TW201036089A - Die ejector - Google Patents

Description

201036089 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種晶粒退出器，其用在裝配半導體晶 片以便支持半導體晶片從一箔分離及移動。 【先前技術】 爲了在半導體裝配裝置上處理半導體晶片，半導體晶 片一般係設在被保持於（擴展）框架（frame)中的箔（foil) 上，箔在所屬技術領域中也稱爲捲帶（tape)。該半導體晶片 Q 係黏著於該箔上。具有該箔之框架裝載在一可位移之晶圓 台。該晶圓台係在一半導體晶片處於一位置上後被循環位 移以提供另一半導體晶片，以及藉由一晶片夾具接收所提 供之該半導體晶片並將其放在一基板上。藉由一配置於該 箔下方之晶粒退出器來支助所提供之半導體晶片自該箔的 移動。 在許多情況中，配置於該晶粒退出器中之一或若干頂 針將支助該半導體晶片自該箔分離。由頂針支助的方法可 〇 從許多專利文獻中得知，例如美國專利US2 0040 1 0 5 75 0號或 者 US7265035號。 從US4921564號專利文獻所得知之方法中，半導體晶片 可與箔分離而不用借助於頂針，並且其可被該晶片夾具所 裝載着。在此方法中，真空被施加至形成於該晶粒退出器 中的腔室，所以該箔被牽引至該腔室中且與該等半導體晶 片逐一分離。從 US2002129899 、 US6561743 以及 US20050224965之專利文獻所得知之各種方法中，該等半導 201036089 體晶片不用借助於頂針而與該箔分離。 從US6561743號專利文獻所得知之方法中，具有將被分 開之半導體晶片之箔係牽引於一邊緣上方’在該邊緣上該 半導體晶片與該箔互相分離。爲此目的，該半導體晶片在 水平方向被設在一可位移之滑塊（slide)上方，該滑塊係略 窄於該半導體晶片以及以一預定距離Η高於環圍該滑塊之 該晶粒退出器之桌板。爲了以一受控制方式來使該半導體 晶片與該箔分離，首先將該晶片夾具降下至該半導體晶片 〇 上以及對該半導體晶片施加真空。因爲該滑塊高於該桌板 且窄於該半導體晶片，故該箔從懸掛於該滑塊上方之部位 下方的三個側面，自半導體晶片拉開。該滑塊隨後向一邊 移動。該箔藉由開口中所產生的真空而從正在移動之滑塊 邊緣處自半導體晶片被拉開。移動該滑塊直到該半導體晶 片與該箔完全分離。類似方法可於US2002 1 29899得知。因 爲該移動的滑塊會與該架框相碰觸，故在該晶粒退出器與 該框架（於其上展開具有該半導體晶片之箔）之間的空間情 〇 形通常無法允許將使最外端半導體晶片分離所需之滑塊側 向位移。爲此，該晶圓台或者該晶粒退出器必須被轉動180 度來處理這些半導體晶片，所以該滑塊以另一個方向來移 動而不會與該框架相碰觸。 由US723 8 5 9 3所得知之方法中，該箔係被牽引至一斜坡 道上方。在該半導體晶片與該箔完全分離時，其不受拘束 地處於大氣中一段短暫時間，以及接著落至該晶粒退出器 上。對於非常薄的半導體晶片來說，存有該半導體晶片將 201036089 有累積的危險。 【發明内容】 本發明基於硏發一種晶粒退出器爲目的’利用該晶& 退出器可移動一晶圓之所有半導體晶片而不必轉動該晶# 退出器或者該晶圓台，並且該晶粒退出器可藉由替換少言午 部件而被適用以拾取不同尺寸之半導體晶片。 依照本發明之晶粒退出器，包含： 一底板，具有一溝槽， Ο —桌板，其位在該底板上以及具有一與該底板（1)之溝 槽（2)平行設置之溝槽， 一通道（8)，可施加真空於其上以及其開通至該底板之 溝槽或者該桌板之溝槽內， 二個偏向滾輪，位在該底板之溝槽之兩相對末端處的 底板下方， 一驅動帶，其寬於該底板的溝槽以及繞著該等二偏向 滾輪而被導引，所以該驅動帶封住該底板之溝槽， Ο —馬達，其來回地移動該驅動帶， 一滑塊，其位在該底板之溝槽中以及固定於該驅動帶 上，該底板之溝槽形成該滑塊之導引，以及 一滑板，其在該滑塊上可移動地固定着，以及其寬度 等於該桌板之溝槽的寬度。 該桌板可由一塊單板所構成或者可包含多板，例如二塊 可位移側板以及一塊中間板。該底板與該桌板係以不同& 或者以單塊材質來形成。 201036089 該滑板最好具有一邊緣，其突出超過該桌板。 該桌板最好具有一邊緣，其位在與該滑板中一邊緣或 者指定邊緣相對面，其中該桌板之邊緣爲一波浪形狀。 此外，較佳的是，使至少二頂針位在該中間板之區域 中，其突出伸入該桌板之溝槽中，以及其尖端可相關於該 桌板之表面被升起及降下。該等頂針例如具有一長橢圓形 針體，該等頂針之尖端係以垂直於該桌板或與該桌板成對 角線的方式來定位，以及該針體可繞平行於該底板之輪軸 Ο 而轉動。 【實施方式】 第1圖係顯示依照本發明之晶粒退出器。該晶粒退出器 包含一具有第一溝槽2之底板1。一桌板3係位在該底板1 上。該桌板3具有一第二溝槽4,其與該溝槽2平行設置。該 第二溝槽4之寬度配合於將與該箔分離之半導體晶片之寬 度，以及因此在大多數情況下較寬於該底板1之溝槽2。該 桌板3可爲單板，其以單塊材質來製成。該桌板也可以多塊 。板來形成，如圖所示，例如，由二塊側板5、6以及一塊中 間板7所形成，其中該等側板及中間板可個別可移動地固定 在該底板1上。該等側板5、6更有利地具有與該底板1之第 一溝槽2相垂直之溝槽，所以該等溝槽可用垂直於該第一溝 槽2之方式來位移。因此，該溝槽4之寬度爲可調整。在此 情況下，若將被處理之該半導體晶片之尺寸改變，則僅須 替換該中間板7。然而’特別針對僅處理單一類型之半導體 晶片之應用，以單塊材質製造該底板1與該桌板3也爲可 201036089 行。一可將真空施加於其上之通道8(第3圖），其開通至該 溝槽2或者該溝槽4內。在範例中，該通道8爲將該底板1引 入之孔’其開通至該中間板7之該溝槽2中，以及因此在第1 圖中是看不見的。二偏向滾輪9與1〇(偏向滾輪1〇在第1圖中 看不見）係設在該底板i之下方，其正相對於該底板1之溝槽 2的末端。該等二偏向滾輪9與1〇平行於該底板1而配置，並 且互相平行’以及其被裝配爲可轉動，或者不可轉動，亦 即’固定住。由一馬達12所驅動之驅動帶n (第3圖）係繞著 Ο 該等二偏向滾輪9與1 0而導引。該驅動帶11係比該底板1之 溝槽2還寬’使得該驅動帶"將該底板1之溝槽2下方之真空 封住。滑塊12係設在該底板1之溝槽2中，並且被固定於該 驅動帶11上。一滑板14係可移動固定於該滑塊13上。該滑 板14之寬度係等於該桌板3之溝槽4之寬度。 第2圖係顯示沿著第1圖之線的剖面中的該晶粒退出 器之部分。該底板1係被固定在該晶粒退出器之底部15上。 二個間隔物1 6係位在該底部1 5與該底板1之間，所以在該底 〇 部17與該底板1之間所形成一溝槽17，其中置放該驅動帶 1 1。該等間隔物1 6之厚度係稍微比該驅動帶1 1之厚度還 大。該底板1之溝槽2之剖面爲T形。該滑塊1 3之剖面也爲T 形。這二個剖面的尺寸互相適用，使所生該溝槽2形成該滑 塊13之導引。因此，該溝槽2爲T形凹槽，其以該預定水平 方向以及也可以垂直方向來導引該滑塊13。有助益地將該 ‘底板1與該底部15實施成具有潤滑部，所以該驅動帶11在操 作時可被以邊際摩擦來移動。也可有助益地將該滑塊13實 201036089 施成具有潤滑部。在該驅動帶11與該底部15或者該 11與該底板1重疊之表面上，形成一間隙密封，其將 2封住使得於其底側上成良好的真空。該密封並非 住，但是其足夠的。該滑塊13於該驅動帶11上之固 利用至少一個螺絲1 8來實施。 第3圖係顯示沿著第1圖之線II-II的剖面中該晶 器之部分。該等偏向滾輪9、10可用輪軸（該驅動帶 於其上）來實施，亦即例如具有一個細輪軸19以及二 f) 直徑的輪子20(彼此間相距一段距離）。此配置方式 滑塊13被向上移入該等輪軸20之間的區域中。該驅 之兩末端經由一張力機構21而互相連接，所以該驅 可拉緊。在此範例中，該驅動帶11繞著該等二個偏 9、10、該馬達12以及另一偏向滾輪22而導引。該 可有助益地包含二個隔開而設置之導引銷23，其嚙 滑板1 4中之孔，所以該滑板1 4可依照該滑塊1 3上之 自動地排列。 Ο 因而’該驅動帶11實現二個功能。第一，其被用 地移動包含該滑板14之滑塊13，以及第二，被用來 底板1、該桌板3 (其若必要，其係由該中間板7以及 板5、6所形成）以及該箔所形成之腔室，其中透過該 而對該箔施加真空以反抗周圍之壓力。 依照本發明之晶粒退出器具有下列多項優點： -藉由替換該桌板3以及該滑板14,或者藉由替換該 7、該滑板1 4，以及取代該等側板5、6，該晶粒退 驅動帶 該溝槽 1 0 0 % 封 定最好 粒退出 11支持 個較大 可讓該 動帶11 動帶1 1 向滾輪 滑塊13 合於該 配置而 以來回 封住該 二塊側 通道18 中間板 出器可 201036089 被適用於不同尺寸之半導體晶片。 -該晶粒退出器（底部1 5、底板1)之尺寸夠小，所以該晶粒 退出器與該晶圓台均不必被轉動180度來使所有放置在 該晶圓之邊緣上的半導體晶片分離。 -具有該驅動帶11之解決方式可節省空間並留下足夠空間 來將一柏爾提（Peltier)元件附著於該底板1之底側上或 者該底部15之上面區域中，利用該元件，可冷卻該底板 1。爲了散熱，該柏爾提元件之高溫側有利地連接一冷卻 〇 體。此外，可設置一風扇於該晶粒退出器中以將熱傳送 出。 面向具有該半導體晶片之箔的該滑板14之表面25可爲 水平的並且與該桌板3之表面同高。然而，若該滑板14之邊 緣26(於其上，該箔依照該滑塊13之位移而自該半導體晶片 拉出）突出超過該桌板3，則其爲最有助益的。第4A及4B圖 係顯示該滑板14之二個可能實施例。該桌板3之表面位準係 以虛線24來顯示。在依照第4A圖之實施例中，該滑板14之 〇 表面25被實施爲傾斜面。在依照第4B圖之實施例中，該滑 板14之表面25被實施爲凹面。因此，該表面25形成一坡道， 其末端在該突出邊緣26處。箭號27表示具有該滑板14之滑 塊13的方向，其中該滑塊13被移開以拉出該箔。 該晶粒退出器有利地設有二個或多個頂針29，其實質 位在該中間板7之區域中，以及突出進入該中間板7之邊緣 處的溝槽4中。該等頂針29具有一長橢圓形針體，其可實質 繞著平行於該底板1之軸而轉動，以及該等頂針29之尖端係 -10- 201036089 以垂直於該桌板3或與該桌板3成對角線的方式（亦即，稍微 傾斜）來定位，所以該等尖端可關於該桌板3而被提起及降 下。在降下狀態時’該等頂針29之尖端係位在該桌板3之表 面下方，以及在升起狀態時’該等頂針29之尖端突出超過 該桌板3之表面。第5圖係顯示一側視圖’其中僅可看到該 等頂針29之其中一者。此頂針29位在較低停留位置中。在 此範例中，該等頂針29可被實施具有一整體的連接部30， 其作爲一接頭且作爲一彈簧’以及藉由附著於該滑板14之 〇 滑件32來作用。在此範例中，該整體連接部30係藉由一雙 圈物所構成，以及可讓該等頂針29之前端部位轉動，因此， 該等頂針29之尖端以實質垂直於該桌板3之方式來移動，亦 即：若該滑塊13朝向該等頂針29來移動，則該等滑件32碰 到該等頂針2 9以對角線呈現之表面3 1 ’以及以箭頭3 3所示 之方向使該等頂針29之尖端升起。若該滑塊13移開該等頂 針以拉出該箔，則該等頂針29之尖端因該彈簧力而自動下 垂，所以隨後該晶圓台可被依序移開以將下個半導體晶片 〇 放在該晶粒退出器上方，而不用使該等頂針29突出超過該 桌板3。該等頂針29係被設置成該等頂針29的尖端在半導體 晶片面向該中間板7之一·個角部上將該半導體晶片升起。 該桌板3或中間板7具有一邊緣28’其處於與該滑板14 之邊緣2 6相對。此邊緣2 8較佳地具有一波浪形狀，同時該 滑板1 4之邊緣2 6較佳地爲直線邊緣。在此實施例中，當經 由該通道8供應真空時，則將真空施加至在此邊界區域中之 該箔。第6圖係以俯視圖顯示一範例，該滑板14之移動方向 -11- 201036089 係藉由一箭號來顯示。名詞”波浪形狀”將被擴大理解爲其 包含例如，具有如圖所示之直線剖面的波浪形狀，以及也 可爲鋸齒狀，以及也可爲具有其它任何凹入之形狀。也顯 示位在該邊緣28之區域中之該等二頂針29之尖端。 爲所屬技術領域中熟悉該項技術者所明瞭的是，所說 明該晶粒退出器之個別部分可以如所述方式來實施，然而 也可用各種不同的修改來實施而仍不脫離本發明之基本構 想，其中該驅動帶1 1具有二個功能，亦即，如上所述，驅 〇 動包含滑板14之滑塊13的功能以及封住由該底板1、該桌板 3以及該箔所形成之腔室的功能，其中該腔室藉由該通道8 供應真空以反抗周遭之壓力。 隨附圖式（其倂入本說明書中並構成本說明書之一部 分）係說明本發明之一或多個實施例，以及連同詳細之發明 說明用以作爲解釋本發明之原理及實施。圖式並非按照真 實比例來繪製。 【圊式簡單說明】 〇 第1圖係顯示依照本發明之晶粒退出器之立體視圖； 第2圖係顯示沿著第1圖線I-Ι之剖面中的部分晶粒退出 器； 第3圖係顯示沿著第1圖線II-II之剖面中的部分晶粒退 出器； 第4A及4B圖係顯示晶粒退出器之滑板； 第5圖係顯示具有頂針之晶粒退出器之部分的側視 圖；以及 -12- 201036089 第6圖係顯不晶粒退出器之部分的俯視圖。 【主要元件符號說明】

1 底板 2 溝槽 3 桌板 4 溝槽 5 側板 6 側板 7 中間板 8 通道 9 偏向滾輪 10 偏向滾輪 11 驅動帶 12 馬達 13 滑塊 14 滑板 15 底板 16 間隔 17 溝槽 18 螺絲 19 輪軸 20 輪子 2 1 張力機構 22 偏向滾輪 -13- 201036089

23 導引銷 24 線 25 表面 26 邊緣 27 箭號 28 邊緣 29 頂針 30 固態連接部 3 1 表面 3 2 滑件 3 3 箭號

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Claims (1)

1. 201036089 七、申請專利範圍： 1. 一種晶粒退出器，包含： 一底板（1)，具有一溝槽（2)， —桌板（3)，其位在該底板（1)上以及具有一與該底板 (1)之溝槽（2)平行之溝槽（4)， 一通道（8)，可施加真空於其上以及其開啓通至該底 板（1)之溝槽（2)或者該桌板（3)之溝槽（4) ’ 二個偏向滾輪（9，10)，其位在該底板（1)下方在底板 0 (1)之溝槽（2)之兩相對末端處， 一驅動帶（1 1)，其較寬於該底板（1)的溝槽（2)以及繞 著該等二偏向滾輪（9，10)而被導引，所以該驅動帶（1 1) 封住該底板（1)之溝槽（2)， 一馬達（12)，來回地移動該驅動帶（11)， 一滑塊（13)，其位在該底板（1)之溝槽（2)中以及固定 於該驅動帶（1 1)上，該底板（1)之溝槽（2)形成該滑塊（13) 之導引，以及 〇 一滑板（14)，其可在該滑塊（13)上移動地固定着’以 及其寬度等於該桌板（3)之溝槽（4)的寬度’該桌板（3)由 一塊單板所構成或者包含多板，該底板（1)以及該桌板（3) 係以不同板或者單塊材質來形成。 2. 如申請專利範圍第1項之晶粒退出器’其中該滑板（14) 具有一邊緣（26)，其突出超過該桌板（3)。 3. 如申請專利範圍第1項之晶粒退出器’其中該桌板（3)具 有一邊緣（2 8)位在與該滑板（14)之邊緣（2 6)相對處’及其 201036089 中該桌板（3)之邊緣（28)具有波浪形狀。 4.如申請專利範圍第2項之晶粒退出器，其中該桌板（3)具 有一邊緣（28)位在與該滑板（14)之該邊緣（26)相對處，及 其中該桌板（3)之邊緣（28)具有波浪形狀。 5 ·如申請專利範圍第1項之晶粒退出器，其中至少二頂針 (29)突出伸入該桌板（3)之溝槽（4)中，其尖端可相關於該 桌板（3)之表面而被升起及降下。 6.如申請專利範圍第2項之晶粒退出器，其中至少二頂針 Ο (29)突出伸入該桌板（3)之溝槽（4)中，其尖端可相關於該 桌板（3)之表面而被升起及降下。 7 ·如申請專利範圍第3項之晶粒退出器，其中至少二頂針 (29)突出伸入該桌板（3)之溝槽（4)中，其尖端可相關於該 桌板（3)之表面而被升起及降下。 8.如申請專利範圍第4項之晶粒退出器，其中至少二頂針 (29)突出伸入該桌板（3)之溝槽（4)中，其尖端可相關於該 桌板（3)之表面而被升起及降下。 ^ 9.如申請專利範圍第5至8項中任一項之晶粒退出器，其中 該等頂針（29)具有一長橢圓形針體，以及該等頂針（29) 之尖端係以垂直於該桌板（3)或與該桌板（3)成對角線的 方式來定位。 10.如申請專利範圍第5至8項中任一項之晶粒退出器，其中 該等頂針（29)具有一整體之連接部（30)，其使所述該等 頂針（2 9)之尖端可升起及降下。 1 1 .如申請專利範圍第5至8項中任一項之晶粒退出器，其中 -16- 201036089 該等頂針（29)具有一長橢圓形針體，該等頂針（29)之尖 端係以垂直於該桌板（3)或與該桌板（3)成對角線的方式 來定位，以及其中該等頂針（2 9)具有一整體之連接部 (3 0)，其使所述該等頂針（2 9)之尖端可升起及降下。