TW200415734A - Bump ball crimping apparatus - Google Patents

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TW200415734A
TW200415734A TW092131054A TW92131054A TW200415734A TW 200415734 A TW200415734 A TW 200415734A TW 092131054 A TW092131054 A TW 092131054A TW 92131054 A TW92131054 A TW 92131054A TW 200415734 A TW200415734 A TW 200415734A
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TW
Taiwan
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moving mechanism
bump
alignment
plate
ball
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TW092131054A
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Yukihiro Isa
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Umc Japan
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Description

200415734 坎、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種凸塊鮮球鉗固裝置，尤指一種適合用 於在半導體裝置之銲墊上同時鉗固凸塊銲球之多數個凸塊 鋒球甜固裝置，其中該半導體裝置係形成在諸如矽基板之 半導體基板上。 【先前技術】 傳統上’於諸如積體電路（1C)、大型積體電路（LSI)、 或超大型積體電路（VLSI)等半導體裝置之製程中，使用凸 7 ~球甜固裝置作為一種同時在半導體裝置之銲墊上形成 多數個凸塊銲球（bump balls)之裝置，其中該半導體裝置係 形成在諸如矽晶圓之半導體基板上。 、塊鲜球鉗固裳置包括··對齊平板（對齊工具），月 =將後數凸塊銲球藉著吸附開口上之吸力而保持在該對窄 平板上；鈕固平/Λ γ 4篆丄Τ 、 固 ^ 0 (枚本平口），用以將矽晶圓安裝在該金 勒口上切晶®上形成複數設置在該對齊平板下方 4干墊；以及鉗固撼描 m _，用以將複數設置在該對齊平板上方 且‘者吸力保持固定 晶圓之銲墊。至… 凸塊銲球鉗固至該句 各種裝置(譬如，74曰凸塊鲜球鉗固裝置提出 第平9-82748號/ 本未番查專利中請案、首次公告 η無 _知凸塊_球鉗111裝置將藉著吸力所伴拉少 问數目之凸塊锃社ζ $叹刀所你待之 求甜固（crimp)至該對旅平& 板位在安裝於該 片板，且该對齊 /紺固平台之矽晶圓 足·由數萬至數十萬 315127 5 200415734 一士 。而因為6亥鉗固平台妨礙該對齊平板，有不可能 5 、- 口在.亥矽晶圓之銲墊上之多數個各凸塊銲球之問 。 SI uu 、 塊，且〜=以往使用一種方法，將矽晶圓分隔成複數小區 ^、、且於母一小區塊中相繼地鉗固凸塊銲球。然而，於此 方法中，有問題的是該凸塊之高度發生變化。此外，因為 =Γ:係相繼地钳固在每-小區塊上，該甜固製程所需 寸 又長，且该生產效率也欠佳。 在丰ϊίΓ上面所述之問題，本發明之目的是提供一種可 球鉗固Γ裝置之銲塾上同時钳13多數個凸塊料之凸塊銲 Α柄：該半導體裝置係形成在諸如秒基板之半導體 :效率：以縮短用於該鉗固製程所需之時間，並且增加生 【發明内容】 為了 ％•決上面所述之久卩卩 型式。 、之各問蝻，本發明使用以下之結構 本發明之凸塊銲球甜固裝置包括 齊複數凸塊銲球.浐太4 ^ Θ工具，用於對 兄知球，裣本+台，設置在該 於安裝該平板形樣本，而該⑽録球之下，用 樣本上；甜固機構，設置在該對齊工且 =固在該平板形 數個凸塊鋒球鉗固至該平板形樣本；；:及第，用於將該多 設置在該對齊工具及該樣本 移動機構’ 向平板上之-互相垂吉古Α σ下，此夠將該對齊工具 < 一互相垂直方向移動，並且 固定在預定位置，哕凸持π + 史Μ弟一移動機構 移動機構，”；"ΓΓ 裝置之特徵為包含第二 “一移動機構係設置在該樣本平台之下方， 3J5J27 6 且能夠將該樣本平台向與上面二 一個方h # "N 。平行之平面中於至少 置。 吏Μ罘一私動機構固定在預定位 此外，本發明之特徵 動機構可將該樣…向…二—知動機構’該第二移 移動，並且能使#第 斤处—方向之至少一個方向 “ 使δ玄弟二移動機構固定在預定位置。 此外，該第二移動機構之 機構。 ο货固义至該第一移動 以將凸塊銲球 以檢測該複數 此外’本發明之特徵為包括供 供給至該對齊工具。 、1 此外，本發明之特徵為包括檢 凸塊銲球是否已在該對齊工具上對齊。 此外，本發明之特徵為包括對i二 動地更換該對齊工具。”更換裝置，以 此外，該第二移動機構之特徵 平視野重疊該對齊工I之彳 〜w I本平台係於由 工具之位置之間移動。 視野不重疊該對 此外’本發明之特徵為該第二 長度係製成較小於該第一 P私八 勒钱構之移動範圍· 其中該第一移動機構之移動方+ /私動範圍之長度，！ 4夕勒方向係與兮 動方向相同。 …Λ弟一移動機構之； 根據上面所述之結構，可於該對 該樣本平台，並可輕易地雄—^ ^ β工具係固定時移| 疋订藉著該對丄 台上之平板形樣本之凸场 、Θ工具及έ亥樣本ij 及鮮球鉗固萝努 置所對齊凸塊銲球$ 315127 7 疋位麵作，^： g 、’且可^易地進行該對工 之調整操作。 及该本平台 對齊上面設有平㈣樣本之樣本平台^ …之間不會有任何互相干涉作用。 及该 ^ 由於忒第二移動機構係固定至_第^ 構，固定至該第-移動機構之對齊二至/:弟移動機 動機構之樣本平么夕„ 具及固定至該第二移 於這此位D / 離可總是維持不變。因此，由 "-二1立置係形成锅 Φ 1該第二移動機構上之樣本平台：具：關地移動 不會干涉該對齊工具。 私動该樣本平台而 此外，藉著提供自動地更換該 換裝置，可如蝌v涵 子月工具之對齊工具更 可防止於該對溆工且令# 田更換所兩之對齊工具，而 t Θ工具之替換期間所發生 ’且可改善該對齊工具一-之不 此外，如同楚- /頂邛千面之準確性。 5弟一移動機構，當 之移動行程較小之使用比该第一移動機構 干乂 j之移動行程時， 地定位該樣本平台。 +表該對齊工具正確 【實施方式】 以下參考各圖面 施例。 X之凸塊銲球鉗固裝置之實 弟1圖係平面圖’顯示本實 之整個結構，且 、 凸塊銲球鉗固裝置 一 6亥圖式中，元件符梦1主一 凡，2表示晶圓運送單元，3 〜表示卡E設定單 4表示δ塊銲球紐门/、DD、不塊銲球鉗固平台單元， - ^ 固形成單元（鉗固機；ft c π，6表示凸塊銲w 枝構），5表示對齊單 “枓早兀(供料裝置)，7表示該自動凸 3J5127 8 200415734 :、.求對片平板更換單元(對齊工具更換裝置），及 — 6亥凸塊銲球對齊平板儲存架。 &不 該卡匠設定單元i係用於提供升降機功能， π έ亥晶圓卡H，而該晶圓卡㈣存 ^ 形樣本，諸如石夕晶圓)，且如在第2圖所亍，ζ::0(千板 元丄包括：平行管件框竿】卜立在'戶二不’该切設定單 柱12.曰門本 千[木11 ’6又立在该框架中心之支撐支 2 ’日日®卡匣安裝用之平 撐支杈1 9 Α°亥日日圓卡匣係沿著該支 支柱12向垂直方向（該z 預宏办里· J )日田地移動而能固定在 、 ，光束中斷感測器1 4，當藉著β ^ 降彻兮上 田稽者I牛低该平台1 3而 牛低该卡匣時檢測在該 及批制_ 卜匝Μ側之日日®之配置及數目，·以 二制早兀15，控制該整個卡匿 控制該平A Μ η , 士 心平兀1之動作，包含 干口 13及光束中斷感測器14之動作。 該晶圓運送單元2係於在該卡厘Μ 固平台單元3之間移動晶圓，二第:圖=塊 广送單2元2包括··旋轉基座-旋轉… 寻ττ勤基座21上並且授姑分+士 + 23 · φ , μ “直軸22旋轉該旋轉框架 上二Γ頭平台Μ，設在旋轉框架23上、維持該晶圓 —對用/亚且能環繞該垂直轴旋轉；該運送支臂26,為 臂·# & 」寸、隹持忒日日®上所保持之吸力之支 碎，该取回支臂27，用於 用 日日®，以及檢測感測器28， ;k測該晶圓之槽口或定 . ^ 足位十面（onentation flat)。 6亥凸塊銲球鉗固平台單 & 早兀3係用於設置複數凸塊銲 衣’该複數凸塊銲球係在該晶 齊，且如在第4圖中所示，編/干墊之平坦表面上對 ’、^凸塊#球鉗固平台單元3包 315127 9 200415734 :塊板Γ齊工具)31 ’具有已形成用於對齊該複數 ㈠曰： 下方’並且具有設在該上方表面上用於安 球：：=3銷晶圓運送單元(未圖示)，準備將該凸塊銲 △心：该晶圓上；Θ-軸移動機構33用以使該钳固平 二=直轴旋轉；z，移動機構34用以使該钳固平台 /口者.亥垂直軸而垂直地移動； 丨該對齊平柘W ^ 釉私動機構35，可將 ^ . 亥Υ _軸方向移動並且使該對齊平板3 1固 預疋位置；X-轴移動機構％，可將該對齊平板31向 ::由方向移動並且使該對齊平板3ι固定在預定位置； 弟-Υ-軸機構37,可將該鉗固平台32向該γ_軸方向(於 if方向間之至少—個方向）移動並且能使該㈣平台32 固疋在預定位置。 檢測裝置（未圖示）係設在該凸塊銲球鉗固平台單元3 上:用彳該⑽銲球是否皆埋入該對齊平板31上之所 有對θ孔中。該檢測裝置應能檢測該凸塊銲球是否係已埋 α斤有^對θ孔中’及譬如能使用採用影像辨識技術之高 敏感性攝影機或使用半導體雷射（發光元件）及光電二極管 (光線接收元件）之檢測系統。 / ^車由移動機構3 5係設在呈水平設置之平台3 8上， 匕括 對長導引件35a及35a，沿著該γ -軸設置；γ 軸&動機;3 % ’提供滾珠螺桿及脈衝馬達；以及平板 3 5 c，由於兮v . 、〜ϊ -釉移動機構35b而可向該γ -軸方向移動， 亚且能固定在預定位置。 ]〇 315127 200415734
該X-軸移動機構36係一體地設在該軸移動機構 35上，且包括··一對長導引件3以及3以，沿著該X -軸設 在平板35c上；X-軸移動機構3补，具有滾珠螺桿及脈衝 馬達；及平板36c，由於該χ_軸移動機構36b而可向該X -罕田乃问移勁，亚且能固定在預定位置。在該平板3心之周 邊邊緣，設立用於支撐對齊平板31之支撐支柱， 且。亥對背平板3 1係固定至這些支樓支柱39,39，·.·之上端。 該Υ -軸移動機構3 7係一俨妯兮力 係版地°又在该又-軸移動機構 並於該Υ方向中提供該鉗时台32之微細移動， 軸移動機構37包括：一對長導引件％ 著該Υ-軸設在平板36c卜· V紅β 口 上，γ -軸私動機構37b，且有予砝 螺桿及脈衝馬達；及平板37e，可由於 j滚珠 構3 7b而在該軸方Λ -軸私動機 付署…兮 微細移動，且能固定在預定 位置上。在該平杯^ 頂疋 隹/十板j7c上，提供上述之鉗 -軸移動機構33、及哕7 & # _ 十。d、该Θ 叹巧Z -軸移動機構34。 以此方式，當該對齊^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 36之平板36c上之^錯者该X-轴移動機構 之支^支柱39,39，.··，所固定 台32、該0 -轴移動機構33、及該 〜鉗固平 在該第二Y-軸移動機 μ —移動機構34係設 齊平板31之上表 ’並藉此令該對 表面位置及下表面位置 變，且總是可將它們纟 不g有任何改 才匕們維持於不變之位置 此位置成為絕對仂罢 因此，藉著使 丁位置，而可令在該第二 ^ 上之鉗固平台32向 -軸私動機構37 向e玄對背平板3 1下方 移動。 之 軸方向自由地 π 315127 200415734 3 2不會妨礙該對 結果，晶圓係安裝在其上之鉗固平台 齊平板3 1。 如在弟4 ®中所示’該凸塊銲球钳固形成單元4包括. =立之側面平板41;鉗固平板&水平地設置在該例 面平㈣之前面，且具有内建用於加熱之加熱器；超音波 振動态43，設在該钳固平板 口丁攸以之上表面上；z -軸移 構44，設在該側面平板 、 足刖方表面上，且可於該垂直 •向(Z ’方向)中藉由該支柱“a而移動該鉗固平板42; 以及加壓作用輔助氣缸45及45，訊 口又在忒Z -軸移動機構4 4 之兩側面上，用於施行該鉗固平板42上之補充加㈣用。 。此外，如在第！圖及第5圖中所…塊銲球鉗固形 成早兀4係安裝在該凸塊銲球鉬固平台單元3之支撐支柱 等（未圖示）上，藉著移動該&塊銲球鉗固平台單元3牙之對 齊平板3!進行對齊，並藉著該z_車由移動機構⑷主下推該 鉗固平板42且同時加壓及加熱。藉此，在該對齊平板31 上對齊之凸塊銲球係鉗固在該晶圓表面上。 該對齊單元5係用於正確地調整該已安裝在該甜固平 台32上之晶圓之銲墊及在該對齊平板31上對齊之凸塊銲 球之位置及方向，且已經在該對齊單元5上面安裝低放: 倍率攝影機及高放大倍率攝影機。使用這些攝影機，藉著 正確地檢測該晶圓之銲墊以及在該對齊平板3丨上對齊之 凸塊銲球之位置及方向之操作，及上面所述移動該β _軸移 動機構33及該Ζ_軸移動機構34之操作而進行校正對齊。 如在第6圖中所示，該凸塊銲球餵料單元6包括·盒 315127 200415734 ::境銲球儲存架61; 1分級平板 鬼銲球儲存架61内側之 63，設置在 該凸塊辑球儲存架61之例：面’運送單元“，設在 银入藉著該分級平板62及=上，暫時地儲存及間歇地 機構67，可在j ^ .κ ~ 上，以及水平移動 卞a 玄軸向（沿著該凸塊銲球儲存年61 方向）Φ八廿木61之縱向之 刀別牙夕動該凸塊鮮球身 66,並^ 球射出棒65及該空氣吹出棒 定在預定位置。 及4工乳吹出棒66固 該分級平板62係方形平板， 埭外菸夕, 丁败用以决疋欲分級之凸塊銲 工 上限值’並且為了使且有外 值之几地μ 』使〃、有外瓜寺於或小於該上限 凸塊ί于球通過該分級平板， 形忐、 μ刀、，及千板62係不規則地 複具有直徑超過該上限值之分級孔…。對於5〇微 ，凸塊直徑⑼而言，這些分級孔—之直徑譬如係凸塊 4從再加上5微米。 此刀級平板62係設置成相對於水平面之傾斜角度係工 至3度者。 该分級平板63係方形平板，設置在上述分級平板62 之下方，並決定已經通過該分級平板62之凸塊銲球之外徑 下限值，而且為了使具有外徑小於該下限值之凸塊銲球通 過該分級平板63，係不規則地形成複數具有直徑小於該下 限值之分級孔63a。對於50微米之凸塊直徑（D)而言，這 些分級孔63a之直徑譬如為凸塊直徑減去5微米。 315127 13 200415734 設置此分級平板63,以便在該分 向中傾斜，並且使該分級平板以相對於 ^目反方 角度係1至3度而設置。 心水千表面之傾斜 …該饒料零# 64係在盒子之底表面上連接至上，、 塊鮮球射出棒65，而該 運接至上述之凸 6 1，用於打開及，、乂 '、於該凸塊銲球儲存架 〃用方、打開及關閉该凸塊銲球射出棒 十 係安裝在該凸塊銲球射出棒Μ之開 卩*反68則 Η丁開及關閉氣缸69,此筋、，且由於該節流板 ^ 即流板68可隨意地打開及關鬥 方；此凸塊銲球餵料單Α "卜 及該空氣吹出棒66兩者/凸塊㈣射出棒65 I货'糟者该水平務重力風 著用該節流板開口及關閉氣缸、、及藉 所移動，該已分級之凸塊銲球係射^及^該節流板Μ 上對齊。 欠知射出及在该對齊平板31 為了防止在各凸塊銲球之間由於靜電 用，抗靜電裝置（諸如離子化哭 炎之黏附作 Q或該凸塊銲球射出# 65之°違)側^在該㈣銲球儲存架 靜電裝置，可防止今帶如币L "而上。错者提供此種抗 I万止“靜電之凸塊銲球帶 防止該凸塊銲球黏著在一起。 且赭此可 該自動凸塊銲球對齊平。-^ 自動地更換該對齊平板 、早兀7係用於防止藉著 生該不能令人滿意=:::仙 自動凸塊鲜球對齊平板更換單：二t弟：圖中所示，該 板支撐之對背平板框架71 ;對齊平板框架7 在:對 齊平板框架7]上方及具有與該對齊平 二置在㈣ 1傲T木7 ]相同之形 315127 14 200415734 狀’複數個對齊平板夾住單元73(於此案例中有四個單 二）’由外側夹緊及固定該覆疊之對齊平板框架71及72及 4水平叹置之對齊平板3 1 ;以及Z _軸移動機構74，保持 =一對片平板夾住單元73，73，···，，並可在該Z _軸方向中 (垂直地）移動’及能將它們固定在預定位置。 如在第9圖中所示，孔75係形成在該對齊平板框架 71之四個角落，用於插入在下述之安裝金屬配件中，且圓 柱形移除金屬配件76係設在對應於該對齊平板框架72之 四個角落上之孔75之位置。用於該移除金屬配件76之孔 7 6 a之直從係製成較小於該安裝金屬配件8 1之最大直徑。 相反地，用於對齊平板3 1安裝之安裝平台77係設置 在該對齊平板框架71之正下方，其中該安裝平台7?可由 方；e玄凸塊銲球鉗固平台單元3之χ ·軸移動機構3 6而在該 X方向中移動。 此安裝平板7 7包括方形框架7 8以及複數個支撐支柱 了9’該框架78具有大致與該對齊平板框架71及72相同之 形狀，該等支撐支柱79(於本案例中，有四個支撐支柱）則 支樓該框架7 8。在此框架7 8之表面上，係設置在安裝期 ，用於定位該框架71及72之銷8〇及8〇,且於該個:角 落設置安裝金屬配件8 1。 於安裝配件8 1中，形成垂直於該金屬配件82之槽口 83，該槽口 83之外徑具有錐形之形狀（在剖面中呈=扇 形）’軸心係於此金屬配件主體δ2之下端設在該相同之軸 上，且墊圈84及彈簧85係安裝在該軸心上。 315127 15 200415734 當這些平板71及72係安裝在該框架78上時，藉著將 該安裝配件82之金屬配件主冑8⑽入這些孔75以進行安 裝，並且藉著該墊圈84及彈簧85保持該框架71及72。 此外，當該框架7丨及72係由該框架7δ移去時，辞著 使用該㈣金屬配件76進行此移除操作，以向上麼該安裂 金屬配件81之金屬配件主辨μ 过， 、 麟蜀仟主82，错此收縮該金屬配件主 :2係：女1金屬配件81之直徑，並且令該金屬配件主體 丨82係由該孔75取出。再 者5玄凸塊銲球對齊平板儲存架8 衣平台具有與該安裝平台77相同之規林。 *件=自動㈣銲球對齊平板更換單元二用於每一 I平板儲齊平板31係總是預先儲存於該凸塊薛球對 32上之曰存：8中’自動地選擇對應於安裝在該鉗固平台 置之對齊平板3】，並且移去固定㈣目及配 元3上之預定介罢μ η上 在。玄凸塊鋅球鉗固平台單 .時，該必要之對 已，不必要之對齊平板3〗。同 8移去，並且固1在=由該凸塊鲜球對齊平板儲存架 位置。 &在❹塊銲球甜固平台單元3上之預定 將說明該凸塊銲球甜固裝置之操作。 預先作動該卡 — 13係移至該最上方位早70之控制單元15,且該平台 (設定將財複數具有凸塊之晶圓之晶圓切安裝 】3下降。藉此，J已上」V:控制單元15動作而使該平台 女衣好之晶圓卡㈣亦下降。在此同 315127 16 200415734 i· /光束中斷感測态！ 4檢測該晶圓卡匣中之晶圓之配置 及數目。隨後，該平台13係再次升高及停止，使得該晶圓 卡匣中所儲存之晶圓係位在預定位置。 接著，該晶圓運送單元2係作動，該晶圓卡g中之想 要曰θ 0係猎者由水v古女；罝、玄士在 、 . 於°亥運达支臂26之吸力戶斤保持，且該晶圓 係由该晶圓卡g取出另、蛋、、， u下S取出及運运至該中心夹頭平纟25上。銶 後’該中心、夹頭平台25即升高，且藉著該運送支臂26上 之吸力所保持之晶圓係藉著吸力所保持。其次 轉該晶圓時，由該檢制代、日丨如 在R ^叙 T H則感測益28檢測該晶圓 平面位置，而蔣兮娣Ρ斗、A 4疋叹 而謂日口或定位平面位置在預定位置對齊。 在此同時，該凸塊銲球鉗固 係預先移動及仵持在，曰π 之鉗固平台32 々夕勁及保捋在该晶圓承接位置。 接下來，該中心夹頭平台25下降，並人 + 運送支臂26之吸力所保持， 7 "日日圓错者該 3?卜、〜 5亥日日圓^尔運送至該鉗固平台 一 亚保持在該晶圓承接 上。 安位置上及女隶在該鉗固平台32 調整 其次，進行該以向之該㈣平台^所安裝 曰曰 圓 首先，在其上安裝有該晶圓 對齊單元5之下方移動，…二千°32係直接. 攝影機S 1 & 亥θ方向使用該低放大, 钱及该南放大倍率攝影機進行該日日η 時，藉著該凸塊銲球錯固平台單元3日曰®之調整、 之動作使該晶圓向該Z方向，、、之以移動機相 點。接荽 „ ^ 亚且调整該晶圓
邊者，赭者作動該曰曰I 再"而旋轉該晶 315127 】7 200415734 且向該θ方向調整該晶_。於此案例中，可藉著使用該鉗 固平台32之表面當作參考面以測量該晶圓之焦點位置而 找出该晶圓之厚度。 ^向6亥Θ方向之此調整之後，該鉗固平台32即返回至該 蒼考位置’然後直接向該對齊平板31之下方 固平台32即升冥，α枯〃曰 甜 t 升回以使仔該鉗固平台^之上表面及該對 片一 ：：1之下表面板間之有5至1 〇微米之間隙。 I5返後’该甜固平a 移動，且進行該對齊；板3? 向該對齊單元5之下方 ^干墊之位置間之細微位置調整。 之 在該細微位詈古周敕 置及保持。 t之後，㈣齊平板3"P移至預定位 八 使用"玄凸塊銲球餵料單元6，章P拉- 4 平板62及63分級之凸塊 #已猎者该分級 31上，且該凸:^ ίκι干：τ、射出在該等候之對齊平板 每一孔。鬼…輪至該對齊平板31之對齊孔之 接下來，將說明 則thod)。 鬼鲜球之分級方法（gradlng f先，選擇_對分級平板Μ ^ 及63符合所使用凸塊銲 3 «刀級平板62 具有5G微米凸塊直㈣）之^之 。譬如，當使用 之分級孔62a之直球時，該分級平板62 孔03a之直徑係45微米。’、且该分級平板63之分級 其次’這些分級平板62 ' 63係設置於該凸塊銲球儲 315127 18 200415734 存架61中，並令該等分級 丁攸W及63傾斜 度，且使得其傾斜角度向不同方向傾斜。 度之角 ±在此，當該凸塊銲球係射入該凸塊銲球儲广加 u 刀級千板62& 63 球本身之重量 又及该凸塊銲 里里°亥凸塊鈈球係已分級，同日尊如冰 級平板62及63上，以便 ，袞至每-分 口士 + 脊之凸塊銲球笳1¥1 土 1 了票準以外之凸塊鲜球則留在該分級平：:二同 及该分級平板63之下方。 夂62之上方 由該分級平板62及63所分級之凸 塊銲球射出择Μ盖 …干求4藉著該凸 一 射出棒65射出及對齊在該對齊平拓U ^ 、凸 著作動今谨译π _ 上’這是 地打Η :、早兀64之節流板打開及關閉氣紅69及門二 也打開及關閉該節流板68。隨後，該對 ：間歇 用於每一鈕固么曰 J係移至 片士罢+ ° 2之日日片區塊（未圖示），且使用兮认 衣置確認所有該凸塊銲球已埋入該 測 齊孔。 耵月十扳』1之所有對 接著，該對齊平板31及該 塊銲球鉗MU彡β g / U十。32係直接在該凸 耳^ I成早兀4之鉗固平板4 平板42係葬荖纺7 ▲ 之下方私動，該鉗固 45及45 ^ °〆_由移動機構44及該加屡作用輔助氣缸 及45而下降至該對齊平板3 1 壓，誃Λ括μ 、 之上表面，且由於被加 人 ^ “球係鉗固於該銲墊上0 間之":對背平板31之下表面及該鉗固平板42之上表面 =距離係設定在微米之案例中，及於該晶圓之 度係譬如725 ^〇 —Α位置之測置值所檢測晶圓之厚 /'之木例中，该鉗固平板42可垂直移動之 315127 19 200415734 距離等於該“絕對距 —“曰 日日圓厗度 ，亦即 2000- 725 = 1275微米。12γ外止以l 275祕未變成該鉗固平板42之表面及 該對齊平板3 1之上.％門— ^ 、面間之距離，且係為該鉗固平板42 可在該垂直方向中移動之距離。 同時’為了施行該對齊平板3!之對齊孔10及該鉗固 二：：2上晶圓之銲塾間之定位，在該對齊平板31及該钳 固平台32間之5至料丰鬥 〇 U米間隙受成必要。將此點納入考 慮，該钳固平板4 2 7 ^ + i 在该垂直方向中移動之距離變成1265 至1270微米。 肌 赭此’可進行細微之位置調整，而不會使 31及^钳固平台32彼此接觸。 一 Y著Λ鉗固平板42加壓時，譬如於該凸塊銲球之最 大直徑係5G微米及該對齊平板31之厚度係25至3〇微米 之，例中’在該凸塊1旱球之最大直徑及該對齊板平板31
產值备20至25微米。相反地，該鉗固平台32 之上表面係在對審I 了片干板31之下表面下方5至1〇微米，並 且因此該往下庵六# 古 e 力（丁'當下降該鉗固平板42時最大地施加 > ^凸鬼ί干球，且應力係藉著施加至該凸塊銲球之壓力而 ^加至6玄晶圓為了解除施加至該晶圓之應力，必須再次下 降該鈕固平台32達5至1〇微米。 ’、 在凸塊銲球鈕固之後，該鉗固平台32係下降至該原始 位置，且該鉗固平板42同時升高至該原始位置。人 在下卩牛之後，該鉗固平台3 2係移動離開該對齊平板 3】，返回至子|定 主頂疋位置，以便釋放該晶圓，並且釋放吸起該 315127 20 晶圓保持力。隨後，該鉗固平A 。 銷晶圓運送單元係升高，並同時：[二進-步下降或該3 晶圓，欲隨後處理之晶圓係；：回支臂27取回該 Ψ Mr ^ ^ ^ B r, Μ 4 ^支臂2 6所運送並安 衣在6哀3鎖晶圓運送單元上 I咬、上文 重複。 ’且該凸塊銲球之鉗固動作係 完成上述操作之後，當 動地選擇對齊平板31，該對齊平板=對齊時，自 及用於每-晶片之銲塾之數S及配置，:Τ對:因之型式 由該凸塊銲球對齊平板儲存 、Μ、Θ、板1 74 ^ ^ 、，η 丁 私去，使該Ζ _軸移動機構 74此移動，亚且下降由該 再 — 丄山 十板夹住早元73,73，.·.所固 疋之對背平板框架7 i及72。 汀 隨後，以設在該對齊平板 叉木/ 1之四個角落 開關（未圖示）感測該對齊平杯 " J 之框架之上表面，該Z- 軸移動機構74之下降即停止， _ 「彳7止且冋時以該對齊平板夾住單 兀73,73,···夹住該對齊平板 汉3對背平板框架71及 72，使該Ζ _軸移動機構74移動， 期Θ對背平板框架7 1及72 及該對齊平板3 1即由該對齊平 對片千板夾住單元73,73，..·而升高 及保持。 隨後，該安裝平台7 7传蕻荽梦^ 〇 乐措者私動該凸塊銲球鉗固平台 單元3之X -軸移動機構3 6亩炷/外u 再直接在泫對齊平板框架71之下 方移動。 在已經達成該安裝平台77夕4夕壬 卞口 //之移動之後，藉著該對齊平 板夾住單元73,73，. 所固定 ^ ^ 汀U疋之對宵平板框架71及72與對 背平板3 1係藉著允許該z __細蔣私狄 乙罕由私動機構74移動而下降，且 315127 21 200415734 該對齊平板31係設定在該安装平a 銷80及80進行該安裝平 ；7上。在此，藉著該 之定位。 及為對齊平板框架7丨及72 隨後’該對齊平板框架7 1及 m ^ 2即藉著允許該z - μ 動機構74再次移動而下降，且哕 軸移 係固定在預定位置。 Α背平板框架7丨及72 如上文所詳細地說明者，根 — 固裝置，提供該Y-轴移動機構35= 列之凸塊鲜球甜 與該第…移動機構37,該[=:轴移動機構％ 轴移動機構36可在垂直於該：動機構35及該X- 軸方向中移動1 >工4 、面之Υ -軸方向及X 一 動该對背平板31，並可使該對贏平杯…6 預疋位置’且該第二γ_軸移動機構 、 2 中移動該鉗固平台32並使該钳固平台32==向 置’並藉此可於㈣齊平板3 1係為固定時預疋攸 32,可輕易地施行該對齊平才反 ：“固平台 3? μ -> a m 到^孔及該鉗固平台 板31Γ·；塾間之^位’並且可輕易地施行該對齊平 及。玄鉗固平台32間之調整。因此， ^ 晶圓之鉗固平台32並不會妨礙該對齊;、上安裝有該 時施行該凸塊銲球之鈕固，而不管鲜塾之=:亚且能同 轴移::1:槿！第二γ’移動機構37係-體地設在該X- 固定=二上’且因此對於藉著該X询動機構36所 之鉬固平：二:二錯者：了’移動機構37所固定 位置從 〜疋可保6“文之位置。因此，藉著使該 置"成絕對位置，可於該'，，方向中在該對齊平板3】 315127 22 200415734 之鉗固平台 台32能移 之下方自由地移動該第二Y j 孕由移動機構3 7 32，且其結果是在其上安裝 月成日日圓之鉗固平 動’而不會妨礙該對齊平板3 1。 此外，使用該自動凸塊銲球對齊平板更換單元7,可 =地更換該對齊平板31，且因此可防止於該對齊平板Η 之曰換期間所發生之對背精確度 ^τ 厌灸不足，並因此可改善該 對齊平板3丨沿著該頂部平面之準確性。 此外，假如該第二Y _軸移動嫲描Q 1 杉S力棧構3 7之移動衝程係製 成比該(第-)Υ-軸移動機構35之移動衝程較短，可縮短 邊弟二Υ-軸移動機構37之驅動裝置（譬如，氣壓式汽缸） 之移：衝程。另外，該第：Υ，移動機構37所需要之驅 動力量可製成比該Υ -軸移動機構35之驅動力量較小，且 因此能增加該第二Υ-軸移動機構37之定位精確度，並可 相對於該對齊工具更正確地定位該樣本平台。 在上文，已參考各圖示說明本發明之凸塊銲球鉗固裝 置之貫施例，但並非藉此限制該實施例之具體結構。設計 修改及類似變化係可在未脫離本發明精神之範圍内進行。 例如，於上述之實施例中，已敘述設置該第二γ _軸移 動機構3 7之結構，以便允許該鉗固平台3 2向該γ ·軸方向 之移動，但該第二Υ -軸移動機構3 7可為向平面上之一個 方向ί夕動戎甜固平台3 2之任何機構。取代此第二γ _轴移 動機構，可設置第二X -軸移動機構。 【圖式簡單說明】 第1圖係平面圖，顯示本發明之實施例之凸塊銲球錯 315127 200415734 固裝置之全部結構。 第2圖係正視圖，顯示用於 方、本發明之凸塊銲球鉗固裝 置實施例之卡匣設定單元。 第3圖係正視圖，顯示用於 义明之凸塊銲球鉗固裝 置實施例之晶圓運送單元。 第4圖係分解透視圖，顯 — 用万、本發明之凸塊銲球鉗 固裝置貫施例之凸塊銲球鉗固平△留— 十口早兀及凸塊銲球钳固形 丨成單兀。 第5圖係透視圖，顯示用於本發明 置實施例組合該凸塊銲球鉗固 …干V鉗固裝 形成單元後之狀態。 千……塊焊球甜固 第6圖係局部剖視圖 ^ . ”、、員不用於本發明之凸塊銲球鉗 固袭置κ施例之凸塊銲球餵料單元。 鉗 第7圖係局部剖視圖， 一 4不用於本發明之凸塊 固装置貫施例之凸塊銲球鋩斗 __ ’泉鉗 口 f X飯抖早兀之餵料零件。 弟8圖係透視圖，辱 頌不用於本發明之凸塊銲球 置實施例之自動凸塊鮮球、’ 口衣 覓 凡干坺對齊平板更換單元。 第”係透視圖’顯示用於本發明之凸塊銲 I實施例之自動凸塊銲球對齊平板更換單元之對Q裝 雜。 β f板框 1 3 4 晶圓運送單元 卡S設定單元 2 凸塊銲球鉗固平台單元 凸塊銲球4甘固形成單元 3】5127 24 ZUU4n/J4 5 7 8 11 13、38 15 22 24 26 28 32 34、 44、 35 n 35b 35a 、 36a 35c - 36c 37 42 44a 61 62、63 64 66 68 71、72 對齊單元 6 自動凸塊銲球對齊平板 凸塊銲球對齊平板儲存 平行管件框架 12 平台 14 控制單元 21 垂直轴 23 旋轉機構 25 運送支臂 27 檢測感測器 31 鉗固平台 33 74 z -軸移動機構 3 7b Υ ‘軸移動機構 、37a j7c 平板 36、36b 第一 Y -轴機構 4 ! 鉗固平板 」q 長導引件 支才主 45 盒子形凸塊銲球儲存架 分級平板 62a、 運送單元 65 空氣吹出棒 67 卽流板 69 针齊平板框架 73 凸塊銲球餵料單元 更換單元 架 39 支撐支柱 光束中斷感測器 旋轉基座 旋轉框架 中心夹頭平台 取回支臂 對齊平板 β -軸移動機構 X -軸移動機構 側面平板 超音波振動器 加壓作用輔助氣釭 分級孔 凸塊銲球射出棒 水平移動機構 氣紅 對齊平板央住單元 3J5J27 25 200415734 75 ^ 76a 子L 76 圓柱形移除金屬配件 77 安裝平台 78 方形框架 79 支撐支柱 80 銷 81 安裝金屬配件 82 金屬配件 83 槽口 84 墊圈 85 彈簧 « 26 315127

Claims (1)

  1. 广、申請專利範圍·· 牙重凸塊銲球鉗固裝置，包括： 對齊工具，用於對齊複數凸塊銲球； 板形：ΐ平台，設置在該對齊工具之下，用於安裝該平 ’準備將該凸塊銲球鉗固在該平板形樣本上· 塊辉球甜=構，t置在㈣齊工具之上，用於將該等凸 ’’ 口至該平板形樣本；以及 下，弟:移動機構，設置在該對齊工具及該樣本平台之 具 匕夠向平板上之二互相垂直方向移動該對齊工 二定該第一移動機構固定在預定位置，其中具有： 在鱼^私動機構’支稽該樣本平台，以令該樣本平台 且固定, 千仃之千面上方向至少一個方向移動，並 2 U疋在預定位置上。 〜::心:，1項之凸塊銲恤裝置，其中該第 方向切該樣本平台，以令該樣本平台可向該二 "如申4 個方向移動，並且固定在預定位置。 Τ请專利範If]楚，s 4 奪 二私說項之凸塊銲球鉗固裝置，其中爷第 矛夕動機構係固定 τ ^ Φ ^ ^ 在5亥乐—移動機構上。 Τ请專利範Ifl i 0 s 二r氣八 項之凸塊銲球鉗固裝置，其中爷箆 私動機構係固定在兮楚 衣罝八甲該弟 如申請專利範圍；=移動機構上。 將該等凸坱# + 項之凸塊銲球鉗固裝置，包括用於 τ s干球供认 如申請專利範圍第、具之供給裝置。 將該等凸堍ίθ J、之凸塊銲球鉗固裝置，包括用於 “球供給至該對齊工具之供給裝置。 315127 27 200415734 齊 “該球是否已在該對齊工具上對 8·=請專利範圍第6項之凸料球钳固裝置 齊。 于球疋否已在該對齊工具上對 H明專利範圍第1項之凸塊銲球鈾固穿4勺也 地更換該對齊工具之對齊 ：衣置，包括自動 10·如申請專利範圍第8項之凸2換衣置。 地更換該對齊工具擎工2球钳固裝置，包括自動 u·如申請專利範圍第二=裝置： -移動機構於由水平視；：固衣置，其中該第 水平視野不重疊該對齊上=齊工具之位置及* 台。 〃位置之間移動該樣本平 參 12·如申請專利範圍第】〇 第-梦t，1 &塊*產予球甜固梦要 由ST構於由水平視野重叠該對齊:上該 二野不重4該對齊工具之位置二^置及 十口。 置之間移動該樣本 13·如申請專利範圍第 :移動機構之移動範圍之長=鉗固裝置，其中該第 動機構之移動範圍之長声”'衣成較小於該第-移 "向係與該第二移動機構：：第-移動機構之移動方 如申請專利範圍第】§之私動方向相同。 弟二移動機構之移動範=塊銲球简置…該 4之長度係裳成較小於該第— ^5127 28 200415734 移動機構之移動範圍之長度較小，而該 移動方向係與該第二移動機構之移動方 一移動機構之 相同。 29 ]5127
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