TWI806798B - 晶粒接合設備 - Google Patents

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Abstract

晶粒接合設備包括：框架，以一定面積提供；第一裝載部，位於框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒；水平驅動部，與第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置；第一傳送模組，從第一裝載部把持料盒而將料盒沿著第一方向傳送並從料盒將第一基板投放到索引部；第二裝載部，與水平驅動部相鄰配置並保管與第一基板不同類型的第二基板；第二傳送模組，從第二裝載部把持第二基板而將第二基板傳送到索引部；基板傳送模組，將位於索引部的第一基板或者第二基板沿著與第一方向垂直的第二方向傳送；晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到第一基板或者第二基板；以及卸載部，排出接合有晶粒的第一基板或者第二基板。

Description

晶粒接合設備
本發明涉及將不同類型的接合都能夠執行的晶粒接合設備。
通常，半導體元件可以通過重複執行一系列製造工藝而形成於用作半導體基板的矽晶圓上，如上述那樣形成的半導體元件可以通過切片工藝和接合工藝以及封裝工藝而製造成半導體封裝體。
接合工藝將從完成工藝處理的晶圓單個化的晶粒（Die）安裝到基板（例如：PCB（Printed Circuit Board））的工藝。隨著半導體晶片的種類多種多樣，接合方式（接合模式）也變得多種多樣。接合方式可以根據半導體晶片的規格（例如：基板、厚度、引線）來確定。
通常，與特定接合方式對應的接合設備單獨存在。即，在半導體晶片製造商立場上需要根據接合方式而分別具備接合設備，此情況下半導體晶片的製造費用會增加。與此相反，在能夠用一個設備執行諸多接合方式的情況下，半導體晶片製造商可以節省製造費用。
因此，本發明的實施例提供能夠將彼此不同的接合方式都執行的晶粒接合設備。
本發明的解決課題不限於以上提及的課題，本領域技術人員能夠從下面的記載明確地理解未提及的其它解決課題。
根據本發明的晶粒接合設備包括：框架，以一定面積提供；第一裝載部，位於所述框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒；水平驅動部，與所述第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置；第一傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合，並從所述第一裝載部把持所述料盒而將所述料盒沿著所述第一方向傳送並從所述料盒將所述第一基板投放到索引部；第二裝載部，與所述水平驅動部相鄰配置並保管與所述第一基板不同類型的第二基板；第二傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合並從所述第二裝載部把持所述第二基板而將所述第二基板傳送到所述索引部；基板傳送模組，將位於所述索引部的所述第一基板或者所述第二基板沿著與所述第一方向垂直的第二方向傳送；晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板；以及卸載部，排出接合有所述晶粒的所述第一基板或者所述第二基板。
根據本發明，所述第一裝載部包括：料盒裝載部，保管承載有所述第一基板的料盒並通過傳送帶使所述料盒朝向所述第一傳送模組移動；以及料盒卸載部，從所述第一傳送模組收取並保管將所述第一基板全部搬出的料盒。
根據本發明，所述第一傳送模組包括：第一水平驅動部件，結合於所述水平驅動部而構成為能夠沿著所述第一方向移動；第一夾鉗，結合於所述第一水平驅動部件，並包括用於把持所述料盒的一對手單元；第一垂直驅動部件，使所述第一夾鉗上升或者下降；以及推杆，將承載在所述料盒中的所述第一基板朝向所述索引部推出。
根據本發明，所述第二基板在所述第二裝載部中沿著垂直方向層疊並保管，在所述第二基板之間配置用於防止接觸引起的損傷的片材。
根據本發明，所述第二傳送模組包括：第二水平驅動部件，結合於所述水平驅動部而構成為沿著所述第一方向移動；第二夾鉗，結合於所述第二水平驅動部件而把持所述第二基板；以及第二垂直驅動部件，使所述第二夾鉗上升或者下降。
根據本發明，所述基板傳送模組包括：導向部件，沿著所述第二方向配置並引導所述第一基板或者所述第二基板的移動；以及基板夾鉗，把持所述第一基板或者所述第二基板的側部並構成為沿著所述導向部件移動。
根據本發明，所述晶粒接合模組包括：晶粒傳送單元，拾取並傳送所述晶粒；晶粒台，構成為能夠沿著所述第二方向移動，並構成為能夠從所述晶粒傳送單元安放所述晶粒；以及接合單元，構成為從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板上。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜執行的第一接合模式時，構成為所述第一傳送模組安裝於所述水平驅動部而所述第二傳送模組從所述水平驅動部分離。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，構成為所述第二傳送模組安裝於所述水平驅動部而所述第一傳送模組從所述水平驅動部分離。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，在所述第二基板的上方塗布所述糊狀黏接物質的黏接物質塗布單元在所述基板傳送模組中安裝於輸送所述第二基板的路徑。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，用於對配置於所述第二基板之間的片材進行回收的片材回收容器安裝於所述第二傳送模組的移動路徑。
根據本發明的晶粒接合設備包括：框架，以一定面積提供；第一裝載部，位於所述框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒；水平驅動部，與所述第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置；第一傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合，並從所述第一裝載部把持所述料盒而將所述料盒沿著所述第一方向傳送並從所述料盒將所述第一基板投放到索引部；第二裝載部，與所述水平驅動部相鄰配置並保管與所述第一基板不同類型的第二基板；第二傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合並從所述第二裝載部把持所述第二基板而將所述第二基板傳送到所述索引部；基板傳送模組，將位於所述索引部的所述第一基板或者所述第二基板沿著與所述第一方向垂直的第二方向傳送；晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板；卸載部，排出接合有所述晶粒的所述第一基板或者所述第二基板；以及控制器，根據所述晶粒的接合方式而控制成所述第一基板和所述第二基板中的一個裝載到所述索引部。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜執行的第一接合模式時，所述控制器控制成所述第一傳送模組將所述第一基板傳送到所述索引部。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，所述控制器控制成所述第二傳送模組將所述第二基板傳送到所述索引部。
根據本發明，用於在所述第二基板上塗布所述糊狀黏接物質的黏接物質塗布單元在所述基板傳送模組中以能夠拆卸的方式設置於所述第二基板的傳送路徑。
根據本發明，在所述第二裝載部中以層疊的狀態保管的所述第二基板之間介有片材，為了廢棄所述片材而保管所述片材的片材回收容器安裝於所述第二傳送模組的移動路徑。
根據本發明，所述第二傳送模組構成為將所述片材把持而投放到片材回收容器。
根據本發明的晶粒接合設備包括：框架，以一定面積提供；第一裝載部，位於所述框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒；水平驅動部，與所述第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置；第一傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合，並從所述第一裝載部把持所述料盒而將所述料盒沿著所述第一方向傳送並從所述料盒將所述第一基板投放到索引部；第二裝載部，與所述水平驅動部相鄰配置並保管與所述第一基板不同類型的第二基板；第二傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合並從所述第二裝載部把持所述第二基板而將所述第二基板傳送到所述索引部；基板傳送模組，將位於所述索引部的所述第一基板或者所述第二基板沿著與所述第一方向垂直的第二方向傳送；晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板；卸載部，排出接合有所述晶粒的所述第一基板或者所述第二基板；以及控制器，根據所述晶粒的接合類型而控制成所述第一基板和所述第二基板中的一個裝載到所述索引部。所述晶粒接合模組包括：晶粒傳送單元，拾取並傳送所述晶粒；晶粒台，構成為能夠沿著所述第二方向移動，並被安放所述晶粒；以及接合單元，構成為從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板上。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜執行的第一接合模式時，所述晶粒台移動到與所述晶圓相鄰的第一晶粒台位置，所述晶粒傳送單元將所述晶粒傳送到所述晶粒台，所述接合單元從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第一基板。
根據本發明，當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，所述晶粒台移動到與所述晶圓隔開的第二晶粒台位置，所述接合單元從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第二基板。
根據本發明，使水平驅動部根據接合類型將第一裝載部或者第二裝載部選擇性地安裝或驅動，從而能夠在一個晶粒接合設備中執行彼此不同方式的接合。
本發明的效果不限於以上提及的效果，本領域技術人員能夠從下面的記載明確地理解未提及的其它效果。
以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施例，以使得本發明所屬技術領域中具有通常知識的人能夠容易地實施。本發明可以以各種不同方式實現，不限於在此說明的實施例。
為了清楚地說明本發明，省略了與說明無關的部分，貫穿說明書整體對相同或類似的構成要件標注相同的附圖標記。
另外，在多個實施例中，對具有相同結構的構成要件，使用相同的附圖標記來僅說明代表性實施例，在其餘的其它實施例中僅說明與代表性實施例不同的結構。
在說明書整體中，當表述某部分與其它部分“連接（或者結合）”時，其不僅是“直接連接（或者結合）”的情況，還包括將其它部件置於中間“間接連接（或者結合）”的情況。另外，當表述某部分“包括”某構成要件時，只要沒有特別相反記載，其意指可以還包括其它構成要件而不是排除其它構成要件。
只要沒有不同地定義，包括技術或科學術語在內在此使用的所有術語具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識的人一般所理解的含義相同的含義。在通常使用的詞典中定義的術語之類的術語應解釋為具有與相關技術文脈上具有的含義一致的含義，只要在本申請中沒有明確定義，不會理想性或過度地解釋為形式性含義。
晶粒接合設備是將從完成工藝處理的晶圓單個化的晶粒（Die）接合到基板（例如：PCB（Printed Circuit Board）、引線框架（Lead Frame））的設備。晶粒接合設備收取通過切片（Dicing）以晶粒單位單個化的晶圓和收納有基板的料盒（或者棧容器），從晶圓拾取晶粒並將其接合到基板後，將完成接合的基板排出到外部。
另一方面，晶粒接合方式可以按照半導體晶片的種類而不同。例如，適用於半導體記憶體（例如：DRAM）和邏輯半導體（例如：處理器）的晶粒接合方式可以彼此不同。
例如，如圖1所示，可以是，在以晶粒D單位單個化的晶圓的下方附著晶粒黏接膜（Die Attach Film）DAF（a），通過晶粒黏接膜DAF將晶粒D附著到基板S1（b）。
另外，如圖2所示，向晶粒接合設備1投放基板S2（a），在基板S2上塗布糊狀黏接物質（例如：環氧樹脂（Epoxy））E（b），晶粒D通過糊狀黏接物質E附著在基板S2上（c）。
在本文中，如圖1那樣使用晶粒黏接膜DAF的接合方式稱為第一接合模式，如圖2那樣使用糊狀黏接物質E的接合方式稱為第二接合模式。在本文中，作為接合方式，舉例說明2種方式（第一接合模式和第二接合模式），但本發明的範圍不限於特定接合方式，本發明的範圍包括能夠將各種接合方式通用地執行的晶粒接合設備。
當執行使用晶粒黏接膜DAF的接合的設備和執行使用糊狀黏接物質E的接合的設備分別存在時，在半導體晶片製造商的立場上具有需要將兩種設備都具備的負擔。
根據本發明，可以將使用晶粒黏接膜DAF的接合（第一接合模式）以及使用糊狀黏接物質E的接合（第二接合模式）用一個設備執行，因此使得能夠更有效地運作半導體製造系統。
以下，更具體地說明根據本發明的晶粒接合設備。
圖3示出根據本發明的能夠適用彼此不同類型的接合方式的晶粒接合設備的概要佈局。
根據本發明的晶粒接合設備1包括以一定面積提供的框架10、位於框架10的一側並保管承載有多個第一基板S1的料盒M1的第一裝載部20、與第一裝載部20相鄰並沿著第一方向（Y方向）配置的水平驅動部30、與水平驅動部30以能夠拆卸的方式結合並從第一裝載部20把持料盒M1沿著第一方向（Y方向）傳送且從料盒M1將第一基板S1投放到索引部LZ的第一傳送模組25、與水平驅動部30相鄰配置並保管與第一基板S1不同類型的第二基板S2的第二裝載部40、與水平驅動部30以能夠拆卸的方式結合並從第二裝載部40把持第二基板S2向索引部LZ傳送的第二傳送模組50、將位於索引部LZ的第一基板S1或者第二基板S2沿著與第一方向（Y方向）垂直的第二方向（X方向）傳送的基板傳送模組60、將從晶圓W單個化的晶粒D接合到第一基板S1或者第二基板S2的晶粒接合模組70以及排出接合有晶粒D的第一基板S1或者第二基板S2的卸載部80。另外，雖未圖示，可以具備用於控制晶粒接合設備1的工作的控制器。
當製造彼此不同類型的半導體封裝體時，可以使用在第一基板S1（例如：PCB）塗布糊狀黏接物質（例如：環氧樹脂）並將晶粒D附著到第一基板S1的接合方式（第一接合模式）和在與第一基板S1不同形態的第二基板S2（例如：引線框架）上將附著有晶粒黏接膜DAF的晶粒D直接附著的接合方式（第二接合模式）。
根據本發明的晶粒接合設備1可以將第一接合模式和第二接合模式都支援，也可以根據需要通過簡單的組裝以及拆解構成為第一接合模式的專用設備或者第二接合模式的專用設備。
例如，當在第一接合模式下工作時，第一傳送模組25工作而從保管在第一裝載部20中的料盒M1收取第一基板S1並傳送到裝載位置，第一基板S1通過基板傳送模組60移動的同時通過塗布單元65將糊狀黏接物質E塗布到第一基板S1上。塗布糊狀黏接物質E後，在第一基板S1上接合晶粒D。
當在第二接合模式下工作時，第二傳送模組50工作而將層疊有第二裝載部40的第二基板S2向裝載位置傳送，第二基板S2通過基板傳送模組60移動的同時通過晶粒接合模組70在第二基板S2上接合晶粒D。
晶粒接合設備1可以以第一接合模式和第二接合模式中的一個模式工作，接合模式可以彼此切換。
根據本發明的實施例，第一裝載部20可以包括保管承載有第一基板S1的料盒M1並通過傳送帶212使料盒M1朝向第一傳送模組250移動的料盒裝載部210以及將搬出所有第一基板S1的料盒M1從第一傳送模組250收取並保管的料盒卸載部220。
如圖4以及圖5所示，第一裝載部20可以位於框架10的側部，可以構成為為了搬入以及搬出料盒M1而開放的形態。保管收納有第一基板S1的料盒M1的料盒裝載部210配置於下方，在料盒裝載部210的上方配置用於保管已排出第二基板S1的料盒M1的料盒卸載部220。
水平驅動部30可以在框架10內部與第一裝載部20相鄰設置，提供第一傳送模組25以及第二傳送模組50的移動路徑。水平驅動部30包括提供用於第一傳送模組25移動的路徑的第一導向部件310以及提供用於第二傳送模組50移動的路徑的第二導向部件320。可以是，第一導向部件310和第二導向部件320彼此相鄰配置，第一導向部件310位於框架10的外側部向，第二導向部件320位於框架10的內側方向。第一導向部件310可以由沿著垂直方向（Z方向）配置的一對導向部件310a、310b構成。第一導向部件310可以沿著第一方向（Y方向）固定設置於框架10的壁。
第一傳送模組25可以與第一導向部件310以能夠拆卸的方式結合，並沿著水平驅動部30的第一導向部件310移動。第一傳送模組25可以當在第一基板S1上執行接合時安裝於第一導向部件310而工作，並當在第二基板S2上執行接合時不工作或從第一導向部件310去除。
第一傳送模組25包括結合於水平驅動部30而構成為能夠沿著第一方向（Y方向）移動的第一水平驅動部件251、結合於第一水平驅動部件251並包括用於把持料盒M1的一對手單元252a、252b的第一夾鉗252、使第一夾鉗252上升或者下降的第一垂直驅動部件253以及將承載在料盒M1中的第一基板S1朝向裝載位置推出的推杆254。
第一水平驅動部件251可以安裝於第一導向部件310，並可以沿著第一導向部件310在第一方向（Y方向）上移動。第一水平驅動部件251可以包括與第一導向部件310結合而能夠移動的線性電機。
第一夾鉗252結合於第一水平驅動部件251而沿著第一方向（Y方向）移動，並構成為能夠把持料盒M1。第一夾鉗252可以包括支承料盒M1的下方的下手252a、接觸於料盒M1的上方的上手252b以及用於使上手252b相對於下手252a上升或者下降的升降軸252c。上手252b可以沿著升降軸252c相對於下手252a上升或者下降，上手252b的升降可以通過油壓或者氣壓氣缸來實現。另一方面，在下手252a以及上手252b中可以安裝能夠降低當與料盒M1接觸時產生的衝擊以及摩擦的緩衝部件。
第二裝載部40保管沿著垂直方向（Z方向）層疊狀態的第二基板S2。第二裝載部40可以構成為具有能夠保管第二基板S2的形狀的箱形態。第二基板S2可以以彼此層疊的狀態保管於第二裝載部40，在第二基板S2之間配置用於防止因接觸所產生的損傷的片材。
第二傳送模組50包括結合於水平驅動部30而構成為沿著第一方向（Y方向）移動的第二水平驅動部件510、結合於第二水平驅動部件510而把持第二基板S2的第二夾鉗520以及使第二夾鉗520上升或者下降的第二垂直驅動部件530。第二水平驅動部件510的一部分結合於第二導向部件320而構成為能夠在第一方向（Y方向）上移動，第二水平驅動部件510的一部分結合於第二垂直驅動部件530。第二垂直驅動部件530結合於第二水平驅動部件510而構成為能夠與第二水平驅動部件510沿著第一方向（Y方向）一起移動並且在垂直方向（Z方向）上移動。第二夾鉗520結合於第二垂直驅動部件530，並構成為能夠在Y方向以及Z方向上移動且把持第二基板S2。
第二夾鉗520可以通過真空吸附方式把持第二基板S2。第二夾鉗520包括固定結合於第二垂直驅動部件530的間距調節板525、通過緊固部件522A、522B安裝於間距調節板525的一對夾鉗板523A、523B以及結合於夾鉗板523A、523B而構成為吸附第二基板S2的吸附部件524A、524B。參照圖6以及圖7，在間距調節板525形成一對槽521A、521B，螺栓形態的緊固部件522A、522B插入到各個槽521A、521B。另外，在夾鉗板523A、523B也形成槽526A、526B，緊固部件522A、522B構成為貫通間距調節板525的槽521A、521B和夾鉗板523A、523B的槽526A、526B。於是，可以通過緊固部件522A、522B的位置調節來調節夾鉗板523A、523B的位置以及間距，夾鉗板523A、523B的位置以及間距可以調節成與第二基板S2的形狀以及尺寸符合。貫通夾鉗板523A、523B的槽526A、526B來結合的吸附部件524A、524B可以通過對第二基板S2施加或解除真空壓力來拾取或放置第二基板S2。
第二傳送模組50可以從第二裝載部40拾取第二基板S2而將其向索引部LZ傳送，之後可以拾取配置於第二基板S2之間的片材P而將其放置到片材回收容器55。片材回收容器55位於第二夾鉗520的移動路徑，為了廢棄配置於第二基板S2之間的片材P而臨時保管片材P。
通過第一傳送模組25或者第二傳送模組50傳送到索引部LZ的第一基板S1或者第二基板S2可以通過基板傳送模組60在第二方向（X方向）上移動，晶粒接合模組70可以在第二基板S2上接合晶粒D。基板傳送模組60可以包括沿著第二方向X配置並引導第一基板S1或者第二基板S2移動的導向部件62以及構成為把持第一基板S1或者第二基板S2的側部並沿著62移動的基板夾鉗64。
另一方面，在基板傳送模組60中可以配置用於在第一基板S1或者第二基板S2所移動的路徑的一部分塗布糊狀黏接物質E的黏接物質塗布單元65。黏接物質塗布單元65也可以根據需要而不工作或去除。構成為，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在晶圓W的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，黏接物質塗布單元65可以不工作或去除，當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，黏接物質塗布單元65在第二基板S2上塗布糊狀黏接物質E。
針對通過基板傳送模組60傳送的第一基板S1或者第二基板S2，可以通過晶粒接合模組70執行晶粒接合。晶粒接合模組70包括拾取並傳送晶粒D的晶粒傳送單元72、構成為能夠沿著第二方向（X方向）移動並構成為能夠被從晶粒傳送單元72安放晶粒D的晶粒台74以及構成為從晶圓W或者晶粒台74拾取晶粒D並將其接合到第一基板S1或者第二基板S2上的接合單元76。另一方面，可以配置從下方檢查晶粒D的狀態的影像檢查單元78。
根據本發明，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在晶圓W的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，可以是，晶粒台74移動到與晶圓W相鄰的第一晶粒台位置P1，晶粒傳送單元72將晶粒D傳送到晶粒台74，接合單元76從晶粒台74拾取晶粒D並將其接合到第一基板S1。當使用晶粒黏接膜DAF來接合晶粒D時，將晶粒D接合到第一基板S1的時間比從晶圓W拾取晶粒D的時間相對長。因此，晶粒傳送單元72將晶粒D臨時承載到晶粒台74後接合單元76從晶粒台74拾取晶粒D並將其接合到第一基板S1，使得接合單元76的移動距離變短，所以對於每單位時間處理量來說有效。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，構成為，晶粒台74移動到與晶圓W隔開的第二晶粒台位置P2，接合單元76從晶粒台74拾取所述晶粒並將其接合到第二基板S2。使用糊狀黏接物質E的第二接合模式是在接合尺寸非常小的晶粒D時使用，尺寸非常小的晶粒D難以安放到晶粒台74，因此優選的是不經由晶粒台74來接合。因此，接合單元76直接從晶圓W拾取晶粒D並將其接合到第二基板S2，在此，可以去除晶粒傳送單元72而晶粒台74在第二方向（X方向）上後退。
通過晶粒接合模組70完成接合的第一基板S1或者第二基板S2傳送到卸載部80。可以是，完成接合的第一基板S1或者第二基板S2收納到料盒M2，完成收納的料盒M2保管到卸載部80後通過85另外的輸送裝置排出到外部。
晶粒接合設備1可以通過稍微的改裝構成為使用晶粒黏接膜DAF的第一接合模式的專用設備，或構成為使用糊狀黏接物質E的第二接合模式的專用設備。
例如，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，可以構成為裝載部20安裝於框架10，第一傳送模組25安裝於水平驅動部30，第二傳送模組50從水平驅動部30分離。另外，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，片材回收容器55和黏接物質塗布單元65可以從晶粒接合設備1去除。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，如圖8所示，第一傳送模組25安裝於水平驅動部30。之後，第一傳送模組25移動到承載有料盒M1的料盒裝載部210而把持料盒M1（圖9），第一傳送模組25以把持料盒M1的狀態傳送到基板投放口（圖10），使用推杆254將承載在料盒M1中的第一基板S1推入到索引部LZ（圖11）。之後，將基板夾鉗64以把持的狀態沿著導向部件62移動而將第一基板S1傳送到晶粒接合模組70，通過晶粒接合模組70在第一基板S1上接合晶粒D（圖12）。在此，可以是，晶粒傳送單元72將晶粒D一次性拾取而將其安放到晶粒台74，接合單元76拾取位於晶粒台74的晶粒D而將其接合到第一基板S1上。在此，晶粒台74可以位於與晶圓W相鄰的第一晶粒台位置P1。之後，完成接合的第一基板S1以承載於卸載部80的料盒M2中的狀態排出。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，可以構成為第二傳送模組50安放於水平驅動部30而第一傳送模組25從水平驅動部分離。另外，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，片材回收容器55和黏接物質塗布單元65可以在基板傳送模組60中安裝於輸送第二基板S2的路徑。另外，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，用於對配置於第二基板S2之間的片材進行回收的片材回收容器55可以安裝於第二傳送模組50的移動路徑。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，如圖13所示，可以去除裝載部20和第一傳送模組25。為了在第二基板S2接合晶粒D，第二傳送模組50移動到第二裝載部40而把持第二基板S2（圖14），並以把持第二基板S2的狀態移動到索引部LZ（圖15）。之後，基板夾鉗64把持第二基板S2（圖16），基板夾鉗64以把持第二基板S2的狀態沿著第二方向（X方向）移動，將第二基板S2傳送到晶粒接合模組70。另一方面，安裝於基板S2的傳送路徑中的黏接物質塗布單元65在第二基板S2的接合位置塗布糊狀黏接物質E。另外，第二傳送模組50拾取配置於第二基板S2之間的片材P而將其放置於片材回收容器55。完成塗布糊狀黏接物質E的第二基板S2傳送到晶粒接合模組70，晶粒接合模組70拾取晶粒D而在第二基板S2接合晶粒D。在此，可以是，晶粒D通過接合單元76立即接合到第二基板S2，去除晶粒傳送單元72，晶粒台74沿著第二方向（X方向）移動到第二晶粒台位置P2。
如前述那樣，共同使用水平驅動部30且選擇性地安裝第一傳送模組25和第二傳送模組50，從而晶粒接合設備1能夠構成為使用晶粒黏接膜DAF的第一接合模式的專用設備，或構成為使用糊狀黏接物質E的第二接合模式的專用設備。
另外，晶粒接合設備1可以用作支援使用晶粒黏接膜DAF的第一接合模式和使用糊狀黏接物質E的第二接合模式的共用設備。即，可以在第一傳送模組25和第二傳送模組50都安裝於水平驅動部30的狀態下，控制器根據設定的接合模式來控制各模組。即，根據本發明，控制器可以根據晶粒D的接合方式而控制成第一基板S1和第二基板S2中的一個裝載到索引部LZ。
根據本發明的晶粒接合設備1包括以一定面積提供的框架10、位於框架10的一側並保管承載有多個第一基板S1的料盒M1的第一裝載部20、與第一裝載部20相鄰並沿著第一方向（Y方向）配置的水平驅動部30、與水平驅動部30以能夠拆卸的方式結合並從第一裝載部20把持料盒M1沿著第一方向（Y方向）傳送且從料盒M1將第一基板S1投放到索引部LZ的第一傳送模組25、與水平驅動部30相鄰配置並保管與第一基板S1不同類型的第二基板S2的第二裝載部40、與水平驅動部30以能夠拆卸的方式結合並從第二裝載部40把持第二基板S2向索引部LZ傳送的第二傳送模組50、將位於索引部LZ的第一基板S1或者第二基板S2沿著與第一方向（Y方向）垂直的第二方向（X方向）傳送的基板傳送模組60、將從晶圓W單個化的晶粒D接合到第一基板S1或者第二基板S2的晶粒接合模組70、將接合有晶粒D的第一基板S1或者第二基板S2排出的卸載部80以及根據晶粒D的接合方式而控制成第一基板S1和第二基板S2中的一個裝載到索引部LZ的控制器。
根據本發明，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在晶圓W的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，控制器可以控制成第一傳送模組25將第一基板S1傳送到索引部LZ。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，控制器可以控制成第二傳送模組50將第二基板S2傳送到索引部LZ。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，用於在第二基板S2上塗布糊狀黏接物質E的黏接物質塗布單元65可以在基板傳送模組60中以能夠拆卸的方式設置於第二基板S2的傳送路徑。
在第二裝載部40中以層疊的狀態保管的第二基板S2之間介有片材P，為了廢棄片材P而進行保管的片材回收容器55安裝於第二傳送模組50的移動路徑。第二傳送模組50可以構成為將第二基板S2之間的片材P把持並投放到片材回收容器55。
如前面所說明那樣，可以根據晶粒D的接合方式來變更晶粒接合模組70的結構以及工作方法。
根據本發明的晶粒接合設備1包括以一定面積提供的框架10、位於框架10的一側並保管承載有多個第一基板S1的料盒M1的第一裝載部20、與第一裝載部20相鄰並沿著第一方向（Y方向）配置的水平驅動部30、與水平驅動部30以能夠拆卸的方式結合並從第一裝載部20把持料盒M1沿著第一方向（Y方向）傳送且從料盒M1將第一基板S1投放到索引部LZ的第一傳送模組25、與水平驅動部30相鄰配置並保管與第一基板S1不同類型的第二基板S2的第二裝載部40、與水平驅動部30以能夠拆卸的方式結合並從第二裝載部40把持第二基板S2向索引部LZ傳送的第二傳送模組50、將位於索引部LZ的第一基板S1或者第二基板S2沿著與第一方向（Y方向）垂直的第二方向（X方向）傳送的基板傳送模組60、將從晶圓W單個化的晶粒D接合到所述第一基板S1或者第二基板S2的晶粒接合模組70以及根據晶粒D的接合類型而控制成第一基板S1和第二基板S2中的一個裝載到索引部LZ的控制器。晶粒接合模組70包括將晶粒D拾取並傳送的晶粒傳送單元72、構成為能夠沿著第二方向（X方向）移動且被安放晶粒D的晶粒台74以及構成為從晶粒台74拾取晶粒D而將其接合到第一基板S1或者第二基板S2上的接合單元76。
根據本發明，當晶粒接合設備1的接合模式是通過附著在晶圓W的背面上的晶粒黏接膜DAF執行的第一接合模式時，可以是，晶粒台74移動到與晶圓W相鄰的第一晶粒台位置P1，晶粒傳送單元72將晶粒D傳送到晶粒台74，接合單元76從晶粒台74拾取晶粒D並將其接合到第一基板S1。當使用晶粒黏接膜DAF來接合晶粒D時，將晶粒D接合到第一基板S1的時間比從晶圓W拾取晶粒D的時間相對長。因此，晶粒傳送單元72將晶粒D臨時承載到晶粒台74後接合單元76從晶粒台74拾取晶粒D並將其接合到第一基板S1，使得接合單元76的移動距離變短，所以對於每單位時間處理量來說有效。
當晶粒接合設備1的接合模式是通過糊狀黏接物質E執行的第二接合模式時，構成為，晶粒台74移動到與晶圓W隔開的第二晶粒台位置P2，接合單元76從晶粒台74拾取所述晶粒並將其接合到第二基板S2。使用糊狀黏接物質E的第二接合模式是在接合尺寸非常小的晶粒D時使用，尺寸非常小的晶粒D難以放到晶粒台74，因此優選的是不經由晶粒台74來接合。因此，接合單元76直接從晶圓W拾取晶粒D並將其接合到第二基板S2，在此，可以去除晶粒傳送單元72而晶粒台74在第二方向（X方向）上後退。
本實施例以及本說明書中所附的附圖只不過明確表示包括在本發明中的技術構思的一部分，顯而易見由本領域技術人員能夠在包括在本發明的說明書以及附圖中的技術構思的範圍內容易匯出的變形例和具體實施例均包括在本發明的申請專利範圍中。
因此，本發明的構思不應局限於所說明的實施例，不僅是所附的申請專利範圍，與其申請專利範圍等同或等價變形的所有構思屬於本發明構思的範疇。
1...晶粒接合設備 10...框架 20...第一裝載部 25...水準驅動部 30...水平驅動部 40...第二裝載部 50...第二傳送模組 55...片材回收容器 60...基板傳送模組 62...導向部件 64...基板夾鉗 65...塗布單元 70...晶粒接合模組 72...晶粒傳送單元 74...晶粒台 76...接合單元 78...影像檢查單元 80...卸載部 85...輸送裝置 210...料盒裝載部 212...傳送帶 220...料盒卸載部 251...第一水平驅動部件 252...第一夾鉗 252a...下手 252b...上手 252c...升降軸 253...第一垂直驅動部件 254...推杆 310...第一導向部件 310a...導向部件 310b...導向部件 320...第二導向部件 510...第二水平驅動部件 520...第二夾鉗 521A...槽 521B...槽 522A...緊固部件 522B...緊固部件 523A...夾鉗板 523B...夾鉗板 524A...吸附部件 524B...吸附部件 525...間距調節板 526A...槽 526B...槽 530...第二垂直驅動部件 D...晶粒 DAF...晶粒黏接膜 E...糊狀黏接物質 LZ...索引部 M1... 料盒 M2...料盒 P...片材 P1...第一晶粒台位置 P2...第二晶粒台位置 S1...第一基板 S2...第二基板F W...晶圓 X...方向 Y...方向 Z...方向
圖1示出使用晶粒黏接膜（Die Attach Film）的晶粒接合過程。
圖2示出使用糊狀黏接物質的晶粒接合過程。
圖3示出根據本發明的能夠適用彼此不同類型的接合方式的晶粒接合設備的概要佈局。
圖4是根據本發明的晶粒接合設備的立體圖。
圖5示出從側面觀察的晶粒接合設備的第一裝載部以及第一傳送部。
圖6示出從上方觀察的晶粒接合設備的第一傳送部以及第二傳送部。
圖7是根據本發明的晶粒接合設備中第二傳送部的立體圖。
圖8至圖12示出當適用第一接合模式時晶粒接合設備的工作過程。
圖13至圖18示出當適用第二接合模式時晶粒接合設備的工作過程。 （附圖標記說明） 1：晶粒接合設備 10：框架 20：第一裝載部 30：水平驅動部
1...晶粒接合設備 10...框架 20...第一裝載部 25...水準驅動部 30...水平驅動部 40...第二裝載部 50...第二傳送模組 55...片材回收容器 60...基板傳送模組 62...導向部件 64...基板夾鉗 65...塗布單元 70...晶粒接合模組 72...晶粒傳送單元 74...晶粒台 76...接合單元 78...影像檢查單元 80...卸載部 85...輸送裝置 LZ...索引部 M1... 料盒 M2...料盒 S1...第一基板 S2...第二基板F W...晶圓

Claims (20)

  1. 一種晶粒頂出裝置，包括：一種晶粒接合設備，包括： 框架，以一定面積提供； 第一裝載部，位於所述框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒； 水平驅動部，與所述第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置； 第一傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合，並從所述第一裝載部把持所述料盒而將所述料盒沿著所述第一方向傳送並從所述料盒將所述第一基板投放到索引部； 第二裝載部，與所述水平驅動部相鄰配置並保管與所述第一基板不同類型的第二基板； 第二傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合並從所述第二裝載部把持所述第二基板而將所述第二基板傳送到所述索引部； 基板傳送模組，將位於所述索引部的所述第一基板或者所述第二基板沿著與所述第一方向垂直的第二方向傳送； 晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板；以及 卸載部，排出接合有所述晶粒的所述第一基板或者所述第二基板。
  2. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 所述第一裝載部包括： 料盒裝載部，保管承載有所述第一基板的料盒並通過傳送帶使所述料盒朝向所述第一傳送模組移動；以及 料盒卸載部，從所述第一傳送模組收取並保管將所述第一基板全部搬出的料盒。
  3. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 所述第一傳送模組包括： 第一水平驅動部件，結合於所述水平驅動部而構成為能夠沿著所述第一方向移動； 第一夾鉗，結合於所述第一水平驅動部件，並包括用於把持所述料盒的一對手單元； 第一垂直驅動部件，使所述第一夾鉗上升或者下降；以及 推杆，將承載在所述料盒中的所述第一基板朝向所述索引部推出。
  4. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 所述第二基板在所述第二裝載部中沿著垂直方向層疊並保管， 在所述第二基板之間配置用於防止接觸引起的損傷的片材。
  5. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 所述第二傳送模組包括： 第二水平驅動部件，結合於所述水平驅動部而構成為沿著所述第一方向移動； 第二夾鉗，結合於所述第二水平驅動部件而把持所述第二基板；以及 第二垂直驅動部件，使所述第二夾鉗上升或者下降。
  6. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 所述基板傳送模組包括： 導向部件，沿著所述第二方向配置並引導所述第一基板或者所述第二基板的移動；以及 基板夾鉗，把持所述第一基板或者所述第二基板的側部並構成為沿著所述導向部件移動。
  7. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 所述晶粒接合模組包括： 晶粒傳送單元，拾取並傳送所述晶粒； 晶粒台，構成為能夠沿著所述第二方向移動，並構成為能夠從所述晶粒傳送單元安放所述晶粒；以及 接合單元，構成為從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板上。
  8. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜執行的第一接合模式時，構成為所述第一傳送模組安裝於所述水平驅動部而所述第二傳送模組從所述水平驅動部分離。
  9. 根據請求項1所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，構成為所述第二傳送模組安裝於所述水平驅動部而所述第一傳送模組從所述水平驅動部分離。
  10. 根據請求項9所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，在所述第二基板的上方塗布所述糊狀黏接物質的黏接物質塗布單元在所述基板傳送模組中安裝於輸送所述第二基板的路徑。
  11. 根據請求項9所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，用於對配置於所述第二基板之間的片材進行回收的片材回收容器安裝於所述第二傳送模組的移動路徑。
  12. 一種晶粒接合設備，包括： 框架，以一定面積提供； 第一裝載部，位於所述框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒； 水平驅動部，與所述第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置； 第一傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合，並從所述第一裝載部把持所述料盒而將所述料盒沿著所述第一方向傳送並從所述料盒將所述第一基板投放到索引部； 第二裝載部，與所述水平驅動部相鄰配置並保管與所述第一基板不同類型的第二基板； 第二傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合並從所述第二裝載部把持所述第二基板而將所述第二基板傳送到所述索引部； 基板傳送模組，將位於所述索引部的所述第一基板或者所述第二基板沿著與所述第一方向垂直的第二方向傳送； 晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板； 卸載部，排出接合有所述晶粒的所述第一基板或者所述第二基板；以及 控制器，根據所述晶粒的接合方式而控制成所述第一基板和所述第二基板中的一個裝載到所述索引部。
  13. 根據請求項12所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜執行的第一接合模式時，所述控制器控制成所述第一傳送模組將所述第一基板傳送到所述索引部。
  14. 根據請求項13所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，所述控制器控制成所述第二傳送模組將所述第二基板傳送到所述索引部。
  15. 根據請求項14所述的晶粒接合設備，其中， 用於在所述第二基板上塗布所述糊狀黏接物質的黏接物質塗布單元在所述基板傳送模組中以能夠拆卸的方式設置於所述第二基板的傳送路徑。
  16. 根據請求項15所述的晶粒接合設備，其中， 在所述第二裝載部中以層疊的狀態保管的所述第二基板之間介有片材，為了廢棄所述片材而保管所述片材的片材回收容器安裝於所述第二傳送模組的移動路徑。
  17. 根據請求項16所述的晶粒接合設備，其中， 所述第二傳送模組構成為將所述片材把持而投放到片材回收容器。
  18. 一種晶粒接合設備，包括： 框架，以一定面積提供； 第一裝載部，位於所述框架的一側並保管承載有多個第一基板的料盒； 水平驅動部，與所述第一裝載部相鄰並沿著第一方向配置； 第一傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合，並從所述第一裝載部把持所述料盒而將所述料盒沿著所述第一方向傳送並從所述料盒將所述第一基板投放到索引部； 第二裝載部，與所述水平驅動部相鄰配置並保管與所述第一基板不同類型的第二基板； 第二傳送模組，與所述水平驅動部以能夠拆卸的方式結合並從所述第二裝載部把持所述第二基板而將所述第二基板傳送到所述索引部； 基板傳送模組，將位於所述索引部的所述第一基板或者所述第二基板沿著與所述第一方向垂直的第二方向傳送； 晶粒接合模組，將從晶圓單個化的晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板；以及 控制器，根據所述晶粒的接合類型而控制成所述第一基板和所述第二基板中的一個裝載到所述索引部， 所述晶粒接合模組包括： 晶粒傳送單元，拾取並傳送所述晶粒； 晶粒台，構成為能夠沿著所述第二方向移動，並被安放所述晶粒；以及 接合單元，構成為從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第一基板或者所述第二基板上。
  19. 根據請求項18所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過附著在所述晶圓的背面上的晶粒黏接膜執行的第一接合模式時，所述晶粒台移動到與所述晶圓相鄰的第一晶粒台位置，所述晶粒傳送單元將所述晶粒傳送到所述晶粒台，所述接合單元從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第一基板。
  20. 根據請求項19所述的晶粒接合設備，其中， 當所述晶粒接合設備的接合模式是通過糊狀黏接物質執行的第二接合模式時，所述晶粒台移動到與所述晶圓隔開的第二晶粒台位置，所述接合單元從所述晶粒台拾取所述晶粒而將所述晶粒接合到所述第二基板。
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