TW535250B - Apparatus for mounting of semiconductor chips - Google Patents

Description

535250 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種敘述在申§靑專利範圍第1項序文中 之半導體晶片安置裝置。 對於半導體晶片的安置，係使用一種所謂的晶粒打線 機之自動組合機器，其具有一打線頭，可以抓取放在第 一位置之半導體晶片，然後將其安置在第二位置的基板 上。打線頭具有一抓取工具，其擁有一在傳送時可以持 住半導體晶片之真空吸嘴。用以檢驗半導體晶片是否已 成功抓取之不同的量測系統已發展出來了。對於第一種 量測系統而言，感光器係位在打線頭之中的真空吸嘴上 端。當沒有半導體晶片位在抓取工具之上時，抓取工具 在從第一位置到達基板的途中，會有光源通過，當沒有 半導體晶片位在抓取工具上時，會產生一光引發脈衝。 基於空間因素’因爲具有最低可能質量之打線頭，必須 執行各種不同的功能，所以量測系統不可能有最佳的發 展。 對於另一種已知的量測系統，半導體晶片在運送期間 ’會被引導通過一個光柵器。此種系統的缺點就是光柵 器必須很精確地調整在運送高度。 因爲具有晶粒夾頭抓取工具之半導體晶片的密封常常 很差’所以當半導體晶片已被抓取且吸嘴密封只部分證 實時’應該較強之真空吸嘴的真空強度量測會很適當。 本發明的目的係要發展一種量測系統，其可以可靠地 檢測半導體晶片是否位在抓取工具之上.，及其不須調整 535250 五、發明説明（2 ) 根據本發明所給定之工作係依申請專利範圍第1項之 特徵解決。 工作的解決係用具有自光源發射的光線之量測系統達 成，其中，在沒有半導體晶片時，通過抓取工具之縱向 鑽孔的光線，會依據正交放射的偏光組件，偏射到縱向 鑽孔，然後引導利用於檢測之感光器上。此外，量測系 統最好用反射鏡應對，以將部分橫向出現的光，儘可能 大的偏射在感光器上。 下面，將根據圖式更詳細的說明本發明之實施例。圖 式並未標示尺寸。 第1圖爲具有打線頭之半導體晶片安置裝置，其中打 線頭擁有一抓取工具； 第2圖爲根據本發明，具有量測系統之打線頭的橫截 面圖； 第3圖爲量測系統之第一實施例的平面圖； 第4圖爲抓取工具之細部圖； 第5圖爲量測系統之第二實施例； 弟6圖爲產生平彳了光束之光源。 第1圖圖示’例如，由歐洲專利申請案EP 923 1 1 1號 知道’要瞭解本發明之半導體晶片安置裝置所必須之零 件部分。該裝置包含一可在2個卡式座標方向2、3移 動之所謂的取放系統1，其具有一可以與抓取工具6 — 起在垂直方向4上升和下降之打線頭，用以將半導體晶 片7從第一位置A運送到第二位置B，其中該半導體晶 -4- 535250 五、發明説明（3 ) 片7係放置在基板8之上。 抓取工具6具有縱向鑽孔9，使可以抽真空，以抓住 半導體晶片7。在從位置A到位置B的途中，打線頭5 通過精密配置的光源1 0。當半導體晶片7附著在抓取工 具6之上，通過光源1 〇時，來自光源1 〇的光線不會通 過縱向鑽孔9。若半導體晶片7並沒有出現在抓取工具 6之上，則來自光源1 〇的光線就會通過縱向鑽孔9。 第2圖爲具有抓取工具6和量測系統之打線頭5的橫 截面圖，其中量測系統係用以在沒有出現半導體晶片7 時，檢測通過縱向鑽孔9之來自光源1 0的光線。抓取 工具6可以相對於打線頭5作垂直方向4的移動，且可 在其縱軸作旋轉。抓取工具6包含都不透光之上部1 1 和下部1 2。上部1 1和下部1 2係以能夠穿透光源1 0的 光線之耦合片1 3連接。耦合片1 3係在上部1 1插入縱 向鑽孔9和在下部1 2插入縱向鑽孔9。耦合片1 3之本 體1 5具有一位在縱向鑽孔9之對稱軸1 4的中心之反射 尖頂1 6。尖頂1 6相對於縱向鑽孔9的縱軸1 4係旋轉對 稱。例如，形成尖頂1 6的表面係圓錐形的，且相對於 垂直方向4，係45°角，所以由下進入縱向鑽孔9，來 自光源1 0的光線，會在尖頂1 6偏射進入水平面1 7，然 後橫向自抓取工具6射出。用以量測橫向射出的光線之 感光器1 8，和至少一個用以將射在水平面1 7上的光線 偏射且/或集中在感光器8上之光學組件1 9，都位在打 線頭5之上。基於淸楚說明，光學阻件丨9只圖示，有 535250 五、發明説明（4 ) 關於其詳細的位置和範圍可以由下面的第3圖和第5圖 獲得。例如，感光器1 8可以爲光二極體或光電晶體。 對於第一實施例，光學組件丨9係一具有橢圓形之反 射鏡’因此反射尖頂1 6係位在橢圓形的一焦點20上（ 第3圖）’而感光器1 8則是位在橢圓形的另一焦點2 1 上（第3圖）。在此情形下，射在水平面17上的光線 會偏射在感光器18之上，而不管其在水平面17上之方 向。 第3圖圖示橫切過水平面17之橢圓形反射鏡19'、反 射尖頂1 6和感光器1 8。此外，也有圖示橢圓形的兩個 焦點20和2 1，及在尖頂1 6偏射之不同的光束路徑22 .。因爲自橢圓形反射鏡19'反射的光線必須落在感光器 18的前面，所以橢圓形反射鏡IV不用完全封閉。對於 橢圓形反射鏡19’而言，大約有80%橫向射出的光線可 以被集中在感光器18之上。 第4圖圖示第二實施例，其具有兩個可以將偏射在水 平面17的光線引導在感光器18上之光學組件19.1和 19.2。第一光組件19.1係一可以將一部分偏射在尖頂16 的光線聚焦在感光器1 8上之透鏡。透鏡的數値鏡徑要 儘可能的大。對於0.5的數値鏡徑而言，鏡徑角等於 60°，所以大約有17%射在水平面17的光線可以被引導 在感光器18之上。對稱軸14貫穿透鏡的焦點20。感光 器1 8係位在透鏡的焦點2 1之上。第二光組件1 9 · 2係一 具有近柱狀形’同時也具有大約60°的圓周角’可以將 -6- 535250 五、發明説明（5 ) 射在其上之光線反射回去之反射鏡，所以光線也可以，經 由透鏡抵達感光器丨8。反射鏡會反射光線’所以光線會 通過本體1 5的尖頂而到達透鏡◦但因本體1 5的尖頂1 6 會造成遮蔽，所以一定要考慮大約相當於1 0 -4 0 %的損失 。因此對於透鏡而言，例如，可以使用具有抗反射塗層 之雙球面塑膠透鏡。 在第三實施例方面，量測系統只包含第二實施例的第 一光學組件19.1，即透鏡，但不包含第二光學組件19· 2 ，即反射鏡。但是，此只允許小部分偏射在尖頂1 6上 的光線聚焦在感光器1 8之上。 由光源1 0發射且通過縱向鑽孔9的光線具有一定的 光束寬度。因此感光器1 8的光感知區域在垂直方向的 延伸要夠，以儘可能獲取所有來自光源1 〇的光線。但 是，當本體1 5的偏光尖頂1 6和/或反射鏡適應發射自光 源1 0的光束2 3 (第5圖）之特性時，可以減少感光器 18在垂直方向4的延伸。 例如，若使用沒有額外光學組件之商業發光二極體當 作光源時，則自其所發射的光束不會平行行進，而會發 散。 因此，如第5圖所示，本體15之尖頂16的表面最好 要形成曲線狀，使反射在本體1 5上之光束26能聚焦在 垂直方向的感光器1 8之上。對於第一實施例而言，曲 率一方面必須要適應光束2 3的散度’而另一方面也必 須要適應從本體1 5到達感光器1 8之光束路徑22的長

535250 五、發明説明（7 ) 由於尖頂1 6係旋轉對稱，所以M測結果與抓取工鸟6 實際的旋轉位置無關。 本發明的實施例和應用已圖示及說明，明顯地，那些 具有比上述更多的本發明修正例之利益之技術上的技巧 ，很可能沒有脫離此處本發明的槪念。因此，本發明不 會侷制在所附申請專利範圍及其等效範圍的精神之中。 符號說明 1…取放系統 2、3…卡式座標方向 4 ···垂直方向 5…打線頭 6···抓取工具 7…半導體晶片 8 ···基板 9···鑽孔 10…光源 11…鑽孔上部 12···鑽孔下部 13…耦合片 14…對稱軸 15…本體 16…本體尖頂 1 7…水平面 18…感光器 -9- 535250 五、發明説明（8 ) 19…光學組件 1 9 . 1…光學組件 19.2···光學組件 20…焦點 21…焦點 22···光束路徑 23…光束 24…發光二極體 25…透鏡 26···光束 -10

Claims (1)

1. 535250 六、申請專利範圍 1. 一種關於安置半導體晶片的裝置，包含具有抓取工具 (6) 之打線頭（5)、光源（1〇)和感光器（18)，其中抓取工 具（6)具有可以應用真空，以抓緊及運送半導體晶片（7) 之縱向鑽孔（9)，而感光器（18)則是要檢測抓取工具（6) 是否已抓緊半導體晶片（7)，因此，在沒有半導體晶片 (7) 時’來自光源（1〇)的光線會通過進入抓取工具（6)的 縱向鑽孔（9)，而到達感光器（18)，其中具有之特徵爲 :具有反射面形成在其上之本體（15)，係配置在抓取 工具（6)的縱向鑽孔（9)之上，其可以將自其下發射的光 線偏射進入抓取工具（6)的縱向鑽孔（9)，然後到達水平 面（1 7);抓取工具（6)具有可穿透光源（1 0)的光線之位置 ;及至少一個光學組件（1 9; 19.1，1 9.2)配置在打線頭（5) 之上，至少可以將一部分自抓取工具（6)橫向射出的偏 射光線集中在感光器（18)上。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中光學組件（19)係 一橢圓形之反射鏡，因此本體（15)的反射面係位在橢 圓形的第一焦點（20)，而感光器（18)則是位在橢圓形的 第二焦點（21)。 3·如申請專利範圍第1項之裝置，其中光學組件（19.1) 係透鏡，而第二光學組件（19.2)係以反射鏡的形式出現 〇 4.如申請專利範圍第1項之裝置，其中光學組件（19.1) 係透鏡，而感光器（18)則是位在透鏡的焦點（21)上。 5·如申請專利範圍第1項之裝置，其中光學組件或組件 -11 - 535250 六、申請專利範圍 (19)和感光器（18)都被安裝在不透光的盒子中。 6. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中光學組件或組件 (19)和感光器（18)都被安裝在不透光的盒子中。 7. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中光學組件或組件 (19)和感光器（18)都被安裝在不透光的盒子中。 8. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中光學組件或組件 (19)和感光器（18)都被安裝在不透光的盒子中。 9. 如申請專利範圍第1項到第8項中任一項之裝置，其 中還有提供一透鏡（25)，以產生一幾乎平行之光束（23) ，因此光源（24)要位在透鏡（25)的焦點上。 -12-