TWM470371U - 晶片接合裝置 - Google Patents

Description

晶片接合裝置

一種晶片接合裝置，其提供一種黏合晶粒的裝置。

近年半導體製程的發展已日趨成熟，然於半導體製程中最關鍵與重要的製程係為覆晶。

現今的覆晶製程，其係切割一晶圓(Wafer)，以形成複數個晶粒(Die)，再將該些晶粒予以翻轉，並經一黏晶(Die Bond)的步驟，以使晶粒黏附於一基板。

然於黏晶的步驟中，一黏晶機的吸取模組係吸取位於一晶粒盤(Die Tray)或已切割的晶圓片上之晶粒，以視覺模組先行將晶粒取像定位，再將晶粒移動至一沾膠模組，以使晶粒沾附有黏劑，再將已具有黏劑之晶粒移動至一基板處，並放下晶粒，以使晶粒黏附於基板，而後吸取模組再由另一路徑或循原路徑回至晶粒盤的上方，以再次吸取晶粒。

承上所述，現有黏晶的步驟中，取像定位後的晶粒移動與沾膠會造成晶粒位置精度的損失，且沾膠會造成吸取模組於該步驟中停滯的情況會產生作業時間的消耗，因而造成產能的損失與製程無法突破的瓶頸，無法兼顧高精度接合品質與具有高生產效能，所以現有的黏晶機仍有尚待進步的空間。

有鑑於上述之缺點，本創作之目的在於提供一種晶片接合裝置，其利用一旋轉模組，而使至少二取放模組得以依序進行黏晶之步驟，而且不會於晶粒沾膠過程中產生任何阻礙，藉以克服產能不佳的問題，並能保持黏晶作業之流暢度。並以一視覺模組於晶粒貼附前做晶粒最終的定位以確保黏晶最佳精準度。

為了達到上述之目的，本創作之技術手段在於提供一種晶片接合裝置，其係用於黏附至少一晶粒，該晶片接合裝置包含有：一供應模組；一給料模組，其係設於供應模組的一側；一旋轉模組，係設於供應模組與給料模組之間；至少二取放模組，其係設於旋轉模組；以及一第一視覺定位模組，其係設於給料模組的上方。

於另一實施例，本創作復提供一晶片接合裝置，其係用於取放至少一晶粒，該晶片接合裝置包含有：一供應模組；一給料模組，其係設於該供應模組的一側；一旋轉模組，係設於該供應模組與該給料模組之間；至少二取放模組，其係設於該旋轉模組；以及一上下視覺定位模組，其係設於該給料模組與該旋轉模組之間。

綜合上述，本創作之晶片接合裝置，其具有下述之優點：因至少二取放模組係受到旋轉模組的連動，故於其一取放模組進行沾膠或黏設之動作時，另一取放模組得以進行吸取或沾膠之動作，而使得黏晶作業得以保持一流暢度，並能提升晶粒黏設的數量，以及縮短大量晶粒黏設的所需的時間。

第一視覺模組係能夠提高晶粒與給料模組之間定位的精準度，藉此使得黏晶作業的精度較佳，而且第一視覺模組的視野係能夠穿透晶粒，併拍攝位於晶粒另一面之記號，並垂直取得晶粒與給料模組上的基板或載板影像，藉此提升定位的精準度。

於另一實施例中，上下視覺定位模組係能夠提高晶粒與給料模組之間定位的精準度，藉此使得黏晶作業的精度較佳，而且上下視覺定位模組係能夠選擇性拍攝晶粒或給料模組，或者同時拍攝晶粒與給料模組，藉此提升定位的精準度。

10‧‧‧供應模組

11‧‧‧翻轉模組

12‧‧‧旋轉模組

13‧‧‧取放模組

14‧‧‧沾膠模組

15‧‧‧給料模組

151‧‧‧基板

16‧‧‧第一視覺定位模組

17‧‧‧第二視覺定位模組

18‧‧‧晶粒

30‧‧‧發光單元

31‧‧‧視覺定位模組

40‧‧‧發光單元

50‧‧‧給料模組

51‧‧‧旋轉模組

52‧‧‧取放模組

53‧‧‧沾膠模組

54‧‧‧供應模組

55‧‧‧翻轉模組

56‧‧‧上下視覺定位模組

560‧‧‧攝像單元

561‧‧‧第一導鏡

562‧‧‧第二導鏡

57‧‧‧第一視覺定位模組

58‧‧‧發光單元

59‧‧‧第二視覺定位模組

60‧‧‧基板

61‧‧‧晶粒

圖1為本創作之一種晶片接合裝置之第一實施例之局部俯視示意圖。

圖2為本創作之晶片接合裝置之第一實施例之動作示意圖。

圖3為本創作之晶片接合裝置之第二實施例之局部俯視示意 圖。

圖4為本創作之晶片接合裝置之實施例之局部俯視示意圖。

圖5為本創作之晶片接合裝置之實施例之動作示意圖。

圖6為本創作之晶片接裝置之第四實施例之動作示意圖。

圖7為本創作之晶片接裝置之第五實施例之動作示意圖。

圖8為本創作之一種晶片接合裝置之第六實施例之局部俯視示意圖。

圖9為本創作之晶片接合裝置之第六實施例之動作示意圖。

圖10為一上下視覺定位模組之立體示意圖。

圖11為本創作之晶片接合裝置之第七實施例之動作示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容，輕易地瞭解本創作之其他優點與功效。

請配合參考圖1及2所示，本創作係一種晶片接合裝置之第一實施例，其具有一供應模組10、至少一翻轉模組11、一旋轉模組12、至少二取放模組13、一沾膠模組14、一給料模組15、至少第一視覺定位模組16與一第二視覺定位模組17。

如圖1及2所示，供應模組10係供複數個晶粒18設置。

翻轉模組11係設於供應模組10的上方，翻轉模組11具有一吸取與轉動的功能。

給料模組15係設於供應模組10的一側。

旋轉模組12係設於供應模組10與給料模組15之間。

至少二取放模組13係設於旋轉模組12。

至少一沾膠模組14係設於旋轉模組12的下方。

第一視覺定位模組16係設於給料模組15的上方。

第二視覺定位模組17係設於供應模組10的上方。

請配合參考圖3所示，本創作之晶片接合裝置之第二實施例，於本實施例中僅翻轉模組11、第一視覺定位模組(圖中未示)、旋轉模組12、取放模組13、沾膠模組14與給料模組15的數量增加， 其餘元件皆相同於第一實施例，故元件符號係沿用第一實施例，特先陳明。

如圖3所示，二給料模組15係分別設於供應模組10的二側。

各第一視覺模組16係設於給料模組15的上方。

二翻轉模組11係設於供應模組10，並且各翻轉模組11係相對應各旋轉模組12。

二旋轉模組12係分別設於其一給料模組15與供應模組10之間。

各沾膠模組14係設於各旋轉模組12的下方。

三取放模組13係於各旋轉模組12，任二相鄰的取放模組13具有一距離。

請配合參考圖4及5所示，本創作之晶片接合裝置之第二實施例，於本實施例中僅增加取放模組13之數量，其餘元件皆相同於第二實施例，故元件符號係沿用第一實施例，特先陳明。

四取放模組13係於各旋轉模組12，任二相鄰的取放模組13具有一距離。

請再配合參考圖2所示，第二視覺定位模組17係定位位於供應模組10之晶粒18，翻轉模組11接收來自第二視覺定位模組17的訊息後，翻轉模組11係吸取位於供應模組10上所選定之晶粒18，並且將所吸取之晶粒予以翻轉，舉例而言，該翻轉角度可介於90至270度，取放模組13係吸取位於翻轉模組11之晶粒18，取放模組13係將所吸附之晶粒18移動至沾膠模組14，以使晶粒18沾附有黏劑，而後取放模組13再將具有黏劑之晶粒18移至給料模組15，第一視覺模組16係能夠垂直取像與對位給料模組15的一面與晶粒18，而取得最佳的對位精度。

此外，若本創作之晶片接合裝置於進一步應用時，第二視覺定位模組17亦可進一步對位位於翻轉模組11之晶粒18，如上所述，第二視覺定位模組17係可對位位於供應模組10之晶粒18，或者第二視覺定位模組17亦可對位位於翻轉模組11之晶粒18，或者第二視覺定位模組17係可對位(擷影)位於供應模組10之 晶粒18與對位(擷影)位於翻轉模組11之晶粒18。

該給料模組15能夠具有一載板、一基板或任何可承載晶粒18的裝置，若進一步說明，假設給料模組15設有基板151，則第一視覺模組16係能夠垂直取像與對位給料模組15的基板與晶粒18，即給料模組15相對於第一視覺模組16之一面，或者位於該面之任何裝置，或者晶粒18，三者皆可選擇性被第一視覺模組16擷取影像。

第一視覺模組16係能夠進一步攝像晶粒18的另一面，如此當取放模組13釋放晶粒18時，晶粒18得以精準地設於位給料模組15的一面，該面能夠設有至少一基板或任何可供晶粒18黏設的裝置或模組。

再者，第二視覺模組17在必要時亦可垂直取像取放模組13上已吸取的晶粒18，作為第一視覺模組視覺定位前的預先定位，以減輕第一視覺模組16的負擔，取得最佳的生產效率。

承上所述，當已具有晶粒18之取放模組13移至沾膠模組14或給料模組15時，旋轉模組12則將另一取放模組13移至供應模組10，以使該另一取放模組13吸取位於翻轉模組11之晶粒18，而被吸取之晶粒18則進行上述之步驟。

旋轉模組12係能夠提供180度往復運動或360度持續旋轉運動，其係依製程而設計。

請再配合參考圖5所示，二旋轉模組12係依序將取放模組13移至供應模組10，以使取放模組13吸取晶粒18，如上所述，晶粒13係歷經沾膠與黏設等動作，藉由二旋轉模組12與數個取放模組13以增加黏設之晶粒18的數量。

綜合上述，本創作係利用至少一旋轉模組12與至少二取放模組13，至少二取放模組13係受到旋轉模組12的連動，而使各取放模組13能夠依序移動至沾膠模組14。

故於其一取放模組13進行沾膠或黏設之動作時，另一取放模組13係能夠進行吸取或沾膠之動作，藉此使得黏晶作業得以保持一流暢度，並能提升晶粒18黏設的數量，以及縮短大量晶粒18 黏設的所需的時間。

另外，第一視覺模組16係能夠提高晶粒18與給料模組15之間定位的精準度，藉此使得黏晶作業的精度較佳，而且第一視覺模組16於對位晶粒18與給料模組15時，第一視覺模組16的視野係得以穿透晶粒18，以拍攝位於晶粒18另一面之記號，藉此提升定位的精準度。

請配合參考圖6所示，本創作晶片接合裝置之第四實施例，其中供應模組10、翻轉模組11、旋轉模組12、取放模組13、沾膠模組14、給料模組15、第一視覺定位模組16與第二視覺定位模組17係如上述之第一實施例。

一視覺定位模組31係設於供應模組10與給料模組15之間，並且位於旋轉模組12的下方，視覺定位模組31係能夠由下往上擷取位於取放模組13之晶片18的影像，或者由下往上擷取位於翻轉模組11之晶片18的影像。

一發光單元30係能夠移動地設於給料模組15與取放模組13之間，發光單元30能夠選擇性發出光亮照明位於發光單元30上方的晶粒18，以提高第一視覺定位模組16取像的精準度，或者發出光亮照明位於發光單元30下方的給料模組15，以提高黏晶的準確度，或者選擇性發出光亮照明發光單元30下方的給料模組15上的基板或載板與位於發光單元30上方的晶粒18，以提升黏晶與取像的精準度，發光單元30係能夠提供一紅外光源、一紫外光源、一特殊光源，一鹵素燈源、一發光二極體燈源或一般照明光源，以增進照明效果，並以使視覺定位模組16能夠透視取得晶粒18下方一面的影像，增進照明效果。。

請配合參考圖7所示，本創作晶片接合裝置之第五實施例，供應模組10、翻轉模組11、旋轉模組12、取放模組13、沾膠模組14、給料模組15、第一視覺定位模組16、第二視覺定位模組17與視覺定位模組31係如上述之第四實施例。

一發光單元40係能夠移動地設於第一視覺定位模組16的下方，發光單元40能夠照亮位於其下方的取放模組13與給料模組 15，以提高黏晶與取像的精準度，發光單元40係能夠提供一紅外光源、一紫外光源、一特殊光源，一鹵素燈源、一發光二極體燈源或一般照明光源，以增進照明效果。

請配合參考圖8與圖9所示，本創作係一種晶片接合裝置之第六實施例，其具有一給料模組50、一旋轉模組51、至少二取放模組52、一選擇性之沾膠模組53、一供應模組54、一選擇性之翻轉模組55、一上下視覺定位模組56、一第一視覺定位模組57、一選擇性之發光單元58與一第二視覺定位模組59。

供應模組54係供複數個晶粒61與一基板60設置。

翻轉模組55係設於供應模組54的上方，翻轉模組55具有一吸取與轉動的功能。

給料模組50係設於供應模組54的一側。

旋轉模組51係設於供應模組54與給料模組50之間，旋轉模組51係能夠提供580度往復運動或360度持續旋轉運動，其係依製程而設計。。

至少二取放模組52係設於旋轉模組51。

沾膠模組53係設於旋轉模組51的下方。

上下視覺定位模組56係能移動地設於給料模組50與旋轉模組51之間，如圖10所示，上下視覺定位模組56具有二攝像單元560、複數個第一導鏡561與復數個第二導鏡562，第二導鏡562係設於第一導鏡561的一側，第一導鏡561係設於各攝像單元560的一端，各攝像單元560係分別透過第一導鏡561與第二導鏡562，以擷取上下影像。

第一視覺定位模組57係設於供應模組54的上方。

發光單元58係能夠移動地設於給料模組50的上方，發光單元58係能夠提供一紅外光源、一紫外光源、一特殊光源，一鹵素燈源、一發光二極體燈源或一般照明光源，以增進照明效果。

第二視覺定位模組59係設於旋轉模組51的下方，並且位於沾膠模組53與供應模組54之間，或者相鄰於供應模組54。

請再配合參考圖9所示，第一視覺定位模組57係定位位於供 應模組54之晶粒61，翻轉模組55接收來自第一視覺定位模組57的訊息後，翻轉模組55係吸取位於供應模組54上所選定之晶粒61，並且將所吸取之晶粒61予以翻轉，舉例而言，該翻轉角度可介於90至270度，取放模組52係吸取位於翻轉模組55之晶粒61，取放模組52係將所吸附之晶粒61移動至沾膠模組53，以使晶粒61沾附有黏劑，而後取放模組52再將具有黏劑之晶粒61移至給料模組50。

第二視覺定位模組59係能夠由下往上擷取位於取放模組52之晶粒61的影像，或者由下往上擷取位於翻轉模組55之晶粒61的影像，該擷取影像的目的係修正位於取放模組52之晶粒61的位置，以使晶粒61能夠確實沾附黏劑，並調整隨後放置於給料模組50時所可能造成的位置偏差，或者修正位於翻轉模組55之晶粒61的位置，以使取放模組52於吸附晶粒61時，能夠更為準確。

上下視覺定位模組56係分別透過二攝像單元560，以分別垂直取向與對位給料模組50的一面與位於取放模組52之晶粒61，取放模組52係依據上下視覺定位模組56所擷取的影像，以精準地將晶粒61黏設或置放於給料模組50上。

而當上下視覺定位模組56於擷取影像時，發光單元58係能夠選擇性移動至給料模組50的上方，並選擇性提供一光源給給料模組50或晶粒61，以增進照明效果或擷像效果，故發光單元58能夠選擇性照亮給料模組50，或者選擇性照亮給料模組50與晶粒61，或者選擇性照亮晶粒61。

承上所述，若供應模組54的上方未設有翻轉模組55，則取放模組52係依據第一視覺定位模組57所擷取的影像，直接吸取位於供應模組54的晶粒61，或者取放模組52直接吸取位於供應模組54的晶粒61。

若未具有第一視覺定位模組57與第二視覺定位模組59，則當取放模組52將晶粒61移動至給料模組50的上方時，再依據上下視覺定位模組56所擷取的影像，以調整晶粒61的位置，或者調整晶粒61、取放模組52或給料模組50三者之間的相對位置。

若未具有沾膠模組53，則取放模組52直接將晶粒61移動至給料模組50的上方，再進行後續的取放動作。

請配合參考圖11所示，本創作之晶片接合裝置之第七實施例，於本實施例中係進一步增加多個元件，而該增加的元件之動作係如上所述，故元件符號延用上一實施例，而且各元件之動作則不再多贅述。

於本實施例中，另一翻轉模組55係設於供應模組54的上方。

另一給料模組50係設於供應模組54的另一側。

另一旋轉模組51係設於供應模組54與該另一給料模組50之間。

至少另二取放模組52係設於該另一旋轉模組51。

另一沾膠模組53係設於該另一旋轉模組51的下方。

另一上下視覺定位模組56係能移動地設於該另一供應模組50與該另一旋轉模組51之間。

另一發光單元58係能夠移動地設於該另一供應模組50的上方。

另一第二視覺定位模組59係設於該另一旋轉模組51的下方，並且位於該另一沾膠模組53與供應模組54之間，或者相鄰於供應模組54。

綜合上述，本創作係利用至少一旋轉模組51與至少二取放模組52，至少二取放模組52係受到旋轉模組51的連動，而使各取放模組52能夠依序移動至沾膠模組53。

故於其一取放模組52進行沾膠或黏設之動作時，另一取放模組52係能夠進行吸取或沾膠之動作，藉此使得黏晶作業得以保持一流暢度，並能提升晶粒61黏設的數量，以及縮短大量晶粒61黏設的所需的時間。

另外，第一視覺定位模組57係能夠提高晶粒61與供應模組54之間定位的精準度，藉此使得黏晶作業的精度較佳；上下視覺定位模組56係能夠選擇性拍攝晶粒61或給料模組50，或者同時拍攝晶粒61與給料模組50，藉此提升定位的精準度；第二視覺定 位模組59係能夠提升晶粒61與取放模組52或取放模組52、晶粒61與翻轉模組55之間定位的精準度。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本創作之特點及功效，而非用於限定本創作之可實施範疇，於未脫離本創作上揭之精神與技術範疇下，任何運用本創作所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧供應模組

11‧‧‧翻轉模組

12‧‧‧旋轉模組

13‧‧‧取放模組

14‧‧‧沾膠模組

15‧‧‧給料模組

151‧‧‧基板

16‧‧‧第一視覺定位模組

17‧‧‧第二視覺定位模組

18‧‧‧晶粒

Claims (26)

1. 一種晶片接合裝置，其係用於黏附至少一晶粒，該晶片接合裝置包含有：一供應模組；一給料模組，其係設於該供應模組的一側；一旋轉模組，係設於該供應模組與該給料模組之間；至少二取放模組，其係設於該旋轉模組；以及一第一視覺定位模組，其係設於該給料模組的上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一沾膠模組，該沾膠模組係設於該旋轉模組的下方。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其進一步具有至少一翻轉模組，該翻轉模組係設於該供應模組的上方。
4. 如申請專利範圍第3項所述之晶片接合裝置，其進一步具有另一給料模組，該另一給料模組係設於該供應模組的另一側，該另一給料模組的上方設有一另一第一視覺定位模組，該另一給料模組與該供應模組之間設有一另一旋轉模組，該另一旋轉模組設有至少二吸取模組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之晶片接合裝置，其中該另一旋轉模組的下方設有另一沾膠模組。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一第二視覺定位模組，其係設於該供應模組的上方。
7. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其中任二相鄰的取放模組具有一距離。
8. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其中該旋轉模組能夠180度往復運動或360度旋轉運動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一能夠由下往上垂直擷取影像之視覺定位模組，該視覺定位模組係設於該供應模組與該給料模組之間，並且位於該旋轉模組的下方。
10. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其進一步具有 一發光單元，該發光單元係移動地設於該給料模組與該取放模組之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之晶片接合裝置，其中該發光單元係能夠提供一紅外光源、一紫外光源、一特殊光源，一鹵素燈源、一發光二極體燈源或一般照明光源。
12. 如申請專利範圍第1項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一發光單元，該發光單元係移動地設於該第一視覺定位模組的下方。
13. 如申請專利範圍第12項所述之晶片接合裝置，其中該發光單元係能夠提供一紅外光源、一紫外光源、一特殊光源，一鹵素燈源、一發光二極體燈源或一般照明光源。
14. 一種晶片接合裝置，其係用於取放至少一晶粒，該晶片接合裝置包含有：一供應模組；一給料模組，其係設於該供應模組的一側；一旋轉模組，係設於該供應模組與該給料模組之間；至少二取放模組，其係設於該旋轉模組；以及一上下視覺定位模組，其係設於該給料模組與該旋轉模組之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其中該上下視覺定位模組係能夠移動地設於該給料模組的上方。
16. 如申請專利範圍第15項所述之晶片接合裝置，其中該上下視覺定位模組具有二攝像單元、複數個第一導鏡與複數個第二導鏡，該第二導鏡係設於該第一導鏡的一側，該第一導鏡係設於各攝像單元的一端。
17. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一沾膠模組，該沾膠模組係設於該旋轉模組的下方。
18. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其進一步具有至少一翻轉模組，該翻轉模組係設於該供應模組的上方。
19. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其進一步具有 一第一視覺定位模組，其係設於該供應模組的上方。
20. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其中任二相鄰的取放模組具有一距離。
21. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其中該旋轉模組能夠180度往復運動或360度旋轉運動。
22. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一能夠由下往上垂直擷取影像之第二視覺定位模組，該第二視覺定位模組係設於該供應模組與該給料模組之間，並且位於該旋轉模組的下方。
23. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一發光單元，該發光單元係可移動地設於該給料模組與上下視覺定位模組的上方。
24. 如申請專利範圍第23項所述之晶片接合裝置，其中該發光單元係能夠提供一紅外光源、一紫外光源、一特殊光源，一鹵素燈源、一發光二極體燈源或一般照明光源。
25. 如申請專利範圍第14項所述之晶片接合裝置，其進一步具有另一給料模組，該另一給料模組係設於該供應模組的另一側；另一旋轉模組，係設於該供應模組與該另一給料模組之間；至少二另一取放模組，其係設於該另一旋轉模組；以及另一上下視覺定位模組，其係設於該另一給料模組與該另一旋轉模組之間。
26. 如申請專利範圍第25項所述之晶片接合裝置，其進一步具有一另一沾膠模組，其係設於該另一旋轉模組的下方；至少一另一翻轉模組，其係設於該供應模組的上方；一另一第二視覺定位模組，其係設於該供應模組與該另一給料模組之間，並且位於該另一旋轉模組的下方；一另一發光單元，其係可移動地設於該另一給料模組與該另一上下視覺定位模組的上方。