CN102683233B - 粘晶机 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种粘晶机，其是于一个机台中设有一个晶粒环承载装置、一个第一取放装置、一个晶粒定位装置、一个第二取放装置、一个基板承载装置、一个第一视觉模块、一个第二视觉模块与一个第三视觉模块，第一取放装置与第二取放装置分段式移动晶粒，以及第三视觉模块的光学对位，而使晶粒得以精准地粘贴于基板处，而达到降低人工处理时间，以符合生产需求、避免晶粒掉落与精度较佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘晶机，其是提供一种将晶粒以机械式分段式移动，以及视觉模块的对位，而能精准地且能够避免晶粒掉落，以将晶粒粘贴于基板处，再将具有晶粒的基板以机械式移动，如此达到符合生产所需、避免晶粒掉落与精度较佳。
背景技术
现有的粘晶机，其具有一个机台，机台中设有一个晶粒(Die)平台与一个晶圆(Wafer)平台，并在晶粒平台与晶圆平台之间设有一甩臂式取放装置。
在实际操作时，工作人员以人工方式分别将承载复数个晶粒的载体放置于晶粒平台，以及将装有晶圆的载板放置于晶圆平台。
取放装置是依序将晶粒由晶粒平台处取出，再将各晶粒放置于晶圆平台中的各晶圆处，以使各晶粒粘至各晶圆处，待此一制程完成后，再以人工方式将载体移离机台，并将另一载体放置于机台，以进行上述的粘晶制程。
虽然上述的粘晶机能够达到将晶粒粘至晶圆的目的，但现有的粘晶机仍具有下述的缺点：
首先，粘晶机对各厂商而言，其是一种较新的技术，所以各厂商仅将旧有的设备稍作修改，因此容易造成精度不佳。
另外，甩臂式取放装置，其甩臂需要于晶粒平台与晶圆平台之间移动，故甩臂的长度是较长，故其精度也不佳，若甩臂运作速度过快时，甩臂的惯性作用会使得晶粒掉落，倘若降低甩臂运作速度，而有利控制，并不会造成晶粒掉落，但却严重影响整体制程的时间与效率。
再者，人工装卸晶圆载体，其需要较长的作业时间，故不符生产所需。
综合上述，现有的粘晶机具有精度不佳、晶粒掉落与不符生产所需的缺点。
发明内容
有鉴于上述的缺点，本发明的目的在于提供一种粘晶机，其将晶粒以分段定位传送，并凭借视觉模块的对位，而使粘晶机具有精度佳与符合生产所需的优点，并能克服晶粒掉落的缺点。
为了达到上述的目的，本发明的技术手段在于提供一种粘晶机，其用于将一个晶粒环的晶粒粘至于一个基板，该粘晶机包括有：
一个机台；
一个晶粒环承载装置，其设于该机台的一端，该晶粒环承载装置用来供该晶粒环设置；
一个基板承载装置，其设于该机台的另一端，该基板承载装置用来供该基板设置；
一个晶粒定位装置，其设于该机台，并位于该晶粒环承载装置与该基板承载装置之间；
一个第一取放装置，其设于该机台，并且位于该晶粒环承载装置的上方，该第一取放装置取出位于该晶粒环承载装置的晶粒，并将该晶粒放置于该晶粒定位装置；
一个第二取放装置，其设于该机台，并且位于该基板承载装置的上方，该第二取放装置取出位于该晶粒定位装置的晶粒，并将该晶粒放置于位于该基板承载装置的基板；
一个第一视觉模块，其设于该机台，并且位于该晶粒环承载装置的上方，该第一视觉模块取像与对位位于该晶粒环承载装置的晶粒；
一个第二视觉模块，其设于该机台，并且位于该晶粒定位装置的上方，该第二视觉模块取像与对位位于该晶粒定位装置的晶粒；以及
一个第三视觉模块，其设于该机台，并且位于该基板承载装置的上方，该第三视觉模块分别或同时垂直取像与对位位于该第二取放装置上的晶粒与位于该基板承载装置的基板。
该第二取放装置具有一真空吸管，该真空吸管吸取位于该晶粒定位装置的晶粒。
该真空吸管吸取尺寸0.1至3毫米的晶粒。
进一步具有一个点胶模块，其设于该机台，并相邻于该第二取放装置。
该点胶模块具有一个动力驱动的点胶杆与一胶盘。
进一步具有晶粒环移动装置，其设于该机台，并且相邻于该晶粒环承载装置。
该晶粒环承载装置与该晶粒提篮升降装置之间具有复数个晶粒环引导器。
进一步具有一个基板移动装置与一个基板定位装置，该基板移动装置设于该机台，并且相邻于该基板承载装置，该基板定位装置设于该机台，并且相邻于该基板移动装置。
进一步具有一个晶粒提篮升降装置与一个晶舟盒升降装置，该晶粒提篮升降装置设于该机台的一端，并且相邻于该晶粒环承载装置，该晶舟盒升降装置设于该机台的另一端，并且相邻于该基板承载装置。
该基板移动装置是一动力驱动的取放叉，该基板移动装置具有复数个真空吸孔。
该基板承载装置具有复数个动力驱动的顶柱。
该晶粒环承载装置具有一动力驱动的顶针模块。
该晶粒定位装置具有一个晶粒旋转单元，该晶粒旋转单元将一个晶粒旋转一个角度。
该机台机有一个Y轴向，该晶粒定位装置进一步具有一个晶粒Y轴移动单元，该晶粒Y轴移动单元将该晶粒沿着该Y轴移动一个距离。
与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：
如上所述的本发明的粘晶机，其凭借第一取放装置与第二取放装置，而将晶粒分段运送，如此加快生产速度及提高定位精度。
另外，晶粒定位装置可使晶粒于上述的运送过程中，予以定位，以便于随后的粘晶作业，第三视觉模块可提高晶粒与基板之间定位的精准度，如此使得粘晶作业的精度较佳。
再者，本发明进一步具有一个晶粒环移动装置与一个基板移动装置，其是以机械作动取代人工装卸，如此缩短整体粘晶作业因人工所产生的较长的作业时间，而使本发明能够符合生产所需的优点。
附图说明
图1是本发明的粘晶机的局部立体示意图；
图2是本发明的粘晶机的居部俯视示意图；
图3是晶粒环移动装置的动作示意图；
图4是晶粒环移动装置的另一动作示意图；
图5是晶粒环移动装置的再一动作示意图；
图6是基板移动装置的动作示意图；
图7是基板移动装置的另一动作示意图；
图8是第一取放装置与第二取放装置的动作示意图；
图9是第一取放装置与第二取放装置的另一动作示意图；
图10是点胶装置的动作示意流程图；
图11是点胶装置的动作示意流程图；
图12是第三视觉模块的动作示意图。
附图标记说明：1机台；10晶粒环移动装置；11第一滑轨；12晶粒环承载装置；120晶粒环引导器；121顶针模块；13第一取放装置；14晶粒定位装置；140晶粒Y轴移动单元；141晶粒旋转单元；15基板承载装置；150顶杆；16第二滑轨组；17点胶膜组；170点胶杆；171胶盘；18基板移动装置；180真空吸孔；19第二取放装置；190真空吸管；20晶粒提篮升降装置；200晶粒环；201晶粒；21晶舟盒升降装置；210基板；22第一视觉模块；23第二视觉模块；24第三视觉模块；25基板定位装置。
具体实施方式
以下凭借特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，所属技术领域中具有通常知识者可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。
请配合参考图1及图2所示，本发明是一种粘晶机，其具有一个机台1、一个晶粒环移动装置10、一个第一滑轨11、一个晶粒环承载装置12、一个第一取放装置13、一个晶粒定位装置14、一个基板承载装置15、一个第二滑轨组16、一点胶模块17、一个基板移动装置18、一个第二取放装置19、一个晶粒提篮升降装置20、一个晶舟盒升降装置21、一个第一视觉模块22、一个第二视觉模块23、一个第三视觉模块24、与一个基板定位装置25。
机台1具有一个X轴向、一个Y轴向与一个Z轴向。
晶粒环承载装置12设于机台1的一端，晶粒环承载装置12具有一动力驱动的顶针模块121，如图8及图9所示，第一滑轨11设于机台1中，并且相邻于晶粒环承载装置12，第一滑轨11是沿着X轴向分布，晶粒提篮升降装置20设在相邻于晶粒环承载装置12处，另于晶粒提篮升降装置20与晶粒环承载装置12之间设有复数个晶粒环引导器120。晶粒环移动装置10是能够移动地设于第一滑轨11。
基板承载装置15设于机台1的另一端，基板承载装置15具有复数个动力驱动的顶柱150，如图8所示，晶舟盒升降装置21设在相邻于基板承载装置15处，并于基板承载装置15与晶舟盒升降装置21之间设有基板移动装置18，基板移动装置18是一动力驱动的取放叉，基板移动装置18具有复数个真空吸孔180。基板定位装置25设在相邻于基板移动装置18处。
晶粒定位装置14设于机台1，并且位于基板承载装置15与晶粒环承载装置12之间，晶粒定位装置14具有一个晶粒旋转单元141与一个晶粒Y轴移动单元140。
第二滑轨组16设于机台1中，第二滑轨组16具有多个分段的滑轨，其分别位于晶粒环承载装置12、晶粒定位装置14与基板承载装置15的上方，并沿着X轴向分布，第一取放装置13与第二取放装置19是能够移动地设于第二滑轨组16，第一取放装置13位于晶粒环承载装置12的上方，第二取放装置19与点胶模块17位于基板承载装置15的上方，第二取放装置19具有一真空吸管190以吸取尺寸0.1至3毫米(mm)的晶粒201，如图12所示，点胶模块17具有一动力驱动的点胶杆170与一胶盘171，胶盘171是提供粘胶，以供点胶杆170沾胶。
第一视觉模块22、第二视觉模块23与第三视觉模块24设于机台1中，并沿着X轴向分布，第一视觉模块22位于晶粒环承载装置12的上方，第二视觉模块23位于晶粒定位装置14的上方，第三视觉模块24位于基板承载装置15的上方。
请配合参考图3至图5所示，晶粒提篮升降装置20设有至少一个晶粒提篮，各晶粒提篮中设有多个晶粒环200，各晶粒环200具有多个晶粒201，如图8所示。
晶粒提篮升降装置20是适时将晶粒提篮，沿着Z轴向，予以升降，以配合晶粒环移动装置10取放晶粒环200。
晶粒环移动装置10是沿着X轴向，并且朝向晶粒提篮方向移动，晶粒环移动装置10是将晶粒环200由晶粒提篮中取出，并经由晶粒环引导器120的引导，而使晶粒环200得以确实进入晶粒环承载装置12中，待晶粒环200到达定位后，晶粒环移动装置10则持续移动，以使晶粒环200留置于晶粒环承载装置12。
请配合参考图6及七所示，晶舟盒升降装置21设有至少一个晶舟盒，各晶舟盒中设有多个基板，晶舟盒升降装置21是适时将晶舟盒，沿着Z轴向，予以升降，以使基板移动装置18得以移动基板210。其中，基板210可为电路板、电性承载板或晶圆。
基板移动装置18是沿着Y轴向移动，并伸入晶舟盒中，真空吸孔180是吸取基板210，以使基板移动装置18得以将基板210移出晶舟盒，当基板移动装置210将基板210移动至基板定位装置25处时，基板定位装置25是将基板210予以定位，即调整基板210的位置，以利于下一制程。
待基板210定位后，基板移动装置21持续将基板210移动至基板承载装置15处，基板承载装置15中会突伸出复数个顶柱150，以使基板210与基板承载装置15相互分离，并使基板210滞留于基板承载装置15处，基板移动装置21会回到其最初的位置，而后顶柱150也会回到其最初的位置。
请配合图8至十一所示，顶针模块121是将晶粒201顶出，以供第一取放装置13吸取，第一视觉模块22是定位该晶粒201，并将此一信息传送给第一取放装置13，第一取放装置13根据该信息，移动至该晶粒201的上方。
同时，第二取放装置19也移动至晶粒定位装置14的上方。
在第一取放装置13移动至晶粒环承载装置12，以及第二取放装置19移动至晶粒定位装置19的时候，点胶膜组17的点胶杆170是依据第三视觉模块24的信息，而将粘胶涂布于欲粘设有晶粒201的基板210位置处，如图10及十一所示。
如图9及图12所示，第二取放装置19是依据第二视觉模块23的信息，以吸取位于晶粒定位装置14的晶粒201，并移动至基板承载位置15处。
如图11所示，点胶杆170是回到胶盘171的上方，以待下一沾胶。
第一取放装置13是吸取位于晶粒环承载装置12的晶粒201，并移动至晶粒定位装置14。顶针模块121回到其最初位置，以待再次顶出晶粒201。
第一取放装置13是将晶粒201放置于晶粒定位装置14，晶粒定位装置14是依据第二视觉模块23的信息，以调整晶粒201的位置，晶粒旋转单元141会将晶粒201旋转至一适当的角度，以调整晶粒201的角度，晶粒Y轴移动单元140是将晶粒201沿着Y轴一适当距离，以调整晶粒201的位置，该位置与角度的调整可同时或个别进行，以使晶粒201的位置调整至较佳吸取位置与粘晶角度。
如图12所示，当真空吸管190吸取晶粒201，并且延伸至第三视觉模块24下方时，真空吸管201不会干扰第三视觉模块24对位与取像，而使第三视觉模块24得以同时对位于第二取放装置19的晶粒201及位于基板承载装置15的基板210取像，因第三视觉模块24具有复数个视野景深与视觉运算补偿的功效，故经视觉运算补偿，以将晶粒201与基板210二者做精密对位，如此第二取放装置19方能将晶粒201精准地粘贴于基板210处。
待基板210完成粘贴有晶粒201的步骤后，顶杆150将基板210顶离基板承载装置15，以使基板移动装置18得以取得基板210，待基板移动装置18取得基板210后，顶杆150与基板210相互分离，顶杆150回到其最初位置，基板移动装置18是将基板210传送至晶舟盒中，并如上所述，取出另一需要粘贴有晶粒201的基板210。
如上所述，第一取放装置13与第二取放装置19以分段式将复数个晶粒201粘贴于基板210处，第一取放装置13与第二取放装置19是缩短晶粒201的移动距离，如此避免晶粒201于移动过程中产生掉落的状况。
再凭借第一视觉模块22、第二视觉模块23与第三视觉模块24以使晶粒201得以精准地粘贴于基板210处。
另外，晶粒环移动装置10是以机械式移动晶粒环200，以及基板移动装置18是以机械式移动基板210，如此取代人工，并能缩短整体粘晶作业时间，以符合生产所需。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种粘晶机，其用于将一个晶粒环的晶粒粘至于一个基板，其特征在于，该粘晶机包括有：
一个机台；
一个晶粒环承载装置，其设于该机台的一端，该晶粒环承载装置用来供该晶粒环设置；
一个基板承载装置，其设于该机台的另一端，该基板承载装置用来供该基板设置；
一个晶粒定位装置，其设于该机台，并位于该晶粒环承载装置与该基板承载装置之间；
一个第一取放装置，其设于该机台，并且位于该晶粒环承载装置的上方，该第一取放装置取出位于该晶粒环承载装置的晶粒，并将该晶粒放置于该晶粒定位装置；
一个第二取放装置，其设于该机台，并且位于该基板承载装置的上方，该第二取放装置取出位于该晶粒定位装置的晶粒，并将该晶粒放置于位于该基板承载装置的基板；该第二取放装置具有一真空吸管，该真空吸管吸取尺寸0.1至3毫米的晶粒；
一个第一视觉模块，其设于该机台，并且位于该晶粒环承载装置的上方，该第一视觉模块取像与对位位于该晶粒环承载装置的晶粒；
一个第二视觉模块，其设于该机台，并且位于该晶粒定位装置的上方，该第二视觉模块取像与对位位于该晶粒定位装置的晶粒；以及
一个第三视觉模块，其设于该机台，并且位于该基板承载装置的上方，该第三视觉模块同时垂直取像与对位位于该第二取放装置上的晶粒与位于该基板承载装置的基板。
2.根据权利要求1所述的粘晶机，其特征在于：该真空吸管吸取位于该晶粒定位装置的晶粒。
3.根据权利要求2所述的粘晶机，其特征在于：进一步具有一个点胶模块，其设于该机台，并相邻于该第二取放装置。
4.根据权利要求3所述的粘晶机，其特征在于：该点胶模块具有一个动力驱动的点胶杆与一胶盘。
5.根据权利要求3所述的粘晶机，其特征在于：进一步具有晶粒环移动装置，其设于该机台，并且相邻于该晶粒环承载装置。
6.根据权利要求5所述的粘晶机，其特征在于：进一步具有一个晶粒提篮升降装置与一个晶舟盒升降装置，该晶粒提篮升降装置设于该机台的一端，并且相邻于该晶粒环承载装置，该晶舟盒升降装置设于该机台的另一端，并且相邻于该基板承载装置。
7.根据权利要求5所述的粘晶机，其特征在于：进一步具有一个基板移动装置与一个基板定位装置，该基板移动装置设于该机台，并且相邻于该基板承载装置，该基板定位装置设于该机台，并且相邻于该基板移动装置。
8.根据权利要求6所述的粘晶机，其特征在于：该晶粒环承载装置与该晶粒提篮升降装置之间具有复数个晶粒环引导器。
9.根据权利要求7所述的粘晶机，其特征在于：该基板移动装置是一动力驱动的取放叉，该基板移动装置具有复数个真空吸孔。
10.根据权利要求1所述的粘晶机，其特征在于：该基板承载装置具有复数个动力驱动的顶柱。
11.根据权利要求1所述的粘晶机，其特征在于：该晶粒环承载装置具有一动力驱动的顶针模块。
12.根据权利要求1所述的粘晶机，其特征在于：该晶粒定位装置具有一个晶粒旋转单元，该晶粒旋转单元将一个晶粒旋转一个角度。
13.根据权利要求12所述的粘晶机，其特征在于：该晶粒定位装置进一步具有一个晶粒Y轴移动单元，该晶粒Y轴移动单元将该晶粒移动一个距离。
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