TWI381200B - 對位檢測方法和對位檢測裝置 - Google Patents

Description

對位檢測方法和對位檢測裝置

本發明是有關於一種對位檢測方法和對位檢測裝置，且特別是有關於晶片與透光基板的對位檢測方法和對位檢測裝置。

在例如平面顯示面板的製造程序中，常需將各種不同的電子元件接合於基板上。以液晶顯示模組為例，液晶顯示模組的組裝包括對液晶顯示面板、驅動電路晶片、軟性電路板與印刷電路板等元件進行接合，並形成電性連接。而當驅動電路晶片設置於液晶顯示面板的玻璃基板上時，通常需進行一對位檢測，以確認驅動電路晶片是否準確地對位於玻璃基板上。

然而，目前的對位方式係將驅動電路晶片的晶片對準標記對準於玻璃基板上的基板對準標記，再利用異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film；ACF)來進行壓合固定。因此，在驅動電路晶片和玻璃基板壓合後，僅能透過玻璃基板來取得基板對準標記的位置，而無法取得晶片對準標記的位置，進而無法比對基板對準標記與晶片對準標記的位置來確認驅動電路晶片是否準確地對位於玻璃基板上。

因此本發明之一方面係在於提供一種對位檢測方法和對位檢測裝置，藉以檢測晶片(例如驅動電路晶片)是否準確地對位於透光基板上，或估算晶片與透光基板之間的對位偏移量。

本發明之另一方面係在於提供一種對位檢測方法和對位 檢測裝置，藉以自動地根據對位檢測結果來調整晶片與透光基板之間的相對位置。

本發明之又一方面係在於提供一種對位檢測方法和對位檢測裝置，藉以在任意過程中進行對位檢測或監測，且不受晶片與透光基板之間的接合層的影響。

根據本發明之實施例，本發明之對位檢測方法包含提供至少一晶片，其中晶片具有晶片對準標記；提供透光基板，其中透光基板設有基板對準標記；對位晶片的晶片對準標記於透光基板的基板對準標記上；利用第一檢測單元來穿透過晶片，而擷取晶片對準標記的位置；利用第二檢測單元來穿透過透光基板，而擷取基板對準標記的位置；以及比對晶片對準標記的位置與基板對準標記的位置。

又，根據本發明之實施例，本發明之對位檢測裝置用以檢測晶片在透光基板上的對位情形，其中晶片具有晶片對準標記，透光基板設有基板對準標記，對位檢測裝置包含第一檢測單元、第二檢測單元及處理單元。第一檢測單元係用以穿透過晶片來擷取晶片對準標記的位置，第二檢測單元係用以穿透過透光基板來擷取基板對準標記的位置，處理單元係用以比對晶片對準標記的位置與基板對準標記的位置。

又，根據本發明之實施例，本發明之對位檢測方法係用以檢測晶片在透光基板上的對位情形，其中晶片具有晶片對準標記，透光基板設有基板對準標記，對位檢測方法包含：利用第一檢測單元來穿透過該晶片，而擷取該晶片對準標記的位置；利用第二檢測單元來穿透過透光基板，而擷取基板對準標記的位置；以及比對晶片對準標記的位置與基板對準標記的位置。

又，根據本發明之實施例，本發明之對位檢測方法係用以檢測驅動晶片在顯示面板上的對位情形，其中驅動晶片具有晶片對準標記，顯示面板設有基板對準標記，對位檢測方法包含：利用第一檢測單元來穿透過驅動晶片，而擷取晶片對準標記的位置；利用第二檢測單元來穿透過顯示面板，而擷取基板對準標記的位置；以及比對晶片對準標記的位置與基板對準標記的位置。

因此，本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置可確實地檢測晶片是否準確地對位於透光基板上，或估算其對位偏移量，並可自動地來調整晶片與透光基板之間的相對位置。且本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置可不受晶片與透光基板之間的接合層的影響。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，本說明書將特舉出一系列實施例來加以說明。但值得注意的是，此些實施例只是用以說明本發明之實施方式，而非用以限定本發明。

請參照圖1和圖2，圖1係繪示依照本發明之第一實施例之對位檢測裝置的側面示意圖，圖2係繪示依照本發明之第一實施例之晶片與部分透光基板的示意圖。本實施例的對位檢測方法和對位檢測裝置100可應用於晶片210與透光基板220之間的對位檢測，例如可應用於利用玻璃覆晶接合技術(Chip on Glass；COG)中，以檢測晶片是否準確地接合於玻璃基板上。晶片210例如包含矽材料或成份，例如以單晶矽(Single Crystal Silicon)、多晶矽(Poly－silicon)或非晶矽(Amorphous Silicon)為基材的晶片。透光基板220為可允許光線穿透的基板，例如玻璃基板、塑膠基板或可撓性基板。以透光基板220為顯示面板為例，透光基板220例如為液晶顯示裝置的薄膜電晶體(Thin－Film Transistor；TFT)陣列基板，晶片210例如為驅動晶片，其可利用玻璃覆晶接合技術來接合於透光基板220的週邊區域，且需對位於透光基板220上的信號線(未繪示)。

如圖1和圖2所示，本實施例的對位檢測裝置100用以檢測晶片210在透光基板220上的對位情形，其中晶片210具有至少一晶片對準標記211(如圖2中的虛線表示)，其形成於晶片210的結合面212(如背面)上，此時，在可見光範圍內，俯視晶片210並無法得知(看到)對準標記211的位置(影像)。透光基板220設有至少一基板對準標記221，基板對準標記221係形成於透光基板220的結合面222上，以對應於晶片對準標記211。如圖2所示，在本實施例中，基板對準標記221例如係形成於透光基板220的週邊區域。

如圖1所示，本實施例的對位檢測裝置100包含第一檢測單元110、第二檢測單元120、處理單元130及對位調整裝置140。當晶片210與透光基板220進行接合前，首先，需對晶片210與透光基板220進行對位，對位檢測裝置100的對位調整裝置140可吸取(或夾持)並定位晶片210於透光基板220上方，此時，晶片對準標記211係面對於基板對準標記221，且對位檢測裝置100可對晶片210與透光基板220之間的對位狀況進行檢測。第一檢測單元110係對應於晶片210來設置，且可穿透過晶片210來擷取晶片對準標記211的位置。

在本實施例中，第一檢測單元110為紅外線影像擷取單元，例如紅外線電荷耦合元件(Infrared Charge－coupled Device；IR CCD)、紅外線攝影機或紅外線照相機，其可穿透過晶片210來擷取晶片對準標記211的相關影像資料，以取得晶片對準標記211的位置。此時，第一檢測單元110可設有顯微鏡111和紅外線光源112，紅外線光源112係用以提供紅外線光至晶片對準標記211，以產生供顯微鏡111擷取的影像，顯微鏡111係用以傳送和調整紅外線光的行進路徑。

如圖1所示，第二檢測單元120係對應於透光基板220來設置，且可穿透過透光基板220來擷取基板對準標記221的位置。在本實施例中，第二檢測單元120為影像擷取單元，例如電荷耦合元件(Charge－coupled Device；CCD)、攝影機或照相機，其可穿透過透光基板220來擷取基板對準標記221的相關影像資料，以取得基板對準標記221的位置。此時，第二檢測單元120可設有顯微鏡121和光源122，光源122係用以提供可見光至基板對準標記221，以產生供顯微鏡121擷取的影像，顯微鏡121係用以傳送和調整可見光的行進路徑。

如圖1所示，處理單元130係電性連接於第一檢測單元110和第二檢測單元120，用以處理第一檢測單元110和第二檢測單元120的檢測結果(資料)，並可比對晶片對準標記211的位置與基板對準標記221的位置，以檢測晶片對準標記211是否對準於基板對準標記221，或者可估算晶片對準標記211與基板對準標記221之間的對位偏移量。其中，處理單元130例如為可程式控制器(PLC)、單晶片微處理機(MCU)、中央處理器(CPU)、嵌入式系統、可程式邏輯陣列、電腦或上述任意組合。

如圖1所示，對位調整裝置140係電性連接於處理單元130，用以根據處理單元130所得到之晶片對準標記211與基板對準標記221的位置比對結果(對位偏移量)，來調整晶片210與透光基板220之間的相對位置。在一實施例中，對位調整裝置140例如為機械手臂或夾持機構，用以調整晶片210與透光基板220的位置。

請參照圖3，其繪示依照本發明之第一實施例之對位檢測方法的方法流程圖。當進行本實施例的對位檢測方法時，首先，提供晶片210(步驟301)，其中晶片210具有晶片對準標記211。接著，提供透光基板220(步驟302)，其中透光基板220設有基板對準標記221。

接著，如圖1和圖3所示，利用第一檢測單元110來穿透過晶片210，而擷取晶片對準標記211的位置(步驟303)。在本實施例中，第一檢測單元110例如紅外線影像擷取單元，晶片210例如具有矽材料或成份，由於紅外線對於矽材料具有穿透性，因而第一檢測單元110可穿透過晶片210來擷取晶片對準標記211的位置。且利用第二檢測單元120來穿透過透光基板220，而擷取基板對準標記221的位置(步驟304)。在本實施例中，第二檢測單元120例如為影像擷取單元，透光基板220例如為玻璃基板，因而第二檢測單元120可穿透過透光基板220來擷取基板對準標記221的位置。

如圖1所示，在本實施例中，當晶片210對位於透光基板220上時，第一檢測單元110可設置於晶片210的一側，第二檢測單元120可設置於透光基板220的一側，且第一檢測單元110和第二檢測單元120可同時或依任意順序來分別取得晶片 對準標記211的位置和基板對準標記221的位置。

如圖1和圖3所示，接著，比對晶片對準標記211的位置與基板對準標記221的位置(步驟305)。對位檢測裝置100的處理單元130可根據晶片對準標記211的位置和基板對準標記221的位置來進行比對，以檢測晶片對準標記211是否對準於基板對準標記221，因而可檢測晶片210是否準確地對位於透光基板220上；或者，此步驟306可用以估算晶片對準標記211與基板對準標記221之間的對位偏移量。

如圖1和圖3所示，接著，根據晶片對準標記211與基板對準標記221的位置比對結果來調整晶片210與透光基板220之間的相對位置(步驟306)，以對位晶片210於透光基板220上。對位檢測裝置100的對位調整裝置140可根據處理單元130的比對結果來調整晶片210與透光基板220之間的相對位置，藉以使晶片210準確地對位於透光基板220上。

因此，本實施例的對位檢測方法和對位檢測裝置100可準確地對位晶片210於透光基板220上。

請參照圖4和圖5，圖4繪示依照本發明之第二實施例之對位檢測裝置在預壓時的側面示意圖，圖5繪示依照本發明之第二實施例之對位檢測裝置以及晶片固定於透光基板上的側面示意圖。在第二實施例中，對位檢測裝置100更包含一預壓頭150，用以預壓(假壓)晶片210於透光基板220上，以初步固定晶片210於透光基板220上。在第二實施例中，對位檢測裝置100可包含一本壓頭(未繪示)以穩固地固定晶片210於透光基板220上。在預壓步驟後，可再進行本壓步驟。或者，亦可藉由本壓步驟來取代預壓步驟，以穩固地固定晶片210於透光 基板220上。在預壓或本壓步驟中，晶片210與透光基板220之間具有接合層230，用以接合晶片210與透光基板220，此接合層230例如為異方性導電膜(ACF)或其他黏著材料。

如圖4和圖5所示，在預壓或本壓步驟中，設備不穩定等原因可能導致晶片210與透光基板220之間產生相對位移情形。因此，在預壓或本壓步驟後，對位檢測裝置100可對晶片210與透光基板220之間的對位狀況進行再次檢測，藉以對設備穩定性進行管控，並可及時維修故障產品。此時，可利用第一檢測單元110來穿透過晶片210，而擷取晶片對準標記211的位置(步驟303)。且利用第二檢測單元120來穿透過透光基板220，而擷取基板對準標記221的位置(步驟304)。接著，比對晶片對準標記211的位置與基板對準標記221的位置(步驟305)。因而可確實地檢測晶片210是否地對位於透光基板220上，或估算晶片210與透光基板220之間的對位偏移量。即使晶片210與透光基板220之間具有接合層230，亦可進行檢測。

由上述説明可以知道，如圖1所示，在第一實施例中，本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置100可用以在預壓步驟之前檢測晶片210是否準確地對位於透光基板220上，並可在預壓步驟前調整晶片210與透光基板220之間的相對位置，此時，步驟303、304及305可在預壓步驟前進行。在第二實施例中，本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置100亦可用以在預壓或本壓步驟後檢測晶片210是否準確地對位於透光基板220上，而這些檢測數據(檢測結果)經過處理後可以用來對設備穩定性進行管控，同時能及時發現並維修故障產品。此時，步驟303、304及305可在預壓或本壓步驟後進行。

請參照圖6，其繪示依照本發明之第三實施例之對位檢測裝置的側面示意圖。在第三實施例中，本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置100可用以即時監測晶片210與透光基板220的對位情形。此時，對位檢測裝置100更可設有顯示器160，其電性連接於處理單元130。第一檢測單元110和第二檢測單元120可在晶片210與透光基板220的對位過程中分別擷取晶片對準標記211和基板對準標記221的位置資料(例如影像資料)，接著，由處理單元130來即時比對和處理(例如重疊)晶片對準標記211和基板對準標記221的位置資料，並顯示於顯示器160上。因此，使用者或相關人員可由對位檢測裝置100的顯示器160來即時監測晶片210與透光基板220的對位情形。此時，步驟303、304、及305可在對位過程中進行。

由上述本發明的各個實施例可知，本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置可確實地檢測晶片是否準確地對位於透光基板上，或估算晶片與透光基板之間的對位偏移量，並可自動地根據對位檢測結果來調整晶片與透光基板之間的相對位置，以準確地對位晶片於透光基板上。再者，本發明的對位檢測方法和對位檢測裝置可在預壓步驟前後、壓合步驟前後、對位過程中或其他任意過程中進行對位檢測或監測，而不受晶片與透光基板之間的接合層的影響。

雖然本發明已以各個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧對位檢測裝置

110‧‧‧第一檢測單元

111‧‧‧顯微鏡

112‧‧‧紅外線光源

120‧‧‧第二檢測單元

121‧‧‧顯微鏡

122‧‧‧光源

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧對位調整裝置

150‧‧‧預壓頭

160‧‧‧顯示器

210‧‧‧晶片

211‧‧‧晶片對準標記

220‧‧‧透光基板

221‧‧‧基板對準標記

212、222‧‧‧結合面

230‧‧‧接合層

301‧‧‧提供晶片

302‧‧‧提供透光基板

303‧‧‧利用第一檢測單元來穿透過晶片，而擷取晶片對準標記的位置

304‧‧‧利用第二檢測單元來穿透過透光基板，而擷取基板對準標記的位置

305‧‧‧比對晶片對準標記的位置與基板對準標記的位置

306‧‧‧調整晶片與透光基板之間的相對位置

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：圖1係繪示依照本發明之第一實施例之對位檢測裝置的側面示意圖。

圖2係繪示依照本發明之第一實施例之晶片與部分透光基板的示意圖。

圖3係繪示依照本發明之第一實施例之對位檢測方法的方法流程圖。

圖4係繪示依照本發明之第二實施例之對位檢測裝置在預壓時的側面示意圖。

圖5係繪示依照本發明之第二實施例之對位檢測裝置以及晶片固定於透光基板上的側面示意圖。

圖6係繪示依照本發明之第三實施例之對位檢測裝置的側面示意圖

100‧‧‧對位檢測裝置

110‧‧‧第一檢測單元

111‧‧‧顯微鏡

112‧‧‧紅外線光源

120‧‧‧第二檢測單元

121‧‧‧顯微鏡

122‧‧‧光源

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧對位調整裝置

210‧‧‧晶片

220‧‧‧透光基板

212、222‧‧‧結合面

Claims (15)

1. 一種對位檢測方法，包含：提供至少一晶片，其中該晶片具有至少一晶片對準標記；提供一透光基板，其中該透光基板設有至少一基板對準標記；對位該晶片的該晶片對準標記於該透光基板的該基板對準標記上；利用一第一檢測單元來穿透過該晶片，而擷取該晶片對準標記的位置；利用一第二檢測單元來穿透過該透光基板，而擷取該基板對準標記的位置；以及比對該晶片對準標記的位置與該基板對準標記的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之對位檢測方法，其中該比對步驟包括：判斷該晶片對準標記是否對準於該基板對準標記。
3. 如申請專利範圍第1項所述之對位檢測方法，其中該比對步驟包括：估算出該晶片對準標記與該基板對準標記之間的對位偏移量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之對位檢測方法，更包含：預壓該晶片於該透光基板上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之對位檢測方法，其中該擷 取該晶片對準標記之位置的步驟、該擷取該基板對準標記之位置的步驟及該比對步驟係在該預壓步驟之前進行。
6. 如申請專利範圍第4項所述之對位檢測方法，其中該擷取該晶片對準標記之位置的步驟、該擷取該基板對準標記之位置的步驟及該比對步驟係在該預壓步驟後進行。
7. 如申請專利範圍第3項所述之對位檢測方法，更包含：根據該對位偏移量，調整該晶片與該透光基板的相對位置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之對位檢測方法，更包含：壓合該晶片於該透光基板上。
9. 一種對位檢測裝置，用以檢測一晶片在一透光基板上的對位情形，其中該晶片具有至少一晶片對準標記，該透光基板設有至少一基板對準標記，該對位檢測裝置包含：一第一檢測單元，用以穿透過該晶片來擷取該晶片對準標記的位置；一第二檢測單元，用以穿透過該透光基板來擷取該基板對準標記的位置；以及一處理單元，用以比對該晶片對準標記的位置與該基板對準標記的位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之對位檢測裝置，其中該 第一檢測單元包含一紅外線影像擷取單元以及一顯微鏡；該第二檢測單元包含一影像擷取單元以及一顯微鏡。
11. 如申請專利範圍第9項所述之對位檢測裝置，其中該處理單元係根據該晶片對準標記與該基板對準標記的位置比對結果來判斷該晶片對準標記是否對準於該基板對準標記。
12. 如申請專利範圍第9項所述之對位檢測裝置，其中該處理單元係根據該晶片對準標記與該基板對準標記的位置比對結果來估算該晶片對準標記與該基板對準標記之間的一對位偏移量。
13. 如申請專利範圍第12項所述之對位檢測裝置，更包含：一對位調整裝置，用以根據該對位偏移量來對該晶片與該基板的相對位置進行調整。
14. 如申請專利範圍第9項所述之對位檢測裝置，更包含：一預壓頭，用以預壓該晶片於該透光基板上。
15. 如申請專利範圍第9項所述之對位檢測裝置，更包含：一顯示器，電性連接於該處理單元，用以顯示該晶片對準標記與該基板對準標記的位置比對結果。