TW201838050A - 位置偵測與晶片分離裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種位置偵測與晶片分離裝置。位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構。半導體結構包括一基底層以及多個設置在基底層上的發光晶片。位置偵測與晶片分離裝置包括一位置偵測模組以及一晶片分離模組。位置偵測模組包括一發射元件以及一接收元件。晶片分離模組對應於位置偵測模組。位置偵測模組通過發射元件與接收元件的相互配合，以提供位於基底層與發光晶片之間的一接觸介面的一位置信息。藉此，晶片分離模組根據位置信息而投射一投射光源至基底層與發光晶片之間的接觸介面，以使得發光晶片通過投射光源的照射而易於脫離基底層。

Description

位置偵測與晶片分離裝置
本發明涉及一種位置偵測與晶片分離裝置，特別是涉及一種應用於加工一半導體結構的位置偵測與晶片分離裝置。
目前，發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)因具備光質佳以及發光效率高等特性而得到廣泛的應用。一般來說，為了使採用發光二極體做為發光元件的顯示裝置具有較佳的色彩表現能力，現有技術是利用紅、綠、藍三種顏色的發光二極體晶片的相互搭配而組成一全彩發光二極體顯示裝置，此全彩發光二極體顯示裝置可通過紅、綠、藍三種顏色的發光二極體晶片分別發出的紅、綠、藍三種的顏色光，然後再通過混光後形成一全彩色光，以進行相關資訊的顯示。然而，現有技術中的發光二極體晶片不易從藍寶石基底上分離。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種位置偵測與晶片分離裝置。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種位置偵測與晶片分離裝置，所述位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構，所述半導體結構包括一基底層以及多個設置在所述基底層上的發光晶片，所述位置偵測與晶片分離裝置包括：一位置偵測模組以及一晶片分離模組。所述位置偵測模組包括一發射元件以及一接收元件。所述晶片分離模組對應於 所述位置偵測模組。其中，所述位置偵測模組通過所述發射元件與所述接收元件的相互配合，以提供位於所述基底層與所述發光晶片之間的一接觸介面的一位置信息。其中，所述晶片分離模組根據所述位置信息而投射一投射光源至所述基底層與所述發光晶片之間的所述接觸介面，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
更進一步地，所述發射元件為一用於產生一偵測信號的信號發射元件，且所述接收元件為一用於接收所述偵測信號的信號接收元件，其中，所述信號發射元件所產生的所述偵測信號通過所述半導體結構的反射而投向所述信號接收元件，以提供位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的所述接觸介面的所述位置信息。
更進一步地，所述半導體結構的多個所述發光晶片貼附在一承載基板的一黏著層上，其中，所述基底層為一藍寶石基底層以及一矽基底層兩者其中之一，且所述發光晶片為氮化鎵發光二極體晶片。
更進一步地，所述位置偵測與晶片分離裝置還進一步包括：一控制模組，所述控制模組電性連接於所述位置偵測模組與所述晶片分離模組，其中，所述位置偵測模組為一光學式位置感測器以及一聲波式位置感測器兩者其中之一，且所述位置偵測模組與所述晶片分離模組設置在所述半導體結構的相同側邊或者相異側邊。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種位置偵測與晶片分離裝置，所述位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構，所述半導體結構包括一基底層以及多個設置在所述基底層上的發光晶片，所述位置偵測與晶片分離裝置包括：一發射元件以及一接收元件。所述發射元件用於產生一投射光源。所述接收元件鄰近所述發射元件。其中，所述發射 元件所產生的所述投射光源通過所述半導體結構的反射而投向所述接收元件，以提供位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的一接觸介面的一位置信息。其中，所述發射元件所產生的所述投射光源根據所述位置信息而投射至位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的所述接觸介面，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
更進一步地，所述位置偵測與晶片分離裝置還進一步包括：一第一稜鏡、一第二稜鏡以及一信號放大器。所述第一稜鏡鄰近所述發射元件與所述接收元件。所述第二稜鏡鄰近所述第一稜鏡。所述信號放大器鄰近所述第一稜鏡。其中，所述發射元件所產生的所述投射光源依序通過所述第一稜鏡與所述第二稜鏡而投向所述半導體結構，所述投射光源通過所述半導體結構的反射而形成一反射光源，且所述反射光源依序通過所述第二稜鏡與所述第一稜鏡而投向所述接收元件。其中，所述發射元件所產生的所述投射光源依序通過所述第一稜鏡與所述信號放大器而投射至位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的所述接觸介面。
更進一步地，所述位置偵測與晶片分離裝置還進一步包括：一控制模組，所述控制模組電性連接於所述發射元件與所述接收元件，其中，所述半導體結構的多個所述發光晶片貼附在一承載基板的一黏著層上，其中，所述基底層為一藍寶石基底層以及一矽基底層兩者其中之一，且所述發光晶片為氮化鎵發光二極體晶片。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外再一技術方案是，提供一種位置偵測與晶片分離裝置，所述位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構，所述半導體結構包括一基底層以及多個設置在所述基底層上的發光晶片，所述位置偵測與晶片分離裝置包括：一位置偵測模組以及一晶片分離模組。所述位置偵測模組接觸所述半導體結構，以提供位於所述基底層與所述發光 晶片之間的一接觸介面的一位置信息。所述晶片分離模組對應於所述位置偵測模組。其中，所述晶片分離模組根據所述位置信息而投射一投射光源至所述基底層與所述發光晶片之間的所述接觸介面，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
更進一步地，所述半導體結構的多個所述發光晶片貼附在一承載基板的一黏著層上，其中，所述基底層為一藍寶石基底層以及一矽基底層兩者其中之一，且所述發光晶片為氮化鎵發光二極體晶片。
更進一步地，所述位置偵測與晶片分離裝置還進一步包括：一控制模組，所述控制模組電性連接於所述位置偵測模組與所述晶片分離模組，其中，所述位置偵測模組為一接觸式位置感測器，且所述位置偵測模組與所述晶片分離模組設置在所述半導體結構的相同側邊或者相異側邊。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的一種位置偵測與晶片分離裝置，其能通過“所述位置偵測模組提供位於所述基底層與所述發光晶片之間的一接觸介面的一位置信息”以及“所述晶片分離模組根據所述位置信息而投射一投射光源至所述基底層與所述發光晶片之間的所述接觸介面”的技術方案，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
S‧‧‧半導體結構
S1‧‧‧基底層
S2‧‧‧發光晶片
S100‧‧‧接觸介面
L‧‧‧偵測信號
R‧‧‧反射光源
1‧‧‧位置偵測模組
11‧‧‧發射元件
110‧‧‧信號發射元件
12‧‧‧接收元件
120‧‧‧信號接收元件
2‧‧‧晶片分離模組
P‧‧‧投射光源
3‧‧‧控制模組
4‧‧‧第一稜鏡
5‧‧‧第二稜鏡
6‧‧‧信號放大器
C‧‧‧承載基板
A‧‧‧黏著層
圖1為本發明第一實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位置偵測步驟時的示意圖。
圖2為本發明第一實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位 置偵測步驟與晶片分離步驟時的示意圖。
圖3為本發明第一實施例的其中一發光晶片從基底層分離後的示意圖。
圖4為本發明第一實施例的位置偵測與晶片分離裝置的功能方塊圖。
圖5為本發明第二實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位置偵測步驟時的示意圖。
圖6為本發明第二實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位置偵測步驟與晶片分離步驟時的示意圖。
圖7為本發明第二實施例的其中一發光晶片從基底層分離後的示意圖。
圖8為本發明第三實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位置偵測步驟與晶片分離步驟時的示意圖。
圖9為本發明第四實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位置偵測步驟與晶片分離步驟時的示意圖。
圖10為本發明第五實施例的位置偵測與晶片分離裝置進行位置偵測步驟與晶片分離步驟時的示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“位置偵測與晶片分離裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
[第一實施例]
請參閱圖1至圖4所示，本發明第一實施例提供一種位置偵測與晶片分離裝置，並且位置偵測與晶片分離裝置包括一位置偵測模組1以及一晶片分離模組2。另外，位置偵測與晶片分離裝置能應用於加工一半導體結構S，並且半導體結構S包括一基底層S1以及多個設置在基底層S1上的發光晶片S2。舉例來說，基底層S1可為一藍寶石(sapphire)基底層、一矽(silicon)基底層或者任何材料的基底層。另外，多個發光晶片S2可以是處於切割前的狀態而呈現彼此相連的外觀，或是多個發光晶片S2可以是處於切割後的狀態而呈現彼此分離的外觀(如同本發明目前所使用的例子)。發光晶片S2可為氮化鎵(GaN)發光二極體晶片或者是任何種類的半導體發光晶片，並且每一個發光晶片S2的上表面具有至少兩個焊墊(未標號)。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。
首先，配合圖1與圖2所示，位置偵測模組1包括一發射元件11以及一接收元件12，並且晶片分離模組2鄰近或者對應於位置偵測模組1。更進一步來說，位置偵測模組1能通過發射元件11與接收元件12的相互配合，以提供位於基底層S1與發光晶片S2之間的一接觸介面S100(或者一接觸表面)的一位置信息(也就是說，使用位置偵測模組1來進行“位置偵測”步驟)。藉此，配合圖2與圖3所示，晶片分離模組2就能根據位置信息而投射一投射光源P至基底層S1與發光晶片S2之間的接觸介面S100，以使得發光晶片S2能通過投射光源P的照射而易於脫離基底層S1(也就是說，使用晶片分離模組2來進行“晶片分離”步驟)。也就是說，半導體結構S能通過投射光源P的照射，而使得發光晶片S2能夠更容易脫離基底層S1。
舉例來說，配合圖1與圖2所示，位置偵測模組1可為一光學式位置感測器以及一聲波式位置感測器兩者其中之一。更具體來說，發射元件11可為一用於產生一偵測信號L(例如光波信號或者聲波信號)的信號發射元件110(例如信號發射器)，並且接 收元件12可為一用於接收偵測信號L的信號接收元件120(例如信號接收器)。另外，信號發射元件110所產生的偵測信號L能通過半導體結構S的反射而投向信號接收元件120，藉此以提供位於基底層S1與發光晶片S2兩者之間的接觸介面S100的位置信息。因此，配合圖2與圖3所示，晶片分離模組2就能根據信號接收元件120所得到的位置信息而投射一投射光源P至基底層S1與發光晶片S2之間的接觸介面S100，以使得發光晶片S2能通過投射光源P對接觸介面S100的照射而易於脫離基底層S1。
綜上所言，本發明所提供的位置偵測與晶片分離裝置可以預先通過發射元件11與接收元件12的相互配合，以提供位於基底層S1與發光晶片S2之間的一接觸介面S100的一位置信息，然後再利用接收元件12所得到的位置信息，以讓晶片分離模組2所提供的投射光源P能準確地投射至基底層S1與發光晶片S2之間的接觸介面S100上。藉此，發光晶片S2能通過投射光源P對接觸介面S100的精準照射而易於脫離基底層S1。
值得一提的是，配合圖1與圖3所示，本發明的還進一步包括一控制模組3，並且控制模組3電性連接於位置偵測模組1與晶片分離模組2。另外，如圖1至圖3所示，位置偵測模組1與晶片分離模組2可以被設置在半導體結構S的相同側邊。
[第二實施例]
請參閱圖5至圖7所示，本發明第二實施例提供一種位置偵測與晶片分離裝置，並且位置偵測與晶片分離裝置包括一位置偵測模組1以及一晶片分離模組2。由圖5與圖1的比較、圖6與圖2的比較以及圖7與圖3的比較可知，本發明第二實施例與第一實施例最大的不同在於：在第二實施例中，半導體結構S的多個發光晶片S2會預先貼附在一承載基板C的一黏著層A上，並且發光晶片S2的至少兩個焊墊(未標號)會接觸黏著層A。因此，當 多個發光晶片S2依序脫離基底層S1時，多個發光晶片S2還是會依據原來的排列方式而被貼附在承載基板C的黏著層A上，所以多個發光晶片S2還是能夠呈現原來的排列方式而不會有分散或散落在各處的問題。舉例來說，承載基板C與黏著層A都可以是透光材料，或者也可以是非透光材料。
[第三實施例]
請參閱圖8所示，本發明第三實施例提供一種位置偵測與晶片分離裝置，並且位置偵測與晶片分離裝置包括一位置偵測模組1以及一晶片分離模組2。由圖8與圖3的比較可知，本發明第三實施例與第一實施例最大的不同在於：在第三實施例中，位置偵測模組1與晶片分離模組2設置在半導體結構S的相異側邊。舉例來說，位置偵測模組1可設置在半導體結構S的上方處，而晶片分離模組2則可設置在半導體結構S的下方處。
值得一提的是，發光晶片S2也可以在同一個位置上分別進行“位置偵測”與“晶片分離”步驟。也就是說，晶片分離模組2可以設置在與位置偵測模組1相對應的另外一端(如圖8的假想線所呈現的晶片分離模組2所示)，以使得發光晶片S2也可以在同一個位置上分別進行“位置偵測”與“晶片分離”步驟。
值得一提的是，第三實施例中的半導體結構S的多個發光晶片S2也可以預先貼附在如同圖5所示的一承載基板C的一黏著層A上。
[第四實施例]
請參閱圖9所示，本發明第四實施例提供一種位置偵測與晶片分離裝置。由圖9與圖3的比較可知，本發明第四實施例與第一實施例最大的不同在於：第四實施例的位置偵測與晶片分離裝置包括：一用於產生一投射光源P的發射元件11、一鄰近發射元 件11的接收元件12以及一電性連接於發射元件11與接收元件12的控制模組3。
更進一步來說，發射元件11所產生的投射光源P能通過半導體結構S的反射而投向接收元件12，以提供位於基底層S1與發光晶片S2兩者之間的一接觸介面S100的一位置信息。藉此，發射元件11所產生的投射光源P就能根據位置信息而準確投射至位於基底層S1與發光晶片S2兩者之間的接觸介面S100，以使得發光晶片S2能通過投射光源P的照射而易於脫離基底層S1。
更進一步來說，位置偵測與晶片分離裝置還進一步包括：一第一稜鏡4、一第二稜鏡5以及一信號放大器6。第一稜鏡4鄰近發射元件11與接收元件12，第二稜鏡5鄰近第一稜鏡4，並且信號放大器6鄰近第一稜鏡4。另外，發射元件11所產生的投射光源P能依序通過第一稜鏡4與第二稜鏡5而投向半導體結構S。投射光源P能通過半導體結構S的反射而形成一反射光源R，並且反射光源R能依序通過第二稜鏡5與第一稜鏡4而投向接收元件12。也就是說，發射元件11所產生的投射光源P能通過半導體結構S的反射而投向接收元件12。藉此，根據位置信息，發射元件11所產生的投射光源P就能依序通過第一稜鏡4以及信號放大器6而準確投射至位於基底層S1與發光晶片S2兩者之間的接觸介面S100，以使得發光晶片S2能通過投射光源P的照射而易於脫離基底層S1。
值得一提的是，第四實施例中的半導體結構S的多個發光晶片S2也可以預先貼附在如同圖5所示的一承載基板C的一黏著層A上。
[第五實施例]
請參閱圖10所示，本發明第五實施例提供一種位置偵測與晶片分離裝置，並且位置偵測與晶片分離裝置包括一位置偵測模組1 以及一晶片分離模組2。由圖10與圖3的比較可知，本發明第五實施例與第一實施例最大的不同在於：第五實施例的位置偵測與晶片分離裝置包括一位置偵測模組1、一晶片分離模組2以及一控制模組3，並且位置偵測模組1可為一接觸式位置感測器。
更進一步來說，位置偵測模組1接觸半導體結構S，以提供位於基底層S1與發光晶片S2之間的一接觸介面S100的一位置信息。舉例來說，當基底層S1有翹曲(warpage)時，可以通過位置偵測模組1與半導體結構S的基底層S1的接觸，以得知位於具有固定厚度的基底層S1與具有固定厚度的發光晶片S2之間的接觸介面S100的位置。另外，晶片分離模組2對應且鄰近於位置偵測模組1，並且控制模組3電性連接於位置偵測模組1與晶片分離模組2。
藉此，晶片分離模組2能根據位置信息而投射一投射光源P至基底層S1與發光晶片S2之間的接觸介面S100，以使得發光晶片S2通過投射光源P的照射而易於脫離基底層S1。
值得一提的是，位置偵測模組1與晶片分離模組2不限於設置在半導體結構S的相同側邊(如圖10所示)，而是也能夠設置在半導體結構S的相異側邊。
值得一提的是，第五實施例中的半導體結構S的多個發光晶片S2也可以預先貼附在如同圖5所示的一承載基板C的一黏著層A上。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的一種位置偵測與晶片分離裝置，其能通過“位置偵測模組1提供位於基底層S1與發光晶片S2之間的一接觸介面S100的一位置信息”以及“晶片分離模組2根據位置信息而投射一投射光源P至基底層S1與發光晶片S2之間的接觸介面S100”的技術方案，以使得發光 晶片S2通過投射光源P的照射而易於脫離基底層S1。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種位置偵測與晶片分離裝置，所述位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構，所述半導體結構包括一基底層以及多個設置在所述基底層上的發光晶片，所述位置偵測與晶片分離裝置包括：一位置偵測模組，所述位置偵測模組包括一發射元件以及一接收元件；以及一晶片分離模組，所述晶片分離模組對應於所述位置偵測模組；其中，所述位置偵測模組通過所述發射元件與所述接收元件的相互配合，以提供位於所述基底層與所述發光晶片之間的一接觸介面的一位置信息；其中，所述晶片分離模組根據所述位置信息而投射一投射光源至所述基底層與所述發光晶片之間的所述接觸介面，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
  2. 如請求項1所述的位置偵測與晶片分離裝置，其中，所述發射元件為一用於產生一偵測信號的信號發射元件，且所述接收元件為一用於接收所述偵測信號的信號接收元件，其中，所述信號發射元件所產生的所述偵測信號通過所述半導體結構的反射而投向所述信號接收元件，以提供位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的所述接觸介面的所述位置信息。
  3. 如請求項1所述的位置偵測與晶片分離裝置，其中，所述半導體結構的多個所述發光晶片貼附在一承載基板的一黏著層上，其中，所述基底層為一藍寶石基底層以及一矽基底層兩者其中之一，且所述發光晶片為氮化鎵發光二極體晶片。
  4. 如請求項1所述的位置偵測與晶片分離裝置，還進一步包括： 一控制模組，所述控制模組電性連接於所述位置偵測模組與所述晶片分離模組，其中，所述位置偵測模組為一光學式位置感測器以及一聲波式位置感測器兩者其中之一，且所述位置偵測模組與所述晶片分離模組設置在所述半導體結構的相同側邊或者相異側邊。
  5. 一種位置偵測與晶片分離裝置，所述位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構，所述半導體結構包括一基底層以及多個設置在所述基底層上的發光晶片，所述位置偵測與晶片分離裝置包括：一發射元件，所述發射元件用於產生一投射光源；以及一接收元件，所述接收元件鄰近所述發射元件；其中，所述發射元件所產生的所述投射光源通過所述半導體結構的反射而投向所述接收元件，以提供位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的一接觸介面的一位置信息；其中，所述發射元件所產生的所述投射光源根據所述位置信息而投射至位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的所述接觸介面，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
  6. 如請求項5所述的位置偵測與晶片分離裝置，還進一步包括：一第一稜鏡，所述第一稜鏡鄰近所述發射元件與所述接收元件；一第二稜鏡，所述第二稜鏡鄰近所述第一稜鏡；以及一信號放大器，所述信號放大器鄰近所述第一稜鏡；其中，所述發射元件所產生的所述投射光源依序通過所述第一稜鏡與所述第二稜鏡而投向所述半導體結構，所述投射光源通過所述半導體結構的反射而形成一反射光源，且所述反射光源依序通過所述第二稜鏡與所述第一稜鏡而投向所述接收元件； 其中，所述發射元件所產生的所述投射光源依序通過所述第一稜鏡與所述信號放大器而投射至位於所述基底層與所述發光晶片兩者之間的所述接觸介面。
  7. 如請求項5所述的位置偵測與晶片分離裝置，還進一步包括：一控制模組，所述控制模組電性連接於所述發射元件與所述接收元件，其中，所述半導體結構的多個所述發光晶片貼附在一承載基板的一黏著層上，其中，所述基底層為一藍寶石基底層以及一矽基底層兩者其中之一，且所述發光晶片為氮化鎵發光二極體晶片。
  8. 一種位置偵測與晶片分離裝置，所述位置偵測與晶片分離裝置應用於一半導體結構，所述半導體結構包括一基底層以及多個設置在所述基底層上的發光晶片，所述位置偵測與晶片分離裝置包括：一位置偵測模組，所述位置偵測模組接觸所述半導體結構，以提供位於所述基底層與所述發光晶片之間的一接觸介面的一位置信息；以及一晶片分離模組，所述晶片分離模組對應於所述位置偵測模組；其中，所述晶片分離模組根據所述位置信息而投射一投射光源至所述基底層與所述發光晶片之間的所述接觸介面，以使得所述發光晶片通過所述投射光源的照射而易於脫離所述基底層。
  9. 如請求項8所述的位置偵測與晶片分離裝置，其中，所述半導體結構的多個所述發光晶片貼附在一承載基板的一黏著層上，其中，所述基底層為一藍寶石基底層以及一矽基底層兩者其中之一，且所述發光晶片為氮化鎵發光二極體晶片。
  10. 如請求項8所述的位置偵測與晶片分離裝置，還進一步包括：一控制模組，所述控制模組電性連接於所述位置偵測模組與所 述晶片分離模組，其中，所述位置偵測模組為一接觸式位置感測器，且所述位置偵測模組與所述晶片分離模組設置在所述半導體結構的相同側邊或者相異側邊。
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