TWI798595B

TWI798595B - 晶粒固晶裝置

Info

Publication number: TWI798595B
Application number: TW109136635A
Authority: TW
Inventors: 石敦智; 黃良印; 語尚林
Original assignee: 均華精密工業股份有限公司
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2023-04-11
Also published as: TW202217983A

Abstract

本發明公開一種晶粒固晶裝置，其包含彼此間隔設置的一承載台與一固晶台、位於所述承載台一側的一晶粒頂出器、及位於所述承載台與所述固晶台之間的一固晶器與一校正模組。所述承載台用來固持一軟膜及設置於所述軟膜上的多個晶粒。所述晶粒頂出器能反覆運作而將多個所述晶粒推抵向所述固晶器，以使所述固晶器通過重力及其吸力而固持多個所述晶粒。所述校正模組用來調整所述固晶器所固持的多個所述晶粒至一預定排列位置。所述固晶器能移向所述固晶台並將其所固持且位於所述預定排列位置的多個所述晶粒同步設置於所述固晶台上。

Description

晶粒固晶裝置

本發明涉及一種固晶裝置，尤其涉及一種晶粒固晶裝置。

由於電子產品的構造越來越複雜，並且各式晶粒的需求量也越來越高，因而也衍生出大量的晶粒在生產製造的過程中，需要進行大量的固晶作業。然而，現有的固晶裝置已難以負荷越來越大量的晶粒固晶作業。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種晶粒固晶裝置，其能有效地改善現有固晶裝置所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種晶粒固晶裝置，其包括：一承載台與一固晶台，其於一預定方向彼此間隔地設置；其中，所述承載台用來固持一軟膜及設置於所述軟膜上的多個晶粒；一晶粒頂出器，位於遠離所述固晶台與所述承載台一側，並且所述晶粒頂出器包含有能沿所述預定方向運作的至少一個頂針，用以頂抵於所述軟膜、進而推抵至少一個所述晶粒；以及一固晶器與一校正模組，其位於所述承載台與所述固晶台之間，並且所述固晶器能依序在一吸取位置、一校正位置、及一固晶位置之間移動，所述固晶器包含有至少一個吸取頭；其中，當所述固晶器位於所述吸取位置時，至少一個所述吸取頭面向所述晶粒頂出器，並且至少一個所述頂針沿所述預定方向反覆運作而將多個所述晶粒推抵向至少一個所述吸取頭，以使至少一個所述吸取頭能通過重力及其吸力而固持多個所述晶粒；其中，當所述固晶器位於所述校正位置時，至少一個所述吸取頭面向所述校正模組，並且所述校正模組用來調整至少一個所述吸取頭所固持的多個所述晶粒至一預定排列位置；其中，當所述固晶器位於所述固晶位置時，至少一個所述吸取頭面向所述固晶台，並且至少一個所述吸取頭能用來將其所固持且被所述校正模組調整後的多個所述晶粒固定於所述固晶台上。

綜上所述，本發明實施例所公開的晶粒固晶裝置，其通過所述承載台、所述固晶台、所述晶粒頂出器、及所述固晶器之間的結構搭配，以使得所述固晶器能夠有效地利用重力及其吸力而固持多個所述晶粒，進而在所述承載台與所述固晶台之間實現多個所述晶粒的巨量轉移效果，因而能符合現今越來越大量的晶粒固晶作業的要求。

再者，本發明實施例所公開的晶粒固晶裝置，其還設有所述校正模組，據以使得多個所述晶粒在被所述固晶器設置在所述固晶台之前，能夠通過所述校正模組來使多個所述晶粒可以被微調至所述預定排列位置，據以實現高精度固晶作業的要求。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

100:晶粒固晶裝置

1:承載台

2:固晶台

3:晶粒頂出器

31:頂針

4:承載台攝像器

5:固晶器

51:驅動部

52:吸取頭

6:校正模組

61:校正攝像器

62:校正器

7:固晶台攝像器

200:軟膜

300:晶粒

H:預定方向

G31:間距

G52:間距

G300:間距

圖1為本發明實施例一的晶粒固晶裝置的運作示意圖(一)。

圖2為本發明實施例一的晶粒固晶裝置的運作示意圖(二)。

圖3為本發明實施例一的晶粒固晶裝置的運作示意圖(三)。

圖4為本發明實施例一的晶粒固晶裝置的運作示意圖(四)。

圖5為本發明實施例一的晶粒固晶裝置的運作示意圖(五)。

圖6為本發明實施例二的晶粒固晶裝置的運作示意圖(一)。

圖7為本發明實施例二的晶粒固晶裝置的運作示意圖(二)。

圖8為本發明實施例二的晶粒固晶裝置的運作示意圖(三)。

圖9為本發明實施例二的晶粒固晶裝置的運作示意圖(四)。

圖10為本發明實施例二的晶粒固晶裝置的運作示意圖(五)。

圖11為本發明實施例三的晶粒固晶裝置的運作示意圖(一)。

圖12為本發明實施例三的晶粒固晶裝置的運作示意圖(二)。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“晶粒固晶裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[實施例一]

請參閱圖1至圖5所示，其為本發明的實施例一。本實施例公開一種晶粒固晶裝置100，其用來使設置於一軟膜200上的多個晶粒300依據實際需求而進行固晶作業。於本實施例中，所述軟膜200是指可以彈性變形的載體，而所述晶粒300的類型可以是微小發光二極體(mini LED)，但所述晶粒300的實際類型則可以依據設計需求而加以調整變化(如：半導體晶粒)，本發明在此不加以限制。

所述晶粒固晶裝置100於本實施例中包含有彼此間隔地設置的一承載台1與一固晶台2、位於所述承載台1一側的一晶粒頂出器3、電性耦接於所述晶粒頂出器3的一承載台攝像器4、位於所述承載台1與所述固晶台2之間的一固晶器5與一校正模組6、及電性耦接於所述固晶器5的一固晶台攝像器7。其中，所述晶粒固晶裝置100於本實施例中雖是以包含有上述構件來說明，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述晶粒固晶裝置100也可以省略所述承載台攝像器4與所述固晶台攝像器7、或是以其他構件取代所述承載台攝像器4與所述固晶台攝像器7。

所述承載台1與所述固晶台2是在一預定方向H彼此間隔地設置，並且所述預定方向H於本實施例中是指大致垂直於水平面的依鉛錘方向；其中，「大致垂直」一詞於本實施例中不限定僅對應於90度，其可以是對應於85度~95度。再者，所述承載台1用來固持所述軟膜200及設置於所述軟膜200上的多個所述晶粒300，以使多個所述晶粒300面向所述固晶台2；而所述固晶台2則是用來依據固晶要求，以承載依循預定規則排列的多個所述晶粒300中的至少部分所述晶粒300。

更詳細地說，所述承載台1於本實施例中能相對於所述晶粒頂出器3與所述固晶器5沿垂直所述預定方向H的一平面(如：水平面)移動。也就是說，能沿著所述平面移動的所述承載台1可以通過包含(或連接於)一移動機構(圖略，如：馬達與線性滑軌)，而相對於所述晶粒頂出器3與所述固晶器5移動，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述承載台1也可以保持不動，但所述晶粒頂出器3及/或所述固晶器5通過包含(或連接於)一移動機構而能移動。

所述晶粒頂出器3位於遠離所述固晶台2與所述承載台1一側(如：圖1中的所述承載台1上側)，並且所述晶粒頂出器3包含有能沿所述預定方向H運作的多個頂針31。於本實施例中，多個所述頂針31之間的間距能被維持在一預定範圍內(如：所述間距保持固定或是些微調整)，並且每個所述頂針31能獨立地運作，但本發明不以此為限。

再者，任一個所述頂針31是用來(沿所述預定方向H運作而)頂抵於所述軟膜200、進而推抵一個所述晶粒300。需說明的是，所述晶粒頂出器3所包含的所述頂針31的數量於本實施例中是以兩個來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述晶粒頂出器3所包含的所述頂針31的數量以可以是至少一個，用以頂抵於所述軟膜200、進而推抵至少一個所述晶粒300。

所述承載台攝像器4位在遠離所述承載台1與所述晶粒頂出器3的一側(如：圖1中的所述晶粒頂出器3上側)。進一步地說，所述承載台攝像器4可以依據設計需求而選擇性地配置，例如：當所述晶粒頂出器3呈至少半透明狀時，所述承載台攝像器4可以是位於所述晶粒頂出器3的正上方；或者，所述晶粒頂出器3呈非透明狀時，所述承載台攝像器4可以是位於所述晶粒頂出器3的斜上方，但本發明在此不加以限制。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述承載台攝像器4也可以與所述晶粒頂出器3位於大致相同的高度。

再者，使所述承載台攝像器4能用來偵測設置於所述軟膜200上的多個所述晶粒300的位置，並所述晶粒頂出器3能取得所述承載台攝像器4所測得的結果。其中，所述承載台攝像器4於本實施例中通過(呈至少半透明狀的)所述軟膜200而偵測得知設置於所述軟膜200上的多個所述晶粒300的位置，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述承載台攝像器4也可以是設置在所述承載台1與所述固晶台2之間，並通過所述承載台攝像器4與所述承載台1之間的相對移動而直接測得設置於所述軟膜200上的多個所述晶粒300的位置。

據此，所述晶粒頂出器3能夠在所述承載台攝像器4所取得的多個所述晶粒300位置的基礎上，通過所述晶粒頂出器3與所述承載台1之間的相對移動，而以多個所述頂針31推抵符合固晶要求的相對應所述晶粒300(如：多個所述頂針31推抵屬於良品的晶粒300)，但本發明不以此為限。

位於所述承載台1與所述固晶台2之間的所述固晶器5能(通過包含或連接於一移動機構而)依序於一吸取位置(如：圖1和圖2)、一校正位置(如：圖3)、及一固晶位置(如：圖4和圖5)之間移動。於本實施例中，所述固晶器5包含有一驅動部51及連接於所述驅動部51的至少一個吸取頭52，並且至少一個所述吸取頭52可以沿著所述預定方向H運作。其中，所述固晶器5通過所述驅動部51而轉動，據以改變至少一個所述吸取頭52的位置。需額外說明的是，所述固晶器5所包含的至少一個所述吸取頭52的數量於本實施例中是以一個來說明，但本發明不以此為限。

更詳細地說，如圖1和圖2所示，當所述固晶器5位於所述吸取位置時，所述吸取頭52面向所述晶粒頂出器3(的多個所述頂針31)，並且任一個所述頂針31沿所述預定方向H反覆運作而將多個所述晶粒300推抵向所述吸取頭52，以使所述吸取頭52能通過重力及其吸力而固持多個所述晶粒300。

再者，如圖3所示，當所述固晶器5位於所述校正位置時，所述吸取頭52面向所述校正模組6，並且所述校正模組6用來調整所述吸取頭52所固持的多個所述晶粒300至一預定排列位置。其中，所述固晶器5自所述吸取位置移動至所述校正位置時，所述吸取器52較佳是未有任何轉動。

更詳細地說，所述校正模組6於本實施例中包含有一校正攝像器61及電性耦接於所述校正攝像器61的一校正器62(如：機械手臂或吸嘴)。所述校正攝像器61面向位於所述校正位置的所述吸取頭52及其所固持的多個所述晶粒300，用以偵測設置於所述軟膜200上的多個所述晶粒300的位置，並且所述固晶器5能取得所述校正攝像器61所測得的結果。所述校正器62鄰近於所述固晶器5，並且所述校正器62能夠在所述校正攝像器61所取得的多個所述晶粒300位置的基礎上，通過接觸並調整所述吸取頭52所固持的多個所述晶粒300至所述預定排列位置。

需說明的是，所述校正攝像器61於本實施例中是位於所述校正器62的上側，但所述校正攝像器61的位置可以依據設計需求而選擇性地配置。舉例來說：當所述校正器62呈至少半透明狀時，所述校正攝像器61可以是位於所述校正器62的正上方；或者，所述校正器62呈非透明狀時，所述校正器62可以在所述校正攝像器61偵測結束後在移動至其正下方，或者所述校正攝像器61可以是位於所述校正器62的斜上方，但本發明在此不加以限制。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述校正攝像器61也可以與所述校正器62位於大致相同的高度。

再者，如圖3至圖5所示，當所述固晶器5自所述校正位置移動至所述固晶位置時，所述吸取器52(能通過所述驅動部51而)旋轉180度；也就是說，當所述固晶器5位於所述固晶位置時，所述吸取頭52自面向所述晶粒頂出器3旋轉180度，進而面向所述固晶台2。當所述固晶器5位於所述固晶位置時，所述吸取頭52面向所述固晶台2，並且所述吸取頭52能用來將其所固持且被所述校正模組6調整後的多個所述晶粒300(通過所述驅動部51而沿所述預定方向H)同步設置於所述固晶台2上。

更詳細地說，所述固晶台攝像器7於本實施例中是位於所述固晶台2的上側，但所述固晶台攝像器7的位置可以依據設計需求而選擇性地配置。所述固晶台攝像器7面向位於所述固晶台2，用以提供所述吸取頭52所需將多個所述晶粒300固定的所述固晶台2位置。也就是說，所述固晶器5能依據所述固晶台攝像器7所提供的資訊，而使得所述吸取頭52將其所固持且位於所述預定排列位置的多個所述晶粒300同步設置於所述固晶台2的預定位置上。

據此，本實施例所公開的晶粒固晶裝置100，其通過所述承載台1、所述固晶台2、所述晶粒頂出器3、及所述固晶器5之間的結構搭配，以使得所述固晶器5能夠有效地利用重力及其吸力而固持多個所述晶粒300，進而在所述承載台1與所述固晶台2之間實現多個所述晶粒300的巨量轉移效果，因而能符合現今越來越大量的晶粒固晶作業的要求。其中，所述晶粒頂出器3及所述固晶器5可以依據所述承載台攝像器4所取得的多個所述晶粒300位置而做相對應個別調整，據以使所述晶粒頂出器3能夠精準地頂出相對應晶粒300，並使所述固晶器5能夠精準地接收相對應晶粒300。

再者，所述晶粒固晶裝置100還設有所述校正模組6，據以使得多個所述晶粒300在被所述固晶器5設置在所述固晶台2之前，能夠通過所述校正模組6來使多個所述晶粒300可以被微調至所述預定排列位置，據以實現高精度固晶作業的要求。

此外，所述晶粒固晶裝置100於本實施例中是以所述承載台1與所述固晶台2是以搭配於一個所述晶粒頂出器3與一個所述固晶器5來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述承載台1與所述固晶台2也可以劃分為多個區域，並且每個所述區域是搭配於一個所述晶粒頂出器3與一個所述固晶器5。

[實施例二]

請參閱圖6至圖10所示，其為本發明的實施例二。由於本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例與上述實施例一的差異大致說明下：

於本實施例中，所述晶粒頂出器3所包含的所述頂針31的數量是以兩個來說明，並且每個所述頂針31能獨立地運作；而所述固晶器5所包含的所述吸取頭52的數量進一步限定為兩個，但本發明不受限於此。

更詳細地說，由於位於所述軟膜200上且符合固晶要求而將被轉移至所述固晶台2的相對應任兩個所述晶粒300(如：屬於良品的晶粒300)，其在所述軟膜200上的位置可能是非為彼此相鄰設置。據此，為使所述晶粒固晶裝置100能夠具備有較佳的運作效能，所述晶粒固晶裝置100可以具有下述條件的至少其中一個，但本發明不以此為限。

所述晶粒頂出器3能夠調整兩個所述頂針31之間的間距G31，並且兩個所述頂針31之間的所述間距G31較佳是能夠被調整為固持於所述承載台1的相鄰兩個所述晶粒300之間的間距G300的N倍(N為正整數)，據以利於兩個所述頂針31能夠同步推抵位於所述軟膜200上的任兩個所述晶粒300。舉例來說，當N等於1時，兩個所述頂針31用來同步推抵相鄰的兩個所述晶粒300；但N不等於1時，兩個所述頂針31則是用來同步推抵不相鄰的兩個所述晶粒300。

再者，所述固晶器5能夠調整兩個所述吸取頭52之間的間距 G52。其中，如圖6所示，位於所述吸取位置的兩個所述吸取頭52之間的所述間距G52對應於(如：大致等於)兩個所述頂針31之間的所述間距G31，並且兩個所述吸取頭52分別用來承接兩個所述頂針31(反覆運作)所推抵的多個所述晶粒300。

如圖6和圖10所示，位於所述固晶位置的兩個所述吸取頭52之間的所述間距G52可以是不同於兩個所述頂針31之間的所述間距G31(如：位於所述固晶位置的兩個所述吸取頭52之間的所述間距G52大致等於位於所述軟膜200上的任兩個所述晶粒300之間的所述間距G300)，據以使所述吸取頭52能用來將其所固持的多個所述晶粒300依循預定規則同步設置於所述固晶台2上。

[實施例三]

請參閱圖11和圖12所示，其為本發明的實施例二。由於本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例與上述實施例一的差異大致說明下：

於本實施例中，所述晶粒固晶裝置100所包含的所述固晶器5的數量可以是兩個，並且兩個所述固晶器5分別位於所述吸取位置、所述校正位置、及所述分類位置的其中兩個位置，據以使得所述晶粒固晶裝置100能夠具備有較為流暢且高效能的運作。更詳細地說，兩個所述固晶器5的其中一個移動至所述校正位置時，則兩個所述固晶器5的其中另一個則移動至所述吸取位置，據以使兩個所述固晶器5能夠同步維持在運作狀態，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述晶粒固晶裝置100所包含的所述固晶器5的數量也可以是三個，其分別位於所述吸取位置、所述校正位置、及所述分類位置，據以實現同步運作的效果。

[本發明實施例的技術效果]

進一步地說，本發明實施例所公開的晶粒固晶裝置，其還設有所述校正模組，據以使得多個所述晶粒在被所述固晶器設置在所述固晶台之前，能夠通過所述校正模組來使多個所述晶粒可以被微調至所述預定排列位置，據以實現高精度固晶作業的要求。

再者，於本發明實施例所公開的晶粒固晶裝置中，所述晶粒頂出器能夠在所述承載台攝像器所取得的多個所述晶粒位置的基礎上，通過所述晶粒頂出器與所述承載台之間的相對移動，而以多個所述頂針推抵符合固晶要求的相對應所述晶粒(如：多個所述頂針推抵屬於良品的晶粒)。

另外，本發明實施例所公開的晶粒固晶裝置，其還能通過各個構件之間的結構搭配設計(如：兩個所述頂針之間的所述間距能夠被調整為固持於所述承載台的相鄰兩個所述晶粒之間的間距的N倍；位於所述吸取位置的兩個所述吸取頭之間的所述間距對應於兩個所述頂針之間的所述間距；位於所述固晶位置的兩個所述吸取頭之間的所述間距不同於兩個所述頂針之間的所述間距)，以具備有較佳的運作效能。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。