一種鍵合頭裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鍵合頭裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，集成電路芯片不斷向高密度、高性能和輕、薄、短、小的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的引線(xiàn)鍵合技術(shù)已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足現(xiàn)需的要求，而倒裝芯片技術(shù)的發(fā)展為高密度封裝帶來(lái)了希望。倒裝芯片技術(shù)是半導(dǎo)體芯片以凸點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)與基板直接鍵合互連的一種封裝工藝方法，與傳統(tǒng)的引線(xiàn)鍵合技術(shù)相比具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)，包括:優(yōu)越的電學(xué)及熱學(xué)性能，高I/o引腳數(shù)，封裝尺寸小等，因而其近年來(lái)正逐步成為高端器件及高密度封裝領(lǐng)域中經(jīng)常采用的封裝形式。
[0003]倒裝芯片工藝中的鍵合頭是芯片封裝的關(guān)鍵部件，鍵合頭的設(shè)計(jì)直接影響到芯片封裝的可靠性和精度。鍵合頭在鍵合的過(guò)程中需要具有調(diào)整芯片角度的功能，以便使芯片與基板對(duì)準(zhǔn)和定位。因此，一般鍵合頭裝置都具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，用來(lái)帶動(dòng)鍵合頭旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)芯片的位置。然而現(xiàn)有的鍵合頭裝置中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)多安裝在整個(gè)裝置的上方，該結(jié)構(gòu)造成了鍵合頭的Z向尺寸過(guò)大，從而也增加了整個(gè)倒裝設(shè)備的尺寸。因此，為了減小整個(gè)裝置的總尺寸，對(duì)各個(gè)部件的尺寸優(yōu)化也具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種鍵合頭裝置，其目的是為了解決現(xiàn)有的鍵合頭裝置旋轉(zhuǎn)電機(jī)多安裝在整個(gè)裝置的上方，造成鍵合頭裝置Z向尺寸過(guò)大的問(wèn)題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種鍵合頭裝置，該裝置包括:裝置本體，用于與外界驅(qū)動(dòng)相連的直線(xiàn)滑塊，用于連接裝置本體、直線(xiàn)滑塊的固定支架；
[0006]裝置本體包括:氣缸結(jié)構(gòu)、接受外界驅(qū)動(dòng)控制的伺服電機(jī)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、花鍵軸結(jié)構(gòu)以及用于吸附芯片的真空吸桿；其中，
[0007]傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括主動(dòng)輪與從動(dòng)輪；
[0008]花鍵軸結(jié)構(gòu)包括:套筒、滾珠以及與套筒相配合的花鍵軸；花鍵軸包括外軸與內(nèi)軸，外軸套設(shè)在內(nèi)軸上，內(nèi)軸兩端均穿出外軸；內(nèi)軸的一端與氣缸結(jié)構(gòu)固定連接；
[0009]伺服電機(jī)的輸出端與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的主動(dòng)輪連接；傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的從動(dòng)輪與花鍵軸連接；內(nèi)軸的另一端穿出從動(dòng)輪與真空吸桿連接；
[0010]氣缸結(jié)構(gòu)固定在花鍵軸結(jié)構(gòu)的上方并與花鍵軸結(jié)構(gòu)相配合形成一封閉結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，氣缸結(jié)構(gòu)包括:氣缸本體以及位于氣缸本體內(nèi)部的活塞；
[0012]氣缸本體上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)活塞的第一通氣孔活塞、內(nèi)軸、真空吸桿均設(shè)有相通的真空通道，氣缸本體上設(shè)有與真空通道相通的第二通氣孔。
[0013]進(jìn)一步地，內(nèi)軸的一端與活塞固定連接，并隨活塞做Z向運(yùn)動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步地，直線(xiàn)滑塊與外界直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連或絲杠驅(qū)動(dòng)相連。
[0015]進(jìn)一步地，第一通氣孔外設(shè)有用于調(diào)節(jié)氣缸結(jié)構(gòu)內(nèi)部壓力的比例電氣閥。
[0016]進(jìn)一步地，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為帶輪結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步地，外軸內(nèi)側(cè)設(shè)有用于卡合內(nèi)軸的Z向的卡槽，卡槽貫穿外軸。
[0018]進(jìn)一步地，卡槽設(shè)有四個(gè)。
[0019]進(jìn)一步地，內(nèi)軸與真空吸桿通過(guò)吸桿聯(lián)軸器固定連接。
[0020]本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果:
[0021]本發(fā)明提供的鍵合頭裝置采用合理的設(shè)計(jì)，將作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的伺服電機(jī)安裝于主體的一側(cè)，有效地減少了鍵合頭裝置的Z向尺寸以及安裝空間，對(duì)各個(gè)部件的尺寸優(yōu)化有重要意義；且本發(fā)明采用花鍵軸結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)向系統(tǒng)，可以保證真空吸桿高精度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而可以有效地提尚對(duì)芯片操作時(shí)的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的鍵合頭裝置的裝置本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的鍵合頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖1的A-A向視圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0026]1、裝置本體；2、直線(xiàn)滑塊；3、支架；4、氣缸結(jié)構(gòu)；5、伺服電機(jī)；6、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；7、花鍵軸結(jié)構(gòu)；8、真空吸桿；9、氣缸本體；10、活塞；11、第一通氣孔；12、主動(dòng)輪；13、從動(dòng)輪；14、套筒；15、滾珠；16、花鍵軸；17、外軸；18、內(nèi)軸；19、真空通道；20、第二通氣孔；21、吸桿聯(lián)軸器；22、芯片。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]參見(jiàn)圖1至圖3，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，提供了一種鍵合頭裝置，該裝置包括:裝置本體1，用于與外界驅(qū)動(dòng)相連的直線(xiàn)滑塊2，用于連接裝置本體1、直線(xiàn)滑塊2的固定支架3 ;進(jìn)一步地，直線(xiàn)滑塊2與外界直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連或絲杠驅(qū)動(dòng)相連，進(jìn)而帶動(dòng)鍵合頭裝置做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；優(yōu)選的，可以利用三套直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)，分別設(shè)置X、Y、Z三個(gè)方向的直線(xiàn)導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)鍵合頭裝置在三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，且直線(xiàn)導(dǎo)軌上可以安裝位置傳感器和光柵尺，用于提高鍵合頭裝置的位置精度，從而提高鍵合質(zhì)量。
[0029]裝置本體I包括:氣缸結(jié)構(gòu)4、接受外界驅(qū)動(dòng)控制的伺服電機(jī)5、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)6、花鍵軸結(jié)構(gòu)7以及用于吸附芯片22的真空吸桿8 ;其中，
[0030]傳動(dòng)結(jié)構(gòu)6包括主動(dòng)輪12與從動(dòng)輪13 ;進(jìn)一步地，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)6為帶輪結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)。
[0031]花鍵軸結(jié)構(gòu)7包括:套筒14、滾珠15以及與套筒14相配合的花鍵軸16 ;花鍵軸16包括外軸17與內(nèi)軸18，外軸17套設(shè)在內(nèi)軸18上，內(nèi)軸18兩端均穿出外軸17 ;內(nèi)軸18的一端與氣缸結(jié)構(gòu)4固定連接。
[0032]進(jìn)一步地，外軸17內(nèi)側(cè)設(shè)有用于卡合內(nèi)軸18的Z向的卡槽，卡槽貫穿外軸17，卡槽設(shè)有四個(gè)，這種配合結(jié)構(gòu)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了內(nèi)軸18可在Z向上與外軸17相對(duì)滑動(dòng)，而在水平面上隨外軸17轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]進(jìn)一步地，內(nèi)軸18與真空吸桿8通過(guò)吸桿聯(lián)軸器21固定連接；不同尺寸的芯片22需匹配不同尺寸的真空吸桿8，吸桿聯(lián)軸器21的設(shè)置是為了適用不同尺寸的真空吸桿8，且吸桿聯(lián)軸器21可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)軸18與真空吸桿8的快速裝配。在鍵合頭裝置操作的過(guò)程中，真空吸桿8需要吸附芯片22進(jìn)行直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，真空吸桿8與花鍵軸16相連，因此