[发明专利]倒装芯片键合装置及其键合方法

权利要求书

1.一种倒装芯片键合装置，其特征在于，包括：第一机械手、片叉、键合台、第一基台、第二基台、转接载板、对准系统、精调机械手和控制系统；

所述第一基台用于承载芯片，所述第二基台用于承载所述转接载板，所述转接载板用于临时放置所述芯片；

所述键合台用于承载基底，所述基底用于与所述芯片最终键合；

所述片叉安装于所述第一机械手上，所述片叉用于吸附多个芯片；

所述对准系统根据所述控制系统的指令对所述芯片、基底和转接载板进行位置测量，实现所述芯片与所述片叉、所述片叉与转接载板以及所述转接载板与基底的对准；

所述精调机械手设置在所述第一基台或第二基台上，用于与所述片叉配合以调整芯片的位置；

所述第一机械手、片叉、键合台、第一基台、第二基台、对准系统和精调机械手由所述控制系统统一控制，所述第一基台、第二基台和第一机械手均能实现多自由度运动；

其中，所述芯片上设置有芯片标记，所述基底上设置有基底标记，所述转接载板上设置有载板标记；

在所述第一基台上时、所述第一机械手执行对准操作时、所述精调机械手进行交接对准时以及与所述基底进行键合时，所述芯片的器件面始终背向所述转接载板，所述芯片的器件面面向所述基底。

2.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述对准系统包括：第一图像探测器、第二图像探测器和第三图像探测器；

所述第一图像探测器安装于所述第一机械手上，所述第二图像探测器和第三图像探测器均固定设置于所述键合台的下方。

3.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，还包括一顶针机构，所述顶针机构与所述第一基台连接，用于配合所述第一机械手拾取芯片。

4.如权利要求3所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述顶针机构包括顶针头、吸附结构和Y向运动机构，所述顶针头和吸附结构均固定在所述Y向运动机构的上方。

5.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述精调机械手包括支撑机构、Z向运动机构和用于吸附芯片的精密吸盘，所述Z向运动机构固定在所述支撑机构的一侧，所述精密吸盘固定在所述Z向运动机构的上方。

6.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，还包括：载片库、基片库、第二机械手和第三机械手；

所述载片库靠近所述第一基台，用于放置载片；所述基片库靠近所述键合台，用于放置所述芯片与基底键合完毕的基片；所述第二机械手通过控制系统实现对所述载片的抓取与传输，所述第三机械手通过控制系统实现对所述基底的抓取与传输。

7.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述转接载板的外形尺寸小于或等于所述基底的外形尺寸。

8.一种倒装芯片键合方法，其特征在于，利用如权利要求1-7中任一项所述的倒装芯片键合装置，包括：

提供一载片，所述载片上排布有一组芯片；

利用片叉逐个拾取所述载片上的芯片；

对所述片叉上的芯片位置进行调整；

将调整位置后的芯片一次性临时放置在转接载板上；提供一基底；以及

将临时放置在所述转接载板上的芯片一次性键合到所述基底上；

其中，所述芯片上设置有芯片标记，所述基底上设置有基底标记，所述转接载板上设置有载板标记；

在临时放置时，所述芯片的器件面背向所述转接载板，在最终键合时所述芯片的器件面面向所述基底。