TWI544571B - 可重複使用的晶片承載盤及晶片承載與挑揀系統 - Google Patents

Description

可重複使用的晶片承載盤及晶片承載與挑揀系統

本發明係關於一種可重複使用的晶片承載盤及晶片承載與挑揀系統，尤指一種可重複使用，可用來裝載不同尺寸的晶粒，並只需單一規格的晶片承載盤及晶片承載與挑揀系統。

晶片承載盤在晶片後段製程上極具重要性，習知的晶片承載盤係以塑膠射出成型，在其上設有多個排列成陣列狀的晶穴(pocket)，根據欲承載的晶粒大小與間距量身訂製，用來裝載並固定切割過後的晶粒，以便於運送。

一般而言，晶片承載盤多為二至五吋，然而，由於習知的晶片承載盤係對特定大小尺寸的晶粒所訂製，所以對於不同的訂製承載盤所能承載的晶片數量也會有所不同，故無法用於其他不同產品的晶片晶粒，造成了生產成本的增加。

此外，由於習知晶片承載盤需塗上一層抗靜電劑薄膜來防止靜電，即使只被使用過一次，該薄膜仍有可能遭到破壞而失去保護作用。於是，為了避免會有靜電防護(Electrostatic Discharge，ESD)的疑慮，用過的晶片承載盤皆會直接報廢。因此，即使是同一類型的不同晶片晶粒，還是無法重覆利用同一晶片承載盤，如此一來，既不環保，也造成了成本的上升。

請參考第1圖，第1圖為習知一晶片承載盤10之設計示意圖，晶片承載盤10係根據訂製的尺寸以塑膠射出成型，再經過塗上抗靜電劑薄膜與染色而成。晶片承載盤10的中央設計有一至多排的晶穴(pocket)100，用來承載檢測切割完成的晶片。晶片承載盤10的主要材料為丙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)加抗靜電劑及色粉，其產品品質控管與尺寸規格要求包含晶盤翹曲102、晶穴尺寸及表面阻抗值等。

請參考第2圖，第2圖為習知另一晶片承載盤20之設計示意圖，晶片承載盤20與晶片承載盤10之不同處在於晶片承載盤20之晶穴200的尺寸設計較小，用來承載較小之晶粒。相較於晶片承載盤10可承載48個晶粒，晶片承載盤20則可承載72個晶粒。由此可知，每一次針對不同產品晶粒的客製化，必須重新設計並製造新的晶片承載盤，其製造與設計成本相當可觀。

由於不同晶片產品的晶粒，係根據該晶片的不同功能有不同的設計，晶片的大小自然也會有所不同，其形狀除了正方形之外，也可能是長條形。然而，這些晶片在經過設計與晶圓廠製造後，必須經過切割並裝載分送到客戶端，對於運送這些各式大小不同的晶粒，自然必須設計不同的晶片承載盤來裝載，首先包含設計大小剛好的孔位與孔位間距，使得放置在上面的晶粒能夠穩定，不至因運送或上機台的過程中滑落或碰撞而損壞。再者，由於晶片承載盤本身的塑膠材質可能因為溫濕度或其他外再影響而變形，進而造成運送過程中晶粒滑落或碰撞的危險，故確保其對變形的最大容忍度亦至關重要。除此之外，也必須兼顧對這些晶粒的靜電防護，以確保晶片的內部線路不會因為靜電而導致功能受損。然而，面對這些不同大小尺寸的晶粒，除了必須每次重新設計不同的晶片承載盤，就算是同樣大小的晶粒也因為靜電防護的風險考量必須予以報廢，不論在資源或是時間上，都極為浪費。

因此，如何設計可重複使用的晶片承載盤，且可用來裝載不同尺寸的晶粒，實為本領域的重要課題之一。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種單一規格但卻可用來裝載不同大小晶片晶粒且可重複使用於晶粒裝載與運送的晶片承載盤裝置，以節省生產成本。

本發明揭露一種可重複使用的晶片承載盤，可用來裝載不同尺寸的晶粒，該晶粒為切割後的晶粒，該晶片承載盤包含有：一承載環(Frame)，由金屬或塑膠材料製成，用來穩固該晶片承載盤的結構；以及一具黏性膠帶(Tape)，設置於該承載環的環內並連接該承載環，用來固定並承載切割後的晶粒。

本發明另揭露一種晶片承載與挑揀系統，用來裝載及挑揀不同尺寸的晶粒，其包含有：一晶片承載盤，可重複使用，並可用來裝載不同尺寸的晶粒，該晶粒為切割後的晶粒，該晶片承載盤包含有：一承載環(Frame)，由金屬或塑膠材料製成，用來穩固該晶片承載盤的結構；以及一具黏性膠帶(Tape)，設置於該承載環的環內並連接該承載環，用來固定並承載切割後的晶粒。一支撐架，支撐該承載環的四角，使該承載環之底部與一工作平台相隔一特定距離；以及一頂針裝置，包含有一至數個頂針，設置於該具黏性膠帶之底面對應於該晶粒之位置，用來將該具黏性膠帶上的該晶粒微微抬起，以便一機台挑揀該晶粒。

10、20、30、40、60、700‧‧‧晶片承載盤

100、200‧‧‧晶穴

102‧‧‧晶盤翹曲

300、400、500、600、701‧‧‧承載環

302、402、602、702‧‧‧具黏性膠帶

404、704‧‧‧晶粒

405、406‧‧‧間距

407‧‧‧定位點

501、601‧‧‧接合口

6020、6022‧‧‧面

6024‧‧‧區域

70‧‧‧晶片承載與挑揀系統

710‧‧‧支撐架

720‧‧‧頂針

730‧‧‧工作平台

740‧‧‧吸嘴

h‧‧‧距離

80‧‧‧流程

800~806‧‧‧步驟

第1圖為習知一晶片承載盤之示意圖。

第2圖為習知另一規格之一晶片承載盤之示意圖。

第3圖為本發明實施例一晶片承載盤之示意圖。

第4圖為本發明實施例一晶片承載盤承載晶粒之示意圖。

第5圖為本發明實施例一承載環之立體示意圖。

第6圖為本發明實施例一晶片承載盤之組裝示意圖。

第7圖為本發明實施例一晶片承載與挑揀系統之示意圖。

請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一晶片承載盤30之示意圖。晶片承載盤30大致由一承載環(Frame)300及一具黏性膠帶302所組成。承載環300由金屬或硬質的塑膠材料製成，並呈一框架形狀，以達穩固結構。具黏性膠帶302設置在承載環300的環內並連接承載環300，用來固定並承載切割後的晶粒。換言之，晶片承載盤30係利用具黏性膠帶302固定並承載切割後的晶粒，而不需要像習知的晶片承載盤10、20利用晶穴100、200固定晶粒，因此，可用於裝載各種不同尺寸的晶粒，並達到可重複使用的優點。

詳細而言，如第3圖所示，晶片承載盤30為大致呈一矩形平面的晶粒承載裝置，任何尺寸大小的晶粒都適用，且可被多次重複利用。舉例來說，請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一晶片承載盤40承載晶粒404之示意圖。晶片承載盤40係衍生自晶片承載盤30，其為一76平方公分大小的承載盤，也就是8.72公分見方，扣除其承載環400的部分後為68平方公分。若需承載的晶粒404呈長方形，例如24公厘乘上1.7公厘，則可將晶片承載盤40由中間分成左右兩區，每一區各放置24個晶粒，各晶粒之間的X方向留有11.6公厘的間距405，而Y方向則留有1.6公厘的間距406。如此一來， 操作者只需要將以上數據輸入(或以影像辨識方式)相關晶粒放置或挑揀的機台，機台便可以依照晶粒404的位置準確地放置或挑揀晶粒404，而不需要重新設計並生產新的晶片承載盤。

此外，由第4圖可知，晶片承載盤40對於每一個不同尺寸的晶粒具備彈性的置放空間，也就是說，對於不同尺寸的晶粒沒有不同的承載盤尺寸或規格要求。另外，晶片承載盤40之承載環400或具黏性膠帶402上可具有一至多個定位點407，以供挑揀晶粒404的機台辨識或定位之用。

需注意的是，本發明係利用承載環及具黏性膠帶構成可重複使用的晶片承載盤，本領域具通常知識者當可據以做不同之修飾，而不限於此。舉例來說，請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一承載環500之立體示意圖。承載環500可用來實現第3圖之承載環300，其四邊的內側保留有與具黏性膠帶302進行接合的接合口501，以便於裝置膠帶或置換黏性不足的膠帶。承載環500的材質可為金屬，或是對靜電有隔絕效果的塑膠材質。若承載環500由金屬製成，好處是耐久性較佳，不會有靜電殘留，並且可承受應力也較大，不會隨溫度或濕度的不同而產生扭曲變形，進而影響晶片承載盤的可靠性。若承載環500是由塑膠材質構成，則必須在其材質上塗上較厚的防靜電塗料，以防止靜電在搬運過程中積累。另外，與承載環500接合的膠帶之黏膠，應是可移除的黏膠，例如是丙烯酸感壓膠的聚乙烯(polyethylene with an acrylic based PSA)。

另外，由於承載環的材質係為金屬，或是較為耐用的塑膠材質，故可以被重複使用。不論是承載不同晶粒大小的不同產品，或是同樣晶粒大小的相同產品，都不需要改變承載環的規格便能夠再重複利用。

第6圖為本發明實施例一晶片承載盤60之組裝示意圖，晶片承載盤60中的承載環600與第5圖所示的承載環500相似，具有一接合口601，以連接具黏性膠帶602。膠帶602之周圍貼合於承載環600，使具黏性膠帶602於承載環600的環內呈一平面，以用來固定放置在具黏性膠帶602上的晶粒，切割完的晶粒可被規則地固定在具黏性膠帶602上。膠帶602具有兩面，第一面6020大致形成晶片承載盤60的背面，其邊緣具有黏性，用來黏著於承載環600之接合口601，以固定於承載環600上；而具黏性膠帶602之第二面6022大致形成晶片承載盤60的正面，其中間區域6024具有黏性，用來黏住晶粒，使晶粒在搬運過程不會滑動。其中，設置於具黏性膠帶602上之晶粒之間具有一特定間隔，所以彼此之間在搬運或挑揀的過程不會互相碰撞。

另外，適用於本發明之具黏性膠帶可採用可隨外在環境因子改變黏性的材質，例如由光線、紫外光、照度或溫度的變化控制黏性的材質，以控制晶粒吸附在膠帶上的強度。例如，紫外線照射膠帶(UV Tape)，可以透過紫外光的照射降低其黏著性，以便挑揀機台挑揀，也避免有殘膠留在晶粒上。

此外，具黏性膠帶可為一次性或多次性使用，並具有阻絕靜電的功能。其重複使用的次數，必須視不同的情況來決定，例如運送的距離、時間、方法及環境溫度、濕度的不同來決定。

請參考第7圖，第7圖為本發明實施例一晶片承載與挑揀系統70之示意圖。晶片承載與挑揀系統70用來裝載及挑揀不同尺寸的晶粒，其包含有一可重複使用的晶片承載盤700、一支撐架710及一頂針720。支撐架710係用以支撐一承載環701的四個角，使承載環701之底部與一工作平台730 相隔一特定距離h。頂針720為一頂針裝置的一部分，設置於具黏性膠帶702之底面對應於晶粒之位置，當某一晶粒704被選中，頂針720會被驅動而移到晶粒704的正下方，並升起以將具黏性膠帶702上的晶粒微微抬起，以便挑揀機台利用一吸嘴740來挑揀晶粒704。

除此之外，支撐架710為一可拆卸裝置，可以在挑揀晶粒時才予以組裝至晶片承載盤700上。支撐架710可以是一個獨立的裝置，也可以是預先被設置在機台之上，只有在挑選晶粒時才被組裝結合到晶片承載盤700上。另外，頂針720所屬的頂針裝置可具備一至數個頂針，可裝置於挑揀機台之上。頂針裝置另可包含有一X軸移動器、一Y軸移動器及一Z軸移動器，用來控制頂針720的位置，使頂針720作二度空間(即X、Y軸方向)的移動及三度空間的上下調整(即X、Y軸方向加上Z軸方向)，以將具黏性膠帶702上的晶粒704微微抬起。

請參考第8圖，第8圖為使用第7圖之晶片承載與挑揀系統70之一操作流程80之示意圖。流程80係用來將晶片承載盤700中的晶粒挑揀出來。流程80包含有以下步驟：

步驟800：將支撐架710組合在晶片承載盤700上，以支撐承載環701的四角，使承載環701之底部與工作平台730相隔一特定距離h。

步驟802：將頂針裝置設置於具黏性膠帶702的底下。

步驟804：調整頂針720的平面位置(X、Y軸方向)，使其對準於具黏性膠帶702正面上晶粒之位置。

步驟806：調整頂針720的上下位置(Z軸方向)，將具黏性膠帶702上的晶粒微微抬起，以便於挑揀晶粒。

綜上所述，本發明之晶片承載盤及晶片承載與挑揀系統可用於裝 載各種不同尺寸的晶粒，並可被重複利用，因此不但可減少資源的浪費，更可節省生產成本。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

30‧‧‧晶片承載盤

300‧‧‧承載環

302‧‧‧具黏性膠帶

Claims (15)

1. 一種可重複使用的晶片承載盤，可用來裝載不同尺寸的晶粒，該晶粒為切割後的晶粒，該晶片承載盤包含有：一承載環(Frame)，由金屬或塑膠材料製成，用來穩固該晶片承載盤的結構；以及一具黏性膠帶(Tape)，設置於該承載環的環內並連接該承載環，用來固定並承載切割後的晶粒。
2. 如請求項1所述之晶片承載盤，其係一矩形平面的晶粒承載裝置。
3. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該承載環或該具黏性膠帶上具有一至多個定位點，以供機台辨識或定位之用。
4. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該承載環呈一矩形。
5. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該承載環為多次性使用。
6. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該承載環之一材質為一金屬材質或具靜電隔絕效果的一塑膠材質。
7. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該具黏性膠帶之周圍貼合於該承載環，該具黏性膠帶於該承載環的環內呈一平面，用來固定放置在該具黏性膠帶上的該晶粒。
8. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該具黏性膠帶為一次性或多次性使用。
9. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該具黏性膠帶具有阻絕靜電的功能。
10. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該具黏性膠帶之一第一面之邊緣具有黏性，用來固定於該承載環上，該具黏性膠帶之一第二面之中間具有黏性，用來設置該晶粒，使該晶粒不會滑動，其中，設置於該具黏性膠帶上之該晶粒之間具有一特定間隔。
11. 如請求項1所述之晶片承載盤，其中該具黏性膠帶之一材質可隨一外在環境因子改變黏性，該外在環境因子用來控制該晶粒吸附在該具黏性膠帶上的強度。
12. 一種晶片承載與挑揀系統，用來裝載及挑揀不同尺寸的晶粒，其包含有：一晶片承載盤，可重複使用，並可用來裝載不同尺寸的晶粒，該晶粒為切割後的晶粒，該晶片承載盤包含有：一承載環(Frame)，由金屬或塑膠材料製成，用來穩固該晶片承載盤的結構；以及一具黏性膠帶(Tape)，設置於該承載環的環內並連接該承載環，用來固定並承載切割後的晶粒；一支撐架，支撐該承載環的四角，使該承載環之底部與一工作平台相隔一特定距離；以及一頂針裝置，包含有一至數個頂針，設置於該具黏性膠帶之底面對應於該晶粒之位置，用來將該具黏性膠帶上的該晶粒微微抬起，以便一機台挑揀該晶粒。
13. 如請求項12所述之晶片承載與挑揀系統，其中該支撐架為一可拆卸裝 置，於挑揀該晶粒時組裝至該晶片承載盤上。
14. 如請求項12所述之晶片承載與挑揀系統，其中該頂針裝置係設置於該機台上。
15. 如請求項12所述之晶片承載與挑揀系統，其中該頂針裝置包含有一X軸移動器、一Y軸移動器及一Z軸移動器，用來控制該一至數個頂針的位置，使該一至數個頂針作二度空間的移動及三度空間的上下調整，以將該具黏性膠帶上的該晶粒微微抬起。