TWI734434B - 接合裝置 - Google Patents

接合裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI734434B
TWI734434B TW109111338A TW109111338A TWI734434B TW I734434 B TWI734434 B TW I734434B TW 109111338 A TW109111338 A TW 109111338A TW 109111338 A TW109111338 A TW 109111338A TW I734434 B TWI734434 B TW I734434B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
die
electronic component
module
bonding
semiconductor die
Prior art date
Application number
TW109111338A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202041138A (zh
Inventor
関口繁之
永口悠二
瀬山耕平
Original Assignee
日商新川股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商新川股份有限公司 filed Critical 日商新川股份有限公司
Publication of TW202041138A publication Critical patent/TW202041138A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI734434B publication Critical patent/TWI734434B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0417Feeding with belts or tapes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67721Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrates to be conveyed not being semiconductor wafers or large planar substrates, e.g. chips, lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0417Feeding with belts or tapes
    • H05K13/0419Feeding with belts or tapes tape feeders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/043Feeding one by one by other means than belts
    • H05K13/0434Feeding one by one by other means than belts with containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7565Means for transporting the components to be connected
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409Sucking devices

Abstract

本發明應對電子元件的多品種生產。接合裝置1包括:帶進給模組10,自載帶13取出電子零件301,搬送所取出的電子零件301;晶粒供應模組20,具有將半導體晶粒201頂起而自貼附於切割片22a的半導體晶圓200拾取半導體晶粒201的晶粒拾取機構21,搬送所拾取的半導體晶粒201;以及接合模組40,將自晶粒供應模組20提供的半導體晶粒201及自帶進給模組10提供的電子零件301的至少一者配置於電路基板101。

Description

接合裝置
本發明是有關於一種接合裝置。
例如,作為電子元件的一種的中央處理裝置(Central Processing Unit,CPU)包括電容器(condenser)等表面封裝型的電子零件及CPU晶片等半導體晶粒。此種電子元件的製造步驟包括將電子零件及半導體晶粒封裝於電路基板的步驟。例如,專利文獻1揭示一種將經載帶(carrier tape)捆包的晶粒零件封裝於電路基板的裝置。專利文獻2揭示一種將半導體晶粒封裝於電路基板的裝置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2016/208069號
[專利文獻2]國際公開第2017/119217號
所述技術領域中,正推進電子元件的多樣化。電子元件根據其功能而可採取多樣的零件構成。視電子元件的種類不同,封裝於電路基板的電子零件及半導體晶粒的種類及個數各不相同。
因此,本發明提供一種可應對電子元件的多品種生產的接合裝置。
本發明的一形態包括:電子零件提供模組,自載帶取出電子零件,搬送所取出的電子零件;晶粒提供模組,具有將半導體晶粒頂起而自貼附於切割片的晶圓拾取半導體晶粒的拾取部,搬送所拾取的半導體晶粒;以及接合模組,將自晶粒提供模組提供的半導體晶粒及自電子零件提供模組提供的電子零件的至少一者配置於基板。
接合裝置包括提供半導體晶粒的晶粒提供模組。進而,接合裝置亦包括提供電子零件的電子零件提供模組。接合模組自該些晶粒提供模組及電子零件提供模組接受所需零件的提供而製造電子元件。因此,接合裝置可應對包含半導體晶粒及電子零件的至少一者的電子元件的生產。其結果為,可應對電子元件的多品種生產。
亦可為:一形態的接合裝置的電子零件提供模組具有第一搬送部,所述第一搬送部將自載帶取出的電子零件自電子零件提供模組搬出,晶粒提供模組具有第二搬送部,所述第二搬送部將所拾取的半導體晶粒自晶粒提供模組搬出,第一搬送部及第二搬送部的任一者為將電子零件及半導體晶粒兩者搬送至接合模組的共通搬送路,另一者為將電子零件及半導體晶粒的任一者搬出至共通搬送路的獨立搬送路。根據所述構成,可對接合模組適宜 地提供半導體晶粒及電子零件。
亦可為:一形態的接合裝置的第一搬送部及第二搬送部向既定的搬送方向搬送半導體晶粒及電子零件。根據所述構成,可使第一搬送部及第二搬送部的構成簡易。
亦可為:一形態的接合裝置沿著搬送方向依序配置有電子零件提供模組、晶粒提供模組及接合模組。根據所述構成,可使用於搬送電子零件及半導體晶粒的構成更為簡易。
亦可為:一形態的接合裝置的接合模組具有:配置部件,可自第一搬送部接受電子零件且將所接受的電子零件配置於基板,並且可自第二搬送部接受半導體晶粒且將所接受的半導體晶粒配置於基板。根據所述構成,接合模組可對基板配置電子零件及半導體晶粒。
本發明的一形態的接合裝置可應對電子元件的多品種生產。
1、1A:接合裝置
10、10A:帶進給模組(電子零件提供模組)
11:捲盤驅動機構
12:捲盤
13:載帶
15、15A:晶片搬送機構(第一搬送部)
16:晶片搬送導軌
17:晶片頭
18:晶片嘴
19:晶片馬達
19A、29:倒裝機構
20、20A:晶粒供應模組(晶粒提供模組)
21:晶粒拾取機構(拾取部)
22:晶圓固持器
22a:切割片
23:晶圓位置調整部
24:頂起銷
25、25A:晶粒搬送機構(第二搬送部)
26:晶粒搬送導軌
27:晶粒頭
28:晶粒嘴
40:接合模組
41:基板搬送機構
42:接合頭機構(配置部件)
43:零件搬送導軌
44:封裝頭
45:封裝嘴
46:封裝馬達
50:控制器
100:中間製造物
101:電路基板
200:半導體晶圓
201:半導體晶粒
301:電子零件
D1、D2:重覆區域
圖1為表示實施形態的接合裝置的概略圖。
圖2的(a)部分為表示晶粒搬送機構即將拾取半導體晶粒前的狀況的圖。圖2的(b)部分為表示晶粒搬送機構剛拾取半導體晶粒後的狀況的圖。
圖3的(a)部分為表示晶粒搬送機構的倒裝動作的圖。圖3 的(b)部分為表示交付半導體晶粒的動作的圖。
圖4的(a)部分為表示即將接合半導體晶粒前的狀況的圖。圖4的(b)部分表示接合半導體晶粒的狀況的圖。
圖5的(a)部分為表示拾取電子零件的狀況的圖。圖5的(b)部分為表示自晶片搬送機構將電子零件交付於晶粒搬送機構的狀況的圖。
圖6的(a)部分為表示自晶粒搬送機構將電子零件交付於接合頭機構的狀況的圖。圖6的(b)部分為表示接合電子零件的狀況的圖。
圖7為表示變形例的接合裝置的概略圖。
以下,一面參照隨附圖式一面對本發明的實施形態加以詳細說明。圖式的說明中對相同的要素標註相同的符號,省略重覆的說明。
圖1所示的接合裝置1用於製造電子元件。具體而言,接合裝置1用於獲得中間製造物100的固晶(die bond)步驟。中間製造物100是於製造作為最終製品的電子元件的過程中獲得。中間製造物100例如具有電路基板101、以及封裝於電路基板101的半導體晶粒201及電子零件301。中間製造物100經過其他製造步驟而最終成為電子元件。再者,接合裝置1亦可操作與電路基板101不同的基板材料。例如,可使用由半導體晶圓、金屬、玻璃、樹脂等材料形成的板狀的構件作為基板材料。
接合裝置1具有帶進給模組(tape feeder module)10(電子零件提供模組)、晶粒供應模組(die supply module)20(晶粒提供模組)、接合模組40以及控制器50。帶進給模組10、晶粒供應模組20及接合模組40沿著既定的搬送方向(正的X軸方向)依序排列。換言之,晶粒供應模組20配置於帶進給模組10與接合模組40之間。控制器50對各模組輸出控制訊號。控制器50為包含CPU、唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)及隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)等記憶部、輸入輸出部以及驅動器的電腦。控制器50按照CPU的控制使輸入輸出部動作。另外,控制器50進行記憶部中的資料的讀出及寫入。藉由該些動作而生成向各模組提供的控制訊號。各模組基於控制訊號進行搬送及拾取等各動作。
以下的說明中,設搬送方向為沿著X軸線的方向。另外,將自帶進給模組10朝向接合模組40的方向設為正的X軸方向。將該正的X軸方向稱為「搬送方向」。反之,將自接合模組40朝向帶進給模組10的方向設為負的X軸方向。
帶進給模組10收容向接合模組40提供的多個電子零件301。晶粒供應模組20收容向接合模組40提供的多個半導體晶粒201。接合模組40將半導體晶粒201及電子零件301接合於電路基板101。所謂所述接合,可包含將半導體晶粒201及電子零件301配置於電路基板101的所需位置的動作、以及於所需位置對電路基板101固定半導體晶粒201及電子零件301的動作。
帶進給模組10自載帶13取出電子零件301,搬送所取出的電子零件301。帶進給模組10具有捲盤驅動機構11及晶片搬送機構15(第一搬送部)。
於捲盤驅動機構11安裝捲盤12。於捲盤12捲繞有載帶13。載帶13用於電子零件301的輸送及保管。電子零件301例如為表面封裝型的零件。載帶13具有個別地收容電子零件301的凹穴(pocket)。於所述凹穴各收容有一個電子零件301。捲盤驅動機構11藉由自捲盤12捲出載帶13,從而將電子零件301配置於晶片搬送機構15可拾取的位置。再者,於載帶13的凹穴亦可收容多個電子零件301。另外,載帶13亦可藉由接著等而保持電子零件301。
晶片搬送機構15進行電子零件301的搬送動作。晶片搬送機構15為將電子零件301搬出至後述的晶粒搬送機構25(共通搬送路)的獨立搬送路。搬送動作包含使電子零件301移動至可對晶粒供應模組20進行交接的位置為止的動作、及將電子零件301交付於晶粒供應模組20的動作。
晶片搬送機構15拾取電子零件301。繼而,晶片搬送機構15將所拾取的電子零件301交付於晶粒搬送機構25。晶片搬送機構15具有晶片搬送導軌16及晶片頭17。晶片搬送導軌16使晶片頭17於X軸方向移動。晶片搬送機構15具有一個晶片頭17,但晶片頭17的個數不限定於一個。例如,晶片搬送機構15亦可具有兩個晶片頭17。
晶片頭17具有晶片嘴18及晶片馬達19。晶片嘴18為晶片頭17的前端部。晶片嘴18可裝卸地保持電子零件301。所述保持例如可利用真空吸附。另外,晶片嘴18具有觸控感測器(touch sensor)。所述觸控感測器的輸出用於電子零件301的交接動作。晶片馬達19使晶片嘴18於Z軸方向往返移動。所述移動用於自載帶13拾取電子零件301的拾取動作、及電子零件301的交接動作。再者,晶片頭17亦可更包括倒裝機構。藉由包括倒裝機構,從而可與向載帶13收容電子零件301的形態無關地,以所需態樣將電子零件301交付於後述的晶粒搬送機構25。
晶粒供應模組20具有晶粒拾取機構21(拾取部)及晶粒搬送機構25(第二搬送部)。
於晶粒拾取機構21配置半導體晶圓200。晶粒拾取機構21具有晶圓固持器22、晶圓位置調整部23及頂起銷24。即,晶粒供應模組20具有將半導體晶粒201頂起而自貼附於切割片22a的半導體晶圓200拾取半導體晶粒201的頂起銷24。而且,晶粒供應模組20搬送所拾取的半導體晶粒201。
於圓環形狀的晶圓固持器22的切割片22a,保持所貼附的半導體晶圓200。該半導體晶圓200為切割處理後的半導體晶圓,殘留切割片22a而經切斷為單片狀。晶圓位置調整部23調整晶圓固持器22與頂起銷24的相對位置。換言之,晶圓位置調整部23使晶圓固持器22沿X軸方向及Y軸方向平移,並且使晶圓固持器22繞Z軸旋轉。例如,晶圓位置調整部23亦可具有可於 Y軸方向移動的平台、及可繞Z軸旋轉的脈波馬達。伴隨所述動作,半導體晶圓200亦沿X軸方向及Y軸方向平移,並且繞Z軸旋轉。藉由該些動作,晶圓位置調整部23使成為拾取對象的半導體晶粒201移動至頂起銷24之上。再者,晶圓位置調整部23亦可於X軸方向及Y軸方向的兩方向移動。
頂起銷24相對於晶圓固持器22而於X軸方向移動,並且沿著Z軸方向往返移動。所述X軸方向的移動及往返移動的動力是由驅動馬達(未圖示)提供。經設為待機位置的頂起銷24的前端不接觸切割片22a。經設為頂起位置的頂起銷24的前端接觸切割片22a。更詳細而言,頂起銷24的前端較配置有半導體晶粒201的位置稍突出。藉由該突出,半導體晶粒201被向上方(正的Z軸方向)頂起。再者,頂起銷24亦可於X軸方向及Y軸方向的兩方向移動。
如上文所述,藉由晶圓固持器22可於Y軸方向移動,頂起銷24於X軸方向及Z軸方向移動,從而晶粒拾取機構21可將所需的半導體晶粒201頂起。
晶粒搬送機構25進行半導體晶粒201的搬送動作。晶粒搬送機構25為將電子零件301及半導體晶粒201兩者搬送至接合模組40的共通搬送路。所述搬送動作包含使電子零件301及半導體晶粒201移動至可對接合模組40進行交接的位置為止的動作、及將電子零件301及半導體晶粒201交付於接合模組40的動作。
晶粒搬送機構25拾取半導體晶粒201。繼而,晶粒搬送機構25將所拾取的半導體晶粒201交付於接合模組40。進而,作為與所述動作不同的動作,晶粒搬送機構25自帶進給模組10接受電子零件301。繼而,晶粒搬送機構25將所接受的電子零件301交付於接合模組40。即,晶粒搬送機構25發揮於帶進給模組10與接合模組40之間橋接電子零件301的功能。
晶粒搬送機構25具有晶粒搬送導軌26及晶粒頭27。晶粒搬送導軌26使晶粒頭27於X軸方向移動。晶粒搬送機構25具有一個晶粒頭27,但晶粒頭27的個數不限定於一個。例如,晶粒搬送機構25亦可具有兩個晶粒頭27。
晶粒頭27具有晶粒嘴28及倒裝機構29。晶粒嘴28為晶粒頭27的前端部。晶粒嘴28可裝卸地保持半導體晶粒201及電子零件301。所述保持例如可利用真空吸附。再者,晶粒頭27亦可具有使晶粒嘴28於Z軸方向往返移動的晶粒馬達。
晶粒嘴28可裝卸地保持半導體晶粒201及電子零件301。即,晶粒嘴28拾取半導體晶粒201。晶粒嘴28將所拾取的半導體晶粒201交付於接合模組40。進而,晶粒嘴28自晶片搬送機構15接受電子零件301。而且,晶粒嘴28將所接受的電子零件301交付於接合模組40。
倒裝機構29變更晶粒頭27的朝向。所謂晶粒頭27的朝向,例如可設為晶粒嘴28的吸附面的法線的朝向。即,於拾取半導體晶粒201時,吸附面的法線的朝向為下(負的Z軸方向)。 另外,於交付半導體晶粒201時,吸附面的法線的朝向為上(正的Z軸方向)。使此種上下反轉的動作被稱為倒裝動作。
接合模組40具有基板搬送機構41及接合頭機構42(配置部件)。
基板搬送機構41自倉儲庫(stocker,未圖示)取出電路基板101。繼而,基板搬送機構41將電路基板101搬送至進行接合的位置為止。然後,基板搬送機構41將藉由接合所得的中間製造物100收容於其他倉儲庫(未圖示)。
接合頭機構42配置於基板搬送機構41的上方。接合頭機構42自晶粒搬送機構25接受半導體晶粒201或電子零件301。接合頭機構42將所接受的半導體晶粒201及電子零件301搬送至電路基板101的所需位置。繼而,接合頭機構42將半導體晶粒201及電子零件301固定(固晶)於電路基板101。
接合頭機構42具有零件搬送導軌43及封裝頭44。零件搬送導軌43使封裝頭44於X軸方向及Y軸方向的至少一者移動。接合頭機構42具有一個封裝頭44,但封裝頭44的個數不限定於一個。例如,接合頭機構42亦可具有兩個封裝頭44。
封裝頭44可裝卸地保持半導體晶粒201及電子零件301。即,封裝頭44自晶粒搬送機構25接受半導體晶粒201及電子零件301。所謂所述接受,是指晶粒搬送機構25解除半導體晶粒201及電子零件301的吸附,封裝頭44吸附半導體晶粒201及電子零件301的動作。
封裝頭44具有封裝嘴45及封裝馬達46。另外,封裝頭44具有未圖示的加熱器。封裝嘴45為封裝頭44的前端部。封裝嘴45可裝卸地保持半導體晶粒201及電子零件301。所述保持例如可利用真空吸附。封裝馬達46使封裝嘴45於Z軸方向往返移動。所述移動用於與晶粒搬送機構25的半導體晶粒201及電子零件301的交接、以及所接受的半導體晶粒201及電子零件301向電路基板101的配置。
以下,對接合裝置1的動作加以說明。以下的說明中,對封裝半導體晶粒201的動作及封裝電子零件301的動作分別進行說明。再者,控制器50可於獲得中間製造物100時,按所需順序執行封裝半導體晶粒201的動作及封裝電子零件301的動作。例如,控制器50可於進行半導體晶粒201的封裝動作後,進行電子零件301的封裝動作。控制器50亦可於進行電子零件301的封裝動作後,進行半導體晶粒201的封裝動作。
首先,對封裝半導體晶粒201的動作進行說明。如圖2的(a)部分所示,控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,使晶粒頭27移動至既定的位置為止。所謂既定的位置,為拾取半導體晶粒201的位置的上方。例如,既定的位置亦可設為頂起銷24的軸線上。此時,控制器50使晶粒頭27向下。藉由所述控制,晶粒嘴28的吸附面與半導體晶粒201相對。
如圖2的(b)部分所示,控制器50向晶粒拾取機構21輸出控制訊號,使作為拾取對象的半導體晶粒201移動至頂起銷 24的正上方。接受控制訊號的晶粒拾取機構21使晶圓固持器22於X軸方向及/或Y軸方向移動,並且視需要使晶圓固持器22繞Z軸線旋轉。藉由該些動作,作為拾取對象的半導體晶粒201位於頂起銷24的正上方。
繼而,控制器50向晶粒拾取機構21輸出控制訊號,將半導體晶粒201頂起。接受控制訊號的晶粒拾取機構21使頂起銷24向上方(正的Z軸方向)移動。藉由該頂起動作,半導體晶粒201向上方(正的Z軸方向)移動。換言之,半導體晶粒201朝向晶粒嘴28移動。
控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,開始晶粒嘴28的吸附動作。開始吸附動作的時序亦可為晶粒頭27剛移動至既定的位置後。另外,開始的時序亦可與頂起動作的開始同時。
如圖3的(a)部分所示,控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,使晶粒頭27移動至可交接半導體晶粒201的位置為止。所謂所述可交接的位置,可設為晶粒搬送導軌26與零件搬送導軌43的重覆區域D1。重覆區域D1例如設定於接合模組40內。接受控制訊號的晶粒搬送機構25使晶粒頭27向正的X軸方向移動。進而,晶粒搬送機構25將晶粒頭27的朝向變更為向上(倒裝動作)。藉由所述動作,半導體晶粒201與封裝嘴45的吸附面相對。
另外,控制器50亦向接合頭機構42輸出控制訊號,使封裝頭44移動至可接受半導體晶粒201的位置(重覆區域D1) 為止。接受控制訊號的接合頭機構42使封裝頭44向負的X軸方向移動,到達重覆區域D1後停止移動。
再者,控制器50亦可使晶粒頭27及封裝頭44分別移動至重覆區域D1為止後,進行封裝頭44相對於晶粒頭27的相對位置的調整。
如圖3的(b)部分所示,控制器50向接合頭機構42輸出控制訊號,接受半導體晶粒201。接受控制訊號的接合頭機構42驅動封裝馬達46,使封裝嘴45向下方(負的Z軸方向)移動。接合頭機構42使封裝嘴45靠近半導體晶粒201直至可吸附半導體晶粒201的距離為止。繼而,接合頭機構42開始封裝嘴45的吸附動作。
另外,控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,停止晶粒嘴28的吸附動作。藉由開始封裝嘴45的吸附動作,並且停止晶粒嘴28的吸附動作,從而半導體晶粒201自晶粒搬送機構25向接合頭機構42進行交接。
如圖4的(a)部分所示,控制器50向接合頭機構42輸出控制訊號,將半導體晶粒201接合於電路基板101。接受控制訊號的接合頭機構42首先驅動封裝馬達46,使吸附有半導體晶粒201的封裝嘴45向上方(正的Z軸方向)移動。繼而,接合頭機構42驅動零件搬送導軌43,使封裝頭44向正的X軸方向移動。接合頭機構42於封裝頭44的位置到達既定的位置時,停止移動。所謂所述既定的位置,亦可設為接合半導體晶粒201的位置的正 上方。
如圖4的(b)部分所示,接合頭機構42驅動封裝馬達46,使封裝嘴45向下方(負的Z軸方向)移動至可解除半導體晶粒201的吸附的位置為止。繼而,接合頭機構42停止封裝嘴45的吸附動作。另外,接合頭機構42視需要亦可經由半導體晶粒201進行使配置於半導體晶粒201與電路基板101之間的接著劑硬化的動作。例如,接合頭機構42亦可驅動加熱器,進行經由半導體晶粒201對接著劑賦予熱及/或壓力的動作。
再者,控制器50視需要亦可向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,使晶粒頭27回到初始位置。另外,控制器50亦可向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,進行拾取下一半導體晶粒201的動作。
藉由所述一系列動作,半導體晶粒201封裝於電路基板101。
繼而,對封裝電子零件301的動作進行說明。如圖5的(a)部分所示,控制器50向晶片搬送機構15輸出控制訊號,拾取電子零件301。接受控制訊號的晶片搬送機構15藉由晶片搬送導軌16的驅動使晶片頭17移動至既定的位置為止。所謂所述既定的位置,亦可設為將成為拾取對象的電子零件301捆包的捲盤12的正上方。繼而,晶片搬送機構15藉由晶片馬達19的驅動使晶片頭17向下方(負的Z軸方向)移動。所述移動持續至成為晶片頭17可吸附電子零件301的位置為止。繼而,晶片搬送機構15 開始晶片嘴18的吸附動作。
繼而,如圖5的(b)部分所示,控制器50向晶片搬送機構15輸出控制訊號,使晶片頭17移動至可交接電子零件301的位置。所謂所述可交接的位置,可設為晶片搬送導軌16與晶粒搬送導軌26的重覆區域D2。重覆區域D2例如設定於晶粒供應模組20內。接受控制訊號的晶片搬送機構15藉由晶片馬達19的驅動使晶片頭17向上方(正的Z軸方向)移動。繼而,晶片搬送機構15藉由晶片搬送導軌16使晶片頭17向正的X軸方向移動。
另外,控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,使晶粒頭27移動至可接受電子零件301的位置。接受控制訊號的晶粒搬送機構25藉由倒裝機構29將晶粒頭27的朝向變更為向上(倒裝動作)。藉由所述動作,晶粒嘴28的吸附面可與吸附於晶片嘴18的電子零件301相對。晶粒搬送機構25使晶粒頭27向負的X軸方向移動,到達重覆區域D2後停止移動。
再者,控制器50亦可使晶片頭17及晶粒頭27分別移動至重覆區域D2為止後,進行晶粒頭27相對於晶片頭17的相對位置的調整。
控制器50向晶片搬送機構15輸出控制訊號,交付電子零件301。接受控制訊號的晶片搬送機構15驅動晶片馬達19,使吸附有電子零件301的晶片嘴18向下方(負的Z軸方向)移動。晶片搬送機構15使晶片嘴18靠近晶粒嘴28直至可停止電子零件301的吸附的距離為止。繼而,晶片搬送機構15停止晶片嘴18 的吸附動作。
另外,控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,開始晶粒嘴28的吸附動作。開始所述吸附動作的時序亦可設為電子零件301接觸晶粒嘴28之後。另外,開始吸附動作的時序亦可設為停止晶片嘴18的吸附動作之前。藉由開始晶粒嘴28的吸附動作,並且停止晶片嘴18的吸附動作,從而電子零件301自晶片搬送機構15交付於晶粒搬送機構25。
繼而,如圖6的(a)部分所示,控制器50向晶粒搬送機構25輸出控制訊號,使保持有電子零件301的晶粒頭27移動至重覆區域D1為止。接受控制訊號的晶粒搬送機構25使晶粒頭27向正的X軸方向移動。再者,所述動作中,晶粒頭27已向上,故而晶粒頭27亦可不進行倒裝動作。然而,晶片搬送機構15及晶粒搬送機構25亦可根據電子零件301保存於載帶13的態樣,設為可將電子零件301以反轉的狀態交付於封裝頭44。
另外,控制器50亦向接合頭機構42輸出控制訊號,使封裝頭44移動至可接受電子零件301的重覆區域D1為止。接受控制訊號的接合頭機構42使封裝頭44向負的X軸方向移動,到達重覆區域D1後停止移動。控制器50向接合頭機構42輸出控制訊號,接受電子零件301。所述動作可設為與接受半導體晶粒201時的動作同等。
如圖6的(b)部分所示,控制器50向接合頭機構42輸出控制訊號,將電子零件301接合於電路基板101。所述動作亦 可設為與將半導體晶粒201接合於電路基板101時的動作同等。
藉由所述一系列動作,半導體晶粒201封裝於電路基板101。
再者,半導體晶粒或電子零件等晶片零件有時供給的方式不同。例如,半導體晶粒是由經切割的晶圓供給。另外,電子零件是由帶捲盤(tape reel)供給。因此,需要可應對供給的方式的模組或機構。因此,準備與供給的方式相應的裝置,並對接合模組進行設置。即,僅自連結於接合模組的裝置供給零件,接合模組無法接受多種零件供給。然而,隨著近年的多品種生產的需要性提高,無需更換供給零件的裝置而可供給多種零件的需求(needs)高漲。
因此,所述接合裝置1包括提供半導體晶粒201的晶粒供應模組20。進而,接合裝置1亦包括提供電子零件301的帶進給模組10。接合模組40自該些晶粒供應模組20及帶進給模組10接受所需零件的提供而製造電子元件。因此,接合裝置1可應對包含半導體晶粒201及電子零件301的至少一者的電子元件的生產。其結果為,可應對電子元件的多品種生產。
另外,接合裝置1將帶進給模組10連結於晶粒供應模組20。藉由所述構成,接合模組40可接受切割晶圓晶片與帶捲盤晶片兩者的供給。再者,於僅供給半導體晶粒201便可的情形時,亦可視需要將帶進給模組10卸除。藉由該卸除,可減少設置接合裝置1所需要的面積。
總而言之,接合裝置1無需進行下述作業,即:根據應供給於接合模組40的零件,對接合模組40交替安裝帶進給模組10及晶粒供應模組20。即,接合裝置1無需更換模組。
除此以外,所述接合裝置可進行各種變形。亦可根據需要的目的及效果將所述實施形態相互組合。
所述接合裝置1具有沿著搬送方向依序配置有帶進給模組10、晶粒供應模組20及接合模組40的構成。根據所述排列,晶粒供應模組20的晶粒搬送機構25為共通搬送路,帶進給模組10的晶片搬送機構15為獨立搬送路。
例如,圖7所示的變形例的接合裝置1A亦可沿著搬送方向依序配置晶粒供應模組20A、帶進給模組10A及接合模組40。根據所述排列,晶粒供應模組20A的晶粒搬送機構25A為獨立搬送路,帶進給模組10A的晶片搬送機構15A為共通搬送路。所述構成中,晶粒搬送機構25A亦可省略倒裝機構29。晶片搬送機構15A亦可包括倒裝機構19A。具有所述構成的接合裝置1A亦可與接合裝置1同樣地,應對電子元件的多品種生產。
1:接合裝置
10:帶進給模組(電子零件提供模組)
11:捲盤驅動機構
12:捲盤
13:載帶
15:晶片搬送機構(第一搬送部)
16:晶片搬送導軌
17:晶片頭
18:晶片嘴
19:晶片馬達
20:晶粒供應模組(晶粒提供模組)
21:晶粒拾取機構(拾取部)
22:晶圓固持器
22a:切割片
23:晶圓位置調整部
24:頂起銷
25:晶粒搬送機構(第二搬送部)
26:晶粒搬送導軌
27:晶粒頭
28:晶粒嘴
29:倒裝機構
40:接合模組
41:基板搬送機構
42:接合頭機構(配置部件)
43:零件搬送導軌
44:封裝頭
45:封裝嘴
46:封裝馬達
50:控制器
100:中間製造物
101:電路基板
200:半導體晶圓
201:半導體晶粒
301:電子零件
D1、D2:重覆區域

Claims (4)

  1. 一種接合裝置,包括:電子零件提供模組,自載帶取出電子零件,搬送所取出的所述電子零件;晶粒提供模組,具有將半導體晶粒頂起而自貼附於切割片的晶圓拾取所述半導體晶粒的拾取部,搬送所拾取的所述半導體晶粒;以及接合模組,將自所述晶粒提供模組提供的所述半導體晶粒及自所述電子零件提供模組提供的所述電子零件的至少一者配置於基板,其中所述電子零件提供模組具有:第一搬送部,將自所述載帶取出的所述電子零件自所述電子零件提供模組搬出,所述晶粒提供模組具有:第二搬送部,將所拾取的所述半導體晶粒自所述晶粒提供模組搬出,所述第一搬送部及所述第二搬送部的任一者為將所述電子零件及所述半導體晶粒兩者搬送至所述接合模組的共通搬送路,另一者為將所述電子零件及所述半導體晶粒的任一者搬出至所述共通搬送路的獨立搬送路。
  2. 如請求項1所述的接合裝置,其中所述第一搬送部及所述第二搬送部向既定的搬送方向搬送所述半導體晶粒及所述電子零件。
  3. 如請求項2所述的接合裝置,其中沿著所述搬送方 向依序配置有所述電子零件提供模組、所述晶粒提供模組及所述接合模組。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的接合裝置,其中所述接合模組具有:配置部件,能夠自所述第一搬送部接受所述電子零件且將所接受的所述電子零件配置於所述基板,並且能夠自所述第二搬送部接受所述半導體晶粒且將所接受的所述半導體晶粒配置於所述基板。
TW109111338A 2019-04-11 2020-04-01 接合裝置 TWI734434B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019075412 2019-04-11
JP2019-075412 2019-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202041138A TW202041138A (zh) 2020-11-01
TWI734434B true TWI734434B (zh) 2021-07-21

Family

ID=72751115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109111338A TWI734434B (zh) 2019-04-11 2020-04-01 接合裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11749541B2 (zh)
JP (1) JP7205941B2 (zh)
KR (1) KR20210144881A (zh)
CN (1) CN113661564B (zh)
SG (1) SG11202111144YA (zh)
TW (1) TWI734434B (zh)
WO (1) WO2020209269A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI822377B (zh) * 2022-07-26 2023-11-11 日商山葉發動機股份有限公司 表面安裝機及表面安裝方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI734434B (zh) * 2019-04-11 2021-07-21 日商新川股份有限公司 接合裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014049833A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 富士機械製造株式会社 対基板作業機
US10028400B2 (en) * 2015-08-07 2018-07-17 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
TWI632626B (zh) * 2016-01-06 2018-08-11 日商新川股份有限公司 Electronic parts processing unit

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3054480B2 (ja) * 1991-12-20 2000-06-19 株式会社日立製作所 ペレットボンディング装置
US5608638A (en) * 1995-02-06 1997-03-04 Advanced Micro Devices Device and method for automation of a build sheet to manufacture a packaged integrated circuit
CH693229A5 (de) * 1997-04-30 2003-04-30 Esec Tradingsa Einrichtung und Verfahren zur Montage vonHalbleiterchips auf einem Substrat.
KR100252317B1 (ko) * 1997-10-30 2000-04-15 윤종용 리드 프레임의 다이 본딩장치
WO2005039268A1 (ja) * 2003-10-15 2005-04-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 部品装着装置
JP4397349B2 (ja) * 2005-05-20 2010-01-13 株式会社新川 チップボンディング装置
JP2011035178A (ja) 2009-08-03 2011-02-17 Hitachi High-Technologies Corp 電子部品実装装置
JP2012019189A (ja) 2010-06-11 2012-01-26 Shibaura Mechatronics Corp 電子部品の実装装置及び実装方法
JP6055239B2 (ja) * 2012-08-29 2016-12-27 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンディング装置並びにダイピックアップ装置及びダイピックアップ方法
WO2015075832A1 (ja) * 2013-11-25 2015-05-28 キヤノンマシナリー株式会社 ボンディング装置およびボンディング方法
JP6343199B2 (ja) 2014-07-28 2018-06-13 株式会社Fuji 通信システム、実装機及び通信データ処理方法
US10199254B2 (en) * 2015-05-12 2019-02-05 Nexperia B.V. Method and system for transferring semiconductor devices from a wafer to a carrier structure
JP6622306B2 (ja) 2015-06-26 2019-12-18 株式会社Fuji 部品実装機
US10910248B2 (en) 2016-01-06 2021-02-02 Shinkawa Ltd. Electronic component mounting apparatus
GB2549250B (en) * 2016-02-15 2021-06-30 Pragmatic Printing Ltd Apparatus and method for manufacturing plurality of electronic circuits
JP6705668B2 (ja) * 2016-03-11 2020-06-03 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
KR20190022159A (ko) * 2017-08-25 2019-03-06 세메스 주식회사 다이 본딩 장치
KR102047035B1 (ko) * 2017-09-25 2019-11-20 세메스 주식회사 다이 본딩 장치
TWI734434B (zh) * 2019-04-11 2021-07-21 日商新川股份有限公司 接合裝置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014049833A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 富士機械製造株式会社 対基板作業機
US10028400B2 (en) * 2015-08-07 2018-07-17 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
TWI632626B (zh) * 2016-01-06 2018-08-11 日商新川股份有限公司 Electronic parts processing unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI822377B (zh) * 2022-07-26 2023-11-11 日商山葉發動機股份有限公司 表面安裝機及表面安裝方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113661564B (zh) 2024-03-01
SG11202111144YA (en) 2021-11-29
JP7205941B2 (ja) 2023-01-17
US11749541B2 (en) 2023-09-05
TW202041138A (zh) 2020-11-01
KR20210144881A (ko) 2021-11-30
WO2020209269A1 (ja) 2020-10-15
JPWO2020209269A1 (zh) 2020-10-15
CN113661564A (zh) 2021-11-16
US20220165591A1 (en) 2022-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4508016B2 (ja) 部品実装方法
KR101528852B1 (ko) 콜릿 클리닝 방법 및 그것을 사용한 다이 본더
JP2004311938A (ja) マルチチップパッケージ用のダイ貼付と硬化インライン装置
TWI734434B (zh) 接合裝置
CN108346585B (zh) 半导体制造装置及半导体器件的制造方法
JP4386007B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
KR20090048066A (ko) 다이 본딩 장치
JP4564235B2 (ja) 部品実装装置及び部品実装方法
JP2008010869A (ja) 半導体チップフリップアセンブリー及びこれを利用した半導体チップボンディング装置
JP2010135574A (ja) 移載装置
CN116387195A (zh) 一种点胶式固晶机及固晶方法
TWI733164B (zh) 半導體製造裝置、頂出治具及半導體裝置之製造方法
JP2019047089A (ja) 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
KR20190042419A (ko) 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
CN111640702B (zh) 半导体制造装置及半导体器件的制造方法
JP4346667B2 (ja) 部品実装装置及び部品実装方法
JP5953068B2 (ja) 電子部品の載置テーブルと同テーブルを備えたダイボンダ
KR101028723B1 (ko) 반도체 공정용 자재 운반장치 및 자재 운반방법
KR101619312B1 (ko) 부품실장기의 다이 공급장치
KR102430824B1 (ko) 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
WO2022004151A1 (ja) 物品の製造装置、物品の製造方法
JP2014056980A (ja) ダイボンダ及びボンディング方法
CN117059519A (zh) 一种多功能芯片组装一体机
JP3949035B2 (ja) ダイボンド装置
JP2008004945A (ja) 半導体チップボンディング方法