本發(fā)明涉及微電子封裝，且更特定來說，涉及用于確保裸片向襯底的精確定位的系統(tǒng)及方法。
背景技術：
1、集成電路(ic)及其它非常小的裝置的制造需要個別ic及/或其它元件(例如光學元件)(其中的任一者在本文中稱為裸片)在襯底上的精確定位。這些裸片必須被放置并固定到襯底上的特定位置，使得其以電子方式及/或以光學方式連接到其被設計成與之交互的其它組件。
2、負責將裸片放置于襯底上的機器稱為裸片放置系統(tǒng)、熱壓縮接合系統(tǒng)，且有時稱為“裸片接合器”，而裸片向襯底或印刷電路板上的放置通常在工業(yè)中稱為裸片放置、裸片附接或裸片接合操作。在裸片放置操作期間，裸片定位必須非常精確及準確，以確保恰當?shù)亟⒙闫c襯底之間的互連。
3、在微電子領域中使用的傳統(tǒng)對準方法在放置之前使用定位式相機系統(tǒng)來確保高精確度。此類定位式相機系統(tǒng)包含多個相機(其中的一個相機在襯底處向下查看且一個相機在裸片處(針對裸片底部上的對準特征)向上查看)，或者單個相機，其經(jīng)配置以剛好在放置之前在襯底及裸片處(針對裸片頂部上的對準特征)向下查看。在一些情形中，經(jīng)配置以在襯底處向下查看的單個相機可用于將襯底與裸片底部上的特征對準，然而，這需要裸片的一部分在放置期間保持從頂部可見，這會限制放置工具的幾何形狀且對于某些裸片可能是不可行的。
4、在需要兩個相機的系統(tǒng)中，額外相機增加花費及復雜性，同時占據(jù)寶貴的空間且使系統(tǒng)的其它元件的封裝更困難。
5、另外，需要在用于接合的任何環(huán)氧樹脂固化之前及之后的兩個時間確認準確放置，以實現(xiàn)重新定位及防止有缺陷的組件被裝運或經(jīng)受進一步測試。
6、因此，需要將使得能夠使用單個相機來將裸片底部上的特征與襯底上的對應特征對準同時還使得能夠確認正確放置的系統(tǒng)及方法。
技術實現(xiàn)思路
1、本文中描述裸片接合系統(tǒng)及使用方法，所述裸片接合系統(tǒng)使用對準相機使裸片能夠與襯底對準，所述對準相機經(jīng)配置以透過襯底進行探視，借此還使得能夠在環(huán)氧樹脂接合操作中在環(huán)氧樹脂固化之前及之后兩個時間確認恰當放置。
2、實施例利用玻璃襯底與光學對準相機的組合，而其它實施例利用硅襯底與短波長紅外(swir)相機的組合。包括其它類型的相機系統(tǒng)與那些相機系統(tǒng)能夠探視的襯底的組合的額外實施例對于所屬領域的普通技術人員是顯而易見的且其使用應被理解為在本文中所提供的教示的范圍內(nèi)。
3、本文中所描述的特征及優(yōu)點并非無所不包的，且特定來說，所屬領域的普通技術人員鑒于圖式、說明書及權利要求書將顯而易見許多額外特征及優(yōu)點。此外，應注意，說明書中所使用的語言主要已出于易讀性及指導性目的而選擇，且并非為限制發(fā)明標的物的范圍而選擇。
1.一種裸片接合系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述裸片接合系統(tǒng)經(jīng)配置以接受使用xy或xy-θ臺輸送到所述裸片接合系統(tǒng)的襯底。
3.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其中裸片放置系統(tǒng)經(jīng)配置以在裸片接合操作之前被移動到所述襯底下面。
4.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括激光器及致動式鏡，所述致動式鏡經(jīng)配置以在放置之后被致動以便將由所述激光器產(chǎn)生的能量朝向所述裸片與所述襯底之間的界面引導。
5.根據(jù)權利要求4所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括高速掃描光學器件，所述高速掃描光學器件經(jīng)配置以將激光能量以高速引導成覆蓋基本上匹配所述裸片的大小的區(qū)域。
6.根據(jù)權利要求4所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括至少一個光學元件或系統(tǒng)，所述至少一個光學元件或系統(tǒng)經(jīng)配置以將激光能量聚焦成基本上匹配所述裸片的大小。
7.根據(jù)權利要求4所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述激光器選自由以下各項組成的群組：近ir激光器，短波ir激光器，皮秒快速脈沖激光器，及飛秒快速脈沖激光器。
8.根據(jù)權利要求4所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括加熱器，所述加熱器經(jīng)配置以在裸片接合操作之前、期間及/或之后鄰近于所述激光能量而施加熱量。
9.根據(jù)權利要求4所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括放置于所述激光器的路徑中的高溫計，其中所述高溫計經(jīng)配置以提供被所述激光器加熱的區(qū)域的溫度反饋。
10.根據(jù)權利要求6所述的裸片接合系統(tǒng)，其中高溫計反饋用于主動設定或調(diào)制激光功率以達成所要溫度分布。
11.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括分束器，所述分束器與激光器進行操作通信且經(jīng)配置以將激光能量朝向所述裸片與所述襯底之間的界面輸送。
12.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括真空底座，所述真空底座經(jīng)配置以支撐所述襯底且上下移動以使所述襯底能夠沿著至少兩個軸移動。
13.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述對準相機安裝于致動器上，所述致動器經(jīng)配置以使所述對準相機能夠沿著z軸移動。
14.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述對準相機是使用兩個致動器來安裝，所述兩個致動器經(jīng)配置以使得所述對準相機能夠在兩個軸上運動。
15.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述對準相機是光學相機。
16.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述對準相機是短波長紅外相機。
17.根據(jù)權利要求1所述的裸片接合系統(tǒng)，其進一步包括uv源，所述uv源位于所述裸片接合系統(tǒng)內(nèi)所述預期襯底位置下面且經(jīng)配置以可控地將uv能量朝向所述裸片與所述襯底之間的界面引導。
18.根據(jù)權利要求15所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述uv源是包括一環(huán)圈的發(fā)光二極管的固定uv源。
19.根據(jù)權利要求15所述的裸片接合系統(tǒng)，其中所述uv源經(jīng)配置以沿著至少x軸及y軸可控地移動。
20.一種高溫計與激光器組合光學器件，所述光學器件包括：
21.根據(jù)權利要求20所述的高溫計與激光器組合光學器件，其中所述一系列光學元件包括二向色合束器，所述二向色合束器經(jīng)配置以將激光能量從下面重新朝向所述工件引導，同時使返回信號能夠穿過并到達所述高溫計。
22.根據(jù)權利要求20所述的高溫計與激光器組合光學器件，其中所述二向色合束器依賴于激光轉(zhuǎn)向鏡、激光聚焦光學器件及激光光纖耦合器來將激光器光學地連接到所述聚焦透鏡，并最終光學地連接到所述工件。
23.根據(jù)權利要求20所述的高溫計與激光器組合光學器件，其中所述高溫計的信號經(jīng)配置以在穿過二向色光束分析器之后且在到達所述高溫計之前穿過高溫計聚焦透鏡及高溫計光纖耦合器。
24.一種具有高溫計與激光器組合光學器件的裸片接合系統(tǒng)，所述裸片接合系統(tǒng)包括：