‑12)通过其一个面安装在压电陶瓷固定架(4‑9)上，压电陶瓷侧感应铜柱(4‑10)通过压电陶瓷侧感应铜柱支架(4‑12)另一个面上的孔安装在压电陶瓷侧感应铜柱支架(4‑12)上，吸头侧感应铜柱(4‑11)与压电陶瓷侧感应铜柱(4‑10)端面互相接触。