[发明专利]包含有双头滴涂器的晶粒键合机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电子器件的晶粒键合机，特别是涉及包含有双滴注头的晶粒键合机，以同时将一个或多个粘合剂(adhesives)滴注在衬底上。

背景技术

在半导体晶粒或芯片的生产过程中，大量半导体晶粒被一起形成于单独的晶圆上。然后将晶圆切割分离成各个晶粒。其次将这些半导体晶粒中的每一个被单独地装配在支持表面上，以通过利用晶粒键合工序进一步处理。其后，在晶粒和外围器件之间形成电气连接，以后使用塑性混合料将晶粒灌封以保护它们避免环境的干扰。

在现有的晶粒键合机中，晶粒键合工序包含有下面的步骤：使用键合臂从晶圆处拾取单个的晶粒。然后将晶粒传送到键合位置以在衬底上进行键合，衬底具有滴注在那里的粘合剂以将晶粒装配在衬底上。单头的滴涂系统通常被利用来将粘合剂材料滴注在衬底上。为了提高工序的产能，带有双头的滴注系统可能被使用。

图1是包含有用于滴注环氧树脂之类的粘合剂的双头滴注系统的传统晶粒键合机100的主视图。该双头滴注系统包含有装配在单独的XYZ移动平台上的第一环氧树脂滴注头102和第二环氧树脂滴注头104。第一滴注头102和第二滴注头104每个装配有光学系统，以在滴注环氧树脂以前对衬底位置进行图案识别。这两个滴注头102、104被分隔开来，并在两个单独的工作平台或传送机构上独立地移动，以从第一滴注喷嘴105和第二滴注喷嘴107处滴注粘合剂。每个工作平台包含有一系列可能排列成列的真空孔洞106，以提供真空吸附而将衬底牢牢地固定在砧块（anvil block）上。图2所示为具有相互相邻排列整齐的两列真空孔洞106的砧块108的俯视示意图。

图3表明了使用真空吸附通过真空孔洞106固定在图2中的砧块108上的衬底或引线框110的俯视示意图，该真空孔洞106位于砧块108上。第一滴注头102和第二滴注头104的位置与这两列真空孔洞106的布置相匹配。这两列真空孔洞106相应地隔开一段间隙112，该间隙112取决于引线框110上隔开两列晶粒焊盘116的列向间距114。通常，列向间距114从2mm至70mm之间变化。可实现的最小的间隙112由第一滴注头102和第二滴注头104的几何布置所限制。

同样地，第一滴注头102和第二滴注头104的布置被引线框110的配置形式所限定。为了适应列向间距114的整个变化范围以及为了容纳不同尺寸的引线框110，带有X方向上的长行程轨道和长砧块108的滴注平台被需要。因此，需要来容纳多个滴注头和联合的工作平台的空间很大，以及当存在空间局限时其将会成为严重的限制。而且，确保长砧块108保持完全平整以便于避免真空泄漏，这是困难的。就这点而言，由于真空泄漏的担忧，所以不带螺钉的结构是不可能的。因此，和上述现有技术相比，提供一种能够占用较小占地面积的双头滴注系统是令人期望的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种晶粒键合机，其具有至少两个滴注头，以将一种或多种粘合剂滴注在衬底上，和上述现有技术相比，这种晶粒键合机能够占用较少的空间。

于是，本发明第一方面提供一种用于在衬底上完成晶粒键合的滴注粘合剂的方法，该衬底包含有沿着第一轴线对齐的成排的键合焊盘和沿着第二轴线对齐的成列的键合焊盘，第二轴线横截于第一轴线，该键合焊盘上设置有目标滴涂位置，该方法包含有以下步骤：提供包含有第一喷嘴的第一滴注头和包含有第二喷嘴的第二滴注头；沿着第一轴线将衬底进给至设置有第一滴注头和第二滴注头的位置；通过将光学系统沿着第二轴线相对于衬底移动的方式，使用光学系统完成衬底的列向区域的图案识别，该衬底的列向区域包含有连续的一列或多列键合焊盘；其后驱动第一喷嘴和第二喷嘴，以从第一喷嘴和第二喷嘴处同时滴注粘合剂至位于衬底的相同列向区域的目标滴注位置，该列向区域已经完成了图案识别。

本发明第二方面提供一种用于在衬底上完成晶粒键合的滴注粘合剂的方法，该衬底包含有沿着第一轴线对齐的成排的键合焊盘和沿着第二轴线对齐的成列的键合焊盘，第二轴线横截于第一轴线，该键合焊盘上设置有目标滴涂位置，该方法包含有以下步骤：提供包含有第一喷嘴的第一滴注头和包含有第二喷嘴的第二滴注头；沿着第一轴线将衬底进给至设置有第一滴注头和第二滴注头的位置；驱动第一喷嘴和第二喷嘴，以从第一喷嘴和第二喷嘴处同时滴注粘合剂至衬底的第一列向区域上，该第一列向区域包含有位于键合焊盘上连续的一列或多列的目标滴注位置；其后驱动第一喷嘴和第二喷嘴，以从第一喷嘴和第二喷嘴处同时滴注粘合剂至衬底的第二列向区域上，该第二列向区域包含有位于键合焊盘上、和第一列向区域相邻的连续的一列或多列的目标滴注位置。