固晶流水线的制作方法

1.本发明涉及半导体工艺和设备领域，尤其涉及一种固晶流水线。


背景技术：

2.固晶机是led封装生产线中的关键设备，其作用是将晶圆上的led芯片转移安装至led板(例如mini led显示面板或micro led显示面板)上的led芯片安装位置。通常，在进行固晶工艺时，以多台固晶机组成固晶流水线，进行流水线作业，以提高工艺效率。
3.现有的用于led封装生产线的固晶流水线一般在一个传送带的两侧设置有多组固晶机，其中每组固晶机用于将一种颜色的led芯片转移至led板上。如图1所示，在传送带1的两侧分别设置了3组固晶机，每组具有2台固晶机。具体地，该三组固晶机分别为用于将红色led芯片转移到led板上的固晶机2、用于将绿色led芯片转移到led板上的固晶机3、用于将蓝色led芯片转移到led板上的固晶机4。
4.在上述固晶流水线进行作业时，在传送带1上传送的led板首先到达固晶机2处，此时，通过搬运机构将led板从传送带1上将led板搬运到固晶机2的载台上，之后，固晶机2将红色led芯片转移安装到led板上；其后，将完成红色led芯片安装的led板再次搬运到传送带1上；传送带1将其传送到固晶机3处，此时，通过另一个搬运机构将led板从传送带1上搬运到固晶机3的载台上，之后，固晶机3将绿色led芯片转移安装到led板上；其后，将完成绿色led芯片安装的led板再次搬运到传送带1上；传送带1将其传送到固晶机4处，此时，通过另一个搬运机构将led板从传送带1上搬运到固晶机4的载台上，之后，固晶机4将蓝色led芯片转移安装到led板上；其后，将完成蓝色led芯片安装的led板再次搬运到传送带1上，由传送带1将led板传送到进行下一个工序的位置。
5.上述现有的固晶流水线存在以下技术问题：
6.在上述固晶流水线中，如果要完成红色led芯片、绿色led芯片和蓝色led芯片的转移安装，需要将led板在传送带1和固晶机之间进行多次搬运，每次搬运过程还需要对基板进行对位等操作。一方面，耗费了大量的时间用于led芯片的转移安装之外的环节，降低了工艺效率；另一方面，工艺环节过多，也容易出现工艺错误。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种固晶流水线，以解决上述现有的固晶流水线在进行固晶工艺时需要多次搬运基板，影响工艺效率，也容易出现工艺错误的技术问题。
8.本发明提供的固晶流水线，其包括基板传送机构、搬运机构和固晶设备；所述基板传送机构用于传送待要固晶的目标基板；所述固晶设备的数量为多个，且多个所述固晶设备沿所述基板传送机构的传送方向依次分布在所述基板传送机构的侧方；所述搬运机构用于在基板传送机构和每个固晶设备之间搬运目标基板；每个固晶设备能向被搬运至该所述固晶设备上的目标基板上转移安装多种晶片。
9.其中，多个固晶设备分布在所述基板传送机构的两侧。
10.其中，所述基板传送机构上传送的目标基板上的每个晶片位单元组包括n种晶片位；n≥2，且n为整数；每个固晶设备能向被搬运至该所述固晶设备上的目标基板转移安装n种晶片，且该n种晶片与目标基板上每个晶片位单元组中的n种晶片位一一对应。
11.其中，所述基板传送机构上传送的目标基板上的每个晶片位单元组包括红色晶片位、绿色晶片位和蓝色晶片位；每个固晶设备能向被搬运至该所述固晶设备上的目标基板转移安装三种晶片，且该三种晶片分别为红色led芯片、绿色led芯片和蓝色led芯片。
12.其中，所述基板传送机构为传送带。
13.其中，所述固晶设备包括载台、晶圆盘、摆臂；所述载台用于承载所述搬运机构搬运来的目标基板，且所述载台上设置有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动放置在所述载台上的目标基板移动，使所述目标基板上的一个晶片位单元组包含的各晶片位移动至固晶工位处；所述晶圆盘的数量为多个，每个所述晶圆盘用于放置晶圆，且至少一个晶圆盘所放置的晶圆与其他晶圆盘不同；所述摆臂的数量为多个，每个摆臂与一个晶圆盘对应，且多个摆臂分别与目标基板的一个晶片位单元组中的多个晶片位对应；每个摆臂具有第二驱动机构，每个所述第二驱动机构用于驱动对应的所述摆臂自所述摆臂对应的晶圆盘依次移动至固晶工位，以及自固晶工位移动至所述摆臂对应的晶圆盘；多个所述摆臂用于分别在对应的所述晶圆盘处取晶片，以及在所述固晶工位将晶片依次转移至目标基板上的位于固晶工位的晶片位单元组的对应的晶片位上。
14.其中，所述固晶工位处设置有图像采集装置，所述图像采集装置用于采集目标基板的图像。
15.其中，所述固晶设备还包括用于控制多个所述第二驱动机构的控制机构，所述控制机构控制各摆臂在对应的第二驱动机构驱动下依次到达目标基板上的位于固晶工位的晶片位单元组中的对应的晶片位处。
16.本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
17.本发明实施例提供的固晶流水线，在进行固晶工艺时，首先，由基板传送机构将目标基板传送至于固晶设备对应的位置，其后，由搬运机构将目标基板从基板传送机构搬运到固晶设备上，其后，由固晶设备向目标基板上转移安装多种晶片，其后，再由搬运机构将转移安装了多种晶片的目标基板从固晶设备搬运到基板传送机构上。在上述过程中，只需要进行一次搬运过程(含目标基板从基板传送机构至固晶设备，以及从固晶设备再次至基板传送机构)，而且在由搬运导致的位置转移过程中，只需要进行一次对位(即在目标基板从基板传送机构至固晶设备后，检测目标基板的位置是否准确而未偏移)。与现有技术中需要在基板传送机构和多个固晶设备进行多次搬运过程的技术方案相比，本发明实施例中的固晶流水线只需要一次搬运过程，减少了固晶工艺过程中的非晶片转移安装环节的时间消耗，可以提高工艺效率；同时，由于省去了在多个固晶设备之间的多次搬运的工艺环节，也相应减少了工艺错误出现的概率。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为现有的固晶流水线的示意图；
21.图2为本发明实施例提供的固晶流水线的示意图；
22.图3为图2所示固晶设备的俯视方向的示意图；
23.图4为图2所示的固晶设备的透视示意图；
24.图5为图2所示固晶设备中摆臂和晶圆盘的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.(1)固晶流水线的实施例
27.在本实施例中，如图2所示，固晶流水线包括基板传送机构10、搬运机构(图中未示出)和固晶设备20。所述基板传送机构10用于传送待要固晶的目标基板。固晶设备20的数量为多个，且多个固晶设备20沿基板传送机构10的传送方向依次分布在基板传送机构10的侧方。搬运机构用于在基板传送机构10和每个固晶设备20之间搬运目标基板；每个固晶设备20能向被搬运至该固晶设备20上的目标基板上转移安装多种晶片。
28.本实施例提供的上述固晶流水线，在进行固晶工艺时，首先，由基板传送机构10将目标基板传送至于固晶设备20对应的位置，其后，由搬运机构将目标基板从基板传送机构10搬运到固晶设备20上，其后，由固晶设备20向目标基板上转移安装多种晶片，其后，再由搬运机构将转移安装了多种晶片的目标基板从固晶设备20搬运到基板传送机构10上。在上述过程中，只需要进行一次搬运过程(含目标基板从基板传送机构10至固晶设备20，以及从固晶设备20再次至基板传送机构10)，而且在由搬运导致的位置转移过程中，只需要进行一次对位(即在目标基板从基板传送机构10至固晶设备20后，检测目标基板的位置是否准确而未偏移)。与现有技术中需要在基板传送机构和多个固晶设备进行多次搬运过程的技术方案相比，本实施例中的固晶流水线只需要一次搬运过程，减少了固晶工艺过程中的非晶片转移安装环节的时间消耗，可以提高工艺效率；同时，由于省去了在多个固晶设备之间的多次搬运的工艺环节，也相应减少了工艺错误出现的概率。
29.具体地，基板传送机构10可以为传送带。当然，除了传送带之外，基板传送机构10还可以为其他具有传送物品功能的任何装置。
30.参看图2，在本实施例中，多个固晶设备20分布在基板传送机构10的两侧，这样设置可以增加与基板传送机构10匹配的进行固晶工艺的固晶设备20的数量，由更多的固晶设备20同时进行固晶工艺，从而可以提高固晶的工艺效率。具体地，在进行固晶的工艺时，基板传送机构10可以分别传送多个目标基板，分别传送至与位于基板传送机构10两侧的多个固晶设备20对应的位置，由对应的搬运机构将目标基板从基板传送机构10搬运到固晶设备20上，以及在固晶设备20完成晶片的转移安装后，将目标基板从固晶设备20再搬运到基板传送机构10。
31.基板传送机构10上传送的目标基板上的每个晶片位单元组包括n种晶片位；n≥2，且n为整数；每个固晶设备20能向被搬运至该固晶设备20上的目标基板转移安装n种晶片，且该n种晶片与目标基板上每个晶片位单元组中的n种晶片位一一对应。具体地，基板传送机构10上传送的目标基板上的每个晶片位单元组包括红色晶片位、绿色晶片位和蓝色晶片位；每个固晶设备20能向被搬运至该固晶设备20上的目标基板转移安装三种晶片，且该三种晶片分别为红色led芯片、绿色led芯片和蓝色led芯片。如背景技术部分所述，现有的固晶流水线在对rgb基板进行固晶工艺时，需要由三台固晶机分别向rgb基板上安装红色led芯片、绿色led芯片和蓝色led芯片，并需要在传送带和多个固晶机进行rgb基板的多次搬运；而在本实施例中，只需要在一台固晶设备20中就可以完成向目标基板上转移安装红色led芯片、绿色led芯片和蓝色led芯片的工作，也就无需在将目标基板藉由基板传送机构10和搬运机构在多个固晶设备20之间进行搬运和传送。
32.具体地，参看图3～图5，固晶设备20包括载台(图中未示出)、晶圆盘21、摆臂22。其中，载台用于承载目标基板(图中未示出)，且载台上设置有第一驱动机构(图中未示出)，第一驱动机构用于驱动放置在载台上的目标基板移动，使目标基板上的一个晶片位单元组包含的各晶片位移动至固晶工位处。具体地，第一驱动机构可以驱动目标基板移动，使目标基板上的不同晶片位单元组处于固晶工位处。
33.具体地，第一驱动机构包括两个子驱动机构，该两个子驱动机构分别用于驱动目标基板在水平面内的相互垂直的两个方向上运动；通过该两个子驱动机构，第一驱动机构可以驱动目标基板在水平面任一移动，使目标基板上的任意一个晶片位单元组包含的各晶片位处于固晶工位。
34.晶圆盘21的数量为多个，每个晶圆盘21用于放置晶圆，且至少一个晶圆盘21所放置的晶圆与其他晶圆盘21不同。具体地，每个晶圆盘21处设置有顶针机构，该所述顶针机构用于将晶圆盘21上所放置的晶圆中的晶片顶起，以供摆臂22移动至晶圆盘21处时取到被顶起的晶片。
35.摆臂22的数量为多个，每个摆臂22与一个晶圆盘21对应，且多个摆臂22分别与目标基板的一个晶片位单元组中的多个晶片位分别对应。每个摆臂22具有第二驱动机构23，每个第二驱动机构23用于驱动对应的摆臂22自摆臂22对应的晶圆盘21依次移动至固晶工位，以及自固晶工位移动至摆臂22对应的晶圆盘21。多个摆臂22用于分别在对应的晶圆盘21处取晶片，以及在固晶工位将晶片依次转移至目标基板上的一个晶片位单元组的对应的晶片位上。具体地，每个摆臂22除了第二驱动机构23外，还具有另一驱动机构，该驱动机构用于驱动摆臂22在竖直方向上运动；在摆臂22到达晶圆盘21处取晶片时，通过该驱动机构驱动摆臂22在竖直方向上运动，将被顶针机构顶起的晶片转移至摆臂22上，从而取到晶片。
36.就上述固晶设备而言，其包括载台，载台上设置有第一驱动机构，通过第一驱动机构，可以将放置在载台上的目标基板移动，使目标基板上的不同晶片位单元组移动至固晶工位处。摆臂22的数量为多个，就每个摆臂22而言，其与一个晶圆盘21对应，且与目标基板上的一个晶片位单元组中的一个晶片位对应，每个摆臂22可以在其对应的第二驱动机构的驱动下，移动至该摆臂22对应的晶圆盘21，在该晶圆盘21处取晶片，并在第二驱动机构的驱动下，移动至载台上的固晶工位处，将晶片转移安装至目标基板上的、位于固晶工位的晶片位单元组中的与该摆臂22对应的晶片位上。就多个晶圆盘21而言，其至少一个晶圆盘21所
放置的晶圆与其他晶圆盘21不同，也即是，多个晶圆盘21所放置的晶圆具有至少两种以上的不同的晶片。多个晶圆盘21所放置的晶圆的种类的数量，以及每个晶圆盘21所放置的晶圆的种类可以根据需要设置，使每个摆臂22可以在其对应的晶圆盘21处取到晶片，且所取到的晶片和与该摆臂22所对应的晶片位应放置的晶片的种类一致。在此情况下，在目标基板上的一个晶片位单元组包含的各晶片位位于固晶工位时，多个摆臂22可以各自在对应的晶圆盘21处取各取一个晶片，并且在固晶工位处将各自取到的一个晶片对应地转移安装至该晶片位单元组中的各晶片位上，在该过程中，无需通过第一驱动机构移动目标基板。当完成对目标基板上的一个晶片位单元组包含的各晶片位的晶片的转移安装之后，才需要通过第一驱动机构移动目标基板，移动至使目标基板上的下一个晶片位单元组中的各晶片位处于固晶工位的位置，然后由多个摆臂22分别向该晶片位单元组中的各晶片位转移安装对应的晶片。重复上述过程，即可完成对目标基板上所有晶片位的晶片的转移安装。
37.具体地，在本实施例中，晶圆盘21的数量为三个，该三个晶圆盘分别用于放置三种不同的晶圆，分别为具有红色led芯片的晶圆、具有绿色led芯片的晶圆和具有蓝色led芯片的晶圆。目标基板上的一个晶片位单元组具有三个晶片位，分别要求转移安装的晶片为红色led芯片、绿色led芯片和蓝色led芯片。摆臂22的数量为三个，分别与三个晶圆盘21对应，且分别与目标基板上一个晶片位单元组所包含的三个晶片位对应。在目标基板上的一个晶片位单元组所包含的各晶片位位于固晶工位时，第一个摆臂22用于在放置具有红色led芯片的晶圆的晶圆盘21处取到红色led芯片，并在固晶工位处将取到的红色led芯片转移安装至目标基板上的该固晶位单元组中要求放置红色led芯片的晶片位上；第二个摆臂22用于在放置具有绿色led芯片的晶圆的晶圆盘21处取到绿色led芯片，并在固晶工位处将取到的绿色led芯片转移安装至目标基板上的该固晶位单元组中要求放置绿色led芯片的晶片位上；第三个摆臂22用于在放置具有蓝色led芯片的晶圆的晶圆盘21处取到蓝色led芯片，并在固晶工位处将取到的蓝色led芯片转移安装至目标基板上的该固晶位单元组中要求放置蓝色led芯片的晶片位上。
38.在本实施例中，固晶工位处设置有图像采集装置24，图像采集装置24用于采集目标基板的图像。图像采集装置24所采集的目标基板的图像，可以用于在第一驱动机构驱动目标基板移动之后，判断移动后的目标基板是否满足下一个晶片位单元组包含的各晶片位处于固晶工位。如果不满足，则需要对目标基板的位置进行进一步调整，如通过第一驱动机构驱动目标基板继续移动等方式。如果满足，则多个摆臂22即可向该位于固晶工位的晶片位单元组中的各晶片位分别转移安装对应的晶片。
39.需要说明的是，图像采集装置24所采集的图像，不仅包括照片，还可以是动态视频，以及还可以是持续的、实时的视频监控信息。
40.为提高工艺效率，固晶设备还包括用于控制多个所述第二驱动机构23的控制机构，该控制机构控制在对应的第二驱动机构23驱动下连续到达固晶工位的两个摆臂22到达固晶工位。
41.综上所述，本发明提供的固晶流水线，在进行固晶工艺时，首先，由基板传送机构10将目标基板传送至于固晶设备20对应的位置，其后，由搬运机构将目标基板从基板传送机构10搬运到固晶设备20上，其后，由固晶设备20向目标基板上转移安装多种晶片，其后，再由搬运机构将转移安装了多种晶片的目标基板从固晶设备20搬运到基板传送机构10上。
在上述过程中，只需要进行一次搬运过程(含目标基板从基板传送机构10至固晶设备20，以及从固晶设备20再次至基板传送机构10)，而且在由搬运导致的位置转移过程中，只需要进行一次对位(即在目标基板从基板传送机构10至固晶设备20后，检测目标基板的位置是否准确而未偏移)。与现有技术中需要在基板传送机构和多个固晶设备进行多次搬运过程的技术方案相比，本实施例中的固晶流水线只需要一次搬运过程，减少了固晶工艺过程中的非晶片转移安装环节的时间消耗，可以提高工艺效率；同时，由于省去了在多个固晶设备之间的多次搬运的工艺环节，也相应减少了工艺错误出现的概率。
42.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。