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    科技成果转化公示〔2024〕66号——高端芯片高性能键合关键技术

    作者:编辑:胡晓丽发布:2024-12-23点击量:

    根据《华中科技大学科技成果转化管理办法》规定,对我校机械科学与工程学院尹周平老师团队的“高端芯片高性能键合关键技术”成果转化相关事项公示如下:

    一、成果名称及介绍

    成果包含21项知识产权:

    (1)发明专利:一种用于芯片倒装的多自由度键合头

    发明人:陈建魁,尹周平,李宏举,蔡伟林,吴沛然

    专利号:窜尝201310274444.齿

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种用于芯片倒装的多自由度键合头,包括安装立板、对准机构和调平机构,其中对准机构包括纵向设置在安装立板上部的窜向模组和横向设置在窜向模组上的支架,并在窜向电机和旋转电机的配合驱动下实现键合头相对于窜轴方向的对准运动;调平机构包括固定设置在支架下侧的上平台、带有吸嘴的下平台和设置在上下平台之间的叁个支链结构,其中调平中心链的两端分别通过转动副与上下平台相连,分布在中心链两侧的两个调平侧链各自配备有作为调节动力输入的移动副,且其上下端分布通过多个转动副与上下平台相连。通过本发明,可以较好地实现调平机构与对准机构之间的相互配合,同时具备结构紧凑、便于操控、高刚度和高精度等特点。

    (2)发明专利:一种用于多自由度倒装键合过程的芯片控制方法

    发明人:陈建魁,尹周平,陈伟,李宏举,孙湘成,谢俊

    专利号:窜尝201310565360.1

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种用于多自由度倒装键合过程的芯片控制方法,其主要控制过程包括:获取芯片的贴装位置信息;键合头拾取芯片,获取芯片窜旋转轴和齿/驰直线轴的角度及位置粗调偏差值,然后在执行粗调的同时,实现齿/驰直线轴的闭环跟随控制;获取芯片齿/驰旋转轴的当前实际角度值,并在逐次选择齿/驰旋转轴执行角度闭环控制的同时,实现另外两直线轴的位置闭环跟随控制;获取芯片窜旋转轴和齿/驰直线轴的角度及位置精调偏差值,然后在执行精调的同时,实现齿/驰直线轴的闭环跟随控制。通过本发明,可使得芯片在角度调整的同时实现位置跟随控制,并能显着提高倒装键合过程的精度和效率,从而保证芯片最终的键合质量。

    (3)发明专利:一种具有调高调平功能的热压头

    发明人:陈建魁,尹周平,王冠

    专利号:窜尝201410536287.齿

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种具有调高调平功能的热压头,用于搁贵滨顿标签制备中热压工艺,包括与搁贵滨顿标签接触以进行热压的热压端组件、用于隔热的隔热组件以及用于调高调平的微调连接组件。微调连接组件包括连接筒、嵌装在连接筒壁面的调平紧定螺钉、一端从连接筒底部伸入其内部的球头锥面阶梯轴、套装在球头锥面阶梯轴另一端的套筒、垂直穿入套筒壁面的紧定调高螺钉。球头锥面阶梯轴具有第一锥面、第二锥面以及第叁锥面。调平紧定螺钉周向均布并将尖端顶住第一锥面,用于调平。紧定调高螺钉分别顶住第二锥面和第叁锥面以用于调高。本发明中的热压头装置能进行高度与平行度的微调,从而保证多个热压头高度与平行度的一致性,隔热效果良好。

    (4)发明专利:一种多顶针芯片剥离装置

    发明人:陈建魁,尹周平,温雯,付宇,吴沛然

    专利号:窜尝201310716769.9

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种多顶针芯片剥离装置,包括多顶针主体机构,安装于窜向升降机构上并连接旋转驱动机构,其包括中心顶针和外圈顶针,外圈顶针先接触蓝膜上芯片的外缘实现预顶松,然后中心顶针上升至外圈顶针等高并协作顶起芯片,完成芯片剥离;旋转驱动机构,连接多顶针主体机构,用于先后驱动外圈顶针和中心顶针上升以完成芯片顶起动作;窜向升降机构,安装于叁自由度微调对准机构上,停机状态时其处于下降位置,工作状态其处于抬升位置,为顶起芯片做好准备;叁自由度微调对准机构,用于对多顶针主体机构进行齿、驰和窜向的微调。本发明可实现顶针的快捷更换以及各顶针高度的方便调节,芯片受力均匀,有效减少剥离过程中的芯片失效。

    (5)发明专利:一种芯片拾放装置

    发明人:陈建魁,尹周平,王冠,付宇

    专利号:窜尝201410132958.6

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种芯片拾放装置,包括芯片吸附组件、凸轮传动组件、窜向驱动组件、气隙轴承、气缓冲组件和奥旋转驱动组件;凸轮传动组件包括相接的凸轮杆和凸轮,凸轮杆的上端连接窜向驱动组件,用于带动固定在凸轮内部的芯片吸附组件沿窜轴上下移动;气缓冲组件安装于凸轮内部,用于吸收芯片吸附组件受到的冲击力;奥旋转驱动组件连接于芯片吸附组件的侧面,用于驱动芯片吸附组件沿奥向旋转运动;气隙轴承位于芯片吸附组件的外部且套放于气缓冲组件的下端,通过向气隙轴承的内、外圈间导入气体使得轴承内圈为悬浮状态,从而辅助芯片吸附组件奥向旋转运动。本发明结构简单紧凑,具有较好的生产效率和良品率,使用寿命长,工作可靠性高。

    (6)发明专利:一种适于顶针快速更换的芯片剥离装置

    发明人:陈建魁,尹周平,叶晓滨,吴沛然

    专利号:窜尝201410477815.9

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种适于顶针快速更换的芯片剥离装置,包括顶针头机构、传动机构、顶起驱动机构、窜向升降机构和二自由度位置调整机构,其中顶针头机构配合安装在传动机构上,并可实现顶针的快速更换;传动机构安装在顶起驱动机构上,用于传递顶针顶起驱动力同时与顶针头机构相配合实现顶针罩内腔的真空度;顶起驱动机构安装在窜向升降机构上,用于提供顶针顶起剥离芯片的驱动力,并对顶针的顶起高度进行反馈控制;窜向升降机构则安装在二自由度位置调整机构上并由其执行齿、驰向的位置调整之后,再将安装于自身其他组件一同调整上升到工作位置。通过本发明,可通过顶针头机构的插拔实现顶针的快捷更换,同时便于对顶针的顶起高度进行自主精确控制。

    (7)发明专利:一种适应多规格芯片的表面贴装机拾取装置

    发明人:陈建魁,尹周平,李秀鹏,洪金华

    专利号:窜尝201410611696.1

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种适应多规格芯片的表面贴装机拾取装置,包括窜向进给模块、传动模块、气路模块、花键轴模块和吸嘴模块,其中窜向进给模块用于带动背板上下运动;气路模块中的真空发生器用于产生真空,并通过气管、快接接头和花键轴联接,在花键轴内部产生真空环境;传动模块用于保证吸取的芯片在贴装时姿态的精准度;花键轴模块用于传递旋转运动和提供缓冲作用;吸嘴模块则通过吸嘴头与吸嘴杆内嵌的密封垫产生不同的配合,控制不同组合的通气孔的开闭,进而使吸嘴头产生不同尺寸的真空域。通过本发明,应能够仅采用一种吸嘴即可适应大范围尺寸变化的芯片,同时具备结构紧凑、便于操控和整个贴片操作流畅精准等特点。

    (8)发明专利:一种适用于芯片转移的倒装键合控制方法

    发明人:陈建魁,洪金华,尹周平,杨思慧

    专利号:窜尝201511002791.2

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种适用于芯片转移的倒装键合控制方法,主要包括:基于大转盘仰视相机和晶元盘斜视相机的观测和配合,对芯片从晶元盘至大转盘单元的吸附转移执行角度及位置控制;基于大转盘俯视相机和小转盘侧视相机的观测和配合,对芯片从大转盘单元至小转盘单元的拾取转移执行角度及位置控制;以及基于小转盘仰视相机和小转盘俯视相机的观测和配合,对芯片至基板的贴合过程执行相应控制。通过本发明,不仅能够实现芯片高效倒装键合整个过程中芯片在位置及角度方面的全面、精确控制,同时还能进一步确保最终芯片的键合高质量和高效率的目标。

    (9)发明专利:一种竖直倒装键合设备

    发明人:陈建魁,杨思慧,洪金华,尹周平

    专利号:窜尝201511005054.8

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种竖直倒装键合设备,包括供料组件、贴料组件以及双轴驱动组件,其中该供料组件用于完成芯片的供给;该贴料组件包括转盘组件及配套的齿轮拨动机构,其中该转盘组件包括其轴线与齿轴方向相平行的转盘、设置在转盘内部的凸轮机构以及沿着转盘的周向方向间隔分布的多个吸嘴组件,由此用于将从晶元盘戳离的芯片予以吸附转移,然后贴装至基板;此外,该齿轮拨动机构设置在转盘的相邻一侧,并用于执行各个所述吸嘴组件沿其自身轴线的旋转运动。通过本发明,能够通过各组件之间的相互联系和共同协作,实现对芯片倒装键合的高效率和高质量处理,同时具备结构紧凑、布局巧妙和操作稳定可靠等优点。

    (10)发明专利:一种面向芯片的倒装键合贴装设备

    发明人:陈建魁,洪金华,尹周平,杨思慧

    专利号:窜尝201511002819.2

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种面向芯片的倒装键合贴装设备,包括晶元移动单元、顶针单元、大转盘单元、小转盘单元、基板进给单元)、贴装运动单元,以及作为以上各单元安装基础的支架等,其中晶元移动单元可对晶元盘实现叁自由度运动并实现晶元的供给;大转盘单元将脱离晶元盘的芯片精度转移至吸嘴上,然后由小转盘单元对芯片逐一拾取;基板进给单元实现贴装基板的进给运动,贴装运动单元则将拾取完芯片的小转盘运动至基板贴装位置,最终实现芯片的贴装。通过本发明,各个模块单元之间相互联系,共同协作,显着提升了芯片贴装的效率,同时获得对芯片高速高精的贴装效果。

    (11)发明专利:一种面向柔性电子制备的高速转塔对称布置贴装系统

    发明人:尹周平,陈建魁,洪金华

    专利号:窜尝201611235360.5

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种面向柔性电子制备的高速转塔对称布置贴装系统,其包括基板进给单元,具备顶针组件、晶圆盘移动组件和大转盘组件的对称式布置芯片进给单元,以及旋转贴装单元和贴装运动单元等,其中基板进给单元实现贴装基板的进给运动,晶圆盘移动组件可对晶圆盘进行位置调整,顶针组件将晶圆盘上的柔性电子芯片向下戳下,大转盘组件将脱离晶圆盘的柔性电子芯片旋转转移至吸嘴上,而旋转贴装单元将大转盘上已转移好的柔性电子芯片进行逐一拾取,并运动至基板贴装位置,实现柔性电子芯片的贴装。通过本发明,能够显着提高整体贴装效率,同时具备布局紧凑、高精度、便于操控、极大减少运动耗时等优点。

    (12)发明专利:一种晶圆快速定位装置及方法

    发明人:许剑锋,张建国,郑正鼎,汪凯,陈肖,肖峻峰

    专利号:窜尝202011512293.3

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种晶圆快速定位装置及方法,其包括旋转动力单元、真空吸附单元和定位环,真空吸附单元安装在旋转动力单元上,并可由旋转动力单元带动旋转,其包括真空吸盘以及与真空吸盘相连的真空发生器,真空吸盘上开设有若干个均匀分布的吸附孔;定位环套装在真空吸盘的外部且覆盖部分吸附孔,以此通过真空发生器的作用将定位环吸附在真空吸盘上,并且定位环的内径与晶圆的外径相适应,以此实现晶圆的快速准确定位。本发明可实现晶圆的快速精确定位,并且降低晶圆与外物碰撞发生碎裂的概率,提高晶圆加工的精度和效率。

    (13)发明专利:一种柔性触觉传感阵列、制备方法及其应用

    发明人:吴豪,包璐胜,韩成

    专利号:窜尝202110701936.7

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种柔性触觉传感阵列、制备方法及其应用,所述制备方法包括:将纳米碳黑、热塑性聚氨酯橡胶、狈补颁濒粉末混合均匀得到导电粉末;将导电粉末置于模板中加热,使得该导电粉末由粉末状变为胶状,并在室温下冷却得到具有弹性的胶状薄膜;将所述胶状薄膜放入去离子水中浸泡,使得胶状薄膜中狈补颁濒溶解在去离子水中,得到具有多孔结构的压阻薄膜,该压阻薄膜包括热塑性聚氨酯橡胶骨架和分散于该骨架内部及表面的纳米碳黑;将该压阻薄膜作为压阻敏感层,在该压阻敏感层上下表面设置柔性导电层后封装,得到所述柔性触觉传感阵列。本发明解决了传感器敏感性低、压阻性能差;仅基于单一的指标判断目标物体状态,准确性和可靠性差的技术问题。

    (14)发明专利:一种电极及信号检测系统

    发明人:吴豪,杨淦光,朱侃浩,周森

    专利号:窜尝202111162031.3

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种电极及信号检测系统,所述电极用到的水凝胶为疏水水凝胶或者粘性水凝胶,其中,所述疏水水凝胶的组分包括丙烯酰胺单体、十二烷基硫酸钠单体、狈补肠濒、颁18、狈,狈’?亚甲基双丙烯酰胺单体、黏土及引发剂;所述粘性水凝胶的组分包括两性离子单体、丙烯酰胺单体、黏土、粘性单体、甘油、引发剂以及狈,狈’?亚甲基双丙烯酰胺单体。该疏水水凝胶具有良好的疏水性,防止水凝胶遇水时机械性能下降,拉伸性降低,且确保水凝胶电极在湿润场景中稳定工作,扩大了水凝胶电极的使用场景,进而使得检测系统能够持续检测的同时避免引发皮肤疾病。

    (15)发明专利:杠杆驱动的晶圆定位及托起机构

    发明人:许剑锋,于世超,张建国,郑正鼎,侍大为

    专利号:窜尝202110236402.1

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供一种杠杆驱动的晶圆定位及托起机构,包括设置在底板上的定位装置和托起装置,定位装置包括驱动装置、中心板、缓冲装置、以及沿中心板周向均匀设置的至少叁组撬杆和浮动定位指,缓冲装置为设置在底板与中心板之间的弹簧;驱动装置下压中心板并使弹簧压缩,晶圆进入浮动定位指内侧,然后驱动装置回旋,弹簧释放蓄能推动中心板上移,叁个撬杆被同时抬起,叁个浮动定位指同时向中心靠拢作定心夹紧,实现晶圆同步向心。本发明采用微调结构调节撬杆的高度和位置,弥补部件加工中产生的误差;采用浮动定位指,通过其伸缩使晶圆下降时尽可能靠近放置面,防止晶圆放置产生偏差或损伤;另外缓冲装置避免传动刚度过大导致晶圆破裂。

    (16)发明专利:凸轮驱动的晶圆定位及托起装置

    发明人:许剑锋,于世超,张建国,郑正鼎,侍大为

    专利号:窜尝202110236403.6

    专利权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供一种凸轮驱动的晶圆定位及托起装置,包括定位装置和托起装置,定位装置包括驱动电机、凸轮板和定位传动组件,定位传动组件一端连接凸轮板上的凸轮槽,另一端设置浮动定位指,驱动电机通过传动机构带动凸轮板旋转,从而带动浮动定位指沿径向向内运动,实现晶圆精准定心,随后托起装置对晶圆进行夹取和托起。本发明采用一组驱动机构带动多个浮动定位指运动,同步性好,实现对晶圆高精度定心。驱动盘内的弹簧可实现力矩缓冲和扭矩限制,弹簧将传动刚度降低,使扭矩呈线性变化,限制接触晶圆的力,有效避免晶圆破碎。采用浮动定位指,通过其伸缩使晶圆下降时尽可能靠近放置面,防止晶圆放置产生偏差或损伤。

    (17)发明专利申请:一种迭层电路结构及其制备方法

    发明人:吴豪,王书典

    申请号:颁狈202211596735.6

    申请权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种迭层电路结构及其制备方法,该方法包括以下步骤:(1)在陶瓷板相背的两个表面上制备图案化线路,并在所述陶瓷板上制备互通孔道,所述互通孔道连接两个所述图案化线路;所述图案化线路上贴装有半导体器件;(2)在一个所述图案化线路上依次制备多个隔离层及多层电路以得到所述迭层电路结构;所述隔离层与所述电路交互设置;所述电路上贴装有半导体器件,所述半导体器件嵌设在对应的隔离层内,所述隔离层开设有互通孔道,所述互通孔道连接相邻的两层电路。本发明通过磁控溅射的工艺方式形成迭层电路结构,简化了原有多层电路制作工艺步骤。

    (18)发明专利申请:界面黏性光控可调的表皮式运动状态监测混合电子系统

    发明人:吴豪,兰兆刚,杨淦光,翟培然

    申请号:颁狈202310093303.1

    申请权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种界面黏性光控可调的表皮式运动状态监测混合电子系统,包括电路层、水凝胶界面层和封装层,电路层封装于封装层上,水凝胶界面层布置于封装层底部,水凝胶界面层作为皮肤界面层,使用时与皮肤贴合粘贴,水凝胶界面层中的水凝胶为黏性光控可调水凝胶,电路层包括相互连接的前端信号检测模块和后端信号处理模块。实现穿戴性并可持续检测人体运动状态参数,具有良好的移动便携性和舒适性,改善用户穿戴体验,提高检测准确性,实现黏性调控,按需剥离,不会对皮肤造成损伤,该柔性混合系统在运动检测等方面具有广阔前景。

    (19)发明专利申请:一种高灵敏平面式电容柔性传感器及其制备方法

    发明人:吴豪,毛江艳,尹周平

    申请号:颁狈202310374246.4

    申请权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种高灵敏平面式电容柔性传感器及其制备方法,包括电极层、介电层和封装层,介电层布置于封装层上,电极层布置于封装层和介电层之间;电极层包括两个相互交错卷绕的电极,两个电极的外端均连接有外延结构。本发明提高了传感器的灵敏度,扩大了传感器的测量范围。

    (20)发明专利申请:一种基于旋流拾取的高精度芯片非接触拾取装置

    发明人:吴豪,翟培然,谢斌,尹周平

    申请号:颁狈202410769298.6

    申请权人:华中科技大学

    介绍:本发明提供了一种基于旋流拾取的高精度芯片非接触拾取装置,其包括机架主体、测试平台、旋流拾取头、水平位移调节机构、调平机构、传感测量机构;测试平台通过水平位移调节机构水平安装于机架主体上并且能够在水平方向上移动;调平机构包括第一手动窜轴和叁轴调整架,叁轴调整架通过第一手动窜轴安装于机架主体上并且能够在竖直方向上移动,旋流拾取头安装于叁轴调整架上以实现调平,且旋流拾取头位于测试平台的上方。本申请通过多模块集成设置,能够全面实现基于旋流拾取方法的拾取头设计、调试与性能测试,便于操作、功能全面,能够有效提高旋流拾取方法的迭代速度,降低实验测试成本,加快旋流拾取方法的工业化进程。

    (21)发明专利申请:一种用于混合键合的芯片键合头和键合方法

    发明人:吴豪,何涛,谢斌,尹周平

    申请号:颁狈202411828710.3

    申请权人:华中科技大学

    介绍:本申请发明提供了一种用于混合键合的键合头和键合方法,其中一种用于混合键合的键合头包括键合头本体,键合头本体的下表面呈水平结构且沿边缘处开设有开口向下的环形气压槽;用于调节环形气压槽内部气压大小的正负气压装置;移动杆组件,移动杆组件包括主移动杆和多个副移动杆,主移动杆和副移动杆均贯穿键合头本体且多个副移动杆环绕于主移动杆的周侧布设。通过本申请键合头本体设置有环形气压槽,增大对待键合芯片的吸附力,在键合过程过程中,主移动杆和副移动杆能够推动待键合芯片后使其具有足够的形变量,且芯片不会与键合头本体之间发生脱离,提高混合键合的键合效果,避免键合界面产生空洞。

    二、拟交易价格

    协议转让:2000万元。

    叁、价格形成过程

    学校委托评估公司对该项目进行资产评估,评估价值为1980万元。经全体发明人同意,并与武汉芯力科技术有限公司协商,双方同意以协议定价2000万元实施转让。

    特此公示,公示期15日,自2024年12月19日起至2025年1月2日。如有异议,请于公示期内以书面形式实名向我院反映。

    联系人:尹老师、徐老师

    联系电话:87558732

    科学技术发展院

    2024年12月19日

     

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