CN117912986A - 旋转裸片台装置以及包括其的裸片键合机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开旋转裸片台装置以及包括其的裸片键合机，并包括能够以垂直方向的轴为中心旋转的旋转框架以及旋转框架上的裸片台。裸片台以轴为中心沿着圆周方向彼此隔开，从而若旋转框架旋转，则裸片台移动为依次位于第一传送位置和第二传送位置，并将裸片从第一传送位置移送到第二传送位置。键合单元为了装载到基板而拾取移送到第二传送位置的裸片。本发明的旋转框架底板和裸片台配置区域之间为空余区域，用于获取通过键合单元拾取的裸片的下面图像的图像获取模组在空余区域保持静止状态。若位于第二传送位置的裸片台移动到第一传送位置，从而拾取的裸片的下面暴露于图像获取模组，则图像获取模组获取拾取的裸片的下面图像。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及用于执行裸片键合工艺(die bonding process)的裸片键合机。
背景技术
若想制造半导体设备(semiconductor device)，则需要执行各种工艺，作为其中之一，有组装封装件(package)的工艺。通常，组装封装件的工艺包括划片半导体晶圆(semiconductor wafer)而个别化为多个裸片的划片工艺(dicing process)以及将通过这种划片切片工艺获得的裸片装载到引线框架(lead frame)、PCB(printed circuit board)等的基板的裸片键合工艺。在此，用于执行裸片键合工艺而使用的设备为裸片键合机。
键合设备即裸片键合机包括裸片供应装置以及裸片键合装置。裸片供应装置将要装载到基板的裸片供应到裸片键合装置，裸片键合装置将来自裸片供应装置的裸片装载到基板。为此，裸片供应装置包括将裸片从拾取位置拾取并移送的裸片传送单元(dietransfer unit)，裸片键合装置包括拾取裸片供应装置所供应的裸片而移送到键合位置，并施加用于装载到基板的压力的键合单元。
裸片传送单元包括传送头(transfer head)，传送头构成为通过垂直移动和水平移动在拾取位置和目标位置之间往返的同时将裸片从拾取位置移送到目标位置。由此，以往的裸片键合机在缩短用于将裸片供应到裸片键合装置的裸片移送步骤所需的时间方面必然会受到限制。
在将裸片从拾取位置移送到键合位置的一系列过程中，执行针对裸片的上面或者下面的视觉检查。但是，这种视觉检查在现有的裸片键合机中可能会成为使裸片的移送路径复杂或者延迟裸片的移送的因素。
(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2017-0042955号(2017.04.20)
(专利文献2)韩国公开专利公报第10-2019-0019286号(2019.02.27)
(专利文献3)韩国注册专利公报第10-2391432号(2022.04.27)
发明内容
本发明的实施例要提供在裸片键合工艺的速度上升以及在效率提高方面更有利的裸片键合机。
本发明所要解决的问题不限于此，本领域技术人员可以从以下的记载明确地理解未提及的其它问题。
根据本发明的实施例，可以是，提供一种旋转裸片台装置，包括：旋转框架(rotaryframe)，能够以垂直轴为中心旋转，并具有裸片移送区域以及配置在所述裸片移送区域的下方的空余区域(empty area)；框架驱动单元，使所述旋转框架旋转；多个裸片台(diestage)，提供为在所述裸片移送区域沿着以所述垂直轴为中心的圆周方向隔开间隔，并根据所述旋转框架的旋转依次位于第一传送位置和第二传送位置，从而移送裸片；以及下视觉单元，利用在所述空余区域相对于所述旋转框架的旋转保持静止状态且位于所述第二传送位置的下方的图像获取模组，获取针对通过键合单元从所述第二传送位置拾取的所述裸片的下面图像。
可以是，在所述键合单元从所述第二传送位置拾取所述裸片之后，若拾取的所述裸片的所述下面随着所述旋转框架的旋转暴露于所述图像获取模组，则所述下视觉单元获取所述下面图像。
可以是，所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，所述下视觉单元包括配置为在旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像的相机模组。可以是，所述下视觉单元还包括：位置调节模组，使所述镜模组在水平方向上移动而调节所述镜模组相对于拾取的所述裸片的位置。可以是，所述相机模组针对拾取的所述裸片的所述下面利用所述镜模组进行拍摄的拍摄路径为直角。
或者，可以是，所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而拍摄拾取的所述裸片的所述下面的相机模组。在此，可以是，所述下视觉单元还包括：距离调节模组，调节所述相机模组相对于拾取的所述裸片的距离。
可以是，多个所述裸片台沿着所述圆周方向以相同的配置角度配置，所述框架驱动单元使所述旋转框架以所述配置角度的单位旋转而使多个所述裸片台以所述配置角度的单位移动，所述第一传送位置以及所述第二传送位置设定为能够使以所述配置角度的单位移动的多个所述裸片台依次存在。
可以是，所述旋转框架包括：框架基底，提供为能够以所述垂直轴为中心旋转，并提供配置在所述空余区域的下方的底板；以及支承件，提供在所述底板，并支承多个所述裸片台而使所述多个所述裸片台保持在所述空余区域的上方的所述裸片移送区域。
可以是，所述支承件以个别地支承多个所述裸片台的方式具备为多个，并配置在所述裸片台的每一个的外侧而覆盖多个所述裸片台。关于此，可以是，所述镜模组将映照的像通过所述支承件之间的空间向侧方反射，所述相机模组配置为能够接收通过在支承件之间的所述空间向侧方反射的像。
或者，可以是，所述支承件配置在多个所述裸片台的内侧。
可以是，多个所述裸片台分别在上面设置通过吸附方式支承所述裸片的裸片支承部分。
可以是，所述裸片支承部分的每一个形成为具有对齐所述裸片的收容槽。
根据本发明的实施例，可以提供一种裸片键合机，包括：裸片传送单元，将裸片从拾取位置移送到第一传送位置；旋转裸片台装置，将通过所述裸片传送单元移送到所述第一传送位置的所述裸片移送到第二传送位置；键合单元，拾取通过所述旋转裸片台装置移送到所述第二传送位置的所述裸片而装载到基板，所述旋转裸片台装置包括：旋转框架，能够以垂直轴为中心旋转，并具有裸片移送区域以及配置在所述裸片移送区域的下方的空余区域；框架驱动单元，使所述旋转框架旋转；多个裸片台，提供为在所述裸片移送区域沿着以所述垂直轴为中心的圆周方向隔开间隔，并根据所述旋转框架的旋转依次位于所述第一传送位置和所述第二传送位置，从而移送裸片；以及下视觉单元，利用在所述空余区域相对于所述旋转框架的旋转保持静止状态且位于所述第二传送位置的下方的图像获取模组，获取针对通过所述键合单元从所述第二传送位置拾取的所述裸片的下面图像。
在根据本发明的实施例的裸片键合机中，可以是，所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，所述下视觉单元包括相机模组，所述相机模组配置为在所述旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像。
在根据本发明的实施例的裸片键合机中，可以是，多个所述裸片台能够分别姿势转换为在位于所述第一传送位置时倾斜为能够与位于所述第一传送位置的所述传送头相对的第一姿势或者水平的第二姿势。
在根据本发明的实施例的裸片键合机中，可以是，多个所述裸片台为了所述姿势转换分别以第二水平轴为中心通过裸片台驱动模组旋转，并设定为具有所述第二水平轴能够在所述第一传送位置与所述第一水平轴平行地存在的配置构造。
在根据本发明的实施例的裸片键合机中，可以是，多个所述裸片台在从所述第一传送位置移动到所述第二传送位置的期间，从所述第一姿势转换为所述第二姿势，并在从所述第二传送位置移动到所述第一传送位置的期间，从所述第二姿势转换为所述第一姿势。
根据本发明的实施例，可以是，提供一种裸片键合机，包括：晶圆台，支承持有裸片的晶圆；晶圆台驱动单元，使所述晶圆台在水平方向上移动而将所述裸片选择性地位于拾取位置；裸片传送单元，将所述裸片从所述拾取位置移送到第一传送位置；旋转裸片台装置，将通过所述裸片传送单元移送到所述第一传送位置的所述裸片移送到第二传送位置；以及键合单元，拾取通过所述旋转裸片台装置移送到所述第二传送位置的所述裸片而装载到基板，所述旋转裸片台装置包括：旋转框架，能够以垂直轴为中心旋转，并具有裸片移送区域以及配置在所述裸片移送区域的下方的空余区域；框架驱动单元，使所述旋转框架旋转；多个裸片台，提供为在所述裸片移送区域沿着以所述垂直轴为中心的圆周方向隔开间隔，并根据所述旋转框架的旋转而按照顺序设置在所述第一传送位置和所述第二传送位置，从而移送所述裸片；以及下视觉单元，利用在所述空余区域相对于所述旋转框架的旋转保持静止状态且位于所述第二传送位置的下方的图像获取模组，获取针对通过所述键合单元从所述第二传送位置拾取的所述裸片的下面图像，在所述键合单元从所述第二传送位置拾取所述裸片之后，若拾取的所述裸片的所述下面随着所述旋转框架的旋转暴露于所述图像获取模组，则所述下视觉单元获取所述下面图像，所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，所述下视觉单元包括配置为在旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像的相机模组，所述第一传送位置相比于所述拾取位置高的同时与所述拾取位置在水平方向上隔开，所述裸片传送单元包括：传送头，根据以所述拾取位置的上方的第一水平轴为中心的摆动运动位于所述拾取位置或者所述第一传送位置，从而移送所述裸片；摆动驱动模组，向所述传送头提供用于所述摆动运动的动力，多个所述裸片台能够姿势转换为在位于所述第一传送位置时倾斜为能够与位于所述第一传送位置的所述传送头相对的第一姿势或者水平的第二姿势。
课题的解决方法将通过以下描述的实施例、附图等将变得更加具体和明确。另外，以下可以追加提出除上述解决方法以外的各种解决方法。
根据本发明的实施例，可以获取上升的裸片移送速度，针对裸片的下面可以通过简单的结构没有延迟地检查裸片的移送，因此，可以大大提高每小时的生产量(unit perhour，UPH)。
根据本发明的实施例，可以提供一种轻便的同时紧凑，并且构造简单而易于制造的旋转裸片台装置。
本发明的效果不限于此，本领域技术人员可以从本说明书以及所附附图中明确地理解未提及的其它效果。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的实施例的裸片键合机的平面图。
图2至图6是示出在根据本发明的实施例的裸片键合机中将裸片供应到裸片键合装置的结构以及其工作的示意图。
图7以及图8是示出根据本发明的实施例的裸片键合机的旋转裸片台装置以及其工作的平面图。
图9以及图10分别是在图7的A方向以及B方向观察根据本发明的实施例的裸片键合机的旋转裸片台装置的部分截面图。
图11是示出图7等所示的裸片台的立体图。
(附图标记说明)
10：晶圆
20：裸片
30：基板
110：晶圆台
120：裸片顶出器
130：裸片传送单元
210：键合单元
300：旋转裸片台装置
310：旋转框架
320：框架驱动单元
330：旋转轴
340：裸片台
350：轴部件
360：托架
370：裸片台驱动模组
380：裸片视觉单元
具体实施方式
以下，参照所附附图，详细说明本发明的实施例，使得在本发明所属技术领域中具有通常知识的人能够容易地实施。然而，本发明可以以各种不同的形式实现，并不限于在这里说明的实施例。
在说明本发明的实施例时，当认为相关的公知功能或针对结构的具体说明可能不必要地模糊本发明的要旨时，省略其具体说明，对具有类似功能和作用的部分在整个附图中使用相同的符号。
说明书中使用的术语中至少有一部分是考虑到本发明的功能而定义的，因此根据用户、运营者的意图、惯例等会有所不同。因此，对于该术语，应以说明书整体内容为基础进行解释。另外，在说明书中，当包括任一个构成要件时，这意指除非有特别相反的记载，可以还包括其它构成要件，而不是排除其它构成要件。并且，当任一个部分与其它部分连接(或者结合)时，其不仅包括直接连接(或者结合)的情况，还包括隔着其它部件间接连接(或者结合)的情况。
另一方面，为了便于说明，在附图中，构成要件的尺寸或者形状、线的厚度等稍夸张地示出。
根据本发明的实施例的裸片键合机可以用于裸片键合工艺，并可以将裸片装载到引线框架、PCB等的基板。在此，要装载到基板的裸片可以根据工作性能等分别赋予等级。以及，这些裸片也可以装载到基板上的键合区域，也可以装载到已经装载于基板的其它裸片上。
在图1至图11示出根据本发明的实施例的裸片键合机的结构以及工作。
参照图1，根据本发明的实施例的裸片键合机包括用于供应要装载到基板30的裸片20的裸片供应装置100、将裸片20装载到基板30(基板上的键合区域或者选择性地装载到已经装载于基板的其它裸片上)的裸片键合装置200、配置在裸片供应装置100和裸片键合装置200之间的旋转裸片台装置300以及用于控制这种裸片供应装置100、裸片键合装置200以及旋转裸片台装置300的工作的控制单元(未示出)。
参照图1、图2、图7等，裸片20可以从拾取位置P1依次经由第一传送位置P21和第二传送位置P22移送到键合位置P3。裸片供应装置100可以将裸片20从拾取位置P1移送到第一传送位置P21，裸片键合装置200可以将裸片20从第二传送位置P22移送到键合位置P3。旋转裸片台装置300可以将裸片20从第一传送位置P21移送到第二传送位置P22。旋转裸片台装置300可以在第一传送位置P21从裸片供应装置100接收裸片20，并在第二传送位置P22将裸片20传送到裸片键合装置200。
如此，将裸片20从拾取位置P1移送到传送位置P21、P22并从传送位置P21、P22移送到键合位置P3的多阶段方式相比于将裸片20从拾取位置P1直接移送到键合位置P3的直接方式，可以保障上升的生产率。随着裸片20变薄或者变大，供应裸片20所需的时间(利用后述的裸片顶出器120和传送头131的裸片拾取时间)可能增加，从而裸片供应作业速度相比于裸片装载作业速度变慢很多。裸片20的多阶段方式移送在这种环境下也可以防止生产率降低。
参照图2等，裸片供应装置100包括支承晶圆10的晶圆台110、使晶圆台110在水平方向(例：X方向以及Y方向)上移动的晶圆台驱动单元(未示出)、用于使通过晶圆台110支承的晶圆10上的裸片20选择性地从晶圆10分离的裸片顶出器120以及移送通过裸片顶出器120分离的裸片20的裸片传送单元130。
参照图1、图2等，晶圆10包括通过在裸片键合工艺之前执行的划片工艺来个别化的裸片20，另外，包括附着有裸片20的划片胶带11以及用于保持划片胶带11的环形状的晶圆框架(wafer frame)12。划片胶带11的边缘部分可以附着在晶圆框架12的下面而通过晶圆框架12保持。个别化的裸片20可以配置在划片胶带11的中央部分上。
晶圆台110包括环形状的台基底(stage base)111、竖立在台基底111上的支承环(support ring)112以及提供在支承环112的周围的晶圆扩片器(wafer expander)113。支承环112在下方均匀支承能够伸长的划片胶带11的中央部分和边缘部分之间。晶圆扩片器113使晶圆框架12沿着相当于垂直方向(Z方向)的上下方向向下方移动，从而整体地伸长通过支承环112支承的划片胶带11，并放大附着在划片胶带11上的裸片20之间的空间。这种晶圆扩片器113的作用可以提高通过裸片顶出器120的裸片分离工作的准确性、效率性等。
晶圆扩片器113可以包括将晶圆框架12在多个位置分别夹紧或者不夹紧的框架夹具(frame clamp)以及用于使这些框架夹具沿上下方向(Z方向)移动的夹具升降模组。夹具升降模组可以配置在台基底111上。
晶圆台驱动单元可以使台基底111在水平方向上移动而使晶圆台110移动到目标位置。例如，晶圆台驱动单元可以使晶圆台110在水平方向上移动，从而使通过晶圆台110支承的晶圆10上的裸片20选择性地位于拾取位置P1。为此，裸片供应装置100可以包括用于检测通过晶圆台110支承的晶圆10上的裸片20中要装载到基板30的裸片20的晶圆视觉单元(未示出)，晶圆台驱动单元根据利用晶圆视觉单元的检测结果使晶圆台110在水平方向上移动，从而可以工作为使要装载到基板30的裸片20准确地位于拾取位置P1。
裸片顶出器120提供在晶圆台110的内部，并配置为在通过晶圆台110支承的晶圆10的下方与拾取位置P1相对。裸片顶出器120可以包括利用真空吸附划片胶带11的胶带吸附模组以及将位于拾取位置P1的裸片20通过上推(push-up)操作沿着上下方向向上方推举的顶出模组。这种裸片顶出器120为了将位于拾取位置P1的裸片20从晶圆10分离，在划片胶带11吸附在胶带吸附模组的状态下，将拾取位置P1的裸片20用顶出模组推举，从而从拾取位置P1的裸片20剥离划片胶带11。
参照图2至图4，裸片传送单元130包括用于拾取裸片顶出器120推举的裸片20的传送头131。第一传送位置P21位于晶圆台110的上方而高度比拾取位置P1高，并从拾取位置P1在水平方向(例：X方向)上隔开。裸片传送单元130构成为传送头131通过一定角度的摆动运动而在拾取位置P1和第一传送位置P21之间往返的同时将裸片20从拾取位置P1移送到第一传送位置P21。
具体地，裸片传送单元130还包括在拾取位置P1的上方在水平方向(例：Y方向)上提供的摆动轴132以及将用于将摆动运动所需的驱动力提供到传送头131的摆动驱动模组133，从而可以使传送头131以摆动轴132为中心摆动。并且，裸片传送单元130还包括线性致动器134，从而可以使传送头131在相对于摆动轴132隔开且接近的方向上移动。例如，通过线性致动器134，可以使传送头131在以摆动轴132为中心的半径方向上移动。
摆动驱动模组133可以包括使摆动轴132在两个方向上旋转的旋转马达。线性致动器134可以包括做直线运动的移动体，并具有第一端部以及第二端部，第一端部(固定端)提供在摆动轴132上，第二端部(自由端)持有移动体。传送头131可以提供到线性致动器134的第二端部。这种传送头131可以以吸附方式拾取并持有裸片20。
在观察的裸片传送单元130中，为了将裸片20从拾取位置P1移送到第一传送位置P21，位于拾取位置P1的传送头131可以在吸附前端与拾取位置P1相对的拾取姿势下，与拾取位置P1上的裸片20通过性致动器134接近，从而拾取拾取位置P1上的裸片20。此时，裸片20的上面被吸附到传送头131的吸附前端。传送头131在拾取裸片20之后，为了避免与裸片顶出器120的干扰，可以通过线性致动器134上升之后，通过摆动驱动模组133旋转，从而移动到第一传送位置P21而位于第一传送位置P21。若这样传送头131构成为利用摆动运动将裸片20从拾取位置P1移送到第一传送位置P21，则相比于利用垂直移动和水平移动的现有的裸片移送方式，可以保障上升的裸片20的移送速度。
参照图1，包括通过划片工艺个别化的裸片20的晶圆10收纳在盒子(cassette)40中。当然，盒子40可以构成为能够收纳多个晶圆10。裸片供应装置100可以还包括装载盒子40的装载端口(load port)140以及将从装载端口140上的盒子40引出的晶圆10装载到晶圆台110上的晶圆移送单元150。为了将引出的晶圆10装载到晶圆台110上，引出的晶圆10可以沿着晶圆移送导轨160在水平方向(例：X方向)上移动，晶圆台110可以通过前面提及的晶圆台驱动单元向沿着晶圆移送导轨160移动的晶圆10侧移动(例：Y方向移动)。
第二传送位置P22的高度可以与第一传送位置P21的高度事实上相同。第二传送位置P22可以是设定为从第一传送位置P21在水平方向(例：Y方向)上隔开且相对于键合位置P3相比于第一传送位置P21近的位置(第一传送位置和键合位置之间的距离>第二传送位置和键合位置之间的距离)。参照图1、图5等，裸片键合装置200包括拾取移送到如此与键合位置P3接近的第二传送位置P22的裸片20并将裸片20装载到基板30的键合单元210以及支承键合位置P3上的基板30的键合台220。键合单元210可以迅速移送裸片20相当于第二传送位置P22与键合位置P3接近的程度。
键合单元210包括从第二传送位置P22拾取裸片20的键合头211以及用于移动键合头211的键合头驱动模组。键合头驱动模组可以由使键合头211在垂直方向上移动的键合头垂直驱动模组212以及使键合头211在水平方向(例：Y方向)上移动的键合头水平驱动模组213构成。键合单元210可以是，键合头211在于水平方向(例：Y方向)上彼此隔开的第二传送位置P22和键合位置P3之间移动。键合单元210通过键合头211拾取裸片20的工作以及键合头驱动模组(参照212、213)使键合头211在垂直方向和水平方向上移动的工作，可以将裸片20从第二传送位置P22移送到键合位置P3，并向裸片20施加用于将裸片20装载到基板30的压力。
键合头211可以包括将裸片20通过吸附方式拾取并持有的键合工具(bondingtool)以及用于将持有键合工具的裸片20加热到键合温度的加热器(heater)。键合头211可以构成为将加热器的热通过键合工具传递到裸片20。键合头垂直驱动模组212可以与键合头211连接，键合头水平驱动模组213可以与键合头垂直驱动模组212连接。键合台220可以将支承的基板30加热到键合温度。
基板30收纳在料盒(magazine)内。基板30从第一料盒50供应到键合位置P3，裸片20的装载结束之后收纳在第二料盒55中。裸片键合装置200可以还包括基板移送单元230。基板移送单元230可以将基板30从第一料盒50移送到键合台220上，并可以将基板30从键合台220移送到第二料盒55。基板30可以在于水平方向(例：X方向)上彼此隔开的第一料盒50和第二料盒55之间，根据基板移送导轨240的引导更准确地移动。基板移送单元230可以包括夹住或者不夹住基板30的至少一个以上的夹钳(gripper)231以及使夹钳231在水平方向(例：X方向)上移动的夹钳驱动模组232。
参照图2、图7至图10，旋转裸片台装置300包括旋转轴330、旋转框架310、框架驱动单元320、多个裸片台340以及裸片视觉单元380。虽然未示出，但旋转裸片台装置300可以通过固定构造物设置，以使得稳定地位于晶圆台110的上方。
旋转轴330提供在垂直方向(例：Z方向)上。在图9中，附图标记A1是垂直轴(vertical axis)。旋转轴330配置在垂直轴A1上。旋转框架310提供在旋转轴330上，框架驱动单元320构成为使旋转轴330旋转，从而使旋转框架310以垂直轴A1为中心旋转。框架驱动单元320可以使旋转轴330仅在一个方向上旋转。提及的固定构造物也可以将旋转轴330以能够旋转的方式支承，也可以支承框架驱动单元320。
框架驱动单元320可以包括旋转马达。作为一例，框架驱动单元320可以具有旋转马达直接连接到旋转轴330的结构。作为另一例，框架驱动单元320可以构成为还包括将来自旋转马达的旋转力传送到旋转轴330的动力传送模组。动力传送模组也可以是利用齿轮的类型，也可以是利用皮带或者链条的类型。
如图9等所示，旋转框架310包括提供底板的框架基底311。框架基底311可以是中央部分提供到旋转轴330的上端部分而以垂直轴A1为中心旋转。这种旋转框架310具有从底板向上方隔开的裸片移送区域313以及裸片移送区域313和底板之间的空余区域314。裸片移送区域313和空余区域314沿上下彼此相邻。
裸片台340全部位于裸片移送区域313而从旋转框架310的底板向上方隔开相当于空余区域314的尺寸，另外，隔开间隔排列为沿着以垂直轴A1为中心的圆周方向彼此隔开。裸片台340可以恒定地配置为朝向垂直轴A1，且配置高度彼此相同。旋转框架310还包括以竖立在底板的形式提供的支承件312，支承件312可以稳定地支承裸片台340而使裸片台340保持在裸片移送区域313。
图7以及图8示出为裸片台340具备为两个，但裸片台340的具备数量不限于此，也可以是三个以上。裸片台340根据事先设置的配置角度(以下，称为设定角度。)沿着圆周方向以相同间隔配置。例如，当裸片台340为两个时，设定角度为180度，当裸片台340为三个时，设定角度为120度，当裸片台340为四个时，设定角度为90度。
旋转框架310通过框架驱动单元320以设定角度的单位旋转。例如，若裸片台340为两个，则框架驱动单元320使旋转框架310以180度单位旋转。当然，通过这种旋转框架310的步进旋转，裸片台340以设定角度的单位移动。
参照图7至图9，裸片台340可以通过设定角度的单位的旋转移动依次位于第一传送位置P21和第二传送位置P22。在此，从第一传送位置P21到第二传送位置P22的旋转移动和从第二传送位置P22到第一传送位置P21的旋转移动可以反复。当然，第一传送位置P21以及第二传送位置P22设置为具有能够依次设置这种裸片台340的配置构造。
裸片台340可以以吸附方式分别支承裸片20。参照图7、图8以及图11，裸片台340具有用于以吸附方式分别支承裸片20的裸片支承部分341。裸片支承部分341设置在裸片台340的上面。裸片支承部分341全部形成为对齐裸片20的收容槽的形状。裸片台340以收容在收容槽的状态分别支承裸片20。收容槽可以形成为与裸片20对应的形状而对齐裸片20的方向等。裸片台340分别在裸片支承部分341即收容槽的底板设置通过真空吸附裸片20的一个以上的吸附孔342。
参照图3，从拾取位置P1移动到第一传送位置P21的传送头131从拾取姿势转换到传送姿势。传送头131可以在拾取姿势(参照图2)时为垂直状态，可以在传送姿势时相对于垂直方向以预先设定的角度倾斜的状态。可以是，裸片台340在第一传送位置P21从传送头131接收裸片20(参照图3)，并将接收的裸片20通过设定角度的单位的旋转移动移送到第二传送位置P22(参照图4)，在第二传送位置P22将移送的裸片20传送到键合头211(参照图5)。如此，裸片台340为了从传送头131接收裸片20且将裸片20传送到键合头211，可以独立实现转换为第一姿势和第二姿势的姿势转换。
参照图3以及图10，可以是，第一姿势作为为了裸片台340在第一传送位置P21更准确地从传送头131接收裸片20的姿势，可以是当第一姿势的裸片台340位于第一传送位置P21时，倾斜为能够与位于第一传送位置P21的传送姿势的传送头131相对的状态。参照图5以及图10，第二姿势作为为了裸片台340在第二传送位置P22将裸片20更稳定地传送到键合头211的姿势，可以是当第二姿势的裸片台340位于第二传送位置P22时，能够与位于第二传送位置P22的键合头211相对水平的状态。
当裸片台340位于第一传送位置P21且转换为第一姿势时，裸片支承部分341与位于第一传送位置P21的传送头131的吸附前端相对。传送头131与相对的裸片支承部分341通过线性致动器134的运行接近，将从拾取位置P1移送的裸片20放置在接近的裸片支承部分341。由此，裸片20以对齐状态收容到裸片支承部分341。此时，裸片20的下面吸附在裸片支承部分341。
当裸片台340位于第二传送位置P22且转换为第二姿势时，裸片支承部分341与位于第二传送位置P22的键合头211的键合工具相对。如此，键合头211与相对的裸片支承部分341通过键合头垂直驱动模组212接近，接近的裸片支承部分341拾取从第一传送位置P21移送的裸片20。此时，裸片20的上面吸附在键合工具。
参照图7至图10等，为了裸片台340的姿势转换，旋转裸片台装置300还包括轴部件350、旋转托架360以及裸片台驱动模组370。如图9所示，裸片台340分别以水平轴(horizontal axis)A2为中心旋转。
轴部件350分别配置在水平轴A2上。旋转托架360分别与裸片台340结合。旋转托架360的每一个包括提供在水平方向的轴部件350上的垂直部件以及从垂直部件的上端向内侧延伸而前端朝向垂直轴A1的水平部件。在各水平部件上配置裸片台340。裸片台驱动模组370分别使轴部件350旋转。支承件312通过支承裸片台驱动模组370支承为将裸片台340能够以水平轴A2为中心旋转。支承件312配置在裸片台340的外侧。支承件312可以将裸片台340在外侧覆盖，从而保护裸片台340以及通过其支承的裸片20免受异物、外力等的影响。为了轻量化，支承件312分为多个，以使得个别地支承裸片台340，并且分别设置在裸片台340的外侧并沿着圆周方向彼此隔开。裸片台驱动模组370配置在垂直部件和支承件312之间。
根据旋转托架360分别由垂直部件和水平部件构成的方面以及裸片台340分别提供到水平部件上的方面等，在旋转框架310的空余区域314中，裸片台340的下方仍然沿着圆周方向保持空余空间。裸片视觉单元380构成为能够获得针对裸片20的下面的视觉检查的图像。为此，裸片视觉单元380包括获取针对通过键合头211从第二传送位置P22拾取的裸片20的下面图像的图像获取模组382。图像获取模组382在空余区域314中位于第二传送位置P22的下方。
相对于旋转框架310通过框架驱动单元320以设定角度的单位旋转的状态，图像获取模组382在旋转框架310的空余区域314中保持为静止的状态。关于此，图像获取模组382可以通过包括在垂直轴A1上在垂直方向上提供的固定轴(stationary shaft)的固定模组来固定位置。固定轴可以配置为贯通旋转轴330的中心。在固定轴的外周和旋转轴330的内周之间介有轴承等，从而相对于固定轴静止，旋转轴330可以以垂直轴A1为中心旋转。固定模组可以还包括提供在固定轴的模组支架。模组支架可以配置在固定轴的上端部分。模组支架可以与图像获取模组382连接而使图像获取模组382保持为静止的状态。
裸片台340在从第一传送位置P21移动到第二传送位置P22的过程中，从倾斜的第一姿势转换为水平的第二姿势。旋转框架310以设定角度旋转之后待机。在旋转框架310待机期间，键合头211拾取位于第二传送位置P22的裸片台340上的裸片20。在旋转框架310待机期间，第二传送位置P22上的裸片台340保持在图像获取模组382的上方，因此阻断键合头211和图像获取模组382之间(参照图5、图7、图9等)。
裸片台340在从第二传送位置P22移动到第一传送位置P21的过程中，从第二姿势转换为第一姿势。在键合头211拾取裸片20之后，若使旋转框架310以设定角度旋转，则阻断图像获取模组382的上方的裸片台340从第二传送位置P22脱离，图像获取模组通过键合头211拾取的裸片20暴露于图像获取模组382，直到图像获取模组382的上方被下一个裸片台340阻断为止(参照图6、图8等)。如此，当裸片视觉单元380通过键合头211拾取的裸片20在裸片台340的旋转移动过程中暴露于图像获取模组382时，可以拍摄并获得针对裸片20的下面的图像。
图像获取模组382是为了获取裸片20的下面图像，从而具有映照针对通过键合头211拾取的裸片20的下面的像并将其向侧方反射的镜子的镜模组。镜模组382配置为将针对映照在镜子的裸片20的下面的像，通过沿着圆周方向彼此隔开的支承件312之间的空余空间向侧方反射。裸片视觉单元380还包括相机模组381。相机模组381通过前面提及的固定构造物等来设置为位于旋转框架310的周围。相机模组381配置为能够接收从通过支承件312之间的空余空间向侧方反射的镜模组382的像。
获得裸片20的下面图像的相机模组381配置在旋转框架310的侧方的结构可以防止旋转裸片台装置300的上下尺寸增大，并且可以防止裸片移送路径延伸。若相机模组381配置在裸片台340的下方，则为了获取相机模组381的作业距离(working distance，WD)，旋转裸片台装置300的上下尺寸变大，从而可能在将旋转裸片台装置300与拾取位置P1接近地设置在晶圆台110的上方的方面受到限制。若旋转裸片台装置300的上下尺寸变大，从而产生旋转裸片台装置300从拾取位置P1在水平方向上变远的现象、第一传送位置P21和拾取位置P1之间的高度差变大的现象等，则裸片移送路径延长而裸片移送速度可能变慢。
为了提高针对裸片20的下面的拍摄图像的质量，优选地，相机模组381相对于通过键合头211拾取的裸片20的下面利用镜模组382来拍摄的拍摄路径(光轴)如图6所示那样以直角折射。
通过键合头211拾取的裸片20根据尺寸或者针对键合工具的吸附位置，下面的整体可能不映照在镜模组382。因此，虽然未示出，但裸片视觉单元380可以还包括使镜模组382在水平方向(例：X方向以及Y方向)上精确地移动而调节镜模组382相对于通过键合头211拾取的裸片20的位置的位置调节模组。通过这样的位置调节模组，可以容易地变更镜模组382相对于通过键合头211拾取的裸片20的下面的位置关系，从而将针对通过键合头211拾取的裸片20的下面更准确的像提供到相机模组381。
如所观察的那样构成的根据本发明的实施例的裸片键合机可以是，裸片台340沿着以垂直轴A1为中心的圆周方向以设定角度的单位旋转，从而依次位于第一传送位置P21和第二传送位置P22，因此可以将裸片20没有延迟地从裸片供应装置100移送到裸片键合装置200，在此过程中，临时保管裸片20，因此保障提高的作业速度。同时，如所观察的那样构成的根据本发明的实施例的裸片键合机可以是，裸片台340的每一个能够以水平轴A2为中心旋转且根据旋转方向转换为从裸片供应装置100接收裸片20的第一姿势和将裸片20传送到裸片键合装置200的第二姿势，因此将裸片20从第一传送位置P21移送到第二传送位置P22且临时保管的同时，顺利且准确地从裸片供应装置100接收裸片20而将裸片20顺利且稳定地传送到裸片键合装置200。另外，如所观察的那样构成的根据本发明的实施例的裸片键合机利用裸片台340的下方空间，获得针对通过键合头211拾取的裸片20的下面的视觉检查用图像，因此可以简单地抑制由于裸片视觉单元380引起的体积增大，并可以获得良好的图像。
另一方面，根据实施条件等，支承件312可以不配置在裸片台340的外侧而配置在裸片台340的内侧。这种变更不干涉支承件312在位置特征上的相机模组381和镜模组382之间的反射作用，因此可以自由地设定或者变更相机模组381和镜模组382的位置关系。
另一方面，图像获取模组382可以是相机模组而不是镜模组。作为图像获取模组382，相机模组为了获取针对裸片20的下面的图像，直接拍摄通过键合头211拾取的裸片20的下面。若构成为这样，则排除镜模组，因此可以简单构成裸片视觉单元380。关于此，根据实施条件，可以变更相机模组(作为图像获取模组适用的相机模组)相对于通过键合头211拾取的裸片20的图像获取模组距离，因此通过相机模组获得的图像可能无法聚焦而不清晰。因此，相机模组(作为图像获取模组适用的相机模组)可以通过距离调节模组在垂直方向上精确地移动。距离调节模组可以使相机模组(作为图像获取模组适用的相机模组)移动而调节相机模组相对于通过键合头211拾取的裸片20的距离。
以上，对本发明进行了说明，但本发明不限于公开的实施例以及所附附图，本领域技术人员在不脱离本发明的技术构思的范围内进行各种变形。另外，在本发明的实施例中进行说明的技术构思也可以各自独立实施，也可以两个以上彼此组合而进行实施。
Claims (20)
1.一种旋转裸片台装置，包括：
旋转框架，能够以垂直轴为中心旋转，并具有裸片移送区域以及配置在所述裸片移送区域的下方的空余区域；
框架驱动单元，使所述旋转框架旋转；
多个裸片台，提供为在所述裸片移送区域沿着以所述垂直轴为中心的圆周方向隔开间隔，并根据所述旋转框架的旋转依次位于第一传送位置和第二传送位置，从而移送裸片；以及
下视觉单元，利用在所述空余区域相对于所述旋转框架的旋转保持静止状态且位于所述第二传送位置的下方的图像获取模组，获取针对通过键合单元从所述第二传送位置拾取的所述裸片的下面图像。
2.根据权利要求1所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
在所述键合单元从所述第二传送位置拾取所述裸片之后，
若拾取的所述裸片的所述下面随着所述旋转框架的旋转暴露于所述图像获取模组，
则所述下视觉单元获取所述下面图像。
3.根据权利要求1所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，
所述下视觉单元包括配置为在旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像的相机模组。
4.根据权利要求3所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述下视觉单元还包括：
位置调节模组，使所述镜模组在水平方向上移动而调节所述镜模组相对于拾取的所述裸片的位置。
5.根据权利要求3所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述相机模组针对拾取的所述裸片的所述下面利用所述镜模组进行拍摄的拍摄路径为直角。
6.根据权利要求1所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而拍摄拾取的所述裸片的所述下面的相机模组。
7.根据权利要求6所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述下视觉单元还包括：
距离调节模组，调节所述相机模组相对于拾取的所述裸片的距离。
8.根据权利要求1所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
多个所述裸片台沿着所述圆周方向以相同的配置角度配置，
所述框架驱动单元使所述旋转框架以所述配置角度的单位旋转而使多个所述裸片台以所述配置角度的单位移动，
所述第一传送位置以及所述第二传送位置设定为能够使以所述配置角度的单位移动的多个所述裸片台依次存在。
9.根据权利要求1所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述旋转框架包括：
框架基底，提供为能够以所述垂直轴为中心旋转，并提供配置在所述空余区域的下方的底板；以及
支承件，提供在所述底板，并支承多个所述裸片台而使多个所述裸片台保持在所述空余区域的上方的所述裸片移送区域。
10.根据权利要求9所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述支承件以个别地支承多个所述裸片台的方式具备为多个，
并配置在所述裸片台的每一个的外侧而覆盖多个所述裸片台。
11.根据权利要求10所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像，并通过所述支承件之间的空间向侧方反射的镜模组，
所述下视觉单元包括相机模组，所述相机模组配置为在所述旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像。
12.根据权利要求9所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述支承件配置在多个所述裸片台的内侧，
所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，
所述下视觉单元包括相机模组，所述相机模组配置为在旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像。
13.根据权利要求1所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
多个所述裸片台分别在上面设置通过吸附方式支承所述裸片的裸片支承部分。
14.根据权利要求13所述的旋转裸片台装置，其特征在于，
所述裸片支承部分的每一个形成为具有对齐所述裸片的收容槽。
15.一种裸片键合机，包括：
裸片传送单元，将裸片从拾取位置移送到第一传送位置；
旋转裸片台装置，将通过所述裸片传送单元移送到所述第一传送位置的所述裸片移送到第二传送位置；
键合单元，拾取通过所述旋转裸片台装置移送到所述第二传送位置的所述裸片而装载到基板，
所述旋转裸片台装置包括：
旋转框架，能够以垂直轴为中心旋转，并具有裸片移送区域以及配置在所述裸片移送区域的下方的空余区域；
框架驱动单元，使所述旋转框架旋转；
多个裸片台，提供为在所述裸片移送区域沿着以所述垂直轴为中心的圆周方向隔开间隔，并根据所述旋转框架的旋转依次位于所述第一传送位置和所述第二传送位置，从而移送裸片；以及
下视觉单元，利用在所述空余区域相对于所述旋转框架的旋转保持静止状态且位于所述第二传送位置的下方的图像获取模组，获取针对通过所述键合单元从所述第二传送位置拾取的所述裸片的下面图像。
16.根据权利要求15所述的裸片键合机，其特征在于，
所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，
所述下视觉单元包括相机模组，所述相机模组配置为在所述旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像。
17.根据权利要求15所述的裸片键合机，其特征在于，
所述第一传送位置相比于所述拾取位置高的同时与所述拾取位置在水平方向上隔开，
所述裸片传送单元包括：
传送头，根据以所述拾取位置的上方的第一水平轴为中心的摆动运动位于所述拾取位置或者所述第一传送位置，从而移送所述裸片；
摆动驱动模组，向所述传送头提供用于所述摆动运动的动力，
多个所述裸片台能够分别姿势转换为在位于所述第一传送位置时倾斜为能够与位于所述第一传送位置的所述传送头相对的第一姿势或者水平的第二姿势。
18.根据权利要求17所述的裸片键合机，其特征在于，
多个所述裸片台为了所述姿势转换分别以第二水平轴为中心通过裸片台驱动模组旋转，
并设定为所述第二水平轴在所述第一传送位置与所述第一水平轴平行地存在。
19.根据权利要求17所述的裸片键合机，其特征在于，
多个所述裸片台在从所述第一传送位置移动到所述第二传送位置的期间，从所述第一姿势转换为所述第二姿势，
并在从所述第二传送位置移动到所述第一传送位置的期间，从所述第二姿势转换为所述第一姿势。
20.一种裸片键合机，包括：
晶圆台，支承持有裸片的晶圆；
晶圆台驱动单元，使所述晶圆台在水平方向上移动而将所述裸片选择性地位于拾取位置；
裸片传送单元，将所述裸片从所述拾取位置移送到第一传送位置；
旋转裸片台装置，将通过所述裸片传送单元移送到所述第一传送位置的所述裸片移送到第二传送位置；以及
键合单元，拾取通过所述旋转裸片台装置移送到所述第二传送位置的所述裸片而装载到基板，
所述旋转裸片台装置包括：
旋转框架，能够以垂直轴为中心旋转，并具有裸片移送区域以及配置在所述裸片移送区域的下方的空余区域；
框架驱动单元，使所述旋转框架旋转；
多个裸片台，提供为在所述裸片移送区域沿着以所述垂直轴为中心的圆周方向隔开间隔，并根据所述旋转框架的旋转而按照顺序设置在所述第一传送位置和所述第二传送位置，从而移送所述裸片；以及
下视觉单元，利用在所述空余区域相对于所述旋转框架的旋转保持静止状态且位于所述第二传送位置的下方的图像获取模组，获取针对通过所述键合单元从所述第二传送位置拾取的所述裸片的下面图像，
在所述键合单元从所述第二传送位置拾取所述裸片之后，若拾取的所述裸片的所述下面随着所述旋转框架的旋转暴露于所述图像获取模组，则所述下视觉单元获取所述下面图像，
所述图像获取模组是为了获取所述下面图像而映照针对拾取的所述裸片的所述下面的像并向侧方反射的镜模组，所述下视觉单元包括配置为在旋转框架的周围能够接收通过所述镜模组反射的像的相机模组，
所述第一传送位置相比于所述拾取位置高的同时与所述拾取位置在水平方向上隔开，
所述裸片传送单元包括：
传送头，根据以所述拾取位置的上方的第一水平轴为中心的摆动运动位于所述拾取位置或者所述第一传送位置，从而移送所述裸片；
摆动驱动模组，向所述传送头提供用于所述摆动运动的动力，
多个所述裸片台能够姿势转换为在位于所述第一传送位置时倾斜为能够与位于所述第一传送位置的所述传送头相对的第一姿势或者水平的第二姿势。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020220133435A KR20240053395A (ko) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 다이 본더 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=90691161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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