一种碳化硅芯片加工设备及其制备方法与流程

本发明涉及碳化硅半导体芯片生产的，尤其涉及一种碳化硅芯片加工设备及其制备方法。

背景技术：

1、碳化硅半导体芯片是一种新型的半导体材料，与传统的硅基半导体芯片相比，具有更高的电导率和更低的电阻率，可以实现更高的工作频率和更小的尺寸。碳化硅半导体芯片在高频、高功率、高温和高压领域有较大的应用潜力，可以应用于新能源汽车、火箭发动机、电力电子等领域。目前，碳化硅芯片的生产成本比较高，但随着技术的不断发展，未来成本可能会逐渐降低。

2、现有技术中，碳化硅芯片加工设备通常包括机架，固定安装于机架上的上料机构、贴装机构和下料机构，贴装位设有加热装置，在芯片加工过程中通常需要将芯片从室温加热至贴装温度（如450℃）后，才能对加热好的芯片进行贴装，过程需要等待一定的加热时间，完成一个芯片贴装后才能对下一个芯片进行加热，并从室温加热至贴装温度后再对其进行贴装，如此反复，导致设备的贴装效率不高。另外，现有的碳化硅芯片在贴装完成后，通常设置aoi检测装置检查芯片是否贴装合格，然而，通过aoi检测装置虽然能够检测到基板的贴装不合格，但这只是筛选出了不良品，无法对不合格产品的异常位置进行及时标记，后续用户还是需要人工检查具体哪里出了问题，并进行重新贴装修复，费时费力。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的在于提供一种碳化硅芯片全自动加工设备，其旨在解决现有的加工设备加工效率不高、且无法标记具体异常位置的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

3、一种碳化硅芯片加工设备，包括：

4、机架，包括依次线性设置的上料位、加热位、贴装位、检测位和下料位；

5、输送机构，与所述机架连接，所述输送机构依次将基板移送至所述上料位、所述加热位、所述贴装位和所述检测位；

6、加热装置，设置于所述加热位上，所述加热装置设置有多个用于加热基板的加热区域，在沿基板的移动方向上，多个所述加热区域的最高温度依次递增；

7、检测装置，设置于所述检测位，所述检测装置包括移动组件、检测组件和标记组件，所述检测组件和所述标记组件分别安装于所述移动组件上；

8、控制器，所述检测组件、所述移动组件、所述输送机构分别与所述控制器电连接，当所述检测组件检测到基板贴装异常时，所述控制器获取异常位置信息，并控制所述移动组件驱动所述标记组件移动至异常位置，并通过所述标记组件在所述异常位置做出异常标记。

9、进一步地，所述加热装置包括依次沿基板的移动方向设置的第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域和第四加热区域，所述第一加热区域具有第一温度，所述第二加热区域具有第二温度，第三加热区域具有第三温度，第四加热区域具有第四温度。

10、进一步地，所述加热装置包括多个加热模组和多个驱动模组，所述驱动模组与所述加热模组连接，所述驱动模组驱动所述加热模组在第一位置和第二位置之间往复移动，相邻所述加热模组之间形成有避让槽，所述输送机构包括用于放置基板的放置轨道，当所述加热模组处于所述第一位置时，所述放置轨道至少部分位于所述避让槽内。

11、进一步地，所述加热模组包括吸头、加热件和放置板，所述放置板与所述吸头连接，所述加热件设置于所述吸头和所述放置板之间，并与所述放置板抵接；所述驱动模组包括气缸和限位件，所述气缸与所述吸头连接，所述限位件形成有限制所述吸头移动的凸起。

12、进一步地，所述输送机构包括吸附模组，所述吸附模组包括至少两个吸附位，每个所述加热区域内设置有与所述吸附位相对应的放置位，每个所述放置位用于放置一个基板。

13、进一步地，所述标记组件包括标记笔、移动模组，所述移动模组与所述标记笔连接，所述移动模组驱动所述标记笔沿竖直方向往复移动。

14、进一步地，所述标记组件还包括上限位块、下限位块、到位传感器和遮挡片，所述上限位块和所述下限位块分别位于所述标记笔的相对两侧，所述遮挡片与所述移动模组连接，所述到位传感器和所述遮挡片配合以确定所述标记笔的初始位。

15、进一步地，所述移动模组包括驱动电机、主动轮、从动轮、皮带、滑轨和滑台，所述驱动电机与所述主动轮连接，所述皮带传动连接于所述主动轮和所述从动轮，所述滑台滑动连接于所述滑轨上，所述滑台与所述皮带连接，所述遮挡片固定安装于所述滑台上。

16、进一步地，所述移动组件包括x轴位移组件和y轴位移组件，所述x轴位移组件和所述y轴位移组件连接，所述检测组件包括安装板和aoi相机，所述aoi相机与所述安装板连接，所述安装板与所述y轴位移组件连接，所述标记组件安装于所述安装板上，所述x轴位移组件、所述y轴位移组件和所述移动模组用于分别驱动所述标记组件沿x轴、y轴、z轴移动。

17、一种碳化硅芯片的制备方法，使用上述的碳化硅芯片加工设备，所述方法包括：

18、控制所述输送机构将基板从上料位移动至第一加热区域；

19、基板依次经过第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域和第四加热区域，且每隔预设时间该基板及其后面的基板依次向前移动；

20、控制所述输送机构将经过所述第四加热区域加热的基板移动至所述贴装位并进行贴装；

21、控制所述输送机构将贴装后的基板移送至所述检测位；

22、控制所述移动组件驱动所述检测组件检查基板；

23、若所述检测组件检测到基板贴装异常，所述控制器获取异常位置信息，并控制所述移动组件驱动所述标记组件移动至异常位置，并通过所述标记组件在所述异常位置做出异常标记；若所述检测组件未检测到基板贴装异常，则控制所述输送机构将基板移动至下料位。

24、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

25、本实施例中的碳化硅芯片加工设备，将加热装置设置四个加热区域，且四个加热区域的温度逐渐升高，模拟基板从室温升到贴装所需温度的升温过程，跟原有的从室温直接加热到贴装所需温度相比，本申请的方案将室温升到贴装所需温度的升温过程分割成四个部分，极大缩短了基板加热的时间，进而提高设备的生产效率。另外，本申请的碳化硅芯片加工设备设置检测组件和标记组件，检测组件通过aoi检测出贴片异常的位置，再通过标记组件在片异常位置做标记，工作人员可以通过标记快速识别出贴片异常的位置，有利于工作人员节省处理不良品的时间，同时，工作人员可以根据统计标记的异常位置优化工艺方案，另外，还有利于工作人员知道设备的异常工位，从而能够更加快速的发现和处理设备的异常问题。

技术特征：

1.一种碳化硅芯片加工设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述加热装置包括依次沿基板的移动方向设置的第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域和第四加热区域，所述第一加热区域具有第一温度，所述第二加热区域具有第二温度，第三加热区域具有第三温度，第四加热区域具有第四温度。

3.根据权利要求2所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述加热装置包括多个加热模组和多个驱动模组，所述驱动模组与所述加热模组连接，所述驱动模组驱动所述加热模组在第一位置和第二位置之间往复移动，相邻所述加热模组之间形成有避让槽，所述输送机构包括用于放置基板的放置轨道，当所述加热模组处于所述第一位置时，所述放置轨道至少部分位于所述避让槽内。

4.根据权利要求3所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述加热模组包括吸头、加热件和放置板，所述放置板与所述吸头连接，所述加热件设置于所述吸头和所述放置板之间，并与所述放置板抵接；所述驱动模组包括气缸和限位件，所述气缸与所述吸头连接，所述限位件形成有限制所述吸头移动的凸起。

5.根据权利要求1所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述输送机构包括吸附模组，所述吸附模组包括至少两个吸附位，每个所述加热区域内设置有与所述吸附位相对应的放置位，每个所述放置位用于放置一个基板。

6.根据权利要求1所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述标记组件包括标记笔、移动模组，所述移动模组与所述标记笔连接，所述移动模组驱动所述标记笔沿竖直方向往复移动。

7.根据权利要求6所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述标记组件还包括上限位块、下限位块、到位传感器和遮挡片，所述上限位块和所述下限位块分别位于所述标记笔的相对两侧，所述遮挡片与所述移动模组连接，所述到位传感器和所述遮挡片配合以确定所述标记笔的初始位。

8.根据权利要求7所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述移动模组包括驱动电机、主动轮、从动轮、皮带、滑轨和滑台，所述驱动电机与所述主动轮连接，所述皮带传动连接于所述主动轮和所述从动轮，所述滑台滑动连接于所述滑轨上，所述滑台与所述皮带连接，所述遮挡片固定安装于所述滑台上。

9.根据权利要求6所述的碳化硅芯片加工设备，其特征在于，所述移动组件包括x轴位移组件和y轴位移组件，所述x轴位移组件和所述y轴位移组件连接，所述检测组件包括安装板和aoi相机，所述aoi相机与所述安装板连接，所述安装板与所述y轴位移组件连接，所述标记组件安装于所述安装板上，所述x轴位移组件、所述y轴位移组件和所述移动模组用于分别驱动所述标记组件沿x轴、y轴、z轴移动。

10.一种碳化硅芯片的制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的碳化硅芯片加工设备制备碳化硅芯片，所述方法包括：

技术总结本发明涉及一种碳化硅芯片加工设备及其制备方法，包括机架、输送机构、加热装置、检测装置和控制器。加热装置设置有多个用于加热基板的加热区域，在沿基板的移动方向上，多个加热区域的温度逐渐增大。检测装置包括移动组件、检测组件和标记组件，检测组件和标记组件分别安装于移动组件上。当检测组件检测到基板贴装异常时，控制器获取异常位置信息，并控制移动组件驱动标记组件移动至异常位置，并通过标记组件在异常位置做出异常标记。加热装置设置四个加热区域，极大缩短基板加热的时间，进而提高设备的生产效率。检测组件检测出贴片异常的位置，再通过标记组件在片异常位置做标记，便于工作人员快速识别出贴片异常的位置。技术研发人员：张力平,贾孝荣,邓泽峰,陈金亮,付文定,杨帮合,谢锐涛,黄海明,李飞,袁虎受保护的技术使用者：深圳市路远智能装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27