TWI650280B

TWI650280B - 排列裝置及排列方法

Info

Publication number: TWI650280B
Application number: TW104127330A
Authority: TW
Inventors: 河崎仁彦
Original assignee: 日商琳得科股份有限公司
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2019-02-11
Also published as: KR20160027924A; KR102392848B1; CN105390420B; CN105390420A; TW201628949A; JP2016054169A; JP6371641B2

Abstract

本發明係一種排列裝置及排列方法，其中排列裝置(10)係具備：可在保持面(22A)而保持複數之晶片(CP)的保持手段(20)，和可插入調和器(32)於在保持面(22A)所保持之複數的晶片(CP)間之間壁手段(30)，和使調和器(32)與保持面(22A)相對移動，以特定的方向而使各晶片(CP)排列於保持面(22A)上的特定位置之排列手段(40)者。

Description

排列裝置及排列方法

本發明係有關排列裝置及排列方法。

以往，知道有擴大複數之半導體晶片(以下，有單稱作晶片之情況)等之片狀體的間隔，而容易取出該片狀體之排列裝置(例如，文獻1：參照日本特開2012-204747號公報)。

但，在如文獻1所記載之以往的排列裝置中，經由使加以貼合有複數之晶片的切割薄膜等之接著薄片伸張之時，為了擴大各晶片之間隔，而接著薄片的應力則對於晶片的移動帶來影響，而有無法均等地擴大晶片的間隔者。但如此之間隔的不同係極微小之故，各晶片係作為均等地擴大間隔者，將以計算所導出之位置(以下，有稱為理論上之位置情況)作為基準而經由搬送裝置或拾取裝置等之搬送手段而加以搬送，加以搭載於引線架或基板等之被搭載物上。其結果，晶片與被搭載物之相對位置關係則微妙地產生偏移，而打線接合的連接位置則產生偏移，以及晶片與被搭載物的端子彼此之位置產生偏移，產生有無法取得此等之導通之不良情況。然而，如此之課題係不僅有關半導體裝置之製造，例如在緻密的機械構件或細微之裝飾品等亦可能產生。

發明概要

本發明之目的係提供可正確地拉開各片狀體的間隔之排列裝置及排列方法者。

本發明之排列裝置係其特徵為具備：可在保持面而保持複數之片狀體的保持手段，和可插入靠合手段於在前述保持面所保持之前述複數的片狀體間之間壁手段，和使前述靠合手段與前述保持面相對移動，以特定的方向而使各片狀體排列於前述保持面上的特定位置之排列手段者。

在本發明之排列裝置中，前述複數之片狀體係具備：加以貼合於接著薄片，可自前述接著薄片轉印前述複數之片狀體於前述保持面之轉印手段者為佳。

在本發明之排列裝置中，前述靠合手段係可配置為格子狀於前述複數的片狀體間之格子狀構件者為佳。

本發明之排列方法係其特徵為具備：在保持面而保持複數之片狀體的工程，和插入靠合手段於在前述保持面所保持之前述複數的片狀體間之工程，和使前述靠合手段與前述保持面相對移動，以特定的方向而使各片狀體排列於前述保持面上的特定位置之排列的工程者。

如根據本發明，於複數之片狀體間，可使靠合手段插入而排列該片狀體之故，可未受到接著薄片之應力的影響，而正確地擴大片狀體的間隔者。

另外，如設置轉印手段時，因可經由應力而自對於各片狀體之間隔帶來影響之接著薄片，轉印各片狀體於保持面之故，可正確地擴大各片狀體之間隔者。

更且，如將靠合手段作為格子狀構件時，可一次在複數之片狀體間所有，插入格子狀構件而使該片狀體排列之故，可提升每單位時間之處理能力者。

10‧‧‧排列裝置

20‧‧‧保持手段

21‧‧‧轉動馬達

21A‧‧‧輸出軸

22‧‧‧平台

22A‧‧‧保持面

30，30A‧‧‧間壁手段

31，52，55‧‧‧直動馬達

31A‧‧‧輸出軸

32‧‧‧調和器

33‧‧‧格子狀構件

40，40A‧‧‧排列手段

41，51，54‧‧‧線性馬達

41A，43A‧‧‧滑件

50‧‧‧轉印手段

53‧‧‧吸附墊片

56‧‧‧剝離板

CP‧‧‧晶片

CP1‧‧‧晶片列

WF‧‧‧晶圓

AS‧‧‧接著薄片

圖1係有關本發明之第1實施形態之排列裝置的側面圖。

圖2A係圖1之排列裝置之動作說明圖。

圖2B係圖1之排列裝置之動作說明圖。

圖2C係圖1之排列裝置之動作說明圖。

圖3係有關本發明之第2實施形態之排列裝置的側面圖。

圖4A係圖3之排列裝置之動作說明圖。

圖4B係圖3之排列裝置之動作說明圖。

圖4C係圖3之排列裝置之動作說明圖。

圖4D係圖3之排列裝置之動作說明圖。

圖4E係圖3之排列裝置之動作說明圖。

以下，依據圖面而加以說明本發明之各實施形態。

然而，對於在各實施形態之同樣的構成，省略詳細之說明。

另外，在各實施形態之X軸，Y軸，Z軸係各自有正交的關係，X軸及Y軸係作為特定平面內的軸，Z軸係作為正交於前述特定平面的軸。更且，在各實施形態中，將自與Y軸平行之圖1中前側而視的情況作為基準，而顯示方向的情況，「上」則為Z軸的箭頭方向，而「下」則為其相反方向，「左」則為X軸之箭頭方向，「右」則為其相反方向，「前」則為Y軸之箭頭方向，「後」則作為其相反方向。

[第1實施形態]

在圖1中，排列裝置10係具備：可在保持面22A而保持做為複數的片狀體之晶片CP的保持手段20，和於在保持面22A加以保持之複數的晶片CP之間，可插入作為靠合手段之調和器32的間壁手段30，和使調和器32與保持面22A相對移動，使各晶片CP，於保持面22A上的特定位置，以特定方向排列之排列手段40，和可辨識各晶片CP之位置的光學檢測器或攝影手段等之未圖示之檢測手段。然而，晶片CP係由將半導體晶圓(以下，有單稱做晶圓之情況)WF切斷為格子狀者而加以形成。

保持手段20係具備：作為驅動機器之轉動馬達21，和由轉動馬達21之輸出軸21A所支持，具有經由減壓幫浦或真空噴射器等之未圖示的減壓手段而可吸附保持晶片CP之保持面22A的平台22。

間壁手段30係具備：作為驅動機器之直動馬達31，和支持於直動馬達31之輸出軸31A的調和器32。調和器32係較晶圓WF的前後方向為長而加以設定，而該調和器32之下端部係作為前細形狀，成為容易插入於晶片CP間的形狀。

排列手段40係具備作為以滑件41A而支持直動馬達31之驅動機器的線性馬達41。

在以上的排列裝置10中，對於使晶片CP排列之步驟加以說明。

首先，對於在加以配置各構件於初期位置的圖1中實線所示之狀態的排列裝置10而言，作業者或皮帶輸送機等之未圖示的搬送手段則將加以個片化成複數之晶片CP的晶圓WF，載置於保持面22A的特定位置。接著，保持手段20則驅動未圖示之減壓手段，在保持面22A吸附保持各晶片CP。

接著，將未圖示之檢測手段的檢測結果為基礎，保持手段20則驅動轉動馬達21，排列於前後方向之複數的晶片CP所成之複數的晶片列CP1則呈排列於左右方向地，使平台22轉動。之後，將未圖示之檢測手段的檢測結果為基礎，間壁手段30及排列手段40則驅動直動馬達31及線性馬達41，如在圖1中中央的兩點鎖鏈線所示地，於最左邊的晶片列CP1與自左邊第2個之晶片列CP1之間，使調和器32插入。接著，排列手段40則驅動線性馬達41，如在圖1中左側的兩點鎖鏈線所示地，使調和器32移動於左方，而使最左邊的晶片列CP1移動至特定的位置。並且，排列手段40則經由上述同樣的動作，以調和器32，使左半分之晶片列CP1，從左依序移動至特定的位置之後，如在圖1中右側的兩點鎖鏈線所示地，使右半分之晶片列CP1，從右依序移動至特定的位置。經由此，如圖2A所示，各晶片列CP1則保持特定的間隔而排列於左右方向。

接著，保持手段20則驅動轉動馬達21，如圖2B所示地，使平台22，在與保持面22A平行之面內，轉動於特定角度(本實施形態情況90度)逆時針轉動方向。並且，間壁手段30及排列手段40則經由上述同樣的動作而使調和器32移動，如在圖2B中左側的兩點鎖鏈線所示地，使左半分之晶片列CP2，從左依序移動至左方之特定的位置之後，如同圖中右側的兩點鎖鏈線所示地，使右半分之晶片列CP2，從右依序移動至右方之特定的位置。經由此等，如圖2C所示，各晶片CP則保持特定的間隔，於保持面22A上之特定位置，以特定的方向進行排列。

之後，間壁手段30及排列手段40則驅動直動馬達31及線性馬達41，使調和器32恢復為初期位置，保持手段20則停止未圖示之減壓手段的驅動之後，作業者或未圖示之搬送手段則將各晶片CP載置於引線框架或基板等之被搭載物上。並且，當將所有的晶片CP加以搭載於被搭載物上時，之後反覆上述同樣的動作。

如根據如以上之實施形態，可使調和器32插入至複數之晶片CP間而使該晶片CP排列之故，而未受到接著薄片之應力的影響，而可正確地擴大各晶片CP之間隔。

[第2實施形態]

在圖3中，排列裝置10A係具備：保持手段20，和於在保持面22A加以保持之複數的晶片CP之間，可插入作為靠合手段之格子狀構件33的間壁手段30A，和使格子狀構件33與保持面22A相對移動，使各晶片CP，於保持面22A上的特定位置，以特定方向排列之排列手段40A，和可自接著薄片AS，將複數之晶片CP轉印於保持面22A之轉印手段50，和可辨識各晶片CP之位置的光學檢測器或攝影手段等之未圖示之檢測手段。然而，各晶片CP係在加以貼附於接著薄片AS之狀態，作為一體物WK而加以形成。

間壁手段30A係具備：直動馬達31，和支持於直動馬達31之輸出軸31A的格子狀構件33。格子狀構件33係具備基底板33A，和於基底板33A之下面33B，加以形成為格子狀的格子部33C，可以一次於複數的晶片CP間所有，插入格子部33C地加以設置。格子部33C之下端部係作為前細形狀，而成為容易插入至晶片CP間之形狀。

排列手段40A係具備：作為驅動機器之線性馬達 43，和加以支持於線性馬達43之滑件43A，作為以滑件44A而支持直動馬達31之驅動機器之線性馬達44。

轉印手段50係具備：作為驅動機器之線性馬達51，和藉由支架51B而加以支持於線性馬達51之滑件51A的直動馬達52，和加以支持於直動馬達52之輸出軸52A，經由減壓幫浦或真空噴射器等之未圖示的減壓手段而可吸附保持接著薄片AS之吸附墊片53，和作為驅動機器之線性馬達54，和作為加以支持於線性馬達54之滑件54A的驅動機器之直動馬達55，和加以支持於直動馬達55之輸出軸55A之剝離板56。

在以上的排列裝置10A中，對於使晶片CP排列之步驟加以說明。

首先，對於在加以配置各構件於初期位置的圖3所示之狀態的排列裝置10A而言，作業者或皮帶輸送機等之未圖示的搬送手段則將接著薄片AS做為上側而載置一體物WK於保持面22A的特定位置。接著，轉印手段50則驅動線性馬達51，54及直動馬達52，55，使吸附墊片53及剝離板56，移動至在圖4A中實線的位置。並且，轉印手段50則驅動未圖示的減壓手段，由吸附墊片53而吸附保持接著薄片AS之右端部。接著，轉印手段50則驅動線性馬達51，54及直動馬達52，而使吸附墊片53上升後，如在圖4A中兩點鎖鏈線所示地，使該吸附墊片53及剝離板56移動至左方。經由此，接著薄片AS則自晶片CP加以剝離，而該晶片CP則加以轉印至保持面22A。然而，當自晶片CP加以剝離接著薄片AS時，轉印手段50則停止未圖示之減壓手段之驅動，使接著薄片AS落下而收容於位置在吸附墊片53下方的箱或袋等之未圖示的薄片回收手段內。之後，轉印手段50則驅動線性馬達51，54及直動馬達52，55，使吸附墊片53及剝離板56恢復至初期位置。

接著，與第1實施形態作為同樣，保持手段20則使平台22轉動。之後，將未圖示之檢測手段的檢測結果為基礎，間壁手段30A及排列手段40A則驅動直動馬達31及線性馬達43，44，如圖4B所示，使格子部33C插入至複數之晶片CP間全部。此時，如圖4C所示，對於格子部33C而言之一部分的晶片CP之前後，左右方向的位置，及方向有成為不均之情況。因此，排列手段40A則驅動線性馬達44，如圖4D所示，使格子狀構件33移動至前方。經由此，晶片CP之前後方向位置及方向則經由格子部33C而加以矯正。之後，排列手段40A則驅動線性馬達43，如圖4E所示，使格子狀構件33移動至左方。經由此等，經由格子部33C而加以矯正晶片CP之左右方向位置，各晶片CP則保持特定的間隔，以特定的方向而排列於保持面22A上特定之位置。

接著，間壁手段30A及排列手段40A則驅動直動馬達31及線性馬達43，44，使格子狀構件33恢復至初期位置。並且，保持手段20則停止未圖示之減壓手段的驅動之後，作業者或未圖示之搬送手段則將晶片CP搭載於被搭載物上。並且，當將所有的晶片CP加以搭載於被搭載物上時，之後反覆上述同樣的動作。

經由如以上的實施形態，亦可得到與第1實施形態同樣的效果。

另外，由設置轉印手段50者，因可自經由應力而對於各晶片CP間隔帶來的影響之接著薄片AS，將各晶片CP轉印至保持面22A之故，可正確地擴大各晶片CP之間隔者。

更且，可以一次對於複數之晶片間全部，使格子部33C插入而使各晶片CP排列之故，可使每單位時間的處理能力提升。

如以上，為了實施本發明之最佳構成，方法等係在前述記載加以揭示，但本發明係不限定於此等者。即，本發明係主要關於特定之實施形態特別加以圖示，且加以說明，但在未自本發明之技術思想及目的的範圍脫離者，而對於以上所述之實施形態而言，在形狀，材質，數量，其他的詳細構成中，該業者可加上種種變形者。另外，限定上述揭示之形狀，材質等之記載係為了將本發明之理解作為理解而例示性地加以記載者，因並非限定本發明者，在除了此等形狀，材質等之限定的一部分或全部的限定之構件的名稱之記載係包含於本發明。

例如，保持手段20係亦可以機械夾持或夾持柱等之夾持手段，庫倫力，接著劑，磁力等而保持晶片CP，而亦可為未保持晶片CP之構成。

保持手段20係保持可經由雷射光等而個片化成複數之晶片CP地加以形成脆弱層之晶圓WF，或加以形成可個片化為複數之晶片CP的溝(未貫通於上下方向的溝)之晶圓WF亦可。此情況，靠合手段係如具備可切斷晶圓WF之切斷刃即可。

保持手段20係保持將晶圓WF例如，切斷為1度、30度、45度、60度等、任意之方向而加以個片化的晶片CP亦可。此情況，保持手段20係亦可將使平台22旋轉的特定角度，配合晶圓WF之切斷方向而做任意地設定。

調和器32係可較晶圓WF之前後方向長度為短而加以形成，而亦可較晶片CP之前後方向長度為短而加以形成。此情況，排列手段40係如使1之晶片列CP1、CP2之晶片CP，從前方或後方依序移動即可。

調和器32及格子部33C係下端部則未加以形成為前細形狀亦可。

取代調和器32，而採用線狀的構成亦可，而取代格子狀構件33，採用將線狀構件加以配置成格子狀的網狀構成亦可。

格子狀構件33係並非複數之晶片CP間所有，而在晶片CP間部分，跨越複數之晶片列CP1、CP2而可插入格子部33C地設置亦可。如為作為如此之構成，雖較第2實施形態，處理能力係為下降，但可較第1實施形態之構成，使處理能力提升者。

格子狀構件33係亦可為未具有基底板33A之格子部 33C單體者。

排列手段40，40A係在作為驅動機器之所謂XY平台，支持平台22，使調和器32或格子狀構件33停止，使平台22移動於前後或左右亦可，而亦可使調和器32或格子狀構件33與平台22之雙方移動於前後或左右。

排列手段40，40A係具備可在與保持面22A平行的面內轉動線性馬達41，43之驅動機器亦可，而未使平台22轉動而使線性馬達41，43轉動亦可，而亦可使平台22及線性馬達41，43之雙方轉動。未使平台22轉動之情況，可省略轉動馬達21者。

排列手段40係在使右半分之晶片列CP1、CP2移動之後，使左半分之晶片列CP1、CP2移動亦可，而使除了最右邊的晶片列CP1、CP2移動之所有的晶片列CP1、CP2，從最左邊之晶片列CP1、CP2依序移動於左方亦可，而使除了最左邊的晶片列CP1、CP2移動之所有的晶片列CP1、CP2，從最右邊之晶片列CP1、CP2依序移動於右方亦可。

排列手段40A係使格子狀構件33移動於後方之後，使該格子狀構件33移動至右方亦可，而使格子狀構件33移動於左方或右方之後，使該格子狀構件33移動至前方或後方亦可。

排列手段40A係對於線性馬達43而言，例如，以30度、45度、60度等之任意的角度使線性馬達44交叉而使其支持於滑件43A，再使格子狀構件33移動至該角度的方向。

轉印手段50係例如，由夾持柱或多關節機械手臂等之把持手段而把持接著薄片AS，由該把持手段而拉伸接著薄片AS而自各晶片CP剝離該接著薄片AS亦可，例如，將剝離用接著薄片接著於接著薄片AS，拉伸該剝離用接著薄片而自各晶片CP剝離接著薄片AS亦可，而只要可自各晶片CP剝離接著薄片AS，並無加以限定。

轉印手段50係取代剝離板56而亦可採用丸棒或滾軸，而未設置剝離板56或使其移動之驅動機器等亦可。

亦可將轉印手段50採用於第1實施形態，而對於第2實施形態，未採用轉印手段50，而作為如第1實施形態而將複數之晶片CP載置於保持面22A亦可。

另外，在本發明之接著薄片AS及片狀體的材質，種別，形狀等係並無特別加以限定。例如，接著薄片AS係為圓形，橢圓形，三角形或四角形等之多角形，而亦可為其他的形狀，亦可為感壓接著性，感熱接著性等之接著形態者。另外，如此之接著薄片AS係例如，亦可為僅接著劑層之單層的構成，於基材薄片與接著劑層之間具有中間層之構成，於基材薄片的上面具有蓋層等之3層以上的構成，更且，如可自接著劑層剝離基材薄片之所謂兩面接著薄片之構成亦可，而兩面接著薄片係亦可為具有單層或複層之中間層之構成，或未有中間層之單層或複層之構成。另外，作為片狀體係例如，亦可將食品，樹脂容器，矽半導體晶片或化合物半導體晶片等之半導體晶片，電路基板，光碟等之資訊記錄基板，玻璃基板，鋼板，陶器，木板或樹脂板等，任意形態之構件或物品等作為對象者。然而，將接著薄片AS變更為機能性，用途性的讀法，例如，可將資訊記載用標籤，裝飾用標籤，保護薄片，切割膠帶，晶圓貼附膜，晶片接合膠帶，記錄層形成樹脂薄片等之任意的形狀之任意的薄片，薄膜，膠帶等貼上於如前述之任意的被著體者。

在本發明之手段及工程係只要可達成對於此等手段及工程說明過之動作，機能或工程，並未加以限定者，而未完全加以限定於在前述實施形態所示之單一實施形態之構成物或工程者。例如，保持手段係只要如為可在保持面而保持複數之片狀體者，對照於申請最初之技術常識，而如為其技術範圍內者，未加以限定者(對於其他的手段及工程之說明係省略)。

另外，在前述實施形態之驅動機器係可採用轉動馬達，直動馬達，線性馬達，單軸機械手臂，多關節機械手臂等之電動機器，空氣壓缸，由壓壓缸，無桿壓缸及迴轉壓缸等之空氣壓缸等，並且亦可直接性或間接性地採用組合者(亦有與在實施形態例示之構成重複者)。

Claims

一種排列裝置，其特徵為具備：可在保持面而保持複數之片狀體的保持手段，和插入靠合手段於在前述保持面所保持之前述複數的片狀體間，擴展前述複數之片狀體之間隔之間壁手段，和使前述靠合手段與前述保持面相對移動，以特定的方向而使各片狀體排列於前述保持面上的特定位置之排列手段者。
一種排列裝置，其特徵為具備：可在保持面而保持複數之片狀體的保持手段，和可插入靠合手段於在前述保持面所保持之前述複數的片狀體間，擴展前述複數之片狀體之間隔之間壁手段，和使前述靠合手段與前述保持面相對移動，整體性擴展前述複數之片狀體之間隔，以特定的方向而使各片狀體排列於前述保持面上的特定位置之排列手段者。
一種排列方法，其特徵為具備：在保持面而保持複數之片狀體的工程，和插入靠合手段於在前述保持面所保持之前述複數的片狀體間，擴展前述複數之片狀體之間隔之工程，和使前述靠合手段與前述保持面相對移動，以特定的方向而使各片狀體排列於前述保持面上的特定位置之工程者。
一種排列方法，其特徵為具備：在保持面而保持複數之片狀體的工程，和插入靠合手段於在前述保持面所保持之前述複數的片狀體間之工程，和使前述靠合手段與前述保持面相對移動，整體性擴展前述複數之片狀體之間隔，以特定的方向而使各片狀體排列於前述保持面上的特定位置之工程者。