CN201063335Y - 用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型揭示一种用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其为用于将半导体芯片安装并固定在衬底或导线架的封装设备。所述装置包含第一进出料输送单元、第二进出料输送单元和芯片取放模块，其中所述第一进出料输送单元和所述第二进出料输送单元轮替地使用进出料端来将衬底传送到所述芯片取放模块的芯片放置位置处。当所述第一进出料输送单元或所述第二进出料输送单元上的衬底在所述芯片放置位置处完成芯片安装时，所述第一进出料输送单元或所述第二进出料输送单元会将完成粘晶后的所述衬底退回所述进出料端。

Description

用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，且具体地说，涉及一种用于半导体封装制程中的粘晶(die bonding)装置。
背景技术
在整个半导体封装制程中，紧接在晶片切割之后的制程是粘晶(或称为固晶、上片或粘片)制程，其将晶片上因切割道切开后的各独立晶粒依序取放到导线架或衬底上，并通过银胶或胶带将导线架和晶粒相互稳固结合。
图1为常规粘晶机的主要机构示意图。衬底5由输送导轨19左边进料端加载，依序载入的多个衬底5由进料夹爪17向输送导轨19的出料端传送。衬底5会经过装粘胶的注射筒状容器8和点胶头9下方，容器8内的粘胶会经由点胶头9吐出到衬底5上的各单元。另外，取放机构11会依序拿取晶片15上的晶粒10，所述晶片15固定在薄膜上，而通过扩张机构12使薄膜拉伸而将晶粒10彼此距离拉开。被取放机构11拿起的晶粒10会移到输送导轨19端，并向下运动直到将晶粒10固定到衬底5上的胶材。
由于晶粒10固定在衬底5上需要花费较多时间，尤其是对于较大面积的晶粒10更是需要较多时间才能使胶材合适地挤出到四周。如果将胶材换为聚乙酰胺(polyimide)材质的胶带，那么每个晶粒10需要更多时间，约需要压合2到3秒才能使晶粒10与衬底5有效结合，因此很明显晶粒10压合过程会成为所述常规粘晶机的瓶颈动作，即每小时产出量(unit per hour；UPH)会受到影响而降低。当使用胶带是结合晶粒10与衬底5的物质时，每小时产出量甚到低于1200个。
常规粘晶机除了单位时间产量不好之外，其所运用的进料夹爪17受到衬底5翘曲问题的严重考验。所述进料夹爪17是以接力方式交替传输到出料端，衬底5翘曲经常造成进料夹爪17交替换手时无法正确夹紧而定位，因此造成衬底5与输送导轨19间碰撞而卡料，甚到衬底5上的晶粒10因刮伤或晶崩而需要报废。所述粘晶机所能处理衬底5的尺寸范围受到单个输送导轨19的设计限制，使得特殊尺寸的衬底5或导线架往往需要较长时间进行改机，或者已超出输送导轨19可接受的尺寸规格。另外，进料端与出料端位于粘晶机的相对两侧，因此操作人员需要由所述距离最远的相对两侧进行进料和卸料。尤其是当粘晶机非全自动设计时，需要加倍的人力负责粘晶机的操作。
综上所述，封装设备市场上急需要一种能显著提升单位时间产量的用于安装半导体芯片的装置，并且还要降低粘晶制程中不该有的停机率和报废率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其通过多轨进料和输送导线架或衬底，如此通过多轨输送线间的交替进行粘晶和点胶动作，就能有效省去衬底在常规单个输送导轨依序粘晶和点胶的等待时间，进而提升所述装置的单位时间产量。
本实用新型的另一目的在于提供一种同侧进料和卸料的粘晶装置，操作人员不需要来往移动就能完成进料和卸料的动作，可有效提升操作人力与粘晶装置比例。
本实用新型的另一目的在于提供一种没有交接传送动作的进料和卸料输送的粘晶装置，可避免衬底传送过程中被卡料或遭干涉的风险，以及减少交接传送动作中因摩擦产生的粉尘。
为达到上述目的，本实用新型揭示一种用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其用于将多个半导体芯片粘固在多个封装载体上，其特征在于包含：芯片取放模块，将所述半导体芯片固定在已送到定位的所述封装载体表面；和多个进出料输送单元，分别轮替地将位于进出料端的所述多个封装载体传送到所述芯片取放模块处，并将已固定所述半导体芯片的所述封装载体轮替地送回所述进出料端。
本实用新型还揭示一种用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其为用于将半导体芯片安装固定在封装载体(例如：衬底或导线架)的封装设备。所述装置包含第一进出料输送单元、第二进出料输送单元和芯片取放模块，其中所述第一进出料输送单元和所述第二进出料输送单元轮替地使用进出料端将封装载体传送到所述芯片取放模块的芯片放置位置处。当所述第一进出料输送单元或所述第二进出料输送单元上的封装载体在所述芯片放置位置处完成芯片安装时，所述第一进出料输送单元或所述第二进出料输送单元会将完成粘晶后的所述封装载体退回所述进出料端。
本实用新型的多进料导轨的装置，其通过多轨进料和输送导线架或衬底，如此通过多轨输送线间的交替进行粘晶和点胶动作，就能有效省去衬底在常规单个输送导轨依序粘晶和点胶的等待时间，进而提升所述装置的单位时间产量。另外，本实用新型的多进料导轨的装置没有交接传送导线架的动作，可避免衬底传送过程中被卡料或遭干涉的风险，以及减少交接传送动作中因摩擦产生的粉尘。
附图说明
图1为常规粘晶机的主要机构示意图；
图2为本实用新型用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置的立体图；和
图3为本实用新型物料传送模块的示意图。
具体实施方式
图2为本实用新型用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置的立体图。安装半导体芯片的装置20主要包含物料传送模块29和芯片取放模块24。物料传送模块29包括至少第一进出料输送单元291和第二进出料输送单元292，所述两个输送单元(本实用新型并不限于两个输送单元，多个输送单元也是本实用新型的主张)轮替地将衬底80或导线架(统称为封装载体)传送到芯片取放模块24的芯片放置位置处。当第一进出料输送单元291和第二进出料输送单元292其中一者在芯片放置位置处与芯片间进行结合固定，同时另一已完成粘晶步骤的输送单元可回到左边的进出料端进行卸料(如图2所示)、承载下一片衬底80或在点胶模块25的点胶位置处接收定量吐出的粘胶70。在点胶位置处上方有点胶视觉单元28确认衬底80上各封装单元的粘胶图型，以避免胶量过少或过多的现象发生。另外，可在衬底80或导线架上预先贴合胶带，通过加温使胶带产生粘性而安装芯片91。
当在等待芯片取放模块24将多个芯片91依序粘合在衬底80的期间，承载下一片衬底80的第二输送单元292可将衬底80移送到点胶模块25下方接受吐出的粘胶70。如此通过多轨输送线间的交替进行粘晶过程，就能有效省去衬底80的等待时间，进而提升所述装置20的单位时间产量。由于第一进出料输送单元291或第二进出料输送单元292直接将衬底80传送到芯片取放模块24处，因此没有交接传送的动作会造成卡料或干涉的风险，尤其适用于薄型或翘曲量较大的衬底80。
芯片取放模块24中有取放头241会依序拿取晶片90上的芯片91，所述晶片90固定在薄膜上，而通过晶片工作台27使薄膜拉伸而将芯片彼此距离拉伸开来。被取放头241拿起的晶粒会移到输送导轨29端，并向下运动直到将芯片固定在第一进出料输送单元291或第二进出料输送单元292上的衬底80表面。在晶片工作台27的上方有晶片视觉单元23可确认各芯片在晶片工作台27上的位置与角度。同样，粘晶视觉模块22设置在第一进出料输送单元291和第二进出料输送单元292行经路线上，其可以确认粘晶前衬底80的位置与角度，或是确认衬底80上各单元是否有不良的记号。
经过芯片取放模块24固定晶粒后的衬底80会直接送回进出料位置端，并将所述衬底80收纳于弹匣进出料模块26上的弹匣内。除了由堆栈进料模块21将衬底80放置在第一进出料输送单元291或第二进出料输送单元292上，也可由弹匣进出料模块26将弹匣内衬底80推出到第一进出料输送单元291或第二进出料输送单元292上以完成进料动作。
图3为本实用新型物料传送模块29的示意图。第一进出料输送单元291将原本在进出料位置的衬底802移到点胶模块25下方的点胶位置，并依序接收定量吐出的粘胶70。然后衬底802′被第一进出料输送单元291移送到芯片放置位置，通过取放头241将芯片91压合在粘胶70上。最后，经过芯片取放模块24固定晶粒后的衬底802′会再送回进出料位置端。如图3所示，第二进出料输送单元292已承载衬底801，并准备将衬底801送到点胶模块25下方的点胶位置，然后再移到芯片放置位置等待粘晶。当衬底802′要进行粘晶动作时，取放头241会自动将芯片91拿到位于芯片放置位置的衬底801′上，同样将芯片91压合在粘胶70上。
本实用新型的技术内容和技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示和揭示而作出种种不背离本实用新型精神的替换和修饰。因此，本实用新型的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本实用新型的替换和修饰，并由所附权利要求书涵盖。

Claims (7)

1.一种用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其用于将多个半导体芯片粘固在多个封装载体上，其特征在于包含：
芯片取放模块，将所述半导体芯片固定在已送到定位的所述封装载体表面；和
多个进出料输送单元，分别轮替地将位于进出料端的所述多个封装载体传送到所述芯片取放模块处，并将已固定所述半导体芯片的所述封装载体轮替地送回所述进出料端。
2.根据权利要求1所述的用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其特征在于所述多个进出料输送单元包含第一进出料输送单元和第二进出料输送单元，所述第一进出料输送单元和所述第二进出料输送单元轮替地所述封装载体传送到所述芯片取放模块的芯片放置位置处。
3.根据权利要求1所述的用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其特征在于所述半导体芯片与所述封装载体表面通过粘胶或胶带而结合。
4.根据权利要求1所述的用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其特征在于所述封装载体为衬底或导线架。
5.根据权利要求1所述的用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其特征在于另包含能定量吐出粘胶的点胶模块，所述点胶模块设置在所述进出料端和所述芯片取放模块之间。
6.根据权利要求1所述的用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其特征在于另包含将所述封装载体放置在所述第一进出料输送单元或所述第二进出料输送单元上的堆栈进料模块。
7.根据权利要求1所述的用于安装半导体芯片的具有多进料导轨的装置，其特征在于另包含承拖所述多个半导体芯片的晶片工作台，所述芯片取放模块依序拿取所述晶片工作台上所述多个半导体芯片并将其放置在所述多个封装载体上。
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