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专利号: 2019111245062
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述等间距芯片阵列巨量转移的对位装置包括:框架(1)、焊盘升降对位机构(2)、薄膜拉伸对位机构(3)和横向移动顶针机构(4);

所述的框架(1)包括:框架底座(101)、框架支柱(102)、框架横梁(103)和框架纵梁(104);

框架支柱(102)固定在框架底座(101)并支撑框架横梁(103)和框架纵梁(104);

所述的焊盘升降对位机构(2)包括:横向移动组件、上升组件和焊盘(203);

所述上升组件安装在所述横向移动组件上,所述焊盘(203)放置在所述上升组件的基板(202C)上;

所述横向移动组件能够承载所述上升组件沿框架纵梁(104)的长度方向水平移动,所述上升组件能够承载所述焊盘(203)上下移动;

所述薄膜拉伸对位机构(3)包括:薄膜拉伸横向对位组件(301)、薄膜拉伸纵向对位组件(302)、薄膜拉伸机构(303);

所述薄膜拉伸横向对位组件(301)固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部;

所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)固定在所述薄膜拉伸横向对位组件(301)上,并能够在所述薄膜拉伸横向对位组件(301)上沿着框架横梁(103)的长度方向水平移动;

所述薄膜拉伸机构(303)固定在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上,并能够在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上沿框架纵梁(104)的长度方向水平移动;

所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸机构(303)包括:薄膜拉伸机构固定端(303A)、薄膜拉伸机构活动端(303B);

所述薄膜拉伸机构固定端(303A)固定在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上,所述薄膜拉伸机构活动端(303B)能够在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上沿着框架横梁(103)的长度方向水平移动;

所述横向移动顶针机构(4)包括:顶针机构横向移动组件(401)、顶针机构竖向移动组件(402)、顶针机构(403)和精密摄像装置(404);

所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)固定于框架(1)中的框架横梁(103)上,并能够在框架(1)中的框架横梁(103)上移动;

所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)固定于顶针机构横向移动组件(401)上,并能够上下移动;

顶针机构(403)安装在顶针机构竖向移动组件(402)上;

精密摄像装置(404)用于检测薄膜拉伸机构(303)上的芯片与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置在拉伸方向的距离是否有偏差。

2.根据权利要求1所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)包括:横向直线导轨模组(301A)、薄膜拉伸横向对位框架(301B)、薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C);

其中,薄膜拉伸横向对位框架(301B)与横向直线导轨模组(301A)的滑块连接,而横向直线导轨模组(301A)中的直线导轨固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部,所述的薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C)驱动薄膜拉伸横向对位框架(301B)在横向直线导轨模组(301A)的长度方向上运动;

所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)包括:纵向直线导轨模组(302A)、薄膜拉伸纵向对位框架(302B)、薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C);

其中,薄膜拉伸纵向对位框架(302B)与纵向直线导轨模组(302A)的直线导轨连接,而纵向直线导轨模组(302A)中的滑块固定在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上,所述的薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C)驱动薄膜拉伸纵向对位框架(302B)在纵向直线导轨模组(302A)上滑动;

所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构固定端(303A)包括薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4);薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)固定于安装在薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)上的薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)上,并通过薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4)驱动,使其在薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)中直线导轨的长度方向上移动;

所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)包括薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)、薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)、薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8);薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)与薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的滑块连接,而薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的直线导轨固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)固定于安装在薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)上的薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)上,并通过薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)驱动,使其在薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)中直线导轨的长度方向上移动。

3.根据权利要求2所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)包括:顶针机构横向移动直角块(401A)、顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)、顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)、顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E);

其中,顶针机构横向移动直角块(401A)与顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的滑块固定,而顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨固定于框架(1)中的框架横梁(103)上边和侧边;所述顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)固定在框架(1)中的框架横梁(103)上,并通过顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E)与顶针机构横向移动直角块(401A)相连,以此驱动顶针机构横向移动直角块(401A)沿顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨长度方向移动;

所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)包括:刚柔耦合运动台机构(402A)、顶针机构竖直移动驱动组件(402B)、顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C);

其中,刚柔耦合运动台机构(402A)包括:刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)、刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)、刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3);刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)和刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)通过刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)连接;

所述顶针机构竖向移动组件(402)通过顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)与所述顶针机构横向移动组件(401)的顶针机构横向移动直角块(401A)连接,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的固定块与顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)相连,而顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)固定于顶针机构横向移动直角块(401A)上,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的活动螺母与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)通过螺栓固定,这样安装是使刚柔耦合运动台机构(402A)能沿着顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)的直线导轨长度方向移动;

所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构(403)包括:顶针安装块(403A)、顶针安装块推动装置(403B)、顶针(403C);

其中,顶针安装块推动装置(403B)安装在刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)上,与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)不接触;顶针安装块(403A)即固定于顶针安装块推动装置(403B)的末端,顶针(403C)安装在其上。

4.根据权利要求3所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述横向移动组件为斜块组件(201),所述上升组件为基板组件(202);

所述焊盘升降对位机构(2)的斜块组件(201)包括:底部直线导轨模组(201A)、斜块(201B)、斜块直线导轨模组(201C)、斜块驱动模组(201D);

其中,斜块(201B)通过底部直线导轨模组(201A)连接到框架底座(101)上,斜块驱动模组(201D)用于驱动所述斜块(201B)在所述底部直线导轨模组(201A)上滑动;

所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)包括:斜面平台(202A)、基板驱动模组(202B)、基板(202C)、基板直线导轨模组(202D);

其中,斜面平台(202A)与所述斜块直线导轨模组(201C)的滑块连接,基板(202C)与基板直线导轨模组(202D)的滑块连接,基板直线导轨模组(202D)的直线导轨固定在斜面平台(202A)上,焊盘(203)即放置在斜面平台(202A)上,基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)在基板直线导轨模组(202D)上滑动。

5.根据权利要求4所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)还包括:基板位移检测装置(202E),基板(202C)运动时的位移由基板位移检测装置(202E)检测;

所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)还包括:薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D),薄膜拉伸横向对位框架(301B)的位移由薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D)检测;

所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)还包括:薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D),薄膜拉伸纵向对位框架(302B)的位移由薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D)检测;

所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)还包括:用于检测薄膜拉伸机构活动端位移的薄膜拉伸机构活动端位移检测装置(303B6);

所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)还包括:用于检测顶针机构横向移动直角块位移的顶针机构横向移动直角块位移检测装置(401D);

所述刚柔耦合运动台机构(402A)还包括:用于检测刚柔耦合运动台核心运动平台位移的刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置(402A23)。

6.一种使用如权利要求4或5所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置的对位方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤一:薄膜拉伸;将贴于薄膜(304)上的晶圆(305)经划片处理后固定在所述的薄膜拉伸机构(303)上,启动压膜动块的驱动装置(303A4、303B5),使所述的薄膜拉伸机构(303)的两压膜动块(303A2、303B3)与其对应的压膜定块(303A1、303B2)配合以压紧薄膜(304);

薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8)持续加力,使薄膜(304)拉伸变形,并用精密摄像装置(404)检测晶圆(305)芯片的间距,直至拉伸至芯片间距与基板(202C)上的焊盘(203)芯片位置相应间距在拉伸方向成倍数关系;

步骤二:对位;利用精密摄像装备(404)检测薄膜(304)拉伸后的芯片位置,横向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301),使其沿着安装在框架(1)中的框架横梁(103)底部的直线导轨模组(横向)(301A)长度方向上整体移动;再纵向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302),使薄膜拉伸纵向对位组件(302)和薄膜拉伸机构(303)沿着安装在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上的直线导轨模组(纵向)(302A)长度方向上移动;所述基板(202C)上焊盘(203)可在斜块组件(201)中的斜块驱动模组(201D)的驱动下随着斜面平台(202A)的高度变化而变化;并且,基板(202C)上焊盘(203)可随基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)而沿着基板直线导轨模组(202D)长度方向移动;

步骤三:再次检测,保证精准对位,巨量转移;利用精密摄像装备(404)再次检测薄膜(304)横纵向对位后的芯片位置是否与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置的偏差,若有偏差,调整至正确位置后进行批量巨量转移。

7.根据权利要求6所述的对位方法,其特征在于,所述步骤三还包括以下步骤:制作显示面板时,分次转移红、绿、蓝三色晶粒。