TW201306154A - 晶粒接合裝置 - Google Patents

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Masahito Tsuji
Mitsuteru Sakamoto
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Shinkawa Kk
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Abstract

以簡便之構造適切地拾取較薄之半導體晶片並接合。具備：軸12，於前端安裝有拾取半導體晶片並接合之接合工具11；接合頭50，透過複數個平行配置之平板連結件20,30安裝有軸12，沿軸12之延伸方向直線移動；桿40，可旋轉地安裝於接合頭50，前端部41連接於軸12，於後端部43安裝有配重塊48；以及彈簧58，安裝於接合頭50與桿40之後端部43之間，賦予將接合工具11壓接於半導體晶片之按壓荷重；配重塊48，係使繞桿40之旋轉軸之旋轉力矩平衡之重量。

Description

晶粒接合裝置
本發明係關於晶粒接合裝置之構造。
用以將半導體晶片接合於基板等之晶粒接合裝置，係從已切割之晶片拾取半導體晶片並將所拾取之半導體晶片接合於基板或引腳上。此晶粒接合裝置係使吸附半導體晶片並拾取之工具即安裝有筒夾之接合頭相對半導體晶片表面移動於垂直方向。在拾取半導體晶片時或將半導體晶片接合於基板等之上時，由於需將筒夾以某程度之按壓荷重壓抵於半導體晶片，因此例如已提出了一種藉由音圈馬達壓下筒夾以對半導體晶片施加適當之按壓荷重之方法(參照例如專利文獻1)。
然而，由於音圈馬達之重量較大，因此有接合頭難以高速移動且需有用以調整微小按壓荷重之控制裝置而構造變得複雜之問題。因此，乃使用一簡便方法，即於筒夾與接合頭之間安裝能根據接合頭之下降距離調整筒夾對半導體晶片之按壓力之荷重彈簧，藉由控制接合頭之高度來在拾取半導體晶片或將之接合於基板等之上時使適切之按壓荷重施加於半導體晶片。
然而，使用荷重彈簧之方法，由於筒夾、安裝有筒夾之軸、以及荷重彈簧構成所謂彈簧質量系統之振動系統，因此有因晶粒接合裝置之動作速度或按壓荷重之大小等使筒夾及軸大幅上下振動之情形，為了避免在拾取或接合於基板等之 上時筒夾不從半導體晶片表面浮起，需施加較大些許之按壓荷重。
[先行技術文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-340411號公報
另一方面，近年來半導體晶片之厚度變得非常薄，其強度亦變弱。又，使用砷化鎵等較脆材料之半導體晶片亦多用。因此，在拾取時或接合於基板等之上時需儘可能減小施加於此種薄或脆之半導體晶片之按壓荷重。然而，使用荷重彈簧之方法，由於係為防止振動導致之浮起，因此有難以減小按壓荷重之問題。進而，在已發生振動時因荷重彈簧之反作用導致瞬間較大按壓荷重施加於半導體晶片，而有致使半導體晶片破損之情形。因此，習知之使用荷重彈簧之晶粒接合裝置，無法施加薄或脆之半導體晶片之拾取所需要之較小按壓荷重，而有難以適切地拾取薄或脆之半導體晶片並接合於基板等之上之問題。
本發明之目的在於，在晶粒接合裝置中以簡便之構造適切地拾取薄或脆之半導體晶片並接合。
本發明之晶粒接合裝置，其特徵在於，具備：軸，於前端安裝有拾取半導體晶片並接合之接合工具；接合頭，透過複數個平行配置之平板連結件安裝有軸，沿軸之延伸方向直線移動；桿，可旋轉地安裝於接合頭，一端連接於軸，於另一端安裝有配重塊；以及彈簧，安裝於接合頭與桿之另一端 之間，賦予將接合工具壓接於半導體晶片之按壓荷重；配重塊，係使繞桿之旋轉軸之旋轉力矩平衡之重量。
本發明之晶粒接合裝置較佳為，桿，藉由使兩片板彈簧交叉成十字型之十字板彈簧可旋轉地安裝於接合頭，桿之旋轉軸係沿兩片板彈簧交叉之線之軸。
本發明之晶粒接合裝置較佳為，各平板連結件，包含沿與軸之延伸方向交叉之面延伸且安裝於接合頭之環狀板及與前述環狀板配置於同一面、橫越位於前述環狀板內側之中空部分之橫越板，於橫越板安裝有軸，各平板連結件之環狀板為大致四角環狀，在對向之兩邊中央之各固定點固定於接合頭，橫越板沿與連結環狀板之各固定點之方向交叉之方向延伸，寬度從連接軸之中央往連接於環狀板之兩端漸小，環狀板，寬度從各固定點往連接於橫越板之兩端漸小。
本發明，係發揮在晶粒接合裝置中以簡便之構造適切地拾取薄或脆之半導體晶片並接合之效果。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。如圖1所示，本實施形態之晶粒接合裝置100，具備安裝於未圖示之往XY方向之移動裝置之線性導件62、沿線性導件62移動於Z方向之滑件61、以及固定於滑件61且與滑件61一起移動於Z方向之接合頭50。接合頭50具備固定於滑件61之本體51、從本體51延伸於Y方向之一對下臂52與一對上 臂53、透過襯套55藉由螺栓54固定於下臂52之下平板連結件20、透過襯套55藉由螺栓54固定於上臂53之上平板連結件30、分別固定於下平板連結件20與上平板連結件30之軸12、以及安裝於軸12下側前端之吸附半導體晶片之接合工具11。下平板連結件20與上平板連結件30平行配置。於軸12之上端安裝有外徑較軸12大之終端塊13，終端塊13之本體51側之下面，構成為抵於以螺栓54固定於上臂53之倒U字型擋止件56之上面。此外，圖1中之Z方向為垂直方向，XY方向顯示彼此正交之水平面。在以下說明之其他圖面中亦相同。
又，於本體51上部，透過旋轉導件即十字板彈簧45相對接合頭50可旋轉地安裝有桿40。桿40之前端部41(軸12側或Y方向+側)與軸12之終端塊13藉由連結板49連結。又，於桿40之後端部(滑件61側或Y方向-側)藉由螺栓42固定有配重塊48。於配重塊48下側之設於本體51之孔57安裝有賦予將接合工具11按壓於半導體晶片之按壓荷重之彈簧58。彈簧58上端接觸於配重塊48。
十字板彈簧45係將水平彈簧板46與垂直彈簧板47組合成十字者，水平彈簧板46之後端(滑件61側或Y方向-側)藉由螺栓42固定於接合頭50之本體51前端(軸12側或Y方向+側)藉由螺栓42固定於桿40之中央塊44之下面。又，垂直彈簧板47之下端藉由螺栓42固定於接合頭50之本體51上部，其上端藉由螺栓42固定於桿40之中央塊44之垂直面。如此，十字板彈簧45具有水平彈簧板46之前端與後 端、垂直彈簧板47之上端與下端之四個端部，相鄰之水平彈簧板46之後端與垂直彈簧板47之下端固定於接合頭50之本體51，水平彈簧板46之前端與垂直彈簧板47之上端固定於桿40之中央塊44。接著，水平彈簧板46與垂直彈簧板47交叉之延伸於X方向之線為桿40之旋轉軸40c，十字板彈簧45將桿40支撐成可繞旋轉軸40c旋轉。
參照圖2說明上平板連結件30之構造詳細。如圖2所示，上平板連結件30係將薄不鏽鋼或彈簧鋼等加工而成者，沿與軸12延伸之Z方向垂直之XY面內延伸。上平板連結件30具備環狀板31與於Y方向橫越環狀板31內側之中空部分34之橫越板32。環狀板31與橫越板32配置於同一平面內。環狀板31為大致四角環狀，各邊延伸於X方向與Y方向。又，延伸於Y方向之一對第1邊31a之長度方向中央透過襯套55藉由螺栓54固定於上臂53上面。藉由此螺栓54固定於上臂53之第1邊31a之部分分別為上平板連結件30之固定點33。又，環狀板31之延伸於X方向之一對第2邊31b之各中央藉由橫越板32於Y方向連接。又，於橫越板32中央固定有軸12。如圖2所示，橫越板32之中心線72為通過軸12之中心線71之線。軸12安裝於橫越板32之部分藉由環14補強。如圖2所示，橫越板32通過軸12之中心線71延伸於Y方向，固定有軸12之中央部分寬度較寬，為其寬度朝往與環狀板31連接之端部而漸小之錐形狀。又，延伸於Y方向之一對第1邊31a藉由螺栓54固定之固定點33之部分寬度較寬，隨著往Y方向，第2邊31b之寬度漸小。 又，兩個固定點33與軸12配置於一個直線73上，於X方向排列成一列。以上，雖說明了上平板連結件30之構造，但下平板連結件20之構造亦與上平板連結件30為相同構造。
說明藉由如以上說明構成之本實施形態之晶粒接合裝置100拾取半導體晶片時之動作。對已參照圖1,2說明之部分賦予相同之符號，其說明省略。
如圖3所示，欲拾取之半導體晶片90，在於背面貼附有切割帶83之狀態下被吸附固定於拾取載台81上。切割帶83在往周圍拉伸之狀態下於各半導體晶片90之間形成微小之間隙。晶粒接合裝置100藉由未圖示之XY移動裝置使接合頭50移動，使安裝於軸12之下端之接合工具11之位置來到欲拾取之半導體晶片90正上方。
其次，如圖4所示，晶粒接合裝置100藉由未圖示之控制部之指令，使安裝有接合頭50之滑件61往Z方向下方降下。接著，控制部在接合工具11前端接觸於半導體晶片90表面後，進而使滑件61及接合頭50降下高度△Z0。如此，如圖4所示，軸12被導引至兩個平板連結件20,30而相對接合頭50往上方移動高度△Z0，軸12上端之終端塊13亦往上方移動高度△Z0。接著，藉由連結板49連結於終端塊13之桿40之前端部41亦往上方移動高度△Z0。桿40沿十字板彈簧45之水平彈簧板46與垂直彈簧板47之交叉旋轉軸40c繞X軸旋轉，桿40之後端部43往下方移動高度△Z5。如此，彈簧58於Z方向縮小長度△Z5，藉由其反作用力將桿40之後端部43往上壓，對透過連結板49連接於桿40之前端部 41之終端塊13、軸12往下施加力Fo。接合工具11之內部由於藉由未圖示之真空裝置而成為真空，因此藉由此力Fo，接合工具11被按壓於半導體晶片90表面後，接合工具11即吸附半導體晶片90。其後，藉由未圖示之控制部使滑件61上升後，接合工具11即拾取半導體晶片90。
參照圖5、圖6，詳細說明接合工具11接觸半導體晶片90表面後接合頭50進一步降下高度△Z0時之上平板連結件30之變形與軸12之移動。接合工具11接觸半導體晶片90表面後，接合頭50進一步降下高度△Z0時，由於如圖5所示，固定有上平板連結件30之上臂53亦較接合工具11接觸半導體晶片90表面時之高度降下高度△Z0，因此上平板連結件30之固定點33亦較接合工具11接觸半導體晶片90表面時之高度降下高度△Z0。另一方面，由於軸12之前端之接合工具11接觸於半導體晶片90表面，因此不會再更加降下，而於上平板連結件30之固定有軸12之橫越板32中央與兩個固定點33間形成△Z0之高度差。藉由上平板連結件30之固定點33而中央固定於上臂53之各第1邊31a，如圖5及圖6(a)所示，從固定點33往第2邊31b逐漸往上方彎曲。又，如圖5、圖6(b)所示，橫越第2邊31b之間之橫越板32，係往上方變形成安裝有軸12之中央部從第2邊31b隆起。進而，如圖5、圖6(b)所示，第2邊31b之連接有橫越板32之中央部分往上變形成從連接於第1邊31a之兩端隆起。如圖6(a)所示，藉由第1邊31a往上方之彎曲，於固定點33與第1邊31a之兩端或第2邊31b之間形成△Z1之高度差。又， 如圖6(b)所示，藉由第2邊31b之隆起變形，於第1邊31a之兩端與第2邊31b之中央部之間形成△Z2之高度差。進而，如圖6(b)所示，藉由橫越板32之隆起變形，於第2邊31b之中央與安裝有軸12之橫越板32之中央之間形成△Z3之高度差。又，此高度之差△Z1,△Z2,△Z3之合計為高度△Z0。亦即，△Z1+△Z2+△Z3=△Z0。
如上述，上平板連結件30藉由從固定點33延伸之第1邊31a之彎曲變形、第2邊31b之隆起變形、橫越於與第2邊31b之間之橫越板32之隆起變形，使軸12相對接合頭50於Z方向移動高度△Z0。又，由於第1邊31a與橫越板32之連接於第2邊31b之端部之寬度漸小，因此於第2邊31b之兩端及橫越板32之兩端分別形成連結，藉由各連結之旋轉使軸12移動於Z方向。因此，幾乎不會發生對軸12之Z方向之移動之抵抗。又，本實施形態之晶粒接合裝置100由於係將下平板連結件20與上平板連結件30之兩個平板連結件平行配置，藉此軸12支撐成能移動於Z方向，因此能使軸12相對半導體晶片90表面於垂直方向順暢地移動。進而，如圖4所示，由於桿40藉由十字板彈簧45繞旋轉軸40c被旋轉支撐，因此無如旋轉軸承等摩擦抵抗，幾乎不會發生對旋轉之抵抗。
因此，在接合工具11接觸半導體晶片90表面後，接合頭50沉入高度△Z時施加於半導體晶片90表面之力，如圖7所示係相對沉入高度△Z成正比。亦即，F=K×△Z。接著，沉入量成為高度△Z0後，對半導體晶片90施加F0=K×△Z0 之按壓荷重。接著，如先前說明，藉由此力Fo，接合工具11被按壓於半導體晶片90表面後，接合工具11即吸附半導體晶片90。其後，藉由未圖示之控制部使滑件61上升後，接合工具11即拾取半導體晶片90。
以上，說明了本實施形態之晶粒接合裝置100之基本動作，其次說明使接合頭50降下至接合工具11前端接觸於半導體晶片90上之動作與此時發生之慣性力。
如圖3所示，使接合工具11來到拾取之半導體晶片90正上方後，未圖示之控制部即驅動滑件61使接合頭50往半導體晶片90開始降下。
於圖8所示之時間t20，接合頭50開始降下後，接合頭50之降下速度v從零開始逐漸加速。接著，從圖8所示之時間t21至時間t22之期間中加速度(正加速度)為一定而接合頭50之降下速度v直線逐漸增加。接著，從圖8所示之時間t22至時間t23之期間中加速度成為負，接合頭50之降下速度之上升率逐漸降低，接合頭50之降下速度v逐漸接近一定之降下速度v1。其後，從圖8所示之時間t23至t24之期間中，接合頭50以一定之降下速度v1逐漸降下。在接合頭50降下之期間，控制部藉由未圖示之高度檢測器檢測出接合頭50之高度，從其檢測結果計算接合工具11之前端與半導體晶片90表面之距離。
接著，在接合工具11之前端與半導體晶片90表面之距離縮至既定距離後，如圖8之時間t24所示，使接合頭50之降下速度v從一定之降下速度v1逐漸減小。從圖8所示 之時間t24至t25之期間中加速度成為負，接合頭50之降下速度v與時間一起逐漸變小。從圖8所示之時間t25至t26之期間中加速度(負加速度)為一定，接合頭50之降下速度v直線逐漸減少。接著，從圖8所示之時間t26至時間t27之期間中加速度成為正，接合頭50之降下速度之減少率逐漸變小，於圖8所示之時間t27，成為用以接地於半導體晶片90表面之一定之微小降下速度v0。控制部使接合頭50以一定之微小降下速度v0緩慢降下。
當於圖8所示之時間t1，接合工具11之前端接觸於半導體晶片90表面後，如圖4所示，接合工具11與軸12被往上壓而桿40繞旋轉軸40c旋轉而將彈簧58下壓。接著，在接合頭50進一步被下壓後，藉由彈簧58之反作用力，接合工具11之前端藉由按壓荷重F而被壓抵於半導體晶片90表面。如圖8所示，按壓荷重F係從接合工具11之前端接觸於半導體晶片90表面之時間t1起隨著接合頭50降下而逐漸增加。
如以上所說明，在接合頭50降下中，其降下速度會變化，此時於接合頭50施加上方向或下方向之加速度。會因此時施加於安裝於接合頭50之軸12、接合工具11、桿40、配重塊48之加速度，產生往上方向或下方向之慣性力作用。如圖8之時間t20至t21，在接合頭50之降下速度v增加之期間，於接合頭50施加往下之加速度。如此，以能相對接合頭50於Z方向移動之方式，藉由各平板連結件20,30對安裝於接合頭50之各臂52,53之軸12、終端塊13及安裝於 軸12之前端之接合工具11施加與施加於接合頭50之加速度大小相同且相反方向之加速度α，藉由此加速度α，如圖3所示，施加對固定於滑件61之接合頭50為往上之慣性力G1(圖3中以白色箭頭84顯示)。
此處，若將與施加於接合頭50之加速度相同且方向相反之加速度設為α，將軸12、終端塊13及安裝於軸12之前端之接合工具11之合計質量設為m1，則為G1=m1×α。接著，藉由慣性力G1，對藉由連結板49而連接有軸12之桿40之前端部41施加繞旋轉軸40c且往順時針方向之旋轉力矩M1。此處，若將桿40之旋轉軸40c與軸12之中心之距離設為力矩臂L1，則為M1=G1×L1。又，如圖3所示，對安裝於桿40之後端部43之配重塊48亦施加若將配重塊48質量設為m2則為G1=m2×α之對接合頭50為往上之慣性力G2(圖3中以白色箭頭84顯示)。接著，藉由此慣性力G2，對安裝有配重塊48之桿40之後端部43施加繞旋轉軸40c且往逆時針方向之旋轉力矩M2。此處，若將桿40之旋轉軸40c與配重塊48之中心之距離設為力矩臂L2，則為M2=G2×L2。
施加於軸12、終端塊13、接合工具11之加速度與施加於配重塊48之加速度，由於均為與施加於接合頭50之加速度相同大小且方向相反之加速度α，因此軸12、終端塊13、接合工具11之合計質量m1與配重塊48之質量m2分別相等，在各力矩臂L1,L2分別相等之情形且繞桿40之旋轉軸40c之旋轉力矩於周方向平衡之情形，各旋轉力矩M1,M2 其方向相反且大小相等。又，在繞桿40之旋轉軸40c之旋轉力矩於周方向不平衡之情形，藉由調整配重塊48之重量以消除該不平衡，而能使旋轉力矩M1,M2其方向相反且大小相等。
如先前所說明，由於各旋轉力矩M1,M2之大小與施加於接合頭50之加速度相同且與相反方向之加速度α成正比，因此在如圖8所示之時間t20至t21般加速度α增大之情形下，隨此分別於圖8以一點鍊線所示之旋轉力矩M1亦增大，在如時間t21至t22般加速度α為一定之情形，旋轉力矩M1為一定，在如時間t22至t23般加速度α逐漸減少之情形，旋轉力矩M1則減少。又，在如時間t23至t24般速度不變化而加速度α為零之情形，旋轉力矩M1成為零。
如圖8所示之時間t24至t25般，接合頭50之降下速度從一定速度v1減少之情形，由於加速度α從零減少因此成為負，旋轉力矩M1亦從時間t24之零減少而成為負。接著，如時間t25至t26般加速度α為一定之情形，旋轉力矩M1為一定，在如時間t26至t27般接合頭50之降下速度之減少程度降低時，加速度α即增加，旋轉力矩M1從負往零逐漸增加。接著，如時間t27至t28般速度不變化而加速度α為零之情形，旋轉力矩M1成為零。以上雖說明了旋轉力矩M1之變化，但由於如圖8以虛線所示，旋轉力矩M2之大小與旋轉力矩M1相同且方向相反，因此圖8中，係相對零之橫軸與旋轉力矩M1上下對向地變化。
如上述，雖各旋轉力矩M1,M2依施加於接合頭50之加 速度α之大小、方向而變化，但如先前所說明，本實施形態中，由於配重塊48之重量調整成各旋轉力矩M1,M2之方向相反且大小相同，因此在圖8所示之各時間中，各旋轉力矩M1,M2取得平衡。藉此，即使軸12、配重塊48等與彈簧58構成彈簧質量振動系統，亦可抑制在接合頭50降下時軸12上下振動。
在於圖8所示時間t1時接合工具11之前端接觸於半導體晶片90表面後，如先前所說明，彈簧58係被壓縮，如圖8、圖9所示時間t1以後般與接合頭50之沉入量△Z成正比之按壓荷重F施加於半導體晶片90表面。接著，桿40之繞旋轉軸40c之各旋轉力矩M1,M2之平衡被破壞，如圖9所示，藉由以軸12、配重塊48等與彈簧58構成之彈簧質量振動系統，軸12於上下方向振動。接著，如於圖9以實線所示，於時間t2時半導體晶片90之按壓荷重成為最大按壓荷重F1，其後於時間t3時雖成為最小按壓荷重F2，但其振動隨時間經過而減弱，於圖9所示時間t4時成為大致規定之按壓荷重F0。接著，從時間t4至時間t5之期間，對半導體晶片90施加既定之按壓荷重F0而拾取半導體晶片90，在接合頭50上升後，於圖9之時間t6時半導體晶片90之按壓荷重成為零。
本實施形態中，由於藉由配重塊48，使接合頭50降下時之各旋轉力矩M1,M2取得平衡，因此與未設有圖9之虛線所示之配重塊48之情形相較，在接合工具11前端接觸於半導體晶片90表面後，能使施加於半導體晶片90之最大按 壓荷重F1與最小按壓荷重F2之差較無配重塊48時之最大按壓荷重F11與最小按壓荷重F12之差更小，且能使最大按壓荷重F1之大小較最大按壓荷重F11小，使最小按壓荷重F2為零以上。因此，如圖9所示，即使將按壓荷重之設定值F0設為較無配重塊48時之設定值F10小，接合工具11亦不會從半導體晶片90浮起，而不會對半導體晶片90施加過度之按壓荷重使半導體晶片90破損。藉此，以較小之按壓荷重為設定值，能將薄或脆之半導體晶片90不損傷地適切地拾取。
又，本實施形態中，由於係將軸12以兩個平板連結件20,30支撐，藉由十字板彈簧45將桿40支撐成旋轉自如，而無如習知技術之滑動部分，因此亦不會產生因滑動部分之拉掛等而產生於圖9之時間t13之按壓荷重之峰，能穩定地施加較小之按壓荷重。再者，本實施形態，由於能使軸12、接合工具11、終端塊13等之重量較輕，因此能將圖9之虛線所示之習知技術之晶粒接合裝置拾取半導體晶片90所必須之時間(t17-t1)縮短至時間(t6-t1)，能縮短半導體晶片90之拾取時間。
如以上所說明，本實施形態，能在晶粒接合裝置中，以簡便之構造適切地將薄或脆之半導體晶片不破損地適切地拾取。
以上，雖說明了藉由本實施形態之晶粒接合裝置100拾取半導體晶片90時之動作，但將半導體晶片90接合於基板或導線架等上時之動作亦相同，由於能正確地控制施加於半 導體晶片90之小按壓力，因此能將薄且強度低或較脆之半導體晶片90不損傷地適切地接合於基板或導線架等之上。又，進一步將半導體晶片接合於半導體晶片上時亦同樣地，能使半導體晶片90不損傷地適切地進行接合。
11‧‧‧接合工具
12‧‧‧軸
13‧‧‧終端塊
14‧‧‧環
20‧‧‧下平板連結件
21,31‧‧‧環狀板
30‧‧‧上平板連結件
31a‧‧‧第1邊
31b‧‧‧第2邊
22,32‧‧‧橫越板
33‧‧‧固定點
24,34‧‧‧中空部分
40‧‧‧桿
40c‧‧‧旋轉軸
41‧‧‧前端部
42‧‧‧螺栓
43‧‧‧後端部
44‧‧‧中央塊
45‧‧‧十字板彈簧
46‧‧‧水平彈簧板
47‧‧‧垂直彈簧板
48‧‧‧配重塊
49‧‧‧連結板
50‧‧‧接合頭
51‧‧‧本體
52‧‧‧下臂
53‧‧‧上臂
54‧‧‧螺栓
55‧‧‧襯套
56‧‧‧擋止件
57‧‧‧孔
58‧‧‧彈簧
61‧‧‧滑件
62‧‧‧線性導件
71,72‧‧‧中心線
73‧‧‧直線
81‧‧‧拾取載台
83‧‧‧切割帶
90‧‧‧半導體晶片
100‧‧‧晶粒接合裝置
圖1係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之構造之立體圖。
圖2係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之平板連結件之立體圖。
圖3係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之拾取半導體晶片前之狀態之剖面圖。
圖4係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之拾取半導體晶片之狀態之剖面圖。
圖5係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之平板連結件之變形狀態之立體圖。
圖6係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之平板連結件之變形狀態之側視圖。
圖7係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之接合頭之相對沉入量之按壓荷重之變化之圖表。
圖8係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之接合頭之降下速度與繞桿之旋轉軸之旋轉力矩之變化與按壓荷重之變化之圖表。
圖9係顯示本發明之實施形態中之晶粒接合裝置之接 合工具接觸半導體晶片後之按壓荷重之變化之圖表。
11‧‧‧接合工具
12‧‧‧軸
13‧‧‧終端塊
14‧‧‧環
20‧‧‧下平板連結件
21,31‧‧‧環狀板
22,32‧‧‧橫越板
24,34‧‧‧中空部分
30‧‧‧上平板連結件
33‧‧‧固定點
40‧‧‧桿
40c‧‧‧旋轉軸
41‧‧‧前端部
42‧‧‧螺栓
43‧‧‧後端部
44‧‧‧中央塊
45‧‧‧十字板彈簧
46‧‧‧水平彈簧板
47‧‧‧垂直彈簧板
48‧‧‧配重塊
49‧‧‧連結板
50‧‧‧接合頭
51‧‧‧本體
52‧‧‧下臂
53‧‧‧上臂
54‧‧‧螺栓
55‧‧‧襯套
56‧‧‧擋止件
57‧‧‧孔
58‧‧‧彈簧
61‧‧‧滑件
62‧‧‧線性導件
100‧‧‧晶粒接合裝置

Claims (6)

  1. 一種晶粒接合裝置，其特徵在於，具備：軸，於前端安裝有拾取半導體晶片並接合之接合工具；接合頭，透過複數個平行配置之平板連結件安裝有前述軸，沿前述軸之延伸方向直線移動；桿，可旋轉地安裝於前述接合頭，一端連接於前述軸，於另一端安裝有配重塊；以及彈簧，安裝於前述接合頭與前述桿之另一端之間，賦予將前述接合工具壓接於前述半導體晶片之按壓荷重；前述配重塊，係使繞前述桿之旋轉軸之旋轉力矩平衡之重量。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶粒接合裝置，其中，前述桿，藉由使兩片板彈簧交叉成十字型之十字板彈簧可旋轉地安裝於接合頭，前述桿之旋轉軸係沿前述兩片板彈簧交叉之線之軸。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之晶粒接合裝置，其中，前述各平板連結件，包含沿與前述軸之延伸方向交叉之面延伸且安裝於前述接合頭之環狀板及與前述環狀板配置於同一面、橫越位於前述環狀板內側之中空部分之橫越板，於前述橫越板安裝有前述軸。
  4. 如申請專利範圍第3項之晶粒接合裝置，其中，前述各平板連結件之前述環狀板為大致四角環狀，在對向之兩邊中央之各固定點固定於前述接合頭。
  5. 如申請專利範圍第3項之晶粒接合裝置，其中，前述 橫越板沿與連結前述環狀板之前述各固定點之方向交叉之方向延伸，寬度從連接前述軸之中央往連接於前述環狀板之兩端漸小。
  6. 如申請專利範圍第3項之晶粒接合裝置，其中，前述環狀板，寬度從前述各固定點往連接於前述橫越板之兩端漸小。
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