[实用新型]一种全自动植球装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体高端封装设备领域，尤其是涉及一种全自动植球装置，属于先进封装工艺过程中植球设备。

背景技术

晶圆级植球机是一种高端半导体封装设备，用于将锡球精准放置于已经印刷助焊剂的晶圆上，目前晶圆级植球机使用的锡球球径一般在75μm～300μm范围内，植球时需要大量的锡球，供球是其关键技术之一。

晶圆级植球设备基本采用治具供球、自动植球机构供球、人工手动植球等方式，目前晶圆植球机主要采用自动植球机构供球、人工手动植球方式。

治具供球方面，授权公告号CN201529822U、授权公告号CN2691767Y、授权公告号CN2691766Y的中国专利公开了制作一个与基板或晶圆大小相同的治具，治具上制作与需要植球位置相对应的针或孔，利用真空在震动的供料槽或摆动供料槽将微球吸到治具上，再通过精确的定位系统将微球植入晶圆。此种方式治具制作复杂昂贵、动作机构复杂，需要图像识别系统、精确定位系统、高性能检测系统等，硬件质量要求较高，价格极其昂贵。

自动植球机构供球方面，公开号：CN1984535A、授权公告号CN101604618B、授权公告号CN202796892U的中国专利公开了针对自动毛刷植球或弹性压头式植球，供球机构随植球头一起运动，机构设计复杂、治具更换麻烦，焊锡球可能残留在植球机构中，不易清理，可能出现混球现象。

人工手动植球方面，授权公告号CN203774257U授权公告号CN203617255U的中国专利公开了采用手工操作，此种方式需要专业操作人员操作，不易把握锡球的需求量，有时会出现浪费锡球的现象，在工厂大批量生产情况下，植球质量可能受人工操作的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提升效率、结构简单的全自动植球装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种全自动植球装置，包括供球机构、植球网板及六轴机械手，

所述的供球机构包括供球盒、供球管、供球气缸及直线模组，所述的供球盒架设在直线模组上，与供球管连通，所述的供球气缸开闭动作使供球盒中的焊锡球通过供球管均匀分布在植球网板的一侧，

所述的植球网板上加工与晶圆PAD点相对应、用于锡球漏入的网孔，

所述的六轴机械手固定在植球网板旁侧，通过植球刮板沿设定路径将供球机构供应的焊锡球通过植球网板植到晶圆上。

所述的供球气缸控制供球管在Z向的自由度。

所述的直线模组控制供球管在X向的自由度。

所述的供球机构还包括检测供球盒中焊锡球数量的锡球余量检测传感器。

所述的供球盒可拆卸式连接在直线模组上。

所述的植球网板上设有多个检测焊锡球植入量的激光传感器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本供球方式配合六自由度机械手进行自动植球，可以通过程序控制锡球的分布及供给量，可实现不间断供球，提升设备效率。

(2)本供球方式结构设计简单，控制方便，可以省去自动植球机构供球方式复杂庞大的机构，使设备易于维护。

(3)本供球方式可以实现一个品种的焊锡球对应一个供球盒，供球盒更换快捷方便，避免更换晶圆品种时出现混球现象。供球盒无需特殊加工，属于采购品，可以满足多品种的晶圆植球需求。

(4)供球盒储球量大，可以减少球盒补球的频率，特别是工厂生产12Inch及以上的晶圆，耗球量巨大，一片晶圆需要植百万颗焊锡球。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为供球机构的结构示意图；

图4为供球机构关闭时的结构示意图；

图5为供球机构开启时的结构示意图；

图6为供球时的结构示意图。

图中，1-供球管、2-供球气缸、3-焊锡球余量检测传感器、4-供球盒、5-植球网板、6-植球刮板、7-六轴机械手、8-直线模组、9-晶圆位置、10-伺服电机、11-焊锡球区域、12-激光传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例