CN105225990B - 晶片固着装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种晶片固着装置，其包含有：一载台；一多吸放单元，其系位于该载台的上方；一调整台，其系相邻于该载台；一承台，其系相邻于该调整台；以及一多压合单元，其系设于该承台的上方；其中，该载台系供至少二第一工件设置；该多顶出单元系顶出位于该载台之至少二第一工件；该多吸放单元系吸取该至少二第一工件，并将该至少二第一工件放置于该调整台；该承台系供一第二工件设置；该多压合单元系进行一旋转运动，该多压合单元系吸取位于该调整台之至少二第一工件，并将该至少二第一工件压合于该第二工件。

Description

晶片固着装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种晶片固着装置及其方法，尤指一种能够同时顶出多个第一工件，并将多个第一工件同时压合于一第二工件的方法及其装置。

背景技术

顶出、吸取与压合的步骤系常见于半导体制程中。顶出系利用顶针推顶一晶片（晶粒），以使晶片与一膜体相互分离。吸取系利用一吸取头将前述之被推顶的晶片移动至另一位置。压合系利用一压合头将晶片压合于一基板处。

然上述顶针、吸取头或压合头系设计仅能顶出一晶片或吸取一晶片，但对于讲求效率的半导体产业而言，仅能顶出单一晶片的顶针、仅能吸取单一晶片的吸取头或仅能压合单一晶片的压合头，其产能有限。特别是当因晶片厚度很薄或材质脆弱时，顶出需要很长的制程时间，或当晶片需要一定的压合时间时，习知的方法不论机构的运作的速度如何提升，生产效率依然低落，故需要有一全新的作业方式，来突破旧有方式的限制，有效提升产能。

发明内容

本发明目的在于提供一种晶片固着装置及其方法，其系利用同时顶出至少二第一工件，并将该至少二第一工件同于压合于一第二工件处，藉以达到提升产能的效果。

为达到上述目的，本发明采用的第一种装置技术方案是：一种晶片固着装置，其特征在于：其包含有：

一载台；

一多吸放单元，其系位于该载台的上方；

一调整台，其系相邻于该载台；

一承台，其系相邻于该调整台；以及

一多压合单元，其系设于该承台的上方；

其中，该载台系供至少二第一工件设置；该多吸放单元系吸取该至少二第一工件，并将该至少二第一工件放置于该调整台；该承台系供一第二工件设置；该多压合单元系进行一旋转运动，该多压合单元系吸取位于该调整台的至少二第一工件，并将该至少二第一工件压合于该第二工件。

上述方案中，所述调整台系调整该至少二第一工件的相对位置，该调整台具有一位移模块，以使该调整台能够进行一纵向往复运动、一直线往复运动或一横向往复运动。

再进一步，所述调整台具有至少二调整座，各调整座系进行一直线往复运动或一横向往复运动，以调整该至少二第一工件的相对位置。

上述方案中，其更具有一翻转单元，该翻转单元系位于该调整台与该多压合单元之间。

上述方案中，其更具有一第一视觉定位模块，该第一视觉定位模块系位于该多吸放单元的上方。

上述方案中，其更具有一第二视觉定位模块，该第二视觉定位模块系位于该调整台的上方。

上述方案中，其更具有一第三视觉定位模块，该第三视觉定位模块系位于该承台与该多压合单元的上方。

再进一步，所述第三视觉定位模块系撷取该第一工件未面对该第三视觉定位模块的一面之影像，或者该第三视觉定位模块系透过该第一工件，以撷取该第二工件或该承台之影像。

上述方案中，所述载台具有一位移模块，以使该载台进行一直线往复运动、一横向往复移动或一旋转运动；该承台具有一位移模块，以使该承台进行一直线往复运动、一横向往复移动或一旋转往附运动。

上述方案中，其更具有一多顶出单元，该多顶出单元系设于该载台的下方，该多顶出单元具有至少二顶针，该多顶出单元更具有一位移模块，以使该多顶出单元系相对于该载台呈一纵向往复运动、一直线往复运动或一横向往复运动。

上述方案中，所述多吸放单元具有一位移模块，以使该多吸放单元进行一纵向往复移动、一直线往复运动或一横向往复运动，该多吸放单元具有至少二吸取头。

上述方案中，所述多压合单元具有一位移模块，以使该多压合单元进行一纵向往复运动或该旋转运动，该多压合单元具有至少二压合头。

再进一步，所述压合头具有一加热模块；该承台具有一加热模块。所述多压合单元为两组以上，该位移模块系使该多压合单元进行一直线往复运动。

为达到上述目的，本发明采用的第一种方法技术方案是：一种晶片固着方法，其特征在于：其包含有：

一多顶出单元系顶出位于一载台的至少二第一工件；

一多吸放单元系吸取该至少二第一工件，并将该至少第一工件放置于一调整台；

一多压合单元系吸取位于该调整台的至少二第一工件，并将该至少二第一工件移动至一承台的第二工件的上方；

该多压合单元系将该至少二第一工件压合于该第二工件。

上述方案中，其更包含有一翻转单元系吸取位于该调整台的至少二第一工件，并将该至少二第一工件翻转一角度，以供该压合单元吸取。

上述方案中，所述调整台系调整该至少二第一工件的相对位置；该第一工件为一基板、一晶圆、一晶片或一晶粒；该第二工件为一基板、一膜体、一晶圆、一晶片或一晶粒；该多压合单元系进行一旋转运动，以将该第一工件压合于该第二工件。

为达到上述目的，本发明采用的第二种方法技术方案是：一种晶片固着方法，其特征在于：其包含有：

一多吸放单元系吸取位于一载台的至少二第一工件，并将该至少第一工件放置于一调整台；

一多压合单元系吸取位于该调整台的至少二第一工件，并将该至少二第一工件移动至一承台的第二工件的上方；

该多压合单元系将该至少二第一工件压合于该第二工件。

上述方案中，其更包含有一翻转单元系吸取位于该调整台之至少二第一工件，并将该至少二第一工件翻转一角度，以供该压合单元吸取。

上述方案中，所述调整台系调整该至少二第一工件的相对位置；该第一工件为一基板、一晶圆、一晶片或一晶粒；该第二工件为一基板、一膜体、一晶圆、一晶片或一晶粒；该多压合单元系进行一旋转运动，以将该第一工件压合于该第二工件。

综合上述，本发明之晶片固着装置及其方法，其系同时顶出多个第一工件，并将所顶出的多个第一工件同时压合于第二工件处，藉以达到提升产能的效果。为使多压合单元的效率更高，多压合单元可采用旋转多群组的方式进行。

载台的第一工件之所以必需由一顶出单元顶出，其系因在半导体制程中，第一工件常为晶片，其黏合在一蓝膜上，蓝膜黏在一铁环上，铁环则置放在载台上，故欲使晶片与蓝膜分离，必需有一顶出行为方能达成。

附图说明

第1图为第一实施例晶片固着装置的示意图；

第2图为一调整台调整至少二第一工件之相对位置的示意图；

第3图为一调整台调整至少二第一工件之相对位置之另一示意图；

第4图为一多压合单元进行一旋转运动的示意图；

第5图为第二实施例晶片固着装置的示意图；

第6图为第三实施例晶片固着方法的流程示意图；

第7图为第四实施例晶片固着方法的流程示意图；

第8图为第五实施例晶片固着方法的流程示意图。

以上附图中：10、载台；100、位移模块；11、多顶出单元；110、顶针；111、位移模块；12、多吸放单元；120、位移模块；121、吸取头；13、；调整台；130、位移模块；131、调整座；14、承台；140、位移模块；141、加热模块；15、多压合单元；150、位移模块；151、压合头；152、加热模块；16、第一视觉定位模块；17、第二视觉定位模块；18、第三视觉定位模块；19、翻转单元；20、第一工件；21、第二工件；S1~S13、步骤。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

请配合参考第1图所示，本实施例是一种晶片固着装置，其具有一载台10、一多顶出单元11、一多吸放单元12、一调整台13、一承台14、一多压合单元15、一第一视觉定位模块16、一第二视觉定位模块17与一第三视觉定位模块18。

载台10具有一位移模块100，以使载台10能够进行一直线往复运动（X轴向往复运动）、一横向往复移动（Y轴向往复运动）或一旋转运动。载台10系能够供至少二第一工件20设置。该第一工件20为一基板、一晶圆、一晶片或一晶粒。

多顶出单元11系设于载台10的下方，多顶出单元11具有至少二顶针110，多顶出单元11更具有一位移模块111，以使多顶出单元11能够相对于载台10呈一纵向往复运动（Z轴向往复运动）、一直线往复运动或一横向往复运动。顶针110系能够顶出至少二位于载台10的第一工件20。然顶针110可以依需要顶出的第一工件20数量，以控制单针或多针同步顶出。

多吸放单元12系设于载台10的上方，多吸放单元12具有一位移模块120，以使多吸放单元12能够进行一纵向往复移动、一直线往复运动或一横向往复运动。多吸放单元12具有至少二吸取头121，多吸放单元12系耦接一真空模块，以提供一负压吸力或一正压推力给吸取头121，而使各吸取头121能够吸放至少二第一工件20。

调整台13系相邻于载台10，调整台13具有一位移模块130，以使调整台13能够进行一纵向往复运动、一直线往复运动或一横向往复运动，调整台13具有至少二调整座131，各调整座131系能够进行一直线往复运动或一横向往复运动。调整座13的功能在于调整其上方的第一工件20的位置，以使二个以上的第一工件20之间的距离符合要置于于第二工件21上的距离，并使位置更加精准。

承台14系相邻于调整台13，承台14系供至少一第二工件21设置，该第二工件21为一基板、一膜体、一晶圆、一晶片或一晶粒。承台14具有一位移模块140，以使承台14能够进行一直线往复运动、一横向往复运动或一旋转运动。该承台14具有一加热模块141，该加热模块141系用于加热第二工件21，以使第一工件20易于压合第二工件21。

多压合单元15系设于承台14的上方，多压合单元15具有一位移模块150，以使多压合单元15能够进行一纵向往复运动、一横向往复运动、一旋转运动或一直线往复运动。多压合单元15具有至少二压合头151，多压合单元15系耦接一真空模块，以提供一负压吸力或一正压推力给压合头151，以使各压合头151系能够吸取至少二第一工件20，并将至少二第一工件20压合于第一工件21。多压合单元15亦能够安装2个以上于位移模块150上，亦可以旋转方式将多压合单元15循序旋转轮流压合，以提升效率。各压合头151具有一加热模块152，以于加热第一工件20。多压合单元15亦能够为至少两组的设计。

第一视觉定位模块16系位于多吸放单元12的上方。第一视觉定位模块16系撷取载台10、第一工件20的影像信息做为定位使用，该影像信息为下述第一影像信息。

第二视觉定位模块17系位于调整台13的上方。第二影像定位模块17系撷取调整台13与第一工件20的影像信息，该影像信息为下述第二影像信息。

第三视觉定位模块18系位于承台14与多压合单元15的上方。第三视觉定位模块18系撷取各压合头151、第一工件20、第二工件21与承台14的影像信息，该影像信息为下述之第三影像信息。第三视觉定位模块18能够更进一步撷取第一工件20未面对第三视觉定位模块18的一面的影像，或者第三视觉定位模块18能够透过具有第一工件的压合头，以撷取第一工件20、第二工件21或承台14的影像。

实施例二：

请配合参考第5图所示，本实施例是一种晶片固着装置，其具有载台10、多顶出单元11、多吸放单元12、调整台13、承台14、多压合单元15、第一视觉定位模块16、第二视觉定位模块17与第三视觉定位模块18系如上述的实施例一，故组件符号系沿用上实施例一，故不再此赘述，特先陈述。

于本实施例中，一翻转单元19系设于调整台13与多压合单元15之间，而因于本实施例中新增翻转单元19，故调整台13的设置位置会低于载台10。翻转单元19系耦接一耦接一真空模块，以提供一负压吸力或一正压推力给翻转单元19，而使翻转单元19能够吸取位于调整台13的至少二第一工件20，并将该至少二第一工件20转动一角度，而使各压合头151能够吸取被转动一角度的第一工件20。

于本实施例中，该第二影像信息更进一步具有翻转单元19的影像信息。

实施例三：

请配合参考第6图所示，本实施例是一种晶片固着方法，其步骤包含有：

S1，载台10的顶端设置有多个第一工件20，若第一工件20为一晶片或一晶粒，其黏合在一蓝膜上，蓝膜黏在一铁环上，铁环则置放在载台10上，故欲使晶片与蓝膜分离，必需有一顶出行为方能达成。第一视觉定位模块16系撷取位于载台10的第一工件20的一第一影像信息，并将该第一影像信息之运算结果传送给载台10，以调整精确位置，再下命令传送给多顶出单元11。多顶出单元11依据该命令，朝向载台10的方向移动，以将顶出至少二第一工件20。待顶出至少二第一工件20后，多顶出单元11系回复至最初位置，以待再次顶出至少二第一工件20。

S2，多吸放单元12系接收该第一影像信息，并依据该第一影像信息，而朝向载台10方向移动，多吸放单元12系吸取上述之被顶出之至少二第一工件20，待吸取至少二第一工件20后。并朝向调整台13方向移动，而将至少二第一工件20放置于调整台13之调整座131。第二视觉定位模块17系撷取调整座上的第二影像信息，并将该第二影像信息传送给调整台13。

待多吸放单元12将至少二第一工件20放置于调整台13后，多吸放单元12系回复至最初位置，以待再次吸取位于载台10之至少二第一工件20。

S3，请配合参考第2图与第3图所示，调整台13亦接收该第二影像信息，并使至少二调整座131相对移动，以调整位于至少二调整座131之第一工件20的位置。并使其上的二个以上第一工件20的间隔距离，可以调整为第二工件21上的第一工件20的间距。

S4，请再配合参考第1图所示，若为本实施例的晶片固着装置的第一实施例，调整台13系朝向多压合单元15的方向移动，多压合单元15亦接收该第二影像信息，以使多压合单元15朝向调整台13方向移动，压合头151系吸取位于调整座131的至少二第一工件20。具有至少二第一工件20的压合头151系移动至承台14的上方。

调整台13系回复至最初位置，以待吸放单元12再次将第一工件20放置于调整台13。

请配合参考第5图所示，若为本实施例二晶片固着装置，调整台13系朝向翻转单元19移动。翻转单元19系接收该第二影像信息，并转动至调整台13的方向，翻转单元19系吸取位于调整台13的至少二第一工件20，并将至少二第一工件20转动一角度。多压合单元15朝向翻转单元19移动，以吸取位于翻转单元19之第一工件20。具有至少二第一工件20之压合头151系移动至承台14的上方。

S5，第三视觉定位模块18系撷取位于压合头151的第一工件20、第二工件21与承台14的影像信息，该影像信息为一第三影像信息，压合单元15系接受该第三影像信息，以使压合头151能够将至少二第一工件20压合于第二工件21。于将第一工件20压合于第二工件21前，承台14亦接收第三影像信息，以调整承台14相对于具有第一工件20的压合头151的位置。待压合完毕后，压合单元15与承台14系回复至最初位置，或移至下一个工作位置，以待再次压合程序。

实施例四：

请配合参考第7图所示，本实施例是一种晶片固着方法，其步骤包含有：

S6，载台10的顶端设置有多个第一工件20，第一视觉定位模块16系撷取位于载台10的第一工件20的一第一影像信息，并将该第一影像信息的运算结果传送给载台10，以调整精确位置，再下命令传送给多吸放单元12。若第一工件20未黏合在一蓝膜上，则无须使用多顶出单元11。

多吸放单元12系接收该第一影像信息，并依据该第一影像信息，而朝向载台10方向移动，多吸放单元12系吸取上述的至少二第一工件20，待吸取至少二第一工件20后。并朝向调整台13方向移动，而将至少二第一工件20放置于调整台13之调整座131。第二视觉定位模块17系撷取调整座上的第二影像信息，并将该第二影像信息传送给调整台13。

待多吸放单元12将至少二第一工件20放置于调整台13后，多吸放单元12系回复至最初位置，以待再次吸取位于载台10上的至少二第一工件20。

S7，请配合参考第2图与第3图所示，调整台13亦接收该第二影像信息，并使至少二调整座131相对移动，以调整位于至少二调整座131的第一工件20的位置。并使其上的二个以上第一工件20的间隔距离，可以调整为第二工件21上的第一工件20的间距。

S8，请再配合参考第1图所示，若为实施例一晶片固着装置，调整台13系朝向多压合单元15的方向移动，多压合单元15亦接收该第二影像信息，以使多压合单元15朝向调整台13方向移动，压合头151系吸取位于调整座131之至少二第一工件20。具有至少二第一工件20的压合头151系移动至承台14的上方。

调整台13系回复至最初位置，以待吸放单元12再次将第一工件20放置于调整台13。

请配合参考第5图所示，若为实施例二晶片固着装置，调整台13系朝向翻转单元19移动。翻转单元19系接收该第二影像信息，并转动至调整台13的方向，翻转单元19系吸取位于调整台13的至少二第一工件20，并将至少二第一工件20转动一角度。多压合单元15朝向翻转单元19移动，以吸取位于翻转单元19的第一工件20。具有至少二第一工件20的压合头151系移动至承台14的上方；或者具有至少二第一工件20的压合头151系转动至承台14的上方。

S9，第三视觉定位模块18系撷取位于压合头151之第一工件20、第二工件21与承台14之影像信息，该影像信息为一第三影像信息，压合单元15系接受该第三影像信息，以使压合头151能够将至少二第一工件20压合于第二工件21。于将第一工件20压合于第二工件21前，承台14亦接收第三影像信息，以调整承台14相对于具有第一工件20之压合头151的位置。待压合完毕后，压合单元15与承台14系回复至最初位置，或移至下一个工作位置，以待再次压合程序。

实施例五：

请配合参考第8图所示，本实施例是一种晶片固着方法，其步骤包含有：

S10，多吸放单元12系朝向载台10方向移动，多吸放单元12系吸取上述之至少二第一工件20，待吸取至少二第一工件20后。并朝向调整台13方向移动，而将至少二第一工件20放置于调整台13之调整座131。在本实施例中，其系可采用上述之S1与S2或S6之步骤。

S11，至少二调整座131相对移动，以调整位于至少二调整座131的第一工件20的位置。并使其上的二个以上第一工件20的间隔距离，可以调整为第二工件21上的第一工件20的间距。

S12，如第4图所示，多压合单元15以一旋转运动方式朝向调整台13方向移动，压合头151系吸取位于调整座131之至少二第一工件20。具有至少二第一工件20之压合头151系以一旋转运动方式移动至承台14的上方。于本步骤中，其系可采用上述之S8或S4之步骤。

多压合单元15系能够以一旋转运动方式移动，该旋转运动方式系能够使多个压合头151能够依序作业。进而提升压合之效率。

S13，压合头151能够将至少二第一工件20压合于第二工件21。于本步骤中，其系能够采用上述S9或S5之步骤。

上述之第一影像信息、第二影像信息与第三影像信息系用于提升定位的精准性。

如上所述晶片固着方法的各实施例，其步骤能够为：

多顶出单元11依据该命令，朝向载台10的方向移动，以将顶出至少二第一工件20。待顶出至少二第一工件20后，多顶出单元11系回复至最初位置，以待再次顶出至少二第一工件20。此步骤亦能够省略。

若省略上述之顶出步骤，多吸放单元12系吸取位于载台10之至少二第一工件20，待吸取至少二第一工件20后。并朝向调整台13方向移动，而将至少二第一工件20放置于调整台13之调整座131。

至少二调整座131相对移动，以调整位于至少二调整座131之第一工件20的位置。并使其上的二个以上第一工件20的间隔距离，可以调整为第二工件21上的第一工件20的间距。

多压合单元15以一旋转运动方式朝向调整台13方向移动，压合头151系吸取位于调整座131之至少二第一工件20。具有至少二第一工件20之压合头151系以一旋转运动方式移动至承台14的上方。多压合单元15更能进一步进行一纵向往复移动、一直线往复运动或一横向往复运动。该纵向往复移动、该直线往复运动或该横向往复运动系为一选择性运动。

另外，翻转单元19系吸取位于调整台13的至少二第一工件20，并将至少二第一工件20转动一角度。多压合单元15以一旋转运动方式移动朝向翻转单元19移动，以吸取位于翻转单元19之第一工件20。具有至少二第一工件20之压合头151系以一旋转运动方式移动至移动至承台14的上方。

压合头151将至少二第一工件20压合于第二工件21，于压合前，上述之加热模块141、152系分别加热第二工件21与第一工件20，加热后的第一工件20与第二工件21系更易于压合。

综合上述，本创作系利用多顶出单元，以顶出至少二位于载台之第一工件，再利用多吸放单元取放该至少第一工件，并利用多压合单元将至少二第一工件压合于位于承台之第二工件处。

藉由增加顶出位于载台之第一工件的数量，以及将多个第一工件同时压合于第二工件处，而达到提升产能的效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种晶片固着装置，其特征在于：其包含有：

一载台；

一多吸放单元，其系位于该载台的上方；

一调整台，其系相邻于该载台；

一承台，其系相邻于该调整台；以及

一多压合单元，其系设于该承台的上方；

其中，该载台系供至少二第一工件设置；该多吸放单元系吸取该至少二第一工件，并将该至少二第一工件放置于该调整台；该承台系供一第二工件设置；该多压合单元系进行一旋转运动，该多压合单元系吸取位于该调整台的至少二第一工件，并将该至少二第一工件压合于该第二工件；

更具有一多顶出单元，该多顶出单元系设于该载台的下方，该多顶出单元具有至少二顶针，该多顶出单元更具有一位移模块，以使该多顶出单元系相对于该载台呈一纵向往复运动、一直线往复运动或一横向往复运动；该多顶出单元的至少二顶针能够顶出至少二位于载台的第一工件。

2.根据权利要求1所述晶片固着装置，其特征在于：所述调整台系调整该至少二第一工件的相对位置，该调整台具有一位移模块，以使该调整台能够进行一纵向往复运动、一直线往复运动或一横向往复运动。

3.根据权利要求1所述晶片固着装置，其特征在于：其更具有一翻转单元，该翻转单元系位于该调整台与该多压合单元之间。

4.根据权利要求1所述晶片固着装置，其特征在于：其更具有一第一视觉定位模块、第二视觉定位模块和第三视觉定位模块，该第一视觉定位模块系位于该多吸放单元的上方；该第二视觉定位模块系位于该调整台的上方；该第三视觉定位模块系位于该承台与该多压合单元的上方。

5.根据权利要求1所述晶片固着装置，其特征在于：所述多压合单元具有一位移模块，以使该多压合单元进行一纵向往复运动或该旋转运动，该多压合单元具有至少二压合头。