TWI325159B - - Google Patents

Description

1325159 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 種於晶片形成 本發明係關於一種凸塊形成裝置，係 複數個高度一致之凸塊之凸塊形成裝置。 【先前技術】 於晶月表面形成複數個凸塊來作為電極端子而構成附 凸塊^片，透過此複數個凸塊以一次之接合來連接於電路 基板等之技術，係眾知之所謂面朝下接合。作為於晶片表 面形f凸塊之方法，有將凸塊球接合於接合塾上之方法， ::及藉由鍍焊料等，於接合墊上形成烊料層並加熱加以球 化之方法等，再者，亦能使用引線接合技術。 例如，專利文獻i揭示一種藉由超音波熱壓接於半導 體疋件之電極上以引線進行凸塊接合。在此，以引線進行 凸塊接合後，亦進行校平來矮正凸塊成既定高度又使 ::持具保持加工前晶片或加工後晶片並依續輪流搬送於 供應托盤、進行凸塊接合之接合台、使凸塊高度一 _ 收、·内阿度一致之附凸塊晶片的收納托盤等之 糟此，生產高度一致之附凸塊晶片。 專利文獻1巾，特㈣有使凸塊形成及校平之生產性 k汁之設計。即，传用目I士 _ / 八— 一備有一個接合台、一個校平台、 = 保持部（進行晶片之輪流搬送之保持具，包含 -個加工前保持具與二個加工後保持具）之者。 進行晶片搬送之伴牲1廿& ,-Π +, 保持具並非只有一個的理由在於，進 灯凸鬼形成前（加工前 3 〇之日日片，雖具有偏差只有薄膜厚度 6

I3251W 程度的平坦性，相守4女/V LL rt 、’凸塊形成後（加工後），由於數 10//m左右高度之凸 目w 日日月表面，故為防止凸塊 變形’需在保持部之形妝卜 ①狀上料加以設計。專散獻1 _， 具備二個加工後伴拉i '、持〃之理由在於，相對於接合台有二 個，校平台為一個，因此 & b 了縮短杈平台之等待時間來提高 生產性" 專利文獻1:日本特開2001_267353號公報 【發明内容】 依據專利文獻1乏嫌士、 、 構成，相較於一個接合台及一個校 平台之構成，生產性題菩接古 一 乂 ± ，.”者棱π，再者，當將接合台增加為 二個蚪，相較於使用具 代此 有一種保持部之保持具生產性亦會 變好。 但是’必須一個—個倘丨 Λ人 別5周整保持具之保持部的形狀， 以適合於所保持射象s t; +丄 '日日 、小及形狀，而此成為進行大 小及形狀不同之複數種_ s a ^ m 片的凸塊接合時成本提高之主

要原因。又，由於對二個接人A

Arr 按D σ及一個校平台使用三個保 持。卩，故程序控制變複雜。 本發明之目的，往太认丨日， —说 ，、在於楗供—種凸塊形成裝置，其不 需增加用以輪流搬送晶片 θ 1 β 3日片之保持具的保持部種類，即能提 幵生產性。 本發明之凸塊形成贫s 5, ώ 、置’係於晶片形成複數個高度一 致之凸塊之凸塊形成裝置， ^ , 〃特徵在於，係具備：供應托 盤，係用以供應晶片；凸 牝 _ Α, 鬼先成°ρ ’係於晶片形成複數個 凸塊之凸塊形成部，其具有_ 令一個以上之凸塊台，當其中一 7 丄丄

個凸塊台於晶片形成凸塊時，在另_個凸塊台使下一個進 行ώ塊形成之晶片或已形成凸塊之晶片待機；校平部，係 使形成之複數個凸塊的高度一致之校平部，其具有二個以 上之校平台，當其令一個校平台進行凸塊之高度對齊時， 在另個％L平台使下-個進行高度對齊之附凸塊晶片或高 度已-致之附凸塊晶片待機；收納托盤，係用以收納凸塊 高度-致之晶4 ;晶片筒夾搬送部，係於供應托盤、凸塊 ，成部、校平部、以及收納托盤間Μ吏用晶片筒夾來進行 曰曰片又接及搬送’以及控制部，係用以控制凸塊形成之週 期時間；該控制部句合右.笛,a u , 匕3有.第1日日片保持機構，係於供應 托盤中使晶片筒夹保持帛！晶片；第i晶片之定位配置機 構ir、使保持有第丨晶片之晶片筒夫移動，而定位配置於 免Up中下—個進行凸塊形成之凸塊台；第2晶片保 =機構^使空的晶片筒爽移動至凸塊形成已完成之巴塊 σ並使其保持已形成凸塊且待機中之第2晶片；第2晶 片：定位配置機構’係使保持有第2晶片之晶片筒夾移動， 而^位配置於校平部中下一個進行高度對齊之校平台：第 片保持機構’係使空的晶片筒夾移動至凸塊高度已一 s之权平D，並使其保持已進行高度對齊且待機中之第3 曰曰片，以及收納機構，係使保持有第3晶片之晶片筒夾移 動，而定位配置於收納托盤並加以收納。 本發明之凸塊形成裝置中，最好將每一個凸塊台 形成所而週期時間及每—個校平台之進行凸塊高度 對齊的週期8主Η ^ Λ ’夺間’ δ又疋為比由供應托盤出發至收納托盤之 8 1325159 搬送週期時間短。 又，本發明之凸塊形成裝置中，晶片筒夾搬送部具有： 無凸塊晶片用晶片筒夾’係具有能保持尚未形成凸塊之無 &塊晶片之保持形狀；以及有凸塊晶片用晶片筒夾，係具 有能保持已形成凸塊之有凸塊晶片之保持形狀；控制部最 好按照無凸塊晶片及有凸塊晶片來選擇晶片筒夾搬送部使 用之晶片筒夾。

又，本發明之凸塊形成裝置中，校平部最好具有於移 動方向排列複數個校平台而構成之滑動式校平台，其能使 任一個校平台移動至按壓機構（將凸塊壓成任意設定之高度 並使其高度一致）之作業區域。 依據上述構成，其具備二個以上之凸塊台及二個以上 之校平部，且於其間輪流搬送晶片之晶片 !托盤、接合台、校平台、收納托盤之順，，高 曰曰片等之拾取（保持）及放置（定位並配置）。 托盤保持晶片、將晶片搬運至進行凸塊形成之接合、二： 凸塊形成完成之接合台保持附6塊晶4、將附凸塊晶片搬 運至進行南度對齊之校平台、於完成高度對齊之校平台保 持附凸塊晶月、將高度一致之附凸塊晶片搬運至收納托盤 之順序來輪流搬送晶片等。 亦即，凸塊形成完成之晶片立即被搬運至校平台，高 度-致之附凸塊晶片立即被搬運至收納托盤，晶片從供應 托盤立即被搬運至下—個進行&塊形成之接合台。因此， 不會於各作業浪f任何等待時間。在此，輪流搬送晶片之 9 1325159 保持部在凸塊形成前後為 1保蠖凸塊形狀，杳 成不同形狀之保持部，伯发+ 田然亦可替換 土本上一個即；？梦1 cn 增加輪流搬送晶片之保持呈 疋夠。因此，不需 性。 I的保持部種類，即能提昇生產 又，由於將每一個凸 D之凸塊形成所雪 每一個校平台之進行凸掄古由 取所*週期時間及 由供應托盤出發至收納托般 ’ Θ 6又定為比 叹々托盤之搬送週期時 致之附凸塊晶片的生產週 故向度一 期時間及進行高度對齊m +又凸塊形成所需週 期時間來決定。因此，在 僅乂搬廷週 在其靶圍内，不須者虚 間與進行高度對齊時間， 、心鬼形成時 生產性提昇。 错由縮短搬送週期時間，即能使 又，由於進行無凸塊晶片用晶 晶片筒夾的選擇，故泮防μ。有凸塊曰曰片用 "方止凸塊形狀產生變形等。 由方'/、有方；私動方向排列複數 滑動式校平台，故 ^ 仅十。而構成之 ^ 用進仃尚度對齊之加壓裝置一個gp # 夠，能以簡單之構成使“ ^ β 直個即足 之凸昇。如上述，依據本發明 ^ '"置，不需增加輪流搬送晶片之保持具的伴# 部種類，即能提昇生產性。 的保持

【實施方式J …以下’使用圖式詳細說明本發明之實施形態。以下雖 一使用金線之引線接合來形成凸塊並以校平部來對齊凸 兔Γ7度的裝置作為凸塊形成裝置，但引線之材質除了金以 卜例如’亦可為紹等。又凸塊形成之方法，除了 ^線 10 1325159 接合以外，例如，亦可將導體微小球體接合於晶片來形成 寺。又，凸塊形成部之接合台 '以及校平部之保持台雖分 別為一個，但此等平台若為二個以上則其數量為多少皆 可。又’在以下說明令，雖以一個供應收納托盤來進行供 應晶片之供應托盤與收納凸塊高度一致之晶片的收納托盤 的功能，但亦可按照功能將其分成供應托盤及收納托盤。

圖1所不係凸塊形成裝置ίο之構成圖。凸塊形成裝置 10係方；半導體晶片表面形成複數個凸塊，並將其凸塊高 度對齊在既定範圍之裝i ’凸&高度一狀晶片接著供: 至電路基板等以進行面朝下接合。作為晶片，能以1晒 見方左右至數mm見方、或超過丨〇mm見方大小之LSI晶 片，電子零件等為對象，作為凸&，例如，能使用將直: 及问度分別為數10Am左右之金球壓扁的形狀者。 此，凸塊形成裝置10具備有：托盤裝載部12，係 用以進行收納有凸塊形成前後之試料之托盤之進出：以及 供應收納托盤14，係用以供應作業前之晶片與收納高度一 致之附凸塊晶片。又，凸塊形成裝置10,具備有：凸塊形 成p 〇係藉由引線接合法於晶片形成凸塊；校平部4〇， ，用以使形成於晶片之凸塊高度—致；以及晶片筒夹搬送 π 60 ’係用以保持晶片1輪流搬送於供應收納托盤14、 凸塊形成冑20、校平部40、供應收納托盤14之間。又， 具傷控制# 80,係用以統籌此等元件之動作且進行控制， 來南效率生產高度一致之附凸塊晶片。 托盤裝載部12係一試料進出部，其具有堆積複數個供 1325159 應托盤1 5 (用以排列並配置作業前晶片）與堆積複數個收 納托盤1 7 (用以排列並收納高度一致之附凸塊晶片）、並 按照凸塊形成作業之進度使各托盤移動之功能。其控制/ 係於控制部80之裝卸載處理模組82的控制下進行。 托盤裝载部1 2於作業開始前僅收納複數個供應托盤b (排列有接下來將進行凸塊形成之作業前晶片），而尚未 有收納托盤17之狀態。接著，藉由輸送帶搬送機構將第^ 個供應托盤從堆積之供應托盤丨5搬送至既定之晶片保持 位置，定位後成為作業用之供應收納托盤丨4。此晶片保持 位置係包含，藉由晶片筒夾搬送部6〇將晶片從此處搬運 至凸塊形成部20之起始位置，以及從校平部4〇搬運而來 之高度一致之附凸塊晶片之到達位置。因此，於晶片保持 位置之托盤兼有排列並配置作業前晶片之功能、以及排列 並收納高度一致之附凸塊晶片之功能，因此，被稱為供應 收納托盤1 4。 k作業之進行作業用之供應收納托盤14充滿高度一致 之附凸塊晶片時，藉由輸送帶搬送機構等搬送至托盤裝載 邛12之收納托盤丨7處並加以堆積。此時若需要待機，則 能在待機位置18暫時待機。又，由於一般供應收納托盤Μ 充滿高度一致之附凸塊晶片前，即會沒有作業前晶片，故 預備之供應托盤（子托盤16)會在原本之供應收納托盤14 之背後待機。如此，按照凸塊形成之進行，能高效率進行 托盤裝載部12中之各托盤的移動。 凸塊形成部20係一作業站，其具有在控制部8〇之凸 12 丄 塊开々成處理模組8 4的控制下，於a ^ ^ I, At ώ 、日曰片表面形成複數個凸 塊之功月b。凸塊形成部2〇句会右 人葫”、、β _ 2〇匕3有用以進行引線接合之接 : U —個接合台24、26。二個接合台24、26, 係具有保持晶片（用於進行接合作業)之功能的作掌平台， 且能於圖1所示之γ方向移動。 乍系十σ ^ 接合碩22以能於接合台 24 26 _任一個進行接合作紫的古斗， ΧΥ平…^ 式，而能於圖1所示之 χυ千面内移動，又，亦能於與χγ .. . 丁囬垂直之Z方向移 動。接s台有二個之原因，俜杳 你董„主+ Τ 口係田其中-個接合台進行接合 作業夺，在另一個接合台一 .Ρ ^ 忧卜個進行凸塊形成之晶片 或已开J成凸塊之晶片待機。 圖2所示儀凸塊形成部2 〇之禮占_ 構成兀件圖。在此，凸塊 乂成子象之晶片2雖不是凸地來志部 +疋凸塊形成部2〇之構成元件，但 r刀別保持在接合台24、26上的妝能水I 二 上的狀態來加以圖示。接合 二24、26配置於凸塊形成裝f】〇之框體台μ上，如上 述’被支持為能於圖1之γ方， < Y万向和動。又，按照接合作業 ^要，於框體台28或接合台24、26能設置加熱用加熱 态〇 接口頭22在此係廣義汎指進行凸塊形成作業之機構整 2即’接合帛22包含有：捲筒3G，係捲繞有用以構成 並之引線8，引線開閉具32，係用以夾住或放開引線8 二】二移動，以及毛細管34，係被引線8貫通並接收來 未：不之超音波裝置之用以進行引線接合之超音波能量 又供2。作為？丨線8，例如能使用直徑數】〇 #爪之金線。 〃、毛細官34之前端相對向設置有用以將引線8之前 13 1325159 端形成球狀之洋搶36，特36係連接於未圓示之浮 源。 接Μ 22所進仃之凸塊形成，係使用引線接合技術如 下來進行。將引線8插通於毛細管34，並從毛細管^之 前端抽出引線8之前端。接著，將未圖示之高愿電源（痒 槍電源）之-個極性側連接於浮搶36，另一個極性側連接 於引線8 ’具體而言係連接於捲筒30等，使焊搶36與引 線8之前端離開適當空間距離，並於其間施加高屋、放帝 等使引線8之前端炼融來形成球狀。如此，將引線8之^ 端形成球狀後’藉由毛細管34將此按塵於晶月2之接合 墊’並從未圖示之超音波裝置供應超音波能量，使接人墊 與引線8接合。此時若有需要，能如上述使用加熱器：晶 片2 ^接合塾與引線8間之接合進行後，關閉引線開閉具 32 ’升南毛細管34，再拉斷引線8。 4此自方；於晶片2表面形成一個金球狀的鲜球，故 Μ來作為—個凸塊。對_個晶片2之各接合塾反覆 進行此過程，能獲得具有複數個凸塊之晶片。 圖3所示係使用二個接合台2[26高效率進行凸塊 形成之程序控制之-例。二個接合台24'26在控制部8〇 之控制下’能於圖i所示之Y方向移動。χ，接人頭Μ， 能於圖1所示之ΧΥ平面内移動，又，於接合作業中，能 於與ΧΥ平面垂直之ζ方向移動。此等圖式係使用四塊 形成部20之俯視圖來表示接合頭22、二個接人a μ % 以及晶片2、3、4之位置關係隨凸塊形成之^時間而移 14 ^25159 動變化的樣子。隨凸塊形成之進展，晶片狀態會產生變化， 故在此按照未開始凸塊形成之晶4 2、凸塊形成中之晶片 3、以及複數個完成凸塊形成之晶片4來改變符號，:將 凸塊形成前之晶片2的圖形以單純之矩形來表示，將凸塊 形成後之晶片4以附加斜十字線之矩形來表示。 ，圖3⑷係最初之狀態，接合頭。配置在中立狀態 省略圖示之供應收納托盤14晶片2被搬運至接合台“％並 保持。接收晶片後，接合頭22移動至接合台26的方向。 圖3(b)係保持晶片2之接合台26移動於γ方 由接合頭22對曰曰“ 3進行凸塊形成之狀態。其間： 略圖不之供應收納托盤14搬運晶片2至空的 a 保持。 D。24並 圖3⑷所示係於接合台％完成凸塊形成，接人 移動於γ方向並返回原來位置之狀態。接合頭22二 口 26之位置經過中立狀態後’移動至接合台μ的a 又το成凸塊形成之晶片4從接合台％被搬運至二 示之校平部40。 ’略圖 圖3⑷係保持晶片2之接合台24移動於 由接合頭22對晶片3進行凸塊形成之狀態。其間向’藉 略圖示之供應收納托盤14搬運晶片2至空的接 從省 保持。此步驟，僅改變接合台，其餘内容則二並 相同。 （b)步驟 圖3(e)所不係於接合台24完成凸塊形成，接 移動於Y方向祐扳问甩十 °〇24 並L 口原來位置之狀態。接合頭22從接人 15 1325159 台24之位置經過中立狀態後，移動至接合台26的方向。 又’完成凸塊形成之晶片4從接合台24被搬運至省略圖 示之校平部40。此步驟，僅改變接合台，其餘内容則與 圖3(c)步驟相同。 藉由反覆上述步驟，能高效率使用二個接合台24、26 來依序進行凸塊形成。 校平部40係一作業站，其作用為，在控制部8〇之校 平處理模組86的控制下，對形成有凸塊之晶片4使其各 凸塊的高度一致。圖4所示係使凸塊高度一致之概念圖。 圖4(a)所示係凸塊形成前之晶片2的樣子，晶片2之接合 墊5上尚未形成凸塊。圖4(b)所示係於凸塊形成部2〇形 成有凸塊7之晶片4的樣子《如此，凸塊形成後之凸塊7 之狀態，由於被拉斷引線之殘留形狀等造成其高度各異， 又，其頂部並不平坦且未必適合後續製程之面朝下接合。 圖4(c)所示係於校平部40使凸塊高度為一致（H)，其頂部 亦平坦化後之高度一致之附凸塊9的晶片6的樣子。 杈平部40為使凸塊高度一致，其包含有：校平頭a， 係與晶片之各凸塊的頂部接觸並給予加壓力、以及二個校 平台44。圖丨雖將二個校平纟44料一個構件來加以圖 示，但在此構件設有用以保持附凸塊晶片之二個保持台。 二個校平台44係為了進行高度對齊作業而具有保持晶片 之功能的作業平台，其能於目示之丫方向移動，並將 〜個保持台中任一個配置於校平頭42正下方，再者，能 於Z方向上昇、下降。校平頭42使位於正下方之二個保 16 持台之任一個上昇，能對校平台 凸塊其_ > τ ，，°予加壓力，而矯正 鬼円度。杈平台44具有二 佯牲二A Α 俅待台之原因，係當一個 呆持D在進行高度對齊作業時， „ 在另一個保持台能使下一 個進仃向度對齊之附凸塊晶片 待機。 4同度已—致之附凸塊晶片 圖5所示係校平部4〇之構 再攻件圖。校平部40係一 口盔裝置，其安裝於凸塊形成 里士成 少攻裒置10之框體台28，並 ”有使校平台44能相對校平頭42 播& τ 卞貝42於Ζ方向上下移動之機 構。权平頭42透過能測量加壓力 ^Jd4 氩力之測力計48連結於稱為 疋轴機構之旋轉調心機構46,且設定於框體台Μ之固定 :置’不會於Z方向移動。校平部4〇具有能於z方向移 :上下移動台59,並於其上方設有校平台…上下移 動° Μ之上下驅動，係能藉由上下移動機構50 (使用榨 型斜面台之平面移動驅動）來進行。校平台44係具有二 個保持口 52、54之晶片保持構件。校平台44透過滑動機 構56，能在引導台58平面内於圖丨所示之γ方向移動。 、圖6所示係使用校平台44之二個保持台仏54高效 率進仃凸塊冋度對齊之程序控制之一例。此等圖式，係使 用校平部40之俯視圖與前視圖來表示校平頭42、校平台 44之二個保持台52、54、及晶片4、6之位置關係隨6塊 高度對齊之經過時間而移動變化的樣子。隨凸塊高度對齊 之進行晶片的狀態會變化，故在此按照未開始高度對齊之 附凸塊晶片4、以及完成高度對齊之晶片6來改變符號， 並將未開始高度對齊之附凸塊晶片4的圖形以與圖3相同 17 將完成高度對齊之附凸塊 之附加斜十字線的矩形來表示 曰曰片6以塗黑之矩形來表示。 係最初之狀態 能 卜移動台59 .w； at*且仗立壯 悲’即下降至下方 W立狀 搬 ‘略圖不之凸塊形成部20將晶片4 至第2保j年舍5 4廿yiSL 4 士 供s * 保持。帛1保持台52,於圓6(a) 仍是空的狀態。 u 0(a) 44於圖示之箭頭方 移動至校平頭42正 42加壓於晶片4之 3 6(b)所示係保持晶片4之校平台 向，即Y方向滑動，使第2保持台J 下方，上下移動台59會上昇且校平頭 凸塊，進行凸塊高度對齊之狀態。 圖6(c)所示係校平帛42冑成凸塊高度對冑，上下移 動台5”降，接著校平台44移動於γ方向並返回原來位 置之狀態。在此，從省略圖示之凸塊形成搬運附凸 塊晶片4至仍是空的第1保持台52 iM呆持…從第2 保持台54搬運完成高度對齊之晶片6至省略圖示之❹ 收納托盤M。因此’帛2保持台54在此成為空的狀態。 圖6⑷所不係保持晶片4之校平台44於圖示之箭頭方 向，即Y方向滑動，使第！保持台52移動至校平頭心正 下方’上下移動台59會上昇且校平頭42加壓於晶片4之 凸塊，進行凸塊高度對齊之狀態^此步驟，僅改變保持台， 其餘内容則與圖6(b)步驟相同。 圖6(e)所示係校平頭42完成凸塊高度對齊，上下移 動台59下降，接著校平台44移動於丫方向錢回原來位 置之狀態。在此，從省略圖示之凸塊形成部2〇搬運附凸 18 丄 塊晶片4至仍是空的第 ## ^ S? ii, 保持D 54並保持。又，從第！ 保持° 52搬運完成高度對齊之晶片6至省略圖示之供應 收納托盤14。此步驟，僅 ' 步驟相同。 2保持口，其餘内容則與圖6⑷ 藉由反覆上述步驟， ^ Α 同政率使用校平台44之二個保 持口曰52、54來依序進行凸塊高度對齊。 晶片筒夾搬送部6〇夕i ^ 力月b，係在控制部80之搬送處 理稹，且8 8之控制下，保 μ ^ 俅符Βθ片並輪流搬送於供應收納托 s /凸塊形成冑20、校平部4〇、供應收納托盤14之間。 晶片筒夾搬送部60包含有.曰y 及放置（定位並配置）曰片·γ1央62’用以拾取（保持） )s日片，Υ移動機構64，係支持晶片筒 夾62使其能於γ方向蒋叙 移動’ Μ及X移動機構66，係支 Υ移動機構64使其能於χ方向移動。γ移動機構以及乂 移動機構66 ’例如為使用線性馬達而構成之移動機構等。 晶片筒夾62係一晶片保持構件，其具有保持晶片或解 除保持之功能。具體而言，盆能蕤由亩六七 人解 /、月匕碏由真空吸引來保持晶片， 並藉由中斷真空來解除保持。圖7係晶片筒夾Μ之截面 圖，如圖所示，晶片筒夾62具有二個筒夾頭68、 ，頭Μ係無凸塊晶片用筒夾頭，其能保持未形成凸塊之 曰曰片2 ’即無凸塊晶片2 ’並能解除其保持。筒爽頭係 有⑽晶片用筒夾頭’其能保持凸塊形成後之晶片4,即 有凸塊晶片4,並能解除其保持。筒夹頭68、7〇能 山 入等來更換並組裝於晶片筒夾62。 S坎 無凸塊用之筒夹頭68具有支持晶# 2外圍之凸緣部， 丄 JZrJi

將凸緣部I B /、曰曰片2所包圍之空間形成真空並藉由真空吸弓丨 采保持曰tJ 。 保、θ曰月2。能藉由中斷真空或導入解除用氣體來解除 '、’ 又，有凸塊用之筒夾頭7〇能使用僅於平板之 兮署亩咖 1 ^ 、/二吸引用孔者。晶片4之保持，能藉由將筒夾頭7〇 一平板。[5與複數個凸塊所包圍之空間形成真空來進行，能 藉由中斷真空或導入解除用氣體來解除保持。 接著’說明上述構成之凸塊形成裝置1〇的整體動作。 圖8所不係取出凸塊形成裝置丨〇之連續動作的一部分程 序控制並表示之圖式。圖8之橫軸表示共同之時間，其表 示有顯示各構成元件之動作狀態的六個線圖、以及一個狀 態欠化圖。六個線圖從上而下依序為接合台B s L(圖1上左 側之接合台24)之動作線圖、接合台BSR(圖i上右側之接 合台26)之動作線圖、校平台lvi(圖6上左側之保持台52) 之動作線圖、校平台1^¥2(圖6上右側之保持台54)之動作 線圖、表示晶片筒夾62之移動位置的線圖、以及表示晶 片筒夾62之XY移動的線圖。一個狀態變化圖，係表示晶 片筒夾62之拾取（保持）及放置（定位並配置）之狀態變化 圖0 接合台BSL及接合台BSR之動作線圖，係圖8最上 方二條線圖。在此線圖，L狀態表示未進行凸塊形成之狀 態’ Η狀態表示進行凸塊形成之狀態。η與L間之過渡狀 態表示凸塊形成作業之即將開始與即將完成。因此，在此 專線圖’從L狀癌上升為Η狀態並再度返回l狀態時，其 中非L狀態期間為凸塊形成作業期間。圖8之例，凸塊形 20 成作業期間約3.0sec，每一個姑 pe „ ο , m 接合台之凸塊形成作業週期 B守間約8.2Sec。因此，藉由 1』 罢1η敕鲆+ 使用-個接合台，凸塊形成穿 置1 〇鲞體之凸塊形成作業週 、 w T 間成為其-半約4.isec。

权平台LV1、LV2之動作绩R 勒作線圖，係從圖8上方算起第 3、4 一條線圖。在此線圖， 第 ^ 狀態表示未進行凸塊高度對 背之狀悲，Η狀態表示進行&始古#

Ba 、、 仃凸塊鬲度對齊之狀態。H與τ 間之過渡狀態表示高度對齊作 、 乍業之即將開始與即將完成。 因此，在此等線圖，從L狀能卜# % ^ ± 態上升為Η狀態並再度返回乙 狀態呀，其中非L狀態期間為β 〇 间為凸塊南度對齊作業期間。圖 8之例’凸塊高度對齊作掌期 片ρ耒期間約2.5Sec »每一個保持台 之凸塊高度對齊作業週期丰 W h間’係與凸塊形成作業週期時 間相同約8.2 s e c，藉由传用-加扣 精宙使用一個保持台，凸塊形成裝置10 整體之凸塊高度對齊作業週期時間成為其一半約4.心。 表示晶片茼夾62之移動位置的線圖，係從圖8上方管 起第5條最複雜的線圖。在此線圖，縱軸表示晶片筒夹$ 之位置，於縱軸由下往上依序表示TRAY(供應收納托盤Μ) 之位置、BSR(接合纟26)之位置、BSL(接合台24)之位置、 LV2(保持台54)之位置、以及…丨（保持台52)之位置。 於圖8，表示晶片筒夾62之移動位置的線圖下方的線 圖，係表示晶片筒夾62之XY移動的線圖。在此，H狀態 表示進行ΧΥ移動。_，II由使此線圖對應其上之晶片筒 夾62的移動位置線圖，可知晶片筒夾62與表示χγ移動 之態對應，在TRAY、BSL、BSR、LV1、LV2間改變 位置。 21 1^25159 於圖8最下方所示之狀態變化圖表示晶片筒夾62吸 引保持晶片，即進行拾取（pick)、或晶片筒夾62搬運晶片 至既定場所後，定位並解除保持而配置（place)。藉由使此 狀態變化圖對應晶片筒夾62之χγ移動線圖，可知晶片筒 夾62之拾取及放置，係於未χγ移動時進行。因此，晶片 筒央62藉由ΧΥ移動來改變其位置，並在改變後之處一定 會按照順序進行拾取（保持）或放置（定位並配置）中任一個。 圖9係說明晶片筒夾62之位置以及拾取（保持）及放置 (定位並配置）之時間變化圖。在此，使用凸塊形成裝置1〇 之俯視圖來說明圖8所示之時間約從1〇sec至15sec間的 晶片筒炎62的動作。 圖9(a)係晶片筒夹62在緊接時間1〇sec之後，移動於 供應收納托盤14中並保持作業前晶片2的狀態。此時， 接合頭22於接合台24(BSL)即將完成凸塊形成。又，於校 平頭42正下方配置有保持台54(LV2)並進行凸塊高度對 齊。 圖9(b)係表示晶片筒夾62從供應收納托盤14搬運晶 片2至接σ台26(BSR)之狀態，與圖8晶片筒夾移動位置 線圖中所示為⑻之狀態對應。在此，晶片筒失62成為空 的狀態。 圖9(C)係完成凸塊形成之接合台24(BSL)移動並返回 至原來位置之仙站 . 夏之狀態。接者’空的晶片筒夾62從接合台 26(BSR)移動 附凸塊晶片 至接合台24(BSL)，保持完成凸塊形成之 4 此狀態與圖8晶片筒夾移動位置線圖中所 22 1325159 示為（C)之狀態對應。 圖9(d)係完成凸塊高度對齊之保持台54(LV2)移動並 返回至原來位置之狀態。在此，保持台52(LV1)維持空的 狀態°接著’晶片筒夾62從接合台24(BSL)搬運附凸塊晶 片4至此保持台52(LV1)。在此，晶片筒夾62成為空的狀 態。又’此時’接合台26(BSR)移動並藉由接合頭22開始 進行凸塊形成。此狀態與圖8晶片筒夾移動位置線圖中所 示為（d)之狀態對應。 圖9(e)係空的晶片筒夾62從保持台52(LV1)移動至保 持台54(LV2)，保持高度一致之附凸塊晶片6。此狀態與 圖8晶片筒夾移動位置線圖中所示為（e)之狀態對應。 圖9(f)係表示晶片筒夾62從保持台54(lv2)搬運高度 一致之附凸塊晶片6至供應收納托盤14之狀態。此狀態 與圖S晶片筒夾移動位置線圖中所示為⑴之狀態對應。 圖9(a)至（f)的動作，完成晶片筒夾62移動於供應收 納托盤u、接合台26、接合台24、保持台52、保持台54、 供應收納托盤】…循環的動作。此週期時間，在圖8 之例約4.1 s e c。 圖9⑻係與圖9⑷對應之圖，在時間15咖前後之狀 態，晶片筒夾62移動於供應收納托盤14中並保持作業前 晶片2的狀態。與圖9⑷不同之處，係接合頭U於接人么 26陣）即將完成凸塊形成，以及於校平頭42正下方配^ 有保持台52(LV1)並進行凸塊高度對齊。即，將接合台與 保持台分別替換成圖9(a)之情形的另_側。 23 1325159 圖9(h)係與圖9(b)對應之圖，表示晶片筒夾62從供應 收納托盤14搬運晶片2至接合台24(BSL)之狀態，與圖9(b) 不同之處’係接合台替換成另一側。如此，將接合台與保 持台替換成另一側以繼續進行凸塊形成作業。接著，從圖 9(a)經過約8.2sec後，再度返回圖9(a)之狀態。其間，各 進行二個凸塊形成作業及高度對齊作業，其結果，凸塊形 成裝置10整體之週期時間成為約4.1 sec。 此外’晶片筒夾62如上述具備有無凸塊用筒夾頭68 與有凸塊用筒夾頭70，故最好使用無凸塊用筒夾頭68之 搬送晶片2於供應收納托盤14、接合台26間，除此以外 之搬送則替換使用有凸塊用筒夾頭7〇。 依據上述構成，與凸塊形成作業時間約3sec、凸塊高 度對齊作業時間約2.5sec比較，凸塊形成及高度對齊整體 之週期時間約4.1 sec即可，與單純將巴塊形成及凸塊高度 對齊進行串列式處理之作業時間比較，能大幅提昇生產 ! 生又’尤其不需增加晶片筒夹62之保持部的數量。 上述程序控制有幾個特徵。第丨，輪流搬送晶片之晶 片筒夾依照供應（收納）托盤、接合台、校平台、（供應） 收納托盤之順序，高效率反覆晶片等之拾取（保持）及放置 (定位並配置即，依照於供應托盤保持晶片、搬運晶片 至進行Λ塊形成之接合台、於完成凸塊形成之接合台保持 附凸塊晶片、搬運附凸塊晶片至進行高度對齊之校平台、 於完成高度對齊之校平台保持附凸塊晶片'搬運高度一致 之附凸塊晶 >；至收納托盤之順序來輪流搬送晶片。 24 1325159 第2，完成凸塊形成之晶片立即被搬運至校平台，高 度一致之附凸塊晶片立即被搬運至收納托盤，晶片立即從 供應托盤被搬運至下一個進行凸塊形成之接合台。因此， 不會於各作業浪費任何等待時間。 ‘-…斑 仪口口 .仪丁 Η、收納托 盤之基本流程輪流搬送，為使拾取及放置不中斷，實際上， 以供應托盤、接合台來構成第丨拾取及放置，以接合台、 校平台來構成第2拾取及放置，以校平台、收納托盤來構 成第3絲及放置。再者’第t拾取及放置之接合台盘 第2拾取及放置之接合台不同，前者係下一個進行接人了 =係完成接合之接合台。同樣，第2拾取及放置之校平 台㈣3拾取及放置之校平台不同，前者係下一個進= a對齊、後者係完成高度對齊之校平台。 门 個校：：之塊台之凸塊形成所需週期時間及每-

°進仃凸塊咼度對齊的週期時間，比由供庙4 A 發至收納托盤之搬送週期時間短 ，〜t盤 塊形成作業時間約30 34之例而言，凸 2.5sec，比由供庙μ 及凸塊向度對齊作業時間约 i、應托盤出發至收物杯般々& 4.1吻短。因此，古… 盤之搬送週期時間約 不會受凸塊形1'二 附凸塊晶片的生產週期時間， 又凸塊形成所需週期時間盥 巧1 =響，僅以搬送週期時間來決定。換需週期時 不項考慮凸塊形成時間與、：之，在其範圍内， 送週期時間，即能使生產性提^對料間，藉由縮短搬 【圖式簡單說明】 25 1325159 圖1所示係本發明之實施形態之凸塊形成裝置的構成 圖。 圖2所示係本發明之實施形態之凸塊形成部的構成元 件圖。 圖3所示係本發明之實施形態中，使用二個接合台高 效率進行凸塊形成之程序控制之一例。 圖4所示係使凸塊高度一致之概念圖。 圖5所示係本發明之實施形態之校平部的構成元件 Φ圖。 圖6所示係本發明之實施形態令’使用校平台之二個 保持台高效率進行凸塊高度對齊之程序控制之一例。 圖7所示係本發明之實施形態之晶片筒夾的截面圖。 圖8所示係本發明之實施形態之凸塊形成裝置之—部 分動作程序控制圖。 圖9係用以說明本發明之實施形態之晶片筒炎之位置 及拾取（保持）及放置（定位並配置）的時間變化圖。 ® 【主要元件符號說明】 2、3、4 ' 6 晶片 5 接合墊 7、9 凸塊 8 引線 1〇 凸塊形成裝置 12 托盤裝載部 14 供應收納托盤 26 1325159 15 供應托盤 16 子托盤 17 收納托盤 18 待機位置 20 凸塊形成部 22 接合頭 24、26 接合台 28 框體台 30 捲筒 32 引線開閉具 34 毛細管 36 焊槍 40 校平部 42 校平頭 44 校平台 46 旋轉調心機構 48 測力計 50 上下移動機構 52、54 保持台 56 滑動機構 58 引導台 59 上下移動台 60 晶片筒夾搬送部 62 晶片筒夾 27 1325159 64 Y移動機構 66 X移動機構 68 ' 70 筒夹頭 80 控制部 82 裝卸載處理模組 84 凸塊形成處理模組 86 校平處理模組 88 搬送處理模組 28

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1.種凸塊形成裝置，係於晶片形成複數個高度一致 之凸塊之凸塊形成裝置，其特徵在於，係具備： 供應托盤，係用以供應晶片； 凸塊形成。P ’係、於晶片形成複數個凸塊之凸塊形成部， 其具有一個以上之凸塊台，當其中一個凸塊台於晶片形成 凸塊時，在另一個Λ换成-IT Jm 凸塊D使下一個進行凸塊形成之晶片或 已形成凸塊之晶片待機； 才X平邛係使形成之複數個凸塊的高度一致之校平部， 其具有二個以上之#伞A，木甘rb I ^ 〇 §其中一個校平台進行凸塊之 高度對齊時，在另—個栌正么你丁 y 個扠+台使下一個進行高度對齊之附 凸塊晶片或尚度已一致之附凸塊晶片待機； 收納托盤，係用以收納凸塊高度一致之晶片； 晶月筒央搬送部，係於供應托盤、凸塊形成部、校平 卩以及收、，内托盤間，使用晶片筒夾來進行晶片交接及搬 送；以及 控制部，係用以控制凸塊形成之週期時間； 5亥控制部包含有： 第1晶持機構，係於供應托盤中使晶片筒夹保持 第1晶片； 第1晶片之定位配置機構，係使保持有第1晶片之晶 片筒夾移動，巾定位配置於凸塊形成部中下一個進行凸塊 形成之凸塊台； 第2晶片保持機構，係使空的晶片筒夾移動至凸塊形 29 1325159 成已完成之凸塊台’並使其保持已形成凸塊且待機中之第 2晶片， 第2晶片之定位配置機構，係使保持有第2晶片之晶 片筒炎移動’巾定位置於校平部中下—個進行高度對齊 之校平台； 第3晶片保持機構，係使空的晶片筒夹移動至凸塊高 度已-致之校平台，並使其保持已進行高度對齊且待機中 之弟3晶片；以及 收納機構，係使保持有第3晶片之晶片筒夾移動，而 定位配置於收納托盤並加以收納。 —2‘如申請專利範圍帛1項之凸塊形成裝置，其中，將 母-個凸塊台之凸塊形成所需週期時間及每-個校平△之 進行凸塊高度對齊的週㈣間，❻定為比由奸 至收納托盤之搬送週期時間短。 碰出 3.如申請專利_】項之巴塊形成裝置 ，曰 片筒夾搬送部具有： /、Τ 曰曰 無凸塊晶片用 ^ π ώ 片商夹，係具有能保持尚未形成凸塊 之無凸塊晶片之保持形狀；以及 有凸塊晶片用晶片筒夾，传且 有凸蟥曰h μ 处係具有月“呆持已形成凸塊之 頁凸塊日日片之保持形狀； 控制部按照無凸塊晶片及有 搬送部使用之晶片筒夾。 请夾 、，申明專利範圍帛1項之凸塊形成裝置，盆申 平部具有於移動方Θ 八令，杈 方向排列複數個校平台而構成之滑動式校 30 1325159 平台，其能使任一個校平台移動至按壓機構（將凸塊壓成任 意設定之高度並使其高度一致）之作業區域。 Η*一、圖式： 如次頁

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