[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：第一基台、第二基台、第三基台、第一机械手、转接载板、基准板和控制系统；

所述第一基台用于承载芯片，第一机械手用于拾取和传输所述芯片；

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；

所述基准板设置于所述第二基台的上方，用于对所述芯片在所述转接载板上的放置位置进行对位；

所述第三基台用于承载基底，所述基底用于与放置在所述转接载板上的芯片键合；

所述第一基台、第二基台、第三基台和第一机械手由所述控制系统统一控制，均能够实现多自由度运动。

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，所述基准板上设置有基准板标记。

3.如权利要求2所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述载板标记的形状与所述基底标记的形状彼此不同，所述基准板标记的形状与所述载板标记的形状彼此不同。

4.如权利要求2或3所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，还包括一对准系统，所述对准系统根据所述控制系统的指令对所述芯片标记、基底标记、载板标记和基准板标记进行位置测量，实现所述芯片与所述转接载板以及所述转接载板与基底的对准。

5.如权利要求4所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述对准系统包括：第一双面对准装置、第二双面对准装置和单面对准装置；

所述第一双面对准装置与所述第一机械手固定连接，用于同时测量所述载板标记和基准板标记的位置；

所述第二双面对准装置位于所述第三基台的下方，用于同时测量所述基底标记和载板标记的位置；

所述单面对准装置固定设置于所述基准板的下方，用于测量所述芯片标记 的位置。

6.如权利要求5所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述第一双面对准装置包括光源系统、照明光学系统、分光棱镜、转向棱镜和成像光学系统，用于形成第一对准光路和第二对准光路；

其中，所述第一对准光路由所述光源系统发射的宽带光源，经过所述照明光学系统，通过所述分光棱镜偏转至所述转向棱镜，通过所述转向棱镜偏转至所述载板标记，经所述载板标记反射，通过所述转向棱镜再次偏转后，经过所述分光棱镜，传递至所述成像光学系统形成；

其中，所述第二对准光路由所述光源系统发射的宽带光源，经过所述照明光学系统，通过所述分光棱镜，经过反射镜反射至所述转向棱镜，通过所述转向棱镜偏转至所述基准板标记，经所述基准板标记反射，通过所述转向棱镜再次偏转后，经过所述反射镜反射，及分光棱镜偏转，传递至所述成像光学系统形成。

7.如权利要求6所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述照明光学系统包括设置在第一对准光路和/或第二对准光路上的一个或者多个照明镜组、快门及光阑。

8.如权利要求5或6或7所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述第二双面对准装置与所述第一双面对准装置的结构相同。

9.如权利要求1所述的倒装芯片键合装置，其特征在于，所述第一机械手包括：实现水平向运动的第一运动机构、实现Z向运动的第二运动机构，用于连接所述第一运动机构和第二运动机构的连接件，以及用于吸附芯片的透明吸盘；其中，所述透明吸盘安装于所述第二运动机构中远离所述第一运动机构的一侧。

10.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：顶针机构，所述顶针机构与所述第一基台连接，用于顶起芯片，以便于所述第一机械手拾取所述芯片。

11.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第三基台，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基片的抓取与传输。

12.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。