CN101471276A - 平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法。该平坦式吸嘴，设于芯片取放机，用以取放半导体芯片，半导体芯片具有复数导电凸块，平坦式吸嘴包含一吸嘴本体，具有至少一气体通道及接触部，且气体通道在接触部具有一开口，用以吸附半导体芯片，且接触部可横跨芯片上复数导电凸块。该芯片取放机，其包含：一机器手臂；及至少一平坦式吸嘴，套设于机器手臂以取放半导体芯片，该半导体芯片具有复数的导电凸块。该半导体测试方法，其包含：藉平坦式吸嘴吸取一半导体芯片；及将半导体芯片放置于匣盘。本发明不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片设计也不会因取放受限而浪费有限芯片面积，可广泛应用于各种芯片及各种半导体封测方法，可减少取放时芯片表面刮伤。

Description

平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法

技术领域

本发明涉及一种半导体芯片取放吸嘴与芯片取放机及其测试方法，特别是涉及一种可避免刮伤芯片凸块的平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法。

背景技术

随着半导体科技的进步，应用覆晶接合技术(Flip Chip InterconnectTechnology)的电子元件已经逐渐成为未来小型化与轻量化电子元件的主流。该技术是利用芯片(芯片即晶片，本文均称为芯片)上的导电凸块进行电性及结构性的连接，然而该导电凸块一般是以焊锡材料进行制作，其硬度较低，容易在芯片传送过程中，造成导电凸块的刮伤。

请参阅图1A与图1B所示，分别是现有习知的吸嘴的侧视示意图与底视示意图。现有习知的吸嘴100，是设置于一芯片取放机(图中未示)，藉以进行芯片的取放，该吸嘴100包含一吸嘴本体110，吸嘴本体110的前端为一接触部112，吸嘴本体110的内部具有一气体通道111，该气体通道111具有两个开口，其中一开口与一气压源(图中未示)连接，另一开口113设置于接触部112，用以吸附一芯片。

请参阅图1C所示，是显示图1A中现有习知的吸嘴100吸取芯片10的侧视示意图。该半导体芯片10具有复数的导电凸块12，由于该导电凸块12是以焊锡材料所制成，容易在芯片传送过程中，被吸嘴100所刮伤，因此吸嘴100在进行半导体芯片10的取放时，吸嘴100需要接触该半导体芯片10没有导电凸块12的位置，藉以避免导电凸块12被吸嘴100所刮伤。

由于一般的芯片取放机每小时需要处理数千片的芯片，其取放的准确性会直接影响到吸嘴100是否会接触半导体芯片10上具有导电凸块12的位置，另外，承载半导体芯片10的托盘(tray)与半导体芯片10之间的间隙，也会影响吸嘴100与半导体芯片10的接触位置。随着半导体芯片10尺寸的逐渐小型化，该半导体芯片10没有导电凸块12的位置越来越小，也使得吸嘴100与导电凸块12接触的机会越来越大。当吸嘴100与导电凸块12接触时，过大的接触压力将造成导电凸块12的刮伤，特别是当吸嘴100的单侧边缘与导电凸块12接触时，瞬间过大的压力将造成导电凸块12的刮伤。

另外，随着半导体芯片10尺寸的逐渐小型化，该半导体芯片10没有导电凸块12的位置越来越小，若为了提供芯片上没有导电凸块的区域以进行取放，将使得芯片的设计因此而受限，并且会严重浪费有限的芯片面积。

由此可见，上述现有的吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法在产品结构、测试方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法存在的缺陷，有必要提出一种新的平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法，不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积。本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的平坦式吸嘴存在的缺陷，而提供一种新型结构的平坦式吸嘴，所要解决的技术问题是使其不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的芯片取放机存在的缺陷，而提供一种新型结构的芯片取放机，所要解决的技术问题是使其不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积，从而更加适于实用。

本发明的还一目的在于，克服现有的半导体测试方法存在的缺陷，而提供一种新的半导体测试方法，所要解决的技术问题是使其不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种平坦式吸嘴，设置于一芯片取放机，用以取放一半导体芯片，该半导体芯片具有复数的导电凸块，该平坦式吸嘴包含：一吸嘴本体，该吸嘴本体具有至少一气体通道及一接触部，该气体通道在该接触部具有一开口，用以吸附该半导体芯片，且该接触部可横跨该芯片上的该复数的导电凸块。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的平坦式吸嘴，其中所述的接触部具有一接触平面，用以贴附该半导体芯片。

前述的平坦式吸嘴，其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该导电凸块的最外周尺寸。

前述的平坦式吸嘴，其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该半导体芯片的最外周尺寸。

前述的平坦式吸嘴，其中所述的接触部是以橡胶制成。

前述的平坦式吸嘴，其中所述的接触部的硬度约为萧氏硬度(shore)79度。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种芯片取放机(chip sorter)，其包含：一机器手臂；以及至少一平坦式吸嘴，该平坦式吸嘴套设于该机器手臂，用以取放一半导体芯片，该半导体芯片具有复数的导电凸块，该平坦式吸嘴具有一接触平面，用以贴附该半导体芯片的该复数的导电凸块。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的芯片取放机，其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该导电凸块的最外周尺寸。

本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种半导体测试方法，其包含：藉由一平坦式吸嘴吸取一半导体芯片；以及将该半导体芯片放置于一匣盘；其中，该半导体芯片具有复数的导电凸块，该平坦式吸嘴具有一接触平面，用以贴附该半导体芯片的该复数的导电凸块。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的半导体测试方法，其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该导电凸块的最外周尺寸。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法至少具有下列优点及有益效果：

1、本发明的平坦式吸嘴，不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积。本发明的平坦式吸嘴可广泛应用于各种芯片以及各种半导体封测方法，本发明的平坦式吸嘴不但适合应用于具有导电凸块的芯片，也适用于没有导电凸块的芯片，藉此可以减少取放时芯片表面的刮伤。

2、本发明的芯片取放机，不但适合应用于具有导电凸块的芯片，也适用于没有导电凸块的芯片，藉此可以减少取放时芯片表面的刮伤。

3、本发明的半导体测试方法，不但适合应用于具有导电凸块的芯片，也适用于没有导电凸块的芯片，藉此可以减少取放时芯片表面的刮伤。

综上所述，本发明具有上述的诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、测试方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B分别是现有习知的吸嘴的侧视示意图与底视示意图。

图1C是显示图1A中现有习知的吸嘴吸取芯片的侧视示意图。

图2A与图2B分别是根据本发明一较佳实施例的平坦式吸嘴的侧视示意图与底视示意图。

图2C是显示图2A中平坦式吸嘴吸取芯片的侧视示意图。

10：半导体芯片                      12：导电凸块

100：吸嘴                           110：吸嘴本体

111：气体通道                       112：接触部

113：开口                           200：平坦式吸嘴

210：吸嘴本体                       211：气体通道

212：接触部                         213：开口

214：接触平面

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的平坦式吸嘴与芯片取放机及其半导体测试方法其具体实施方式、结构、测试方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，并且本发明的范围并不受实施例的限定，其以专利保护范围为准。再者，为了提供更清楚的描述及更容易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

请参阅图2A与图2B所示，分别是根据本发明一较佳实施例的平坦式吸嘴的侧视示意图与底视示意图。本发明较佳实施例的平坦式吸嘴200，是设置于一芯片取放机(chip/die sorter)的一机器手臂(图中未示)，用以取放一半导体芯片，该平坦式吸嘴200包含一吸嘴本体210，该吸嘴本体210具有至少一气体通道211及一接触部212，且该气体通道211在该接触部212具有一开口213，用以吸附该半导体芯片。

请参阅图2C所示，是图2A中平坦式吸嘴吸取芯片的侧视示意图。其中，该半导体芯片10具有复数的导电凸块12，且该接触部212可横跨该半导体芯片10上的该复数的导电凸块12。根据本实施例，上述的接触部212具有一接触平面214，用以贴附该半导体芯片10，由于平坦式吸嘴200与半导体芯片10之间的接触为一平面接触，其接触压力均匀分布，因此不会产生因为接触压力过大，而造成导电凸块12刮伤的状况。

另外，根据本实施例，该接触平面214的最外周尺寸可大于该导电凸块12的最外周尺寸，使得导电凸块12直接接触接触平面214，而使接触压力均匀分布于该等导电凸块12上，但是并不以此为限，该接触平面214的最外周尺寸也可以大于该半导体芯片10的最外周尺寸，使得该导电凸块12不论分布于半导体芯片10的任何地方，导电凸块12均可直接接触前述接触平面214，而使接触压力均匀分布于该等导电凸块12上。

根据本实施例，上述的接触部212是以橡胶制成，用以吸收平坦式吸嘴200吸附半导体芯片10所产生的冲击力量，其中，该接触部212的硬度需要控制于一适当范围，当该硬度过大时，冲击力量可能会造成半导体芯片10的损伤，而当该硬度过小时，平坦式吸嘴200容易因为磨损而导致损坏，同时容易因为磨损而将异物残留于半导体芯片10而造成污染，根据本实施例，该接触部212的硬度约为萧氏硬度(shore)79度，但是并不以此为限，硬度可随着不同的使用状况，而有不同的适当范围。

藉由本发明的平坦式吸嘴，不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积。本发明的平坦式吸嘴不但适合应用于具有导电凸块的芯片，也适用于没有导电凸块的芯片，藉以减少取放时芯片表面的刮伤，因此本发明的平坦式吸嘴可以广泛地应用于各种芯片，例如：内存芯片、数字芯片、模拟芯片、逻辑芯片、混讯芯片、电子耦合组件芯片(charged coupled device)、射频芯片(radio frequency)、系统芯片(system on chip)等。

由于本发明的平坦式吸嘴不但适合应用于具有导电凸块的芯片，也适用于没有导电凸块的芯片，因此本发明的平坦式吸嘴可以广泛地应用于各种半导体封测制造程序，该等半导体封测方法，包含下列步骤：

首先藉由一平坦式吸嘴吸取一半导体芯片；

然后将该半导体芯片放置于一匣盘。根据本实施例，当该半导体芯片具有复数的导电凸块时，该平坦式吸嘴具有一接触平面，可用以贴附该半导体芯片的该复数的导电凸块。由于平坦式吸嘴与半导体芯片之间的接触为一平面接触，其接触压力均匀分布，因此不会产生因为接触压力过大，而造成导电凸块刮伤的状况。

藉由本发明的平坦式吸嘴，不但可以避免刮伤芯片凸块，芯片的设计也不会因取放而受限，因而浪费有限的芯片面积。本发明的平坦式吸嘴可广泛应用于各种芯片以及各种半导体封测方法，本发明的平坦式吸嘴不但适合应用于具有导电凸块的芯片，也适用于没有导电凸块的芯片，藉以减少取放时芯片表面的刮伤。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，是为了说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使熟悉此技艺的技术人员能够了解本发明的发明内容并据以实施，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种平坦式吸嘴，用以取放一半导体芯片，该半导体芯片具有复数的导电凸块，其特征在于该平坦式吸嘴包含：

一吸嘴本体，该吸嘴本体具有至少一气体通道及一接触部，该气体通道在该接触部具有一开口，用以吸附该半导体芯片，且该接触部可横跨该芯片上的该复数的导电凸块。

2、根据权利要求1所述的平坦式吸嘴，其特征在于其中所述的接触部具有一接触平面，用以贴附该半导体芯片。

3、根据权利要求2所述的平坦式吸嘴，其特征在于其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该导电凸块的最外周尺寸。

4、根据权利要求2所述的平坦式吸嘴，其特征在于其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该半导体芯片的最外周尺寸。

5、根据权利要求1所述的平坦式吸嘴，其特征在于其中所述的接触部是以橡胶制成。

6、根据权利要求1所述的平坦式吸嘴，其特征在于其中所述的接触部的硬度约为萧氏硬度79度。

7、一种芯片取放机，其特征在于其包含：

一机器手臂；以及

至少一平坦式吸嘴，该平坦式吸嘴套设于该机器手臂，用以取放一半导体芯片，该半导体芯片具有复数的导电凸块，该平坦式吸嘴具有一接触平面，用以贴附该半导体芯片的该复数的导电凸块。

8、根据权利要求7所述的芯片取放机，其特征在于其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该导电凸块的最外周尺寸。

9、一种半导体测试方法，其特征在于其包含：

藉由一平坦式吸嘴吸取一半导体芯片；以及

将该半导体芯片放置于一匣盘；

其中，该半导体芯片具有复数的导电凸块，该平坦式吸嘴具有一接触平面，用以贴附该半导体芯片的该复数的导电凸块。

10、根据权利要求9所述的半导体测试方法，其特征在于其中所述的接触平面的最外周尺寸大于该导电凸块的最外周尺寸。

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