TWI627700B - 晶粒移轉裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種晶粒移轉裝置，包含第一移轉機構、第二移轉機構及影像擷取構件，第一移轉機構的第一移轉構件沿第一旋轉路徑而旋轉，第二移轉構件與第一移轉構件在對接位置以對接的方式分別持取目標晶粒的相反兩面而移轉目標晶粒，其中第二移轉機構形成有一保留空間，保留空間係為第二移轉構件移動所形成之軌跡之未通過區域，影像擷取構件設置於保留空間中且位於對接中心線上，經設置而擷取第二移轉構件對接於第一移轉構件後的晶粒位置影像，以供第一移轉構件置晶前定位補償使用。

Description

晶粒移轉裝置

本發明相關於一種晶粒移轉裝置，特別是相關於一種高效準確的晶粒移轉裝置。

在半導體晶圓級封裝的製程中，必須將晶圓切割成複數晶粒，再從中挑出良品，重新配置到基板上以進行後續的加工。傳統的作法是利用旋轉式的機械手臂以轉移晶粒，而為了減少機械手臂的轉動慣量，通常採用數個彼此銜接的旋轉式機械手臂以對接的方式轉移晶粒。

然而，機械手臂在對接轉移晶粒時容易出現對位誤差，特別是不同軸向的二個機械手臂在對接時，更難以精準對位。雖然可以利用設置在機械手臂外側的影像擷取機構輔助校準對位，但受限於拍攝角度的問題，仍難以克服對位誤差的問題。而若等到對接完成後，機械手臂轉至其他角度再進行影像拍攝，則轉移晶粒的效率被嚴重地拖累。

因此，為解決上述問題，本發明的目的即在提供一種高效準確的晶粒移轉裝置。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種晶粒移轉裝置，包含：一第一移轉機構，包括一第一移轉構件，該第一移轉構件係圍繞一第一旋轉軸線沿一第一旋轉路徑而旋轉；一第二移轉機構，包括一第二移轉構件，該第二移轉構件經設置而移動至一對接位置而與該第一旋轉路徑交 會，且該第二移轉構件與該第一移轉構件經設置而在該對接位置以對接的方式分別持取位在該對接位置之一對接中心線上的一目標晶粒的相反兩面而移轉該目標晶粒，其中該第二移轉機構形成有一保留空間，該保留空間係為該第二移轉構件移動所形成之軌跡之未通過區域，該對接中心線穿過該保留空間；以及一影像擷取構件，設置於該保留空間中且位於該對接中心線上，該影像擷取構件經設置而擷取該第二移轉構件交接於該第一移轉構件後的晶粒位置影像，用以供該第一移轉構件置晶前的定位補償之用。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，其中該影像擷取構件包括至少一反射鏡及一影像擷取件，該反射鏡設置於該保留空間中且位於該對接中心線上，該影像擷取件係以光路對應該反射鏡的方式設置，而間接擷取移轉後的晶粒位置影像。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第二移轉構件係圍繞一第二旋轉軸線沿一第二旋轉路徑而旋轉，該第二旋轉路徑於該對接位置相接於該第一旋轉路徑，該保留空間係為該第二移轉構件沿該第二旋轉路徑旋轉所形成之軌跡之未通過區域。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第二移轉構件包括一臂件及一連接件，該臂件垂直該第二旋轉軸線，該連接件具有一彎折部而連接該臂件及該第二移轉機構的旋轉軸以形成該保留空間。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第一旋轉軸線及該第二旋轉軸線係為平行。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第一旋轉軸線及該第二旋轉軸線係為垂直。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第一旋轉軸線及該第二旋轉軸線夾一夾角。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第一移轉機構具有複數個第一移轉構件。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第二移轉機構具有複數個第二移轉構件。

在本發明的一實施例中係提供一種晶粒移轉裝置，該第二移轉機構係為一平移式移轉機構，該第二移轉構件經設置而在一平移方向上往復移動而在該對接位置與該第一旋轉路徑交會。

經由本發明所採用之技術手段，可精準地拍攝第一移轉構件置晶前移轉的晶粒之位置影像，因而可精準地對位，並且提升放置晶粒的效率及品質。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

100‧‧‧晶粒移轉裝置

100a‧‧‧晶粒移轉裝置

100b‧‧‧晶粒移轉裝置

100c‧‧‧晶粒移轉裝置

1‧‧‧第一移轉機構

11‧‧‧第一旋轉軸

12‧‧‧第一移轉構件

2‧‧‧第二移轉機構

21‧‧‧第二旋轉軸

22‧‧‧第二移轉構件

221‧‧‧臂件

222‧‧‧連接件

3‧‧‧影像擷取構件

31‧‧‧反射鏡

32‧‧‧影像擷取件

D‧‧‧目標晶粒

R1‧‧‧第一旋轉路徑

R2‧‧‧第二旋轉路徑

S‧‧‧保留空間

T‧‧‧晶粒放置平台

第1圖為顯示根據本發明第一實施例的晶粒移轉裝置之對接示意圖。

第2圖為顯示根據本發明第一實施例的晶粒移轉裝置之旋轉示意圖。

第3圖為顯示根據本發明第二實施例的晶粒移轉裝置之旋轉示意圖。

第4圖為顯示根據本發明第三實施例的晶粒移轉裝置之對接示意圖。

第5圖為顯示根據本發明第四實施例的晶粒移轉裝置之對接示意圖。

以下根據第1圖至第5圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。

如第1圖及第2圖所示，一晶粒移轉裝置100包含：一第一移轉機構1、第二移轉機構2及一影像擷取構件3。

如第1圖所示，第一移轉機構1包括一第一旋轉軸11及一第一移轉構件12，第一移轉構件12係圍繞第一旋轉軸11的旋轉軸線沿一第一旋轉路徑R1而旋轉。在本實施例中，第一旋轉軸11的旋轉軸線係垂直紙面，第一旋轉路徑R1係平行紙面，然而本發明不限於此。

第二移轉機構2包括一第二旋轉軸21及一第二移轉構件22，第二移轉構件22係圍繞第二旋轉軸21的旋轉軸線沿一第二旋轉路徑R2而旋轉。在本實施例中，第二旋轉軸21的旋轉軸線係平行於紙面，第二旋轉路徑R2係垂直於紙面。第二旋轉路徑R2於一對接位置相接於第一旋轉路徑R1，且第二移轉構件22與第一移轉構件12經設置而在該對接位置以對接的方式分別持取位在該對接位置之一對接中心線上的一目標晶粒D的相反兩面而移轉目標晶粒D。在本實施例中，第二移轉構件22及第一移轉構件12係為一吸取式的機械手臂，以對接的方式吸取、移轉目標晶粒D，然而本發明不限於此。

如第1圖及第2圖所示，第二移轉機構2形成有一保留空間S。保留空間S係為第二移轉構件22沿第二旋轉路徑R2旋轉所形成之軌跡之未通過區域，該對接中心線穿過保留空間S。

影像擷取構件3設置於保留空間S中且位於該對接中心線上而鏡頭朝向該對接位置。影像擷取構件3經設置而擷取於該對接中心線上的第二移轉構件交接於第一移轉構件後的晶粒位置影像。

如第1圖所示，在本實施例中，第二移轉構件22包括一臂件221及一連接件222。臂件221垂直第二旋轉軸21的軸線，連接件222具有一彎折部而連接臂件221及第二旋轉軸21以形成保留空間S。然而本發明不限於此，連接件222也可具有一圓弧部而連接臂件221及第二旋轉軸21以形成保留空間S，又或者連 接件222以相對臂件221傾斜的方式連接臂件221及第二旋轉軸21以形成保留空間S。

經由設置影像擷取構件3於該對接中心線上的保留空間S中，使得影像擷取構件3可以近距離且精準地擷取第二移轉構件22交接於第一移轉構件後的晶粒位置影像。

舉例來說，如第1圖所示，第二移轉構件22先吸取目標晶粒D，接著移動至該對接位置。第一移轉構件12同樣旋轉至該對接位置，以對接的方式吸取目標晶粒D。

接著，如第2圖所示，第二移轉構件22放開目標晶粒D並繼續旋轉而離開該對接位置，影像擷取構件3擷取第二移轉構件22對接於第一移轉構件12後的晶粒位置影像。

進一步地，本發明的晶粒移轉裝置100更包括一計算與控制機構(圖未示)及一晶粒放置平台T，計算與控制機構訊號連接影像擷取構件3及晶粒放置平台T。計算與控制機構依據該晶粒位置影像，可進一步地計算移轉後的目標晶粒D的位置、偏轉誤差，並控制晶粒放置平台T依計算出來的誤差而調整晶粒放置平台T的位置、角度以補償晶粒位置、偏轉誤差。最後，第一移轉構件12移轉至晶粒放置平台T之晶粒補償放置位置並置放晶粒。

在本實施例中，雖然以第二移轉構件22轉移目標晶粒D至第一移轉構件12作為舉例，但本發明不限於此。除此之外，第一移轉構件12可對目標晶粒D執行置晶，且本發明不限於此。

在本實施例中，第一旋轉軸11的旋轉軸線及第二旋轉軸21的旋轉軸線係為垂直。然而本發明不限於此，第一旋轉軸11的旋轉軸線及第二旋轉軸21的旋轉軸線可為平行，使第一移轉構件12及第二移轉構件22皆以垂直紙面的方式旋轉而對接移轉目標晶粒D。

進一步地，第一移轉機構1具有複數個第一移轉構件12，第二移轉機構2具有複數個第二移轉構件22，使得對接移轉目標晶粒D的速度可大幅加快。

本發明又提出第二實施例。如第3圖所示，第二實施例的晶粒移轉裝置100a與第一實施例的晶粒移轉裝置100相似，包含第一移轉機構1及第二移轉機構2。與第一實施例的晶粒移轉裝置100的差別在於，第二實施例的晶粒移轉裝置100a的影像擷取構件3包括至少一反射鏡31及一影像擷取件32，反射鏡31設置於保留空間S中且位於該對接中心線上，影像擷取件32係以光路對應反射鏡31的方式設置，而間接擷取移轉後的晶粒位置影像。在本實施例中，反射鏡31係為一個，影像擷取件32的鏡頭藉由反射鏡31而間接朝向該對接位置。然而本發明不限於此，反射鏡31也可為多數個而組成一反射鏡組，影像擷取件32係以光路對應該反射鏡組而間接擷取移轉後的晶粒位置影像。

本發明又提出第三實施例。如第4圖所示，第三實施例的晶粒移轉裝置100b與第一實施例的晶粒移轉裝置100相似，包含第一移轉機構1、第二移轉機構2及影像擷取構件3。與第一實施例的晶粒移轉裝置100的差別在於，第三實施例的晶粒移轉裝置100b的第一旋轉軸線11及第二旋轉軸線12夾一夾角。第一移轉構件12以一夾角而非垂直地圍繞第一旋轉軸線11旋轉，第一移轉構件12的運動軌跡呈圓錐狀。同樣地，第二移轉構件22也以一夾角而非垂直地圍繞第二旋轉軸線21旋轉，第二移轉構件22的運動軌跡同樣呈圓錐狀。經由適當的空間配置，使第二旋轉路徑R2相接於第一旋轉路徑R1，從而使第二移轉構件22與第一移轉構件21在該對接位置以對接的方式分別持取位在該對接位置之對接中心線上的目標晶粒D的相反兩面而移轉目標晶粒。

本發明又提出第四實施例。如第5圖所示，第四實施例的晶粒移轉裝置100c與第一實施例的晶粒移轉裝置100相似，包含第一移轉機構1、第二移轉機構2及影像擷取構件3。與第一實施例的晶粒移轉裝置100的差別在於，第四 實施例的晶粒移轉裝置100c的該第二移轉機構2係為一平移式移轉機構，第二移轉構件22經設置而在一平移方向上往復移動而在該對接位置與第一旋轉路徑R1交會，第二移轉構件22與第一移轉構件12經設置而在該對接位置以對接的方式分別持取位在該對接位置之對接中心線上的目標晶粒D的相反兩面而移轉目標晶粒D。平移方向可以例如是圖面中的上下方向，或垂直圖面的方向，且本發明不限於此。在本實施例中，第二移轉機構2形成的保留空間為第二移轉構件22移動所形成之軌跡之未通過區域，對接中心線同樣穿過該保留空間，影像擷取構件3設置於該保留空間中且位於該對接中心線上。

以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。

Claims (9)

1. 一種晶粒移轉裝置，包含：一第一移轉機構，包括一第一移轉構件，該第一移轉構件係圍繞一第一旋轉軸線沿一第一旋轉路徑而旋轉；一第二移轉機構，包括一第二移轉構件，該第二移轉構件係圍繞一第二旋轉軸線沿一第二旋轉路徑而旋轉，該第二旋轉路徑於該對接位置相接於該第一旋轉路徑，該第二移轉構件經設置而移動至一對接位置而與該第一旋轉路徑交會，且該第二移轉構件與該第一移轉構件經設置而在該對接位置以對接的方式分別持取位在該對接位置之一對接中心線上的一目標晶粒的相反兩面而移轉該目標晶粒，其中該第二移轉機構形成有一保留空間，該保留空間係為該第二移轉構件沿該第二旋轉路徑旋轉所形成之軌跡之未通過區域，該對接中心線穿過該保留空間；以及一影像擷取構件，設置於該保留空間中且位於該對接中心線上，該影像擷取構件經設置而擷取該第二移轉構件對接於該第一移轉構件後的晶粒位置影像，用以供該第一移轉構件置晶前的定位補償之用。
2. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該影像擷取構件包括至少一反射鏡及一影像擷取件，該反射鏡設置於該保留空間中且位於該對接中心線上，該影像擷取件係以光路對應該反射鏡的方式設置，而間接擷取移轉後的晶粒位置影像。
3. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第二移轉構件包括一臂件及一連接件，該臂件垂直該第二旋轉軸線，該連接件具有一彎折部而連接該臂件及該第二移轉機構的旋轉軸以形成該保留空間。
4. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第一旋轉軸線及該第二旋轉軸線係為平行。
5. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第一旋轉軸線及該第二旋轉軸線係為垂直。
6. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第一旋轉軸線及該第二旋轉軸線夾一夾角。
7. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第一移轉機構具有複數個第一移轉構件。
8. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第二移轉機構具有複數個第二移轉構件。
9. 如請求項1所述之晶粒移轉裝置，其中該第二移轉機構係為一平移式移轉機構，該第二移轉構件經設置而在一平移方向上往復移動而在該對接位置與該第一旋轉路徑交會。