CN106807591A - 可调整点胶角度的点胶机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调整点胶角度的点胶机构，用于朝向一晶片组合件进行点胶。晶片组合件的待胶合处具有识别缺口区及圆周区。点胶机构包括一固持转动装置、一喷射点胶头以及一点胶头承载机台。固持转动装置包括一固持单元以固持晶片组合件、一角度调整单元以调整晶片组合件呈一倾斜角度及一转动单元以转动晶片组合件。喷射点胶头朝向晶片组合件的多个待胶合处喷射多个胶滴。点胶头承载机台承载该喷射点胶头并控制该喷射点胶头的初始射出角度。其中晶片组合件的倾斜角度的斜率等于多个胶滴在一预定区间内的路径的斜率；该预定区间为沿着晶片组合件的直径经过晶片组合件的圆周到该识别缺口区底部的最短距离。

Description

可调整点胶角度的点胶机构

技术领域

本发明涉及一种可调整点胶角度的点胶机构，将胶合剂以喷射方式胶合于一具有待胶合处的加工件，尤其涉及一种可以应用于晶片组合件的点胶机构。

背景技术

为了减小封装体积并提高电气效能，半导体制程已发展出一种立体堆叠技术来制造三维集成电路(3D IC)。借由三维集成电路的制程可以减小电子产品的体积。在三维集成电路的组装技术中，晶片之间的堆叠(Stacking)技术是重要的关键。

在三维集成电路的组装技术中，通过特定的连接方式与晶片薄化的技术，能有效增加空间与密集度，并缩短传输距离，提高电路系统的效能与减少能耗。三维集成电路的接合型式包括芯片到晶片(Chip to Wafer，C2W)、芯片到芯片(Chip to Chip，C2C)、晶片到晶片(Wafer to Wafer，W2W)等三种型式。

晶片到晶片接合的方法简要的说，包括氧化物熔融接合(Oxide FusionBonding)、金属对金属接合(Metal-Metal Bonding)以及聚合物黏着接合(Polymer Adhesive Bonding)等技术。之后，利用点胶机将二片晶片的周围缝隙封住以进行下一步的制程。

接合后的二片晶片可称为晶片组合件，晶片组合件的待胶合处位于二片晶片之间而具有极小的缝隙。传统从竖直方向调整点胶位置比较不方便适用于三维集成电路的需求。若将胶滴以非竖直方式喷射于晶片组合件上，胶滴的路径会因重力而呈拋物线，稍有偏差就可能使胶合剂落在晶片上，而影响点胶品质，甚至损坏晶片组合件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种可调整点胶角度的点胶机构，将待加工件倾斜的摆放，并控制胶滴准确地喷射至待加工件的待胶合处。

本发明所要解决的技术问题，另外在于提供一种可调整点胶角度的点胶机构，调整一喷射点胶头的初始射出角度，以配合待加工件的倾斜角度，借此控制胶滴准确地喷射至待加工件的待胶合处。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种可调整点胶角度的点胶机构，朝向一晶片组合件进行点胶，该晶片组合件的待胶合处具有一识别缺口区及一圆周区，该可调整点胶角度的点胶机构包括：

一固持转动装置，包括一固持单元以固持该晶片组合件及一角度调整单元以调整该晶片组合件呈一倾斜角度以及一转动单元以转动该晶片组合件；

一喷射点胶头，朝向该晶片组合件的多个待胶合处喷射多个胶滴；以及

一点胶头承载机台，以承载该喷射点胶头并控制该喷射点胶头的初始射出角度；

其中该晶片组合件的该倾斜角度的斜率等于所述多个胶滴在一预定区间内的路径的斜率；其中该预定区间为沿着该晶片组合件的直径经过该晶片组合件的圆周并穿过该识别缺口区的底部的最短距离。

本发明具有以下有益效果：本发明可以将待加工件倾斜的摆放，并控制胶滴准确地喷射至待加工件的待胶合处。另外，本发明也可调整一喷射点胶头的初始射出角度，以配合待加工件的倾斜角度，借此控制胶滴准确地喷射至待加工件的待胶合处。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为相关背景技术的呈水平状态的晶片组合件及喷射点胶头的侧视示意图。

图2为相关背景技术的呈水平状态的晶片组合件及喷射点胶头的俯视示意图。

图3为相关背景技术的喷射点胶头沿一初始射出角度射出胶滴的侧视示意图。

图4为本发明的可调整点胶角度的点胶机构的侧视示意图。

图5为本发明的晶片组合件置于固持转动装置的侧视示意图。

图6为本发明的可调整点胶角度的点胶机构呈倾斜状的侧视示意图。

图6A至图6D为本发明呈水平状的喷射点胶头针对一倾斜的晶片组合件的胶合过程的示意图。

图7A至图7D为本发明呈倾斜状的喷射点胶头针对一倾斜的晶片组合件的胶合过程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100 点胶机构

10 转接单元

11 胶膜

12 承载板

20 喷射点胶头

30 点胶头承载机台

40 固持转动装置

42 固持单元

44 角度调整单元

46 转动单元

60 预对准器

80 信息处理模块

9 晶片组合件

90 圆心

91 圆周区

92 识别缺口区

P1 位置

P2 位置

P3 位置

P4 位置

P5 位置

y1 位置

y2 位置

C 摄像模块

C1 侧视镜头

C2 俯视镜头

D 预定区间

G 胶滴

θi 初始射出角度

θ1 倾斜角度

θ2 倾斜角度

S1 斜率

S2 斜率

具体实施方式

请参阅图1及图2，晶片组合件9呈水平状态摆放并旋转，并将喷射点胶头20沿水平方向射出胶滴，晶片组合件9的待胶合处包含圆周区91(包含P1、P5等位置)以及识别缺口区92(包含P2、P3、P4等位置)。此处以扇形状的识别缺口区92为例，然而本发明不限制于此，例如也可以应用于具有其他形状的识别缺口区。水平射出的胶滴G原本准确的喷在圆周区91的位置P1，然而当晶片组合件9的识别缺口区92被转动朝向该喷射点胶头20时，胶滴G的路径因为重力而呈拋物线，可能偏离在识别缺口区92内的待胶合处(如P2、P3、P4的位置)内。

请参阅图3，显示喷射点胶头20沿一初始射出角度θi射出胶滴。类似的，胶滴G的路径也会因为重力而呈拋物线。

本实施例观察上述的状况，多个胶滴G的路径在一小段预定区间内的路径的斜率可以是视为直线，假如胶滴G的喷出速率更大，可视为直线的预定区间可以再适当地延长。以图2为例，当多个胶滴G经过一预定区间D，可以视为一段的倾斜直线且具有一斜率(slope)S1。该预定区间D是经过该晶片组合件9的圆周区91并穿过该识别缺口区92的底部(亦即P3位置)的最短距离。因此若将该晶片组合件9以倾斜角度摆设而呈一斜率，将晶片组合件9的斜率等于多个胶滴G在该预定区间D内的路径的斜率，多个胶滴G可以准确喷在该识别缺口区92的待胶合处。以下具体举例说明可以达成本发明的构想的具体机构。

请参考图4，为本发明的可调整点胶角度的点胶机构的示意图。本发明提供一种可调整点胶角度的点胶机构，以下简称点胶机构100。该点胶机构100朝向晶片组合件9进行点胶。该点胶机构100包括喷射点胶头20、点胶头承载机台30及固持转动装置40。

该喷射点胶头20用以朝向该晶片组合件9的多个待胶合处(包含圆周区91以及识别缺口区92)喷射多个胶滴。喷射点胶头20为一种非接触式的喷射头，针对胶黏剂液体，例如密封胶、底部填充胶、紫外胶、表面涂敷材料等，提供高速及大容量地控制性点胶。

该点胶头承载机台30用以承载该喷射点胶头20并控制该喷射点胶头20的初始射出角度。

该固持转动装置40包括一固持单元42用以固持该晶片组合件9、一角度调整单元44用以调整该晶片组合件9呈一倾斜角度以及一转动单元46用以转动该晶片组合件9。

如图4所示，为了适当的固持晶片组合件9以进行点胶的过程，本实施例还包括一转接单元10可分离地结合于该晶片组合件9。该转接单元10包含一胶膜11及一承载板12。该胶膜11贴附于该晶片组合件9的一侧，胶膜11可以是晶片在切割过程用的保护膜。该承载板12贴附于该胶膜11。其中转接单元10的尺寸可以略小于晶片组合件9的尺寸，以免转接单元10突出至晶片组合件9的外围而影响点胶作业。

如图5所示，接着，将晶片组合件9连同转接单元10，移至该固持转动装置40。其中该固持单元42结合于该承载板12。该固持单元42结合于该承载板12的方式可以是利用真空吸附、或磁力吸附等。

本实施例较佳地，还包括一预对准器(pre-aligner)60。当晶片组合件9置放于该固持转动装置40之后，预对准器60用以校对并定位晶片组合件9于正确的加工位置。借由提供晶片组合件9放置的偏心率和方向的准确性的非接触式测量，以克服传输过程中的振动而造成的定位误差。预对准器60的操作，包括晶片位移的测量，必要补偿的计算和凹槽(或平边)与所需角度的定向。

然后，如图6所示，其中该角度调整单元44倾斜该承载板12以调整该晶片组合件9呈一倾斜角度。该转动单元46以转动该固持单元42并带动该晶片组合件9。借由上述安排，使得该晶片组合件9的倾斜角度θ1的斜率等于多个胶滴G在一预定区间内的路径的斜率S1。

本实施例进一步包括一摄像模块C，该摄像模块C包含一置于该晶片组合件9的侧面且邻近该喷射点胶头20的侧视镜头C1，此外，摄像模块C较佳地还可以包括一俯视镜头C2，其位于晶片组合件9的上方。该侧视镜头C1的功用，首先可以确认该喷射点胶头20的多个胶滴G是否准确落在该晶片组合件9的圆周区91，此外，还可以用以拍摄该喷射点胶头20的多个胶滴G的影像以获得位置信息。

本实施例进一步包括一信息处理模块80电性连接该摄像模块C的侧视镜头C1，借由侧视镜头C1连续拍摄多个胶滴G而获得多个胶滴G的轨迹，并将上述侧视镜头C1分时拍摄的多个胶滴G的多张影像重叠于于同一张影像，并进行影像处理及计算，借此以取得多个胶滴G的路径的斜率。借此本实施例可以量测出多个胶滴G在不同特定区间相对于水平面的倾斜角度，进而获得多个胶滴G的路径的斜率信息。该信息处理模块80还电性连接该固持转动装置40，以控制该角度调整单元44。借由信息处理模块80以调整该晶片组合件9的斜率，使之等于多个胶滴G在一预定区间内的路径的斜率。

请参阅图6A至图6D，显示本实施例呈水平状的喷射点胶头针对一倾斜的晶片组合件的胶合过程。其中该喷射点胶头20的初始射出方向平行于水平面。

本实施例可以借由俯视镜头C2，以确认多个胶滴G的路径通过一垂直于该晶片组合件9并且经过该晶片组合件9的圆心90的平面XY。上述预定区间会因着晶片组合件9的尺寸等因素而不同。如图6C所示，本实施例的预定区间D为沿着晶片组合件9的直径，经过该晶片组合件9的圆周并穿过该识别缺口区92的底部(P3位置)的最短距离。

如图6A所示，此实施例的喷射点胶头20呈水平状摆设，过程中固定于一固定的高度，如图6A中的Y轴的y1位置。晶片组合件9沿着平面XY呈剖视图。胶滴G初步沿着水平方向喷射出去后，因重力因素而呈一拋物线。晶片组合件9呈一倾斜角度θ1倾斜，且沿着一穿过其圆心90的轴心转动。晶片组合件9的圆周区91以位置P1为代表，略低于Y轴的y1位置。

如图6B所示，显示晶片组合件9经过转动，识别缺口区92朝向该喷射点胶头20。由于该晶片组合件9的倾斜角度θ1的斜率等于多个胶滴G在预定区间D(如图6C所示)内的路径的斜率S1。因此，多个胶滴G可以准确的喷在识别缺口区92的位置P2。

本实施例的摄像模块C较佳还可以利用设于该晶片组合件9上方的俯视镜头C2，用以拍摄多个待胶合处位置的图像。该识别缺口区92的轮廓线比一般圆弧状的圆周区91周边较长，胶合的密度需要更高。当俯视镜头C2拍摄的图像经过判别，该识别缺口区92被转动到朝向该喷射点胶头20，此时，可以通过信息处理模块80，较佳地开始驱动该喷射点胶头20更频繁地喷出胶滴G。换言之，其中该喷射点胶头20的胶滴以第一喷出频率喷在该圆周区91，并以第二喷出频率喷在该识别缺口区92，其中该第二喷出频率大于该第一喷出频率。借此加强在识别缺口区92的胶滴的密度。

如图6C所示，显示晶片组合件9的识别缺口区92的底部(以P3位置为代表)朝向该喷射点胶头20。由于该晶片组合件9的倾斜角度θ1的斜率等于多个胶滴G在预定区间D内的路径的斜率S1。因此，多个胶滴G可以喷在识别缺口区92的位置P3。

如图6D所示，显示晶片组合件9的识别缺口区92渐渐偏离该喷射点胶头20，但仍部分朝向该喷射点胶头20，改为位置P4朝向该喷射点胶头20。由于该晶片组合件9的倾斜角度θ1的斜率等于多个胶滴G在预定区间D内的路径的斜率S1。因此，多个胶滴G可以喷在识别缺口区92的位置P4。换言之，在晶片组合件9转动的过程中，识别缺口区92的上述位置P1、P2、P3、P4(待胶合处的不同点)都位于多个胶滴G在预定区间D内的路径上，因此多个胶滴G可以准确的落在识别缺口区92的待胶合处。

请参阅图7A至图7D，为本发明的另一种实施方式。显示本实施例呈倾斜状的喷射点胶头针对一倾斜的晶片组合件的胶合过程。其中该喷射点胶头50的初始射出方向倾斜于水平面。

如图7A所示，此实施例的喷射点胶头20呈倾斜状摆设，过程中固定于一固定的高度，如图7A中的Y轴的y2位置。晶片组合件9沿着平面XY呈剖视图。胶滴G初步沿着一初始射出角度θi倾斜的喷射出去后，因重力因素而呈一拋物线。晶片组合件9呈一倾斜角度θ2倾斜，且沿着一穿过其圆心90的轴心转动。晶片组合件9的圆周区以位置P1为代表，略低于Y轴的y2位置。

上述喷射点胶头20呈倾斜状摆设，可以借由信息处理模块80达成控制。该信息处理模块80电性连接该点胶头承载机台30。依所获得的多个胶滴G的路径的斜率信息，该信息处理模块80控制该点胶头承载机台30以调整该喷射点胶头20的初始射出角度θi。将多个胶滴G在上述预定区间(如图7C的D)内的路径的斜率，调整相同于晶片组合件9的倾斜角度θ2。其中该晶片组合件9的倾斜角度范围可以是小于正负30度。

如图7B所示，显示晶片组合件9经过转动，识别缺口区92朝向该喷射点胶头20。由于该晶片组合件9的倾斜角度θ2的斜率等于多个胶滴G在预定区间D(如图7C所示)内的路径的斜率S2。因此，多个胶滴G可以喷在识别缺口区92的位置P2。类似于上一实施例，借由俯视镜头C2拍摄多个待胶合处的位置图像信息，以判别该识别缺口区92是否已经被转动到朝向该喷射点胶头20。该喷射点胶头20的胶滴以第一喷出频率喷在该圆周区91，并以第二喷出频率喷在该识别缺口区92，其中该第二喷出频率大于该第一喷出频率。借此加强在识别缺口区92的胶滴的密度。

如图7C所示，显示晶片组合件9的识别缺口区92的底部(以P3位置为代表)朝向该喷射点胶头20。由于该晶片组合件9的倾斜角度θ2的斜率等于多个胶滴G在预定区间D内的路径的斜率S2。因此，多个胶滴G可以准确的喷在识别缺口区92的位置P3。

如图7D所示，显示晶片组合件9的识别缺口区92渐渐偏离该喷射点胶头20，但仍部分朝向该喷射点胶头20，改为位置P4朝向该喷射点胶头20。由于该晶片组合件9的倾斜角度θ2的斜率等于多个胶滴G在预定区间D内的路径的斜率S2。因此，多个胶滴G可以喷在识别缺口区92的位置P4。换言之，在晶片组合件9转动的过程中，识别缺口区92的上述位置P1、P2、P3、P4(待胶合处的不同点)都位于多个胶滴G在预定区间D内的路径上，因此多个胶滴G可以准确的落在识别缺口区92的待胶合处。

补充说明本实施例另一种更为准确的方式，依本案由图6A转到图6B的过程，当晶片组合件9面对该喷射点胶头20的待胶合处由位置P1改为位置P2，待胶合处的位置沿着Y轴，降低了P2-P1(Y轴分量)的垂直距离。此时，本实施例可以借由控制点胶头承载机台30，将喷射点胶头20沿着Y轴，降低P2-P1(Y轴分量)的垂直高度，借此胶滴也可以更为准确地落在待胶合处的位置P2。

当由图6B转到图6C的过程，晶片组合件9的待胶合处的位置沿着Y轴，降低了P3-P2(Y轴分量)的垂直距离。此时，本实施例可以借由控制点胶头承载机台30，将喷射点胶头20沿着Y轴，降低P3-P2(Y轴分量)的垂直高度，借此胶滴更为准确地落在待胶合处的位置P3。

当由图6C转到图6D的过程，晶片组合件9的待胶合处的位置沿着Y轴，升高P4-P3(Y轴分量)的垂直距离。此时，本实施例可以借由控制点胶头承载机台30，将喷射点胶头20沿着Y轴，升高P4-P3(Y轴分量)的垂直高度，借此胶滴更为准确地落在待胶合处的位置P4。

上述实施例的优点之一在于，晶片组合件9是倾斜摆置，因此在识别缺口区92内的待胶合处的高度变化更为明显，喷射点胶头20在高度调整上更为容易。

依上述类似的操作方式，喷射点胶头20也可以是倾斜喷胶，如图7A至图7D所示。

当晶片组合件9由图7A转到图7B的过程，晶片组合件9的待胶合处由位置P1改为位置P2，待胶合处的位置沿着Y轴，降低了P2-P1(Y轴分量)的垂直距离。此时，本实施例可以借由控制点胶头承载机台30，将喷射点胶头20沿着Y轴，降低P2-P1(Y轴分量)的垂直高度，借此胶滴更为准确地落在待胶合处的位置P2。

当由图7B转到图7C的过程，晶片组合件9的待胶合处的位置沿着Y轴，降低了P3-P2(Y轴分量)的垂直距离。此时，本实施例可以借由控制点胶头承载机台30，将喷射点胶头20沿着Y轴，降低P3-P2(Y轴分量)的垂直高度，借此胶滴更为准确地落在待胶合处的位置P3。

当由图7C转到图7D的过程，晶片组合件9的待胶合处的位置沿着Y轴，升高P4-P3(Y轴分量)的垂直距离。此时，本实施例可以借由控制点胶头承载机台30，将喷射点胶头20沿着Y轴，升高P4-P3(Y轴分量)的垂直高度，借此胶滴更为准确地落在待胶合处的位置P4。

本发明的特点及功能在于，可调整点胶角度的点胶机构，将待加工件倾斜的摆放，并控制胶滴准确地喷射至待加工件的待胶合处。另外，本发明也可调整一喷射点胶头的初始射出角度，以配合待加工件的倾斜角度，借此控制胶滴准确地喷射至待加工件的待胶合处。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种可调整点胶角度的点胶机构，朝向一晶片组合件进行点胶，该晶片组合件的待胶合处具有一识别缺口区及一圆周区，其特征在于，该可调整点胶角度的点胶机构包括：

一固持转动装置，包括一固持单元以固持该晶片组合件、一角度调整单元以调整该晶片组合件呈一倾斜角度及一转动单元以转动该晶片组合件；

一喷射点胶头，朝向该晶片组合件的多个待胶合处喷射多个胶滴；以及

一点胶头承载机台，以承载该喷射点胶头并控制该喷射点胶头的初始射出角度；

其中该晶片组合件的该倾斜角度的斜率等于所述多个胶滴在一预定区间内的路径的斜率；其中该预定区间为沿着该晶片组合件的直径经过该晶片组合件的圆周并穿过该识别缺口区的底部的最短距离。

2.如权利要求1所述的可调整点胶角度的点胶机构，还包括一转接单元可分离地结合于该晶片组合件，该转接单元包含一胶膜及一承载板，该胶膜贴附于该晶片组合件的一侧；该承载板贴附于该胶膜；其中该固持单元结合于该承载板，其中该角度调整单元倾斜该承载板以调整该晶片组合件呈一倾斜角度；该转动单元以转动该固持单元并带动该晶片组合件。

3.如权利要求1所述的可调整点胶角度的点胶机构，其中所述多个胶滴的路径通过一垂直于该晶片组合件且经过该晶片组合件的中心的平面。

4.如权利要求1所述的可调整点胶角度的点胶机构，进一步包括一摄像模块，该摄像模块包含一俯视镜头及一侧视镜头，所述俯视镜头设于该晶片组合件上方并拍摄所述多个待胶合处位置信息，所述测试镜头置于该晶片组合件的侧面且邻近该喷射点胶头，该侧视镜头拍摄该喷射点胶头的所述多个胶滴的路径。

5.如权利要求4所述的可调整点胶角度的点胶机构，进一步包括一信息处理模块电性连接该摄像模块的该侧视镜头，以取得所述多个胶滴的路径的斜率信息；该信息处理模块还电性连接该固持转动装置，以控制该角度调整单元，借此调整该晶片组合件的斜率等于所述多个胶滴在该预定区间内的路径的斜率。

6.如权利要求5所述的可调整点胶角度的点胶机构，其中该信息处理模块还电性连接该点胶头承载机台，该信息处理模块控制该点胶头承载机台以调整该喷射点胶头的初始射出角度，以调整所述多个胶滴在上述预定区间内的路径的斜率。

7.如权利要求6所述的可调整点胶角度的点胶机构，其中该喷射点胶头的初始射出方向平行于水平面。

8.如权利要求6所述的可调整点胶角度的点胶机构，其中该喷射点胶头的初始射出方向倾斜于水平面。

9.如权利要求1所述的可调整点胶角度的点胶机构，其中该晶片组合件的该倾斜角度小于正负30度。

10.如权利要求1所述的可调整点胶角度的点胶机构，其中该喷射点胶头的胶滴以第一喷出频率喷在该圆周区，并以第二喷出频率喷在该识别缺口区，其中该第二喷出频率大于该第一喷出频率。