TWI500097B - 處理半導體封裝體之系統 - Google Patents

Description

處理半導體封裝體之系統 發明領域

本發明係有關一在一封裝體的頂表面上進行雷射鑽製處理藉以製造一層疊封裝體(PoP)之系統。

發明背景

一般而言，在最低生產成本及有限空間要求下，已日益需要具有更好功能與效能及最小厚度與重量之諸如行動電話及可攜式電子計算器等可攜式電子裝置。

在不同的電子元件中，諸如呼叫器、可攜式電話及個人電腦等裝置係可能具有有限的安裝空間或可能需要寬大的安裝空間。

基於此理由，相關產業已藉由堆積晶片或堆積晶粒封裝體來製造一堆積式封裝體總成，藉以改良一個別半導體晶片或一封裝體的空間利用。

堆積式封裝體總成已被應用在一具有最小空間與厚度的總成中需要很高階整合式功能之產品。

在堆積式封裝體總成中，考量到生產力、設計彈性及生產成本時，封裝體之間的堆積─亦即Z軸互連係為一種很重要的技術。

堆積式封裝體總成可藉由堆積晶片及封裝體並利用打線接合、銲球或覆晶互連在一Z軸方向予以連接來整合晶片及封裝體。

堆積式封裝體總成一般係屬於兩級別。一級別稱為層疊封裝體(PoP)總成，另一級別稱為內嵌封裝體(PiP)。

本發明採用堆積式封裝體總成中的層疊封裝體總成。為了製造層疊式封裝體總成，本發明係提供半導體製造設施，其以一雷射在封裝體頂表面上進行鑽製處理及一清理製程，故可利用一雷射鑽製來封裝體頂表面以曝露出隱藏在一模具中的銲球藉以實行封裝體之間的堆積、亦即Z軸堆積。

本發明企圖解決上述問題。本發明之一目的係提供一用於製造一半導體封裝體之系統，其可藉由實行一具有以一自動概念導入的一新佈局形式之製造系統來大幅改良整體生產力諸如提高封裝體處理速度(每小時單位數：UPH)等，該自動概念可在一封裝體的頂表面上有效地進行雷射鑽製處理，有效地移除封裝體頂表面上由雷射處理造成的污染物，並合併雷射處理及一清理製程，藉以製造一層疊封裝體類型的一堆積式封裝體總成。

為了達成上述目的，提供一用於製造一半導體封裝體之系統，包括：一裝載器，其裝載待處理的基材；一夾盤台單元，其安裝待處理基材，然後將基材轉移入及轉移出一處理區；一雷射單元，其配置於處理區中並在基材上進行雷射鑽製處理；一清理單元，其移除經處理基材所附接之污染物；一卸載器，其卸載經處理且經清理的基材；及一揀取器單元，其揀取且轉移基材同時移動於裝載器、夾盤台單元、清理單元及卸載器之間。

較佳地，夾盤台單元係包括一夾盤台，其從上側支撐基材，一第一轉移構件，其在Y軸方向移動夾盤台，及一可移式區塊，其在一X軸方向移動夾盤台及第一轉移構件，其中夾盤台及轉移構件係配置於四行中以二乘二行方式將其交替地轉移。

較佳地，雷射單元係採行一包括兩雷射處理機之雙重類型，且夾盤台可組構為當藉由可移式區塊在X軸方向移動其位置時同時地在兩基材上進行雷射處理。

此外，用於製造半導體封裝體之系統係包括一超音波清理器，其藉由將基材浸入水中同時施加超音波而予以清理，一兩流體噴嘴清理器，其以將兩流體噴注至基材頂表面上的方式來清理基材，及一乾燥單元，其藉由排放熱空氣來乾燥基材藉以移除基材的污染物。

根據本發明之用於製造半導體封裝體之系統係具有下列優點。

首先，進行將經由雷射鑽製及清理製程從裝載至卸載的整體製程予以合併之自動製程以改良每小時單位數，藉此可以提高系統的整體生產力。

第二，系統係在處理時容許兩雷射單元在兩個其中形成有四個夾盤台單元之工作區上進行雷射處理，藉此可以顯著地改良雷射處理製程的效率。

第三，同時地進行利用超音波之清理及利用兩流體噴嘴之清理，藉此可以提高清理效率，譬如可以完全地移除雷射處理過後被附接在封裝體頂表面之不同污染物。

圖式簡單說明

第1圖係為顯示根據本發明的一實施例之一用於製造一半導體封裝體之系統的一整體佈局之示意圖；第2A至2D圖為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一超音波清理器之一操作性製程的示意圖；第3A至3D圖為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一兩流體噴嘴清理器之一操作性製程的示意圖；第4A至4G圖為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統的一操作性製程之示意圖；第5圖為顯示根據本發明另一實施例之一用於製造一半導體封裝體之系統的一整體佈局之示意圖；第6A至6D圖為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一超音波清理器之一操作性製程的示意圖；第7圖為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一兩流體噴嘴清理器之一操作性製程的示意圖；第8圖為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一雙重類型的一雷射處理機之側視圖。

最佳模式

下文中，將參照附圖詳細地描述本發明的示範性實施例。

第1圖為根據本發明的一實施例之一用於製造一半導體封裝體之系統的一整體佈局之示意圖。

如第1圖所示，用於製造半導體封裝體之系統係組構為包括一裝載器10，其裝載待處理的基材，一卸載器14，其卸載經處理的基材，一夾盤台單元11，其將待處理基材轉移入一處理區中或將經處理基材轉移出處理區外，一雷射單元12，其實質地在基材上進行雷射鑽製處理，一清理單元13，其清理且乾燥經處理基材並移除污染物，及一揀取器單元15，其揀取且轉移基材同時往復於裝載器10、夾盤台單元11、清理單元12及卸載器14之間。

其中容納有複數個例如條帶形半導體基材等基材之複數個儲倉係設置於裝載器10處。亦即，複數個待由雷射作處理的基材係堆積在一卡匣儲倉中，其可設有多個。

裝載器10係包括一用於轉移卡匣儲倉之轉移單元。在此時，轉移單元可使用不同方案，但較佳可由一皮帶驅動予以進行。

此處，用於裝載基材之卡匣儲倉較佳係以一層結構施行。

譬如，其中接收有基材之卡匣儲倉係配置於一下層並在被轉移單元移動之時以一揚升器方式供應所有基材。其後，空的卡匣儲倉可被排放至一上層。

一用於在卡匣儲倉中推押基材之推押件33係設置於裝載器10處。

推押件33係將裝載於卡匣儲倉中的基材推押至一側並使其座接在一在基材移動方向中配置於推押件33前方之軌道34上。

一握具35設置於推押件33前方，其中握具35配置為與推押件33呈現相對。結果，當推押件33在一配置有軌道之方向中推押基材的一側時，握具35係握持住基材另一側且將其拉取以容易地轉移基材。

同時，夾盤台單元11係從裝載器10被設置於X軸方向的一相鄰位置處。

夾盤台單元11係扮演在雷射處理期間穩定握持住基材的角色並將基材轉移入工作區中，其中以基材被座接的狀態進行雷射處理，或扮演將經雷射處理的基材移除出工作區外之角色。

因此，夾盤台單元11係組構為包括一夾盤台16，其支撐住基材，一第一轉移構件17，其在一Y軸方向移動夾盤台16，及一可移式區塊47，其在X軸方向移動夾盤台16。

可移式區塊47係為一在X軸方向連同第一轉移構件17移動夾盤台16之時移動第一轉移構件17之組件。隨著第一轉移構件17在X軸方向被可移式區塊47移動，夾盤台16的位置可在X軸被移動。

當基材頂表面被後文所述的一雷射處理機作處理時，夾盤台16扮演從底部固定及支撐基材之角色。

熟習該技藝者可使用任何種類的夾盤台16。

第一轉移構件17係以一沿著Y軸方向呈長形延伸的形式作裝設。夾盤台16可配置於第一轉移構件17上，使得夾盤台16可與基材一起在Y軸方向被移動。

此處，若第一轉移構件17具有一可移動夾盤台16之組態，可使用任何轉移構件。譬如，第一轉移構件17的內側係設有一螺旋軸。除此之外，其可採用一其中使夾盤台被合併於一電動結構中之類型及一LM單元類型。

夾盤台單元11可組構有多個，其中各夾盤台單元11係組構為沿著Y軸方向呈平行配置。

本發明的一實施例中，可組構有四個夾盤台單元11。

四個夾盤台單元11、亦即平行配置於四行中的夾盤台16及第一轉移構件17係組構為當基材被轉移時以二乘二行方式交替地轉移基材。

譬如，當基材分別配置於第二及第四行時，這兩行首先使基材進入工作區內。繼續來說，當基材配置於第一及第三行時，這兩行分別以後續次序將基材轉移入工作區內。

夾盤台單元11係以兩行方式交替地轉移基材並在工作區中以兩行方式於其上進行雷射處理。

雷射單元12係設置於第一轉移構件17的一側之上部份上。在此時，雷射單元12係在配置於夾盤台16上的基材上進行雷射鑽製。

雷射單元12可設有多個。本發明的一實施例中，雷射單元12以一具有兩個雷射處理機18之雙重類型形成。

如第1圖所示，兩雷射處理機18可被定位於第二行的第一轉移構件17及第四行的第一轉移構件17上方。

兩雷射處理機18可被定位於第一行的第一轉移構件17及第三行的第一轉移構件17上方。

本實施例中，由於可移式區塊47係為一種當被移動之時在X軸方向移動夾盤台16之組件，其改變了對於當夾盤台16在X軸方向被可移式區塊47移動之時呈固定位置的雷射處理機18之相對位置，藉此可以在基材上進行雷射處理。然而，雷射處理機18可當在X軸方向被移動之時於基材上進行雷射處理。

譬如，兩雷射處理機18可同時處理被定位於第二及第四行之基材。然後，兩雷射處理機18係移動於X軸方向，藉此可以同時雷射處理被定位於第一及第三行之基材。

一設置於雷射處理機18中的束輻射器(未圖示)係組構為可控制一束輻射角度使其可改變束輻射角以盡量大幅度覆蓋住第一行上之基材的處理部分。

一視覺單元32係設置於第二轉移構件19的一側之上部份上。

視覺單元32設有一第二視覺件30，第二視覺件30係感測一其中座接有第一轉移構件17之夾盤台16上的基材之位置。

第二視覺件30可在X軸方向被第二轉移構件19移動。

第二視覺件30係可供進行一對準，諸如基材在雷射處理之前的位置性狀態等。在此時，可利用從第二視覺件30所提供的基材對準資訊在基材的各處理部分上進行雷射處理。

易言之，第二視覺件30係感測基材的對準資訊並將其發送至雷射單元12中的一控制器(未圖示)，藉此控制雷射處理機18中之一束輻射單元的一輻射角。

同時，清理單元13及一乾燥單元22係設置於一在X軸方向與夾盤台單元11相鄰之位置。

清理單元13係包括一超音波清理器，其利用一超音波進行清理，及一噴嘴清理器21，其噴注兩流體以進行清理，且乾燥單元22係包括一其中設有一加熱器之乾燥區塊40及一排放熱空氣之乾燥器41。

超音波清理器20、兩流體噴嘴清理器21及乾燥單元22係依次序沿著X軸方向配置，且基材接受清理及乾燥製程，藉此可以移除污染物。

超音波清理器20係為一藉由對於浸入水中的基材產生超音波以移除附接至基材的污染物之單元，並可在施加超音波之時藉由空腔現象(cavitation phenomena)優良地清理污染物。

如第2A及2D圖所示，超音波清理器20係組構為可使一第一台24─其可旋轉180°─被支撐於一充填有一預定流體量同時被一缸筒桿支撐之水貯槽23的上部份上，並使一被支撐在一旋轉軸36上之缸筒25配置於第一台24的下部份上。

第一台24係為一藉由真空吸取來固定基材之構件，且缸筒25扮演藉由上下移動第一台24來接收基材且使基材進入流體中之角色。

此處，旋轉軸36可藉由使其連接至一諸如習知馬達等等致動器37而被轉動。

較佳使頻率為20kHz至150kHz以增高超音波清理效應，且使流體溫度為20℃或更高藉以提高清理效能。

為了進行超音波清理製程，流體基本上由水組構而成但可包括一或多種介面活性劑等。

因此，從揀取器45接收基材100之第一台24係藉由致動器37的操作而沿旋轉軸線36被轉動180度，然後藉由缸筒的操作被浸入流體中，使得台上的基材亦位於流體中。在此狀態中，超音波產生器(未圖示)係操作，藉此可以在基材上進行超音波清理製程。

基材如何座接在第一台24上以進行清理製程之方式係在於：第一台24係隨著其如上述被缸筒25往上/往下移動而從揀取器45接收基材，但由於揀取器45本身係為一可在其被往上/往下移動之時揀取基材後予以裝載或卸載之組件，亦可以藉由降低揀取器45而非上下移動第一台24使得所揀取的基材座接在第一台24上，並在進行清理之後藉由揀取器45揀取基材予以舉升。

兩流體噴嘴清理器21係為一種藉由排放兩流體至基材頂表面上來移除附接至基材的污染物之單元。

因此，兩流體噴嘴清理器21係組構為可使兩流體噴嘴28裝設於一其中形成有一與外界隔離的預定空間之室26的內側，並使可被轉動180度且構成天花板一部份之第二台27以一可旋轉結構裝設於室26的一天花板部份中，如第3A至3D圖所示。

第二台27係為一種固定住基材且與經座接的基材一起被轉動將其定位在室26內側及外側之單元，而兩流體噴嘴28係為一種裝設於室26內側且將兩流體噴注至面朝下的基材頂表面上之單元。

為了在第二台27旋轉期間使一間隙維持密封，一橡膠體部38係裝設於室26及第二台27之間的介面以覆蓋該間隙。

兩流體噴嘴28可使用一內混合類型，其混合位於其中的氣體及液體並使之噴注以產生細微的水滴。在此時，較佳使得噴注角位於10至120°之間且可配置有一或多個兩流體噴嘴。

可利用兩流體噴嘴將水及空氣噴注至基材頂表面上，藉以使得具有強烈壓力之細微的兩流體抵達所有經雷射處理的部分。因此，可有效地移除基材的污染物。

因此，從揀取器46接收基材100之第二台27係藉由致動器(未圖示)的操作而沿旋轉軸被轉動180°，使得固定至第二台27之基材被定位於室26內側。此狀態中，可當兩流體從兩流體噴嘴28排放之時在基材上進行兩流體清理製程。

乾燥單元22係為一種利用內建有加熱器的乾燥區塊及用於排放熱空氣的乾燥器來乾燥基材、清理兩次之單元。

乾燥單元22係包括一第三轉移構件39，其在Y軸方向以一長形延伸形式作配置，一乾燥區塊40，其可座接且固定基材並沿著第三轉移構件39被移動，及一乾燥器41，其配置於第三轉移構件39一側的上部份上以噴注熱空氣。

此處，乾燥區塊40可包括加熱器以從表面排放熱量，使得基材可被區塊側的熱量及從上方噴注的熱風更有效地乾燥。

特別來說，乾燥單元22設有一第三視覺件31，其最終地檢查基材的狀態，譬如一良好基材(合格基材)及一剔退基材(不合格基材)。

第三視覺件31係藉由一視覺攝影機來攝影經乾燥基材的頂表面以檢查球是否受到良好觀看以及雷射處理部分的直徑、間距等是否正確等，使得良好基材及剔退基材被分級且由卸載器所卸載。

卸載器14設置於裝載器10的相對側。

卸載器14設有複數個卡匣儲倉，其中堆積有複數個經處理的基材。

卸載器設有用於轉移卡匣儲倉之轉移單元。在此時，可使用不同方案之轉移單元但較佳可由皮帶驅動予以施行。

卸載器14設有一軌道34及一推押件33。

推押件33係用來將配置於軌道34上之基材的一側推押至空的卡匣儲倉中。

即便在卸載器14中，較佳係使得類似裝載器10之用於卸載基材的卡匣儲倉以一層結構施行。

然而，空的卡匣儲倉係配置於下層且所有基材皆當利用轉移單元被前進之時以揚升器形式被卸載，然後，充填有基材之卡匣儲倉可被排放至上層。

未說明的編號42係代表一用於取出剔退基材之剔退選別單元。

同時，對於各製程提供沿著X軸方向呈平行配置將基材轉移至各製程之揀取器單元15，並提供用以移動屬於揀取器單元15的各揀取器之轉移軌道43。

揀取器單元15可設有多個，且在本發明的一實施例中使用三個揀取器44、45及46。

這些揀取器係用來當被移動於裝載器10、夾盤台單元11、清理單元13及卸載器14之間的時候揀取基材，並將其配置於對應的處理位置上。

譬如，第一揀取器44係扮演當移動於裝載器10的軌道34與夾盤台單元11之間的時候將從裝載器10供應的基材移動至夾盤台16之角色，第二揀取器45扮演當移動於夾盤台單元11與清理單元1之間的時候將經處理的基材移動至清理製程之角色，而第三揀取器46扮演當移動於清理單元13與卸載器14之間的時候對於各清理製程移動軌道上的基材或卸載之角色。

另一範例中，第一揀取器44係用來當移動於裝載器10的軌道34及清理單元的超音波清理器20及夾盤台11之間的時候將從裝載器10供應的基材移動至夾盤台16、並將夾盤台16的基材移動至超音波清理器20，第二揀取器45係用來當移動於清理單元13與乾燥單元22之間的時候將經處理的基材移動至清理及乾燥製程，而第三揀取器46可用來當移動於乾燥單元13與卸載器14之間的時候將基材移動至各軌道上以供卸載。

揀取器單元15係設有視覺單元32。在此時，視覺單元32係指被安裝在第一揀取器44上之第一視覺件29。

第一視覺件29係為一用於辨識基材的定向之部份，亦即基材的規格或特徵等。整體系統可被操作以符合基材的規格，同時系統中的程式係藉由從第一視覺件29提供的視覺資訊作轉換。

因此，下文將描述如上述所組構之本發明的用於雷射處理半導體封裝體之系統的操作狀態。

第4A至4G圖係為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統的操作製程之示意圖。

首先，如第4A圖所示，當其中完全充填有基材的卡匣儲倉被定位於裝載器10的供應位置時，用於供應基材之製程係從此時開始。

如第4B圖所示，當卡匣儲倉被定位於推押件33的移動方向時，推押件33係操作以將卡匣儲倉中的基材移動至軌道34。

當基材被放置於軌道34上時，握具35係握持基材的另一側以將其拉至軌道34。

易言之，推押件33及握具35彼此交互作用以使基材座接於軌道34上。

如第4C圖所示，當基材座接於軌道34上時，第一揀取器44係沿著轉移軌道43移動以揀取座接於軌道34上的基材並使其座接於存在第二及第四行的第一轉移構件17中之各夾盤台16上。

基材可被座接於存在第一及第三行的第一轉移構件17中之各夾盤台上。

在此時，在揀取器44揀取基材之前利用第一視覺件29來獲取基材規格或類型的資訊。在此時，該資訊被發送至系統控制器進行系統轉換以符合經噴注基材的規格。

當第一揀取器44揀取基材且使其座接在第二及第四行的夾盤台16上時，座接有基材之第二及第四行的夾盤台16各者係沿著第一轉移構件17移動於Y軸方向。

如第4D圖所示，當夾盤台16配置於一預定位置時，亦即夾盤台16藉由在Y軸方向被移動而配置於第二視覺件30的移動路徑下方，第二視覺件30係藉由沿著第二構件19在X軸方向被移動而獲得關於座接在第二及第四行的夾盤台15上的基材之對準資訊，且隨後將對準資訊發送至雷射單元12的控制器。然後，可移式區塊47係移動於X軸方向以在X軸方向移動第二及第四行的夾盤台16使得第二及第四行的夾盤台16分別對準於雷射處理機18。如同本實施例中，當雷射處理機被定位於第二及第四行的上部份上方時，若夾盤台16直接沿著第一轉移構件17移動於Y軸方向而非移動可移式區塊47使其被定位於雷射處理機18下方，則根據所獲得的對準資訊藉由雷射處理機18在基材上進行雷射鑽製處理。

當在第二及第四行的夾盤台16上之基材上進行處理時，另一基材係藉由第一揀取器44被供應且座接於第一及第三行的夾盤台16上。然後，以與第二及第四行的基材相同之方式獲得關於第一及第三行的基材之對準資訊。易言之，當第一及第三行的夾盤台16沿著第一轉移構件17移動於Y軸方向以被定位於第二視覺件30的移動路徑下方時，第二視覺件30係沿著第二轉移構件19移動於X方向以獲得關於座接在第一及第三行的夾盤台16上之基材的對準資訊。

如第4E圖所示，當座接在第二及第四行的夾盤台16上之基材上的處理完成時，第二及第四行的夾盤台16係沿著第一轉移構件17移動於Y軸方向以回到一原始位置，且當第一及第三行的夾盤台16根據可移式區塊47在X軸方向的運動而移動於X軸方向以分別被定位成對準於雷射處理機18時，第一及第三行的夾盤台16係分別藉由第一轉移構件17被移動於Y軸方向藉以被定位於雷射處理機18下方。此狀態中，第一及第三行的夾盤台16上之基材係以與第二及第四行的基材相同之方式根據先前獲取的對準資訊被雷射處理機18處理。如上述，夾盤台16係在使雷射處理機18被固定的狀態中根據可移式區塊47的運動而移動至雷射處理機18的下側，但亦可以使雷射處理機18移動至夾盤台16各者的上側以進行雷射處理。

同時，可供經處理的基材座接其上之夾盤台16係沿著第一轉移構件17移動於Y軸方向以回到原始位置。

如第4F圖所示，當夾盤台16被定位於原始位置時，第二揀取器45沿著轉移軌道43移動至夾盤台16上部份，然後第二揀取器45揀取經處理的基材並使其座接在超音波清理器20的第一台24上，亦即清理單元13的第一清理製程。

如第4G圖所示，用於經雷射處理的基材之清理及乾燥製程係在三個階段中前進，然後被轉移至卸載器14。

首先，當基材藉由第二揀取器45被座接及固定於超音波清理器20的第一台24上時，基材係在第一台24被轉動之後藉由缸筒25的延伸而被定位於流體中。繼續地，可藉由超音波振動源(未圖示)的操作明確地移除附接至基材之諸如外來基材等污染物。

當可供超音波清理的基材所固定之第一台24回到原始位置時，第一台24上的基材係藉由第三揀取器46被移動至兩流體噴嘴清理器21之相鄰的第二台27。

被座接及固定在兩流體噴嘴清理器21的第二台27上之基材係與第二台27的旋轉同時地被定位於室26內側，而來自兩流體噴嘴28之氣體及液體噴注的細微水滴係噴注至基材上，藉此可以完全地移除留存在基材上的污染物。

當可供由兩流體噴嘴所清理的基材與其固定之第二台27回到原始位置時，第二台27上的基材係被第三揀取器46轉移至乾燥單元22的乾燥區塊40上。

當基材座接及固定在乾燥區塊40上時，乾燥區塊40係沿著將緊位於其上部份的乾燥器41下方之第三區塊39移動於Y軸方向。此狀態中，乾燥區塊40上的基材係由從區塊本身發射的熱量及從乾燥器41排放的熱空氣所乾燥。

兩清理製程及乾燥製程完成之後，判定乾燥區塊40上的基材是否為良好或不良，亦即經由第三視覺件31的視覺檢查來判定其為良好或瑕疵基材(封裝體)。

若基材被第三視覺件31判定為良好而材料為正當物品(honest goods)，則其被轉移至卸載器14，若基材被判定為有瑕疵則其被轉移至剔退選別單元42。

同時，若所有污染物皆經由清理及乾燥製程被移除且藉由第三揀取器46使判定為良好的基材座接於卸載器14的軌道34上，推押件33係將基材的一側推押至空的卡匣儲倉，基材被順序性裝載至空的卡匣儲倉中，然後卸載完全充填有基材之儲倉，亦即完成了一用於處理半導體封裝體之循環製程。藉由連續地重覆該等製程之自動製程來進行整體系統的操作。

接著，第5圖為顯示根據本發明另一實施例之一用於製造一半導體封裝體之系統的一整體佈局之示意圖。

相較於第1圖的實施例，第5圖的實施例與第1圖的實施例之差異係為：在基材上進行雷射鑽製處理的雷射單元12具有配置於Y軸方向之兩個雷射處理機18a及18b。

易言之，第1圖的實施例係使用包括兩雷射處理機(第1圖的編號18)之雷射單元12，兩雷射處理機被定位於將以一乘一方式配置於只排列在X軸方向(圖中的橫向方向)的各行上之第二及第四行(或第一及第三行)的第一轉移構件17的上部份各者上，而第5圖的實施例則使用藉由將兩雷射處理機18a及18b排列於各行的Y軸方向(圖中的縱向方向)之X軸及Y軸的兩方向中之一雙重類型的雷射處理機。

如上述，第5圖的實施例中，雷射處理機配置於第二行及第四行的各者上且兩雷射處理機排列在來自第二及第四行各者之Y軸方向，故可使用總共四個雷射處理機18a及18b。

如上述，排列在來自各行的Y軸方向之兩雷射處理機18a及18b係處理一被座接於對應行的夾盤台16上之基材。在此時，Y軸方向的兩雷射處理機可在一基材上進行同時處理(請見第8圖)。

如上述，複數個雷射處理機18a及18b係排列在Y軸方向以進行同時處理，藉此可以改良封裝體處理速度(每小時單位數：UPH)。

排列在Y軸方向且可在一基材上進行同時處理之雷射處理機18a及18b數量係如同第5圖的示範性實施例般可以為二，且該數量可依需要適當地改變。

並且，相較於第1圖的實施例，第5圖的實施例與第1圖的實施例之差異係為：其被組構為雙重類型，其中第一揀取器44具有兩吸取單元(請見第6A及6B圖，編號44a及44b)並具有兩基材座接部份24a及24b使得兩基材可同時被平均地固定在用於吸附及固定基材以供清理之超音波清理器20的第一台24中。

使用可將基材座接及固定在上及下表面兩者上之台作為兩流體噴嘴清理器21的第二台45(請見第7圖)，且兩乾燥單元22係配置為在X軸方向彼此相鄰，藉此可以同時乾燥兩個經清理的基材。

此處，各乾燥單元22可如同第1圖的實施例般由第三轉移構件39及乾燥區塊40組構而成。類似於第1圖的第一實施例，其可組構為包括有乾燥器41。

此外，乾燥單元22的第三視覺件係被包括以分成兩視覺件，亦即一用於二維式檢查經處理且經乾燥基材的頂表面之2D視覺件31a及一用於對其作三維式檢查之3D視覺件31b。

2D視覺件31a及3D視覺件31b皆用以檢查基材的狀態，譬如，基板是否為良好基材或瑕疵基材。2D視覺件31a係檢查經處理的孔之直徑、銲球直徑、球尺寸、球間距、偏移、雜屑等，而3D視覺件31b檢查球的深度、共面性及類似物。

由於可藉由全面性判定2D視覺件31a及3D視覺件31b的檢視結果來判定基材是否為良好或不良，可以將基材分級成良好基材及剔退基材並如第1圖的實施例般利用卸載器14將其卸載。

此外，第5圖的實施例中，具有兩吸取單元之第一揀取器44係移動基材同時移動於裝載器10與夾盤台11之間以及夾盤台11與清理單元13中的超音波清理器20之間，第二揀取器45係移動基材同時移動於超音波清理器20與清理單元13中的兩流體噴嘴清理器21之間以及兩流體噴嘴清理器20與乾燥單元22之間，而第三揀取器46係移動基材同時移動於乾燥單元22與卸載器14之間。

易言之，相較於第1圖的實施例，第一揀取器44的運動範圍擴大且第二揀取器45的運動範圍縮減。

因此，第一揀取器44係順序性重覆進行下列製程：利用裝載器10中的兩吸附單元揀取兩基材並在X軸方向使其移動以座接於兩行(第二及第四行或者第一及第三行)的夾盤台上，藉由當被固定至兩行的夾盤台之基材利用一雷射作處理之時再度回到裝載器10以兩吸附單元揀取兩個新基材，及揀取在夾盤台上由雷射所處理的兩基材以使其座接在超音波清理器20的第一台24上。

另一方面，第二揀取器45係順序性重覆進行下列製程：以一乘一方式從第一台24揀取在超音波清理器20中所清理的基材，然後使其座接在兩流體噴嘴清理器21的第二台27上，且然後以一乘一方式從第二台27揀取在兩流體噴嘴清理器21中所清理的基材然後使其座接在被組構為雙重類型之乾燥單元22的各乾燥區塊40a及40b中。

此外，第三揀取器46重覆進行下列製程：以一乘一方式從各乾燥區塊40a及40b揀取經乾燥的基材然後將其移動至卸載器24。

如上述，雖然相較於第1圖的實施例來描述第5圖的實施例之組態，上述組件除外的其他組件係與第1圖的實施例並無不同因而將省略其詳細描述。

第6A至6D圖係為顯示用於製造根據第5圖的實施例之半導體封裝體之系統中的超音波清理器之操作製程的示意圖。

首先，如第6A及6B圖所示，第一揀取器44具有兩個吸取單元44a及44b使得各吸取單元44a及44b以一乘一方式真空吸取且揀取基材100並具有兩基材座接單元(第5圖的編號24a及24b)，因此第一台24可同時真空吸取、固定及清理從第一揀取器44的吸取單元44a及44b所接收之兩基材100。

第6A及6B圖顯示藉由上下移動第一揀取器44以同時使兩材料100座接於第一台24的各基材1座接單元中之操作性狀態。

第6A圖顯示一其中使第一揀取器44在一揀取兩基材100的狀態中下降之狀態，而第6B圖顯示一其中第一揀取器44同時使兩基材100座接於第一台24中之狀態。當基材100座接於第一台24上時，第一揀取器44如箭頭所示上升以回到原始位置。

第6C圖顯示一使缸筒25及其上所支撐的第一台藉由驅動一致動器37而被轉動180°之狀態。此狀態中，如第6D圖所示，當缸筒桿前行(圖中為下降)時，基材100係與第一台24一起進入流體中且被清理。

同時，第7圖係為顯示根據第5圖實施例用於製造半導體封裝體的系統中之兩流體噴嘴清理器的操作性製程之示意圖。清理製程在超音波清理器中完成之後，顯示出一其中使第二揀取器所轉移的兩基材100被固定至兩流體噴嘴清理器的第二台27之狀態。

如圖所示，其中使兩流體噴嘴清理器的第二台27裝設成在室26中被轉動之案例係與第1圖的實施例(請見第3A至3D圖)相同但可供將基材100固定至其上及下表面。

此處，當第二台27被轉動並以使第二揀取器所轉移的基材100首先被固定至第二台27一側(頂表面)之狀態進入室26時，兩流體係噴注至室內側之基材。

在此時，第二台27係被轉動以將從超音波清理器轉移至室外側的另一基材固定至身為頂表面之其餘表面且當第二台27受到轉動之時，經清理的基材係進入上側而清理前的基材係進入室26。

當兩流體被噴注至室26內側的基材100之時，上側上之經清理的基材係被第二揀取器所揀取並座接於包括有乾燥單元22的加熱器之乾燥區塊40a上且受到乾燥。當基材被座接時，乾燥區塊40a係在沿著第三轉移構件39移動於Y軸方向之時藉由運動路徑的上側上之第三視覺件31來檢查基材的狀態，譬如基材是否為良好基材(正當物品)及剔退基材(瑕疵物品)。詳細來說，2D視覺件31a係檢查經處理的孔之直徑、銲球直徑、球尺寸、球間距、偏移、雜屑等，而3D視覺件31b檢查球的深度、共面性及類似物。在此時，經清理的第二基材係由第二揀取器45所揀取且座接在乾燥區塊40b上並類似前文般沿著第三轉移構件39移動於Y軸方向，藉以由運動路徑的上側上之第三視覺件31來檢查基材的狀態。易言之，第三視覺件的2D視覺件31a及3D視覺件31b係當沿著第四轉移構件49移動於X軸之時檢查乾燥區塊40a及40b上之基材的狀態。其後，經檢查且經乾燥的基材係由第三揀取器46揀取並轉移至卸載器14。

第8圖係為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體的系統中之雙重類型的雷射處理機之側視圖，並顯示藉由排列在Y軸方向亦即縱向方向的兩雷射處理機18a及18b來處理被固定至夾盤台16的基材100之狀態。

本實施例中，排列在縱向方向的兩雷射處理機18a及18b係同時在各基材100上進行一工作，藉此可以提高每小時單位數。此外，如上述，由於兩雷射處理機18a及18b係組構為雙重類型，而在超音波清理器20、兩流體噴嘴清理器21及乾燥單元22固定住兩基材之狀態下進行工作，藉此可以提高整體處理速度。

10．．．裝載器

11．．．夾盤台單元

12．．．雷射單元

13．．．清理單元

14．．．卸載器

15．．．揀取器單元

16．．．夾盤台

17．．．第一轉移構件

18．．．雷射處理機

19．．．第二轉移構件

20．．．超音波清理器

21．．．兩流體噴嘴清理器

22．．．乾燥單元

23．．．水貯槽

24．．．第一台

25．．．缸筒

26．．．室

27．．．第二台

28．．．兩流體噴嘴

29．．．第一視覺件

30．．．第二視覺件

31．．．第三視覺件

32．．．視覺單元

33．．．推押件

34．．．軌道

35．．．旋轉軸

36．．．握具

37．．．致動器

38．．．橡膠體部

39．．．第三轉移構件

40．．．乾燥區塊

41．．．乾燥器

42．．．剔退選別單元

43．．．轉移軌道

44．．．第一揀取器

45．．．第二揀取器

46．．．第三揀取器

47．．．可移式區塊

49．．．第四轉移構件

第1圖係為顯示根據本發明的一實施例之一用於製造一半導體封裝體之系統的一整體佈局之示意圖；

第2A至2D圖為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一超音波清理器之一操作性製程的示意圖；

第3A至3D圖為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一兩流體噴嘴清理器之一操作性製程的示意圖；

第4A至4G圖為顯示根據本發明的一實施例之用於製造半導體封裝體之系統的一操作性製程之示意圖；

第5圖為顯示根據本發明另一實施例之一用於製造一半導體封裝體之系統的一整體佈局之示意圖；

第6A至6D圖為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一超音波清理器之一操作性製程的示意圖；

第7圖為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一兩流體噴嘴清理器之一操作性製程的示意圖；

第8圖為顯示根據第5圖的實施例之用於製造半導體封裝體之系統中的一雙重類型的一雷射處理機之側視圖。

10．．．裝載器

11．．．夾盤台單元

12．．．雷射單元

13．．．清理單元

14．．．卸載器

15．．．揀取器單元

16．．．夾盤台

17．．．第一轉移構件

18．．．雷射處理機

19．．．第二轉移構件

20．．．超音波清理器

21．．．兩流體噴嘴清理器

23．．．水貯槽

24．．．第一台

27．．．第二台

29．．．第一視覺件

30．．．第二視覺件

31．．．第三視覺件

32．．．視覺單元

33．．．推押件

34．．．軌道

35．．．旋轉軸

39．．．第三轉移構件

40．．．乾燥區塊

41．．．乾燥器

42．．．剔退選別單元

43．．．轉移軌道

44．．．第一揀取器

45．．．第二揀取器

46．．．第三揀取器

47．．．可移式區塊

Claims (17)

1. 一種用於處理半導體封裝體之系統，包含：一裝載器，其裝載待處理之一基材；一夾盤台單元，其安裝待處理之該基材，將該基材沿著一第一轉移構件轉移入一處理區，且將經處理基材轉移出該處理區；一雷射單元，其係配置於該處理區中並在該基材上進行雷射鑽製處理；一清理單元，其移除附接至該經處理基材之污染物；一乾燥單元，其移除經清理基材的水份；一卸載器，其卸載該經處理且經清理基材；及一揀取器單元，其在該基材於該裝載器、該夾盤台單元、該清理單元及該卸載器之間移動時，揀取且轉移該基材。
2. 如請求項1之用於處理半導體封裝體之系統，其中該夾盤台單元可沿著該第一轉移構件於一Y軸方向上移動，而該第一轉移構件亦可藉由一可移式區塊於一X軸方向上移動。
3. 如請求項1或2之用於處理半導體封裝體之系統，其中該雷射單元係為一包括二雷射處理機之雙重類型，其中在該可移式區塊於該X軸方向上移動時，該等雷射處理機同時在兩行基材上交替進行雷射處理。
4. 如請求項3之用於處理半導體封裝體之系統，其中該雷 射單元係組構為使該等二雷射處理機排列在該X軸方向上，以容許各雷射處理機在該等兩行基材之各者上同時進行雷射處理。
5. 如請求項3之用於處理半導體封裝體之系統，其中該雷射單元係組構為使該等二雷射處理機排列在一Y軸方向上，以容許排列在該Y軸方向的該等二雷射處理機在對應行的基材之各者上同時進行雷射處理。
6. 如請求項1之用於處理半導體封裝體之系統，其中該清理單元包括一超音波清理器，其係採使該基材浸入液體中同時施加超音波的一方式來清理該基材。
7. 如請求項6之用於處理半導體封裝體之系統，其中該超音波清理器包括一水貯槽，其中充填有一預定量的流體；一第一台，其係裝設於該水貯槽的一上部份上以座接該基材，並與經座接基材一起轉動180°；及一缸筒，其上下移動該第一台。
8. 如請求項7之用於處理半導體封裝體之系統，其中該第一台的基材座接單元係組構為使來自第一揀取器的二基材同時被座接且固定於其上。
9. 如請求項1之用於處理半導體封裝體之系統，其中該清理單元包括一個二流體噴嘴清理器，其係採將二流體噴注至該基材的一頂表面上之一方式來清理該基材。
10. 如請求項9之用於處理半導體封裝體之系統，其中該二流體噴嘴清理器包括一室，其形成與外界隔離的一預定空間；一第二台，其構成該室的一天花板之一部份，且 被轉動180°以座接該基材，並與該經座接基材一起將該基材移動進入及移動離開該室；及一個二流體噴嘴，其係裝設於該室內側且將該二流體噴注至該基材的該頂表面上。
11. 如請求項10之用於處理半導體封裝體之系統，其中該第二台係組構為其上及下表面可固定該基材。
12. 如請求項1之用於處理半導體封裝體之系統，進一步包含一視覺單元，其具有：一第一視覺件，其在裝載該基材的時候檢查該基材的定向；一第二視覺件，其在處理該基材之前檢查該基材的對準；及一第三視覺件，其在清理該基材的時候檢查該基材的狀態。
13. 如請求項12之用於處理半導體封裝體之系統，其中該第三視覺件包括二維式檢查該基材的狀態之一2D視覺件，及三維式檢查該基材之一3D視覺件。
14. 如請求項1之用於處理半導體封裝體之系統，其中該乾燥單元包括一乾燥器，該乾燥器係裝設於一乾燥區塊的運動路徑上方以噴注熱空氣。
15. 如請求項14之用於處理半導體封裝體之系統，其中至少二乾燥單元係設置成使二經清理基材同時乾燥。
16. 如請求項13之用於處理半導體封裝體之系統，其中該2D視覺件及該3D視覺件係沿著橫跨該乾燥區塊的轉移路 徑所裝設之一第四轉移構件而移動。
17. 如請求項8之用於處理半導體封裝體之系統，其中用於將一雷射所處理的該等二基材轉移至該第一台之該揀取器單元的該第一揀取器，係設有二吸取單元以同時揀取該等二基材。