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TW202433635A - 用於接合組件與基板的裝置及方法 - Google Patents

用於接合組件與基板的裝置及方法 Download PDF

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TW202433635A
TW202433635A TW112151635A TW112151635A TW202433635A TW 202433635 A TW202433635 A TW 202433635A TW 112151635 A TW112151635 A TW 112151635A TW 112151635 A TW112151635 A TW 112151635A TW 202433635 A TW202433635 A TW 202433635A
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TW
Taiwan
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pull
bracket
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Prior art date
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TW112151635A
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English (en)
Inventor
布萊恩 普利斯
法比安 胡爾許勒
迪特瑪 克勞斯
Original Assignee
瑞士商貝思瑞士股份公司
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Abstract

本發明係關於一種用於接合一或多個組件與一或多個基板之裝置,其中該裝置包含:一接合台;一輸送器件,其用於經由該接合台沿著一軌跡將該等基板自一或多個裝載台輸送至用於卸載該等基板之一或多個卸載台。

Description

用於接合組件與基板的裝置及方法
本發明係關於一種用於接合諸如NAND及DRAM記憶體晶粒之一或多個組件與一或多個基板的裝置以及一種使用此類裝置接合一或多個組件與一或多個基板的方法。
不同類型的晶粒接合器設備可用來解決各種半導體細分市場,例如,存在具有高度專用組件(如晶粒噴射系統、接合頭工具及基板處置器上之加熱器系統)之薄晶粒特定系統。
基板處置器典型地基於夾具饋送器原理,其中基板或條帶藉由數個饋送器夾具移動跨越基板處置器且移動至處理位置。此需要夾具將基板抓持於側面上,且將其自一個夾具交遞至下一夾具。此為允許在同一基板處置器上並行處理多於一個基板的當前技術狀態解決方案。
通常,現今之生產中,基板自基板輸入卡槽推送至基板處置器上。使用滾筒驅動件來將其移動至基板輸出卡槽中。
因為饋送器概念允許在基板處置器上並行處置多於一個基板且因為不需要晶粒分選功能性,所以常見晶粒接合器僅配備有一個基板處置器且仍達成合理的產出量。
例如,US 2013/0008599 A1揭示一種具有以下各者之半導體安裝裝置:施配台,其經組態以將黏接部分施配至基板之基板位置;接合台,其經組態以將半導體晶片置放於該等基板位置上;及輸送器件,其經組態以沿著輸送路徑輸送基板。
舉例而言,KR 102106884 B1揭示一種用於將基板自裝載器部分之基板安置本體輸送至輸送路線之器件及方法,其中該器件之接合控制單元在已完成所有晶粒藉由接合頭至基板之接合的情況下,將該基板分派至卸載器部分之基板適應本體作為晶粒安裝基板,且在尚未完成所有晶粒藉由接合頭至基板之接合的情況下,使該基板返回至裝載器部分之基板安置本體作為用於晶粒安裝之基板。
JP 2022/013070 A進一步揭示一種物品之製造裝置,其包含:供應工件之供應部分;安裝組件固持部分,其可固持複數個安裝組件;安裝組件等級資訊儲存部分,其儲存藉由安裝組件固持部分固持之各安裝組件的等級資訊;外殼部分,其容納上面安裝各安裝組件之工件;及緩衝部分,其儲存該工件,各安裝組件僅安裝於該工件之安裝區之一個部分上。
此外,WO 2022/097415 A1揭示將待供應構件自轉子傳送至供應位置,且將已安裝有工件之待供應構件向外傳送至卸載器。若工件供應源在將工件安裝在待供應構件上之前不再具有待供應的等級之工件,則將待供應構件自梭子傳送至待用位置。另一待供應構件傳送至已空出之供應位置。
然而,當前基板處置系統上之常見夾具饋送器概念不適合於硬度低於特定值之基板。隨著每個夾持步驟,損壞已在先前步驟中附接之條帶或晶粒的風險增加。又,在各處理位置處,需要在該處理之前將該條帶下壓,且需要在該處理之後釋放該下壓。此通常地藉由負壓(其意謂低於大氣壓力之壓力)及機械下壓器工具來進行,兩者皆對基板誘發實體衝擊或撞擊,從而可能損壞其上之條帶或附接晶粒。
在一些習知系統上,將基板移動至加熱器件或移動至加熱器件上多於一次,此導致多個加熱及冷卻循環作用於基板。
此對於依賴緩衝儲存器(如卡槽)來儲存用於接合具有不同儲倉碼之晶粒之基板的系統尤其相關,每當將基板裝載至托架及自托架卸載時將多於一個加熱及降溫循環外加於基板上。
每當夾持、釋放、加熱、冷卻或以其他方式操控基板時,如表面平坦度之物理特性可能改變。在某一改變程度以上,損壞基板之風險進一步增加,例如歸因於與系統或卡槽之機械部分碰撞。
另外,必須在產品轉換或用當前基板處置概念建立新配方期間完成複雜機械設置。設置期間之材料之小變化或輕微誤調整常常導致條帶由於在裝載、輸送、導引、下壓及卸載期間抵抗機械部分之碰撞而受損或毀壞。
具有薄晶粒能力之當前晶粒接合器通常地具有單一基板處置器,且因此並不基於其品質分類(儲倉碼)而提供自晶圓至基板之晶粒分選可能性。按照儲倉碼進行的分選必須藉由將具有混合儲倉碼之晶圓分選至載體(該等載體接著僅各自含有一個儲倉碼之晶粒)的專用上游設備或替代地藉由對一或多個習知晶粒接合器進行多遍製程(其中在各遍次中僅產生具有一個儲倉碼之晶粒)來單獨地進行。兩種解決方案在成本效率、對昂貴的潔淨室底空間之需求方面皆具有顯著缺點,且其歸因於材料之額外處置而增加損壞風險。
此外,由於具有單一條帶處置器之典型當前系統不允許晶粒分選,因此需要額外投資以將此作為上游步驟提供於個別系統上。
另外,歸因於前述複雜機械設置,常規基板處置器需要長且有風險的產品設置及切換。
因此,本發明之目標係提供用於接合組件與基板之裝置及/或方法,其中相對薄基板(例如<100 µm)可安全地處置以便將諸如半導體晶粒之組件接合至其。
本發明之另一目標為提供用於接合組件與基板,從而允許各種儲倉碼之分選,同時達成相對較高產出量的裝置及/或方法。
本發明之又一目標為提供用於接合組件與基板之裝置及/或方法,其中達成擁有成本之降低。
本發明之又一目標為提供一種用於接合組件與基板之裝置及/或方法,其中達成相對較高的總體正常運行時間。
根據本發明,提供一種用於接合一或多個組件與一或多個基板之裝置,該裝置包含: •    一接合台,其用於將該等組件接合至該等基板,其中該等組件將在該接合台處接合至該等基板; •    一輸送器件,其用於每次經由該接合台沿著一軌跡將該等基板自一或多個裝載台輸送至一或多個卸載台,該輸送器件包含: o    一托架,其具有用於在其上支撐該等基板之一平坦支撐表面; o    一托架移動器件,其用於使該托架沿著該軌跡移動;及 o    一下壓器件,其用於將該等基板固持在該支撐表面上; •    一或多個裝載台,其用於將該等基板裝載至該托架上,其包含用於將該等基板拉動至該托架之該支撐表面上之一或多個拉入器件;及 •    一或多個卸載台,其用於在該等組件已在該接合台處接合至該等基板之後卸載該等基板,該一或多個卸載台包含用於將該等基板自該托架之該支撐表面拉出的一或多個拉出器件。歸因於一或多個基板在裝載台處被拉入且在卸載台處被拉出而非被推入或推出,以及一或多個基板藉由托架沿著整個軌跡移動,可處置極薄基板(諸如具有<100 µm之厚度),而無或至少具有減小的基板損害風險。
由於基板在裝載與卸載之間由同一托架支撐且由於對彼托架執行各處理步驟(例如,清潔、接合、後接合檢測),因此對於如基板之再夾持或至另一載體之交遞的步驟不會誘發物理應力。又,不需要額外時間來在各處理位置處應用及移除下壓功能,且顯著地減少基板之轉移。
另外,每當將基板裝載至托架及自托架卸載時,依賴於如卡槽之緩衝儲存器來儲存用於接合不同儲倉碼之晶粒的基板之系統會將多於一個加熱及降溫循環外加於基板上。
單一輸送器件之降低的成本使得能夠每系統組態例如四個或更多個輸送器件,從而以高產出量支援多儲倉處置,且因此提供每接合之有競爭力的成本。
此外,以上裝置允許選擇速度最佳點以使重且較慢的台架替代例上方的抓放管線化。
一具體實例係關於一種前述裝置, 其中該等裝載台包含用於在其中儲存該等基板之一或多個輸入卡槽,其中該等拉入器件經組態用於將該等基板自該等輸入卡槽拉動至該托架之該支撐表面上;及/或 其中該等卸載台包含一或多個輸出卡槽,該一或多個輸出卡槽用於在該等組件已在該接合台處接合至該等基板之後在其中儲存該等基板,其中該等拉出器件經組態用於將該等基板自該托架之該支撐表面拉出且拉動至該等輸出卡槽。如前述內容中所提及,將常常超薄之基板自輸入卡槽直接拉出至托架上且自托架直接拉出至輸出卡槽中會降低損壞基板之風險,且因此確保相對較高良率。常見裝載及卸載模組係基於展示較高比率之條帶卡住問題之推動器棒或滾筒驅動件。
一具體實例係關於一種前述裝置,其中該等拉入器件包含: •    一或多個拉入抓持器(15),其用於在沿著該軌跡之一移動方向(X)上檢視時抓持該等基板(3)之一前端(25),諸如面向該托架(11)的一末端(26);及 •    一或多個拉入抓持器移動器件(16),其用於使該等拉入抓持器在平行於該軌跡之一移動方向上來回移動;及/或 其中該等拉出器件(10)包含: •    一或多個拉出抓持器(27),其用於在沿著該軌跡之一移動方向上檢視時抓持該等基板之一前端(25);及 •    一或多個拉出抓持器移動器件(28),其用於使該等拉出抓持器在平行於該軌跡之一移動方向上來回移動。
可設置一或多個感測器以偵測成功裝載及/或卸載。
較佳地,該等拉入抓持器可在一X方向上沿著該軌跡移動,更佳移動地至少與一最大基板/條帶長度一樣遠/一樣長。該等拉入抓持器較佳地亦可在一豎直方向或Z方向上移動以允許該基板/條帶在無碰撞的情況下移動。該等拉入抓持器可另外具有一裝載位置及一停放位置。
一具體實例係關於一種前述裝置,其中當該裝載台包含用於儲存基板之輸入卡槽時,該等拉入抓持器移動器件經組態用於使該等拉入抓持器在平行於該軌跡之一移動方向上朝向及遠離該等輸入卡槽來回移動。
一具體實例係關於一種前述裝置,其中該拉入器件包含: -一靜止框架; 且其中該等拉入抓持器移動器件包含: -一導引件,其安裝至該框架且在該移動方向上延伸,其中該等拉入抓持器安裝至該導引件,使得其在使用期間可在該托架上方移動;及 -一驅動單元,其用於使該等拉入抓持器沿著該導引件移動。
在一具體實例中,該靜止框架鄰近於該等輸入卡槽在該軌跡上方延伸,且使得該托架可移動至該框架下方; 且其中該等拉入抓持器自該導引件懸置,使得其在該框架下方時可在該托架上方移動。此為定位及移動拉入抓持器的極穩健方式。
類似於拉入抓持器,拉出抓持器較佳地可在一X方向上沿著該軌跡移動,更佳移動地至少與一最大基板/條帶長度一樣遠/一樣長。該等拉出抓持器較佳地亦可在一Z方向上移動,以允許該基板/條帶隨後在處於該托架上時移動而不與該等拉出抓持器碰撞。該等拉出抓持器可另外具有一裝載位置及一停放位置。
一具體實例係關於一種前述裝置,其中當該卸載台包含用於在其中儲存該等基板之輸出卡槽時,該等拉出抓持器移動器件經組態用於使該等拉出抓持器在平行於該軌跡之一移動方向上移動通過該等輸出卡槽。因此,可通過輸出卡槽拉動儲存於其中之基板,而可以說,拉出抓持器移動器件不會造成妨礙。
一具體實例係關於一種前述裝置, 其中當該等裝載台包含用於儲存基板之輸入卡槽時,該拉出器件包含: -一靜止框架,其位於該等輸出卡槽之背對該接合台之一側上; 且其中該等拉出抓持器移動器件包含: -一導引件,其安裝至該框架且在該移動方向上延伸,
一具體實例係關於一種前述裝置,其進一步包含: -一加熱器件,其用於在該等基板由該支撐表面支撐時將熱施加至該等基板, 較佳地,其中該加熱器件經配置用於透過該支撐表面將該熱施加至該等基板。
此類加熱器功能可提供恆定溫度,但亦可為可程式化的以遵循預定義溫度輪廓。此類加熱器功能可例如為接合製程所需,其中晶粒上之晶粒附接膜(die attach film;DAF)需要達到某一溫度以熔融且提供結束接合製程之黏附。
此外,該加熱器件可由允許針對各區個別地設定溫度之多個加熱區組成。
一具體實例係關於一種前述裝置,其進一步包含: •    一或多個豎直移動器件,其允許該等輸入卡槽相對於該托架之該支撐表面的豎直移動以最小化損壞風險。
因此,可隨後將基板平穩地拉動至支撐表面上而無損壞基板之風險。較佳地,可豎直移動的輸入卡槽允許基板與支撐表面齊平。
一具體實例係關於前述裝置,其中該拉入抓持器及/或該拉出抓持器經配置用於機械地抓持該等基板之該末端或經配置用於使用一負壓抓持該等基板之該末端。
一具體實例係關於一種前述裝置,其中該下壓器件包含在該支撐表面之頂部上的一固持構件,該固持構件可朝向及遠離該支撐表面移動,且經組態用於在其一較低固持位置中嚙合該基板之一或多個圓周邊緣的至少部分,且在其一較高非作用中位置中定位在該支撐表面之該側上方一定距離處或定位在該側上(在一側向旋轉移動之情況下)。
該固持構件可例如包含機械、機電、磁性或液壓/氣動向壓構件。
一具體實例係關於前述裝置,其中該固持構件在該托架之相對橫向邊緣處包含各別通路,該等通路經組態以使得該等拉入器件在將該等基板拉動至該托架的該支撐表面上時可在一水平方向上穿過該等通路,及/或使得該等拉出器件至少在該固持構件之該非作用中位置中在將該等基板自該托架的該支撐表面拉出時可在一水平方向上穿過該等通路。 在一具體實例中,固持構件為框架形,且具有一或多個固持框架部分,該一或多個固持框架部分各自經定位且經配置用於沿著邊緣之長度的至少一部分接觸基板之一或多個各別邊緣。在一具體實例中,固持構件具有多個固持銷,各固持銷定位於固持構件上,使得其在固持位置中在基板之邊緣處與基板嚙合。該等銷可經彈簧加載。
一具體實例係關於前述裝置,其中該托架移動器件包含線性導引件及用於驅動該托架以沿著線性導引件移動之驅動件,該驅動件較佳地包含皮帶驅動件。
此類組態相對較小,消耗相當小的空間,且相對具成本效益。
一具體實例係關於一種前述裝置,其中該支撐表面係矩形的,且經組態以支撐該等基板之整個表面。
一具體實例係關於前述裝置,其中該下壓器件經配置用於使用一負壓將基板固持至支撐表面上。
該下壓器件可例如包含鑽孔或多孔材料以將負壓或(過度)加壓空氣分別施加至基板及連接至至少一個負壓產生器及/或經加壓空氣源之導氣管。此類負壓有助於以有效方式將基板固持於表面上。當將基板拉動在托架上及/或自其拉出時,可例如暫時施加過壓,以便進一步減小基板與支撐表面之間的任何摩擦。
一具體實例係關於前述裝置,其中該下壓器件包含設置於該托架中之通道,其中該等通道經組態以使得可透過該等通道施加用於將該等基板固持至該支撐表面上之一負壓。
較佳地,在使用中,負壓首先在支撐表面之中心區中起作用,且接著傳播至支撐表面之邊緣,以達成均勻「下壓」,此舉增加了良率。
一具體實例係關於一種前述裝置, 其中該等組件屬於選自由以下組成之清單的一類型:半導體晶片、晶粒、半導體封裝、積體電路、光學元件、電子元件、電光元件、機電,或其任何組合;及/或 其中該等基板係條帶形,較佳地具有3:1或2:1之一長度與寬度比。
一具體實例係關於前述裝置,該裝置包含該等輸送器件中之兩者或更多者,且具有用於兩個或更多個輸送器件中之各者的個別裝載台及個別卸載台。
此類裝置允許根據客戶之生產需要而最佳地組態「路線」:基於品質等級(儲倉碼)之數目組態路線之數目以確保出色產出量、改良之擁有成本以及最小底空間。
一具體實例係關於前述裝置,其中輸送器件之量對應於所供應儲倉碼之數目加一。
本發明之另一態樣係關於一種使用前述裝置接合一或多個組件與一或多個基板之方法,該方法包含: -藉由用該等拉入器件將該等基板拉動至該托架之該支撐表面上而將該等基板在該等裝載台處裝載至該托架上; -每次用該輸送器件沿著一軌跡將該等基板自該等裝載台輸送至該接合台; -在該接合台處將該等組件接合至該等基板; -每次在該等組件已在該接合台處接合至該等基板之後用該輸送器件沿著一軌跡將該等基板自該接合台輸送至該等卸載台;及 -藉由用該等拉出器件將該等基板自該托架之該支撐表面拉出而將該等基板在該等卸載台處自該托架卸載。
一具體實例係關於前述方法,其中分別在接合台處之接合之前或之後,進行預接合檢測及/或預接合清潔及/或後接合檢測及/或後接合清潔。
用於前接合及後接合檢測及/或清潔之模組較佳地在移動方向(X)上配置且經配置使得基板無需離開支撐板且可保持啟動固持。
根據本發明之裝置的具體實例以類似方式適用於根據本發明之方法的具體實例,且反之亦然。同樣,根據本發明之裝置之具體實例的效應亦適用於對應方法具體實例,且反之亦然。
將結合論述圖1a至圖4。如前述內容中所提及,圖1a展示根據本發明之具有四個輸送器件(或「輸送路線」)7之裝置1(詳言之,晶粒接合器)的範例性具體實例。更具體言之,圖1a展示用於將諸如NAND及DRAM記憶體晶粒之一或多個組件接合至一或多個基板(在諸如圖1b之其他圖中用參考數字3指示)的裝置1。裝置1包含用於將組件(諸如,厚度<15 µm之超薄晶粒)接合至基板之接合台5,其中組件中之一或多者將在接合台5處接合至多個基板中之各者。替代地或另外,輸送器件7可亦包含檢測台而非接合台5。接合台5可包含兩個點對點取放系統,當與例如當前可用的NAND晶粒接合設備相比時,該等系統能夠執行晶粒分選製程而無需相當大的生產率下降,或替代地在無晶粒分選製程之情況下以相對較高產出量進行生產。可視情況亦執行後接合製程,諸如清潔、檢測或加熱。在卸載台6處卸載基板3之後,亦可清潔或檢測支撐表面12。裝置1可另外具備進階檢測特徵,諸如UVI、破裂偵測、空浮及靜止粒子偵測、觸控式螢幕等。
各輸送器件7經組態用於每次沿著軌跡8在移動方向X上將該多個基板中之一者自裝載台4經由接合台5輸送至卸載台6。各輸送器件7包含:托架11,其具有用於將基板支撐於其上之平坦支撐表面12;托架移動器件13,其用於使托架11沿著軌跡8移動(如在圖4中更清楚地展示);及用於將基板固持於支撐表面12上之下壓器件(在諸如圖1b之其他圖中用參考編號14指示)。輸送器件7另外包含:用於將基板裝載至托架11上之裝載台4,該裝載台包含用於將多個基板中之該一者拉動至托架11之支撐表面12上的拉入器件9;及用於在組件中之一或多者已在接合台5處接合至基板之後卸載基板之卸載台6,該卸載台包含用於將多個基板中之該一者自托架11之支撐表面12拉出的拉出器件10。將常常超薄的基板例如拉出輸入卡槽且拉入輸出卡槽(如其他圖中所展示)對於確保相對較高良率而言係重要的。常見裝載及卸載模組係基於展示相對高比率之條帶/基板3卡住問題的推動器棒或滾筒驅動件。
關於待使用之輸送器件7之量的主要影響參數係晶圓上之晶粒品質分類(儲倉碼/類型)的數目及產出量目標。支撐表面12較佳地設計成具有某一硬度,諸如能夠耐受至少50 N,例如至少100 N。
裝載台4可包含輸入卡槽20,該輸入卡槽用於在其中儲存該等基板3中之多者,其中拉入器件9經組態用於將多個基板中之該一者自輸入卡槽20直接拉動至托架的支撐表面12上。類似地,卸載台6可包含輸出卡槽21,該輸出卡槽用於在組件中之一或多者已在接合台5處接合至多個基板之後在其中儲存該多個基板,其中拉出器件10經組態用於將多個基板中之該一者自托架11的支撐表面12拉出且直接拉動至輸出卡槽21中。
儘管在圖1a中展示四個輸送器件7,但裝置1可通常包含該等輸送器件7中之兩者或更多者,諸如此等輸送器件7中之兩者至四者,從而對於兩個或更多個輸送器件7中的各者具有個別該拉入器件9及該拉出器件10。然而,選項可能為藉由將Y軸引入至抓持器件而將拉入器件9用於多於一個輸入卡槽20。輸送器件7之量可對應於所供應儲倉碼/品質/類型的數目,或對應於所供應儲倉類型之數目加一。當供應三個儲倉類型時,輸送器件7之量可例如為三個或四個。較佳地,各輸送器件/路線7處置單一儲倉類型。較佳地,每基板3使用一個儲倉類型。類似地,較佳地使用每裝載台4及/或卸載台6一個儲倉類型(諸如每輸入卡槽20及/或輸出卡槽21一個儲倉類型)。接合台5可包含一或多個晶粒噴射器、第一(左)拾取器、第二(右)拾取器、第一(左)傳送台及第二(右)傳送台、第一(左)接合臂、第二(右)接合臂(為清楚起見皆未圖示)。當供應例如三個儲倉碼時,第一輸送器件/路線7可處置第一儲倉類型,第二輸送器件/路線7可處置第二儲倉類型,且第三輸送器件/路線7可處置第三儲倉類型。與第一儲倉類型相關聯之第一基板3可位於第一輸送器件7的軌跡8上相對靠「左」處(相對較接近於裝載台4),且分別與第二、第三儲倉類型相關聯之分別第二、第三基板3可能已沿軌跡8行進較遠,因此在軌跡8上相對靠「右」(相對較接近於卸載台6)。晶粒噴射器接著可將具有第一儲倉類型之晶粒供應至第一拾取器,隨後供應至第一傳送台及第一接合臂,其中第一接合臂將具有第一儲倉類型之晶粒置放在第一輸送器件7的相關聯基板3上。晶粒噴射器亦可接著將分別具有第二、第三儲倉類型之晶粒供應至第二拾取器,隨後供應至第二傳送台及第二接合臂,其中第二接合臂將分別具有第二、第三儲倉類型之晶粒分別置放於第二、第三輸送器件7的相關聯基板3上。因此,可達成具有相對高產出量之高效多路線接合製程。
圖1b展示裝載台4(諸如,圖1a中所展示之裝載台4)之範例性具體實例,其中基板3係藉由拉入器件9自輸入卡槽20裝載至托架11之支撐表面12上。如圖1b中所示,拉入器件9可包含用於在沿著軌跡8之移動方向(X)上檢視時抓持基板3之前端25(意謂面向托架11之末端26)的拉入抓持器15及用於使拉入抓持器15在平行於軌跡8之移動方向上(特定言之朝向及遠離輸入卡槽20)來回移動的拉入抓持器移動器件16。拉入抓持器15可包含機械抓持器及/或抽吸尖端。輸入卡槽20及/或輸出卡槽21可藉由例如轉移機器人自各別輸送器件/路線7移動/移除。
拉入器件9可進一步包含靜止框架17。拉入抓持器移動器件16可包含導引件18,該導引件安裝至框架17且在移動方向(X)上延伸,其中拉入抓持器15安裝至導引件18以使得其在使用期間可在托架11上方移動。亦可設置用於使拉入抓持器15沿著導引件18移動之驅動單元(圖中未示)。拉入器件9可包括用以偵測成功基板3嚙合之感測器(例如,質量流量感測器或距離感測器)。
裝置1可進一步包含加熱器件23,該加熱器件用於在基板3由支撐表面12支撐時將熱施加至該基板。加熱器件23較佳地經配置用於透過支撐表面12將熱施加至基板3。加熱器件23可包含嵌入支撐表面中或直接設置於其下方之加熱絲、溫度感測器等。加熱器件23可具有例如300 mm(在移動方向上)×100 mm(在橫向方向上)之尺寸。支撐表面12較佳地亦包含冷卻功能。
裝置1亦可包含用於豎直地移動輸入卡槽20之(經示意性地指示之)豎直移動器件32,使得將藉由拉入器件9自輸入卡槽20拉出之多個基板3中之該一者移動至與托架11之支撐表面12齊平的豎直層級。
拉入抓持器15(及/或如例如圖3b中所示之拉出抓持器27)可經配置用於機械地抓持基板3之末端25或經配置用於使用負壓(諸如真空)抓持基板3之該末端25。
下壓器件14可包含在支撐表面12之頂部上的固持構件22,該固持構件22可朝向支撐表面12及自該支撐表面移動且經組態用於在其較低固持位置中嚙合基板3之一或多個圓周邊緣33的至少部分且在其較高非作用中位置中定位在支撐表面上方一定距離處。固持構件22在托架11之相對橫向邊緣34處可包含各別通路24a、24b,該等通路經組態以使得拉入器件9在將基板3拉動至托架11之支撐表面12上時可在水平方向上穿過該等通道,及/或使得拉出器件10至少在該固持構件22之非作用中位置中在將基板3自托架11之支撐表面12拉出時(如圖3b及圖3c中所示)可在水平方向上穿過該等通道。
較佳地,支撐表面12為矩形,且經組態以支撐基板3之整個表面。
下壓器件14可經配置用於使用負壓(諸如負壓)將基板3固持至支撐表面12上。其中,下壓器件14可包含設置於托架11中之通道35。通道35較佳地經組態使得用於將基板3固持至支撐表面12上之負壓可透過通道35施加,且使得負壓在使用中在支撐表面12之中心區36中首先起作用,且接著傳播至支撐表面12之邊緣37。除連接至至少一個加壓空氣源之通道35之外,支撐表面12亦可包含鑽孔或多孔材料以將低壓或過壓空氣施加至基板3。可能需要加壓空氣以在生產停止之情況下冷卻支撐表面12及基板3,及/或在將基板拉動至支撐表面上時暫時施加過壓。
裝置1較佳地經配置用於接合組件與基板3, 其中該等組件屬於選自由以下組成之清單的類型:半導體晶片、晶粒、半導體封裝、積體電路、光學元件、電子元件、電光元件、機電或其任何組合;及/或其中基板3為條帶形,較佳地具有3:1或2:1之長度與寬度比。
圖1c展示裝載台4(諸如,圖1b中所展示之裝載台4)之範例性具體實例,其中基板3已藉由拉入器件9自輸入卡槽20裝載至托架11之支撐表面12上。
圖2a展示根據本發明之裝置1(諸如圖1a中所展示之裝置1)的範例性具體實例,其中基板3沿著裝置1之軌跡移動,如圖2a之左部中所展示。圖2a之右部展示等待卸載之三個基板3。
圖2b展示裝載台4(諸如,圖2a中所展示之裝載台4)之範例性具體實例,其中在基板3已藉由拉入器件9自輸入卡槽20裝載至托架11之支撐表面12上之後,基板3沿著軌跡移動。
圖3a及圖3b展示卸載台6(諸如,圖2a中所展示之卸載台6)之範例性具體實例,其中基板3藉由拉出器件10自托架11之支撐表面12卸載至輸出卡槽21中。
圖3c展示卸載台6(諸如,圖2a、圖3a及圖3b中所展示之卸載台6)之範例性具體實例,其中基板3已藉由拉出器件10自托架11之支撐表面12卸載至輸出卡槽21中。圖3c更清晰地展示,拉出器件10可包含用於在沿著軌跡之移動方向(X)上檢視時用於抓持基板3之前端25的拉出抓持器27,及用於使拉出抓持器27在平行於軌跡之移動方向上來回移動的拉出抓持器移動器件28。如圖3c中所示,拉出抓持器移動器件28較佳地經組態用於使拉出抓持器27在平行於軌跡之移動方向上移動通過輸出卡槽21。
拉出器件10可另外包含在輸出卡槽21之背對接合台5之一側上的靜止框架29。拉出抓持器移動器件28可包含導引件18,該導引件安裝至框架29且在移動方向(X)上延伸。拉出抓持器移動器件28可在移動方向(X)上在導引件18上方移動。
圖4展示托架移動器件13之範例性具體實例,該托架移動器件具有線性導引件30及用於驅動托架11以便使托架11沿著線性導引件30移動之驅動件32。驅動件32較佳地包含皮帶驅動件38。線性導引件30較佳地自裝載台4一直延行至卸載台6而無中斷。
如之前所提及,本發明之另一態樣係關於一種使用如圖中所示之裝置1接合組件與基板3之方法,該方法包含:藉由用拉入器件9將多個基板3中之該一者拉動至托架之支撐表面12上而將基板3在裝載台4處裝載至托架11上;每次用輸送器件7沿著軌跡8將該多個基板3中之該一者自裝載台4輸送至接合台5;在接合台5處將該等組件接合至該等基板3;每次在該等組件中之一或多者已在接合台5處接合至該多個基板3中之該一者之後用輸送器件7將該基板沿著軌跡8自該接合台輸送至該卸載台6;及藉由用拉出器件10將該多個基板3中之該一者自托架11之支撐表面12拉出而將基板3在卸載台6處自托架11卸載。
儘管上文已參考範例性具體實例描述本發明,但所屬技術領域中具有通常知識者在閱讀以上描述之後將容易想到本發明範疇內的變化形式。此類變化形式在獨立請求項及附屬請求項之範疇內。另外,應理解,如附屬請求項中所描述的變化形式請求所表達的權利。亦應注意,圖中所展示之範例性具體實例或其特徵可經組合以得到圖中未明確展示之具體實例。
1:裝置 3:基板 4:裝載台 5:接合台 6:卸載台 7:輸送器件 8:軌跡 9:拉入器件 10:拉出器件 11:托架 12:平坦支撐表面 13:托架移動器件 14:下壓器件 15:拉入抓持器 16:拉入抓持器移動器件 17:靜止框架(拉入) 18:導引件 20:輸入卡槽 21:輸出卡槽 22:固持構件 23:加熱器件 24:固持構件中之通路(24a、24b) 25:基板之前端 26:基板之面向托架之前端 27:拉出抓持器 28:拉出抓持器移動器件 29:靜止框架(拉出) 30:線性導引件 31:驅動件 32:豎直移動器件 33:基板之圓周邊緣 34:托架之橫向邊緣 35:用於提供負壓之通道 36:支撐表面之中心區 37:支撐表面之邊緣 38:皮帶驅動件 X:移動方向
下文將參考圖式中所示的說明性具體實例更詳細地解釋本發明。其中: [圖1a]展示根據本發明之具有四個輸送器件的裝置之範例性具體實例; [圖1b]展示裝載台(諸如,圖1a中所展示之裝載台)之範例性具體實例,其中基板係藉由拉入器件自輸入卡槽裝載至托架之支撐表面上; [圖1c]展示裝載台(諸如,圖1b中所展示之裝載台)之範例性具體實例,其中基板已藉由拉入器件自輸入卡槽裝載至托架之支撐表面上; [圖2a]展示根據本發明之裝置(諸如圖1a中所展示之裝置)之範例性具體實例,其中基板沿著該裝置之軌跡而移動; [圖2b]展示裝載台(諸如,圖2a中所展示之裝載台)之範例性具體實例,其中在基板已藉由拉入器件自輸入卡槽裝載至托架之支撐表面上之後,基板沿著軌跡移動; [圖3a]及[圖3b]展示卸載台(諸如,圖2a中所展示之卸載台)之範例性具體實例,其中基板藉由拉出器件自托架之支撐表面卸載至輸出卡槽中; [圖3c]展示卸載台(諸如,圖2a、圖3a及圖3b中所展示之卸載台)之範例性具體實例,其中基板已藉由拉出器件自托架之支撐表面卸載至輸出卡槽中;及 [圖4]展示托架移動器件之範例性具體實例,該托架移動器件具有線性導引件及用於驅動托架以便使托架沿著線性導引件移動之驅動件。
1:裝置
3:基板

Claims (18)

  1. 一種用於接合一或多個組件與一或多個基板(3)之裝置(1),該裝置包含: 接合台(5),其用於將該等組件接合至該等基板,其中該等組件將在該接合台處接合至該等基板; 輸送器件(7),其用於每次經由該接合台沿著軌跡(8)將該等基板自一或多個裝載台(4)輸送至一或多個卸載台(6),該輸送器件包含: 托架(11),其具有用於在其上支撐該等基板之平坦支撐表面(12); 托架移動器件(13),其用於使該托架沿著該軌跡移動;及 下壓器件(14),其用於將該等基板固持在該支撐表面上; 一或多個裝載台(4),其用於將該等基板裝載至該托架上,其包含用於將該等基板拉動至該托架之該支撐表面上之一或多個拉入器件(9);及 一或多個卸載台(6),其用於在該等組件已在該接合台處接合至該等基板之後卸載該等基板,該一或多個卸載台包含用於將該等基板自該托架之該支撐表面拉出的一或多個拉出器件(10)。
  2. 如請求項1之裝置(1), 其中該等裝載台(4)包含用於在其中儲存該等基板(3)之一或多個輸入卡槽(20),其中該等拉入器件(9)經組態用於將該等基板自該等輸入卡槽拉動至該托架之該支撐表面(12)上;及/或 其中該等卸載台(6)包含一或多個輸出卡槽(21),該一或多個輸出卡槽用於在該等組件已在該接合台(5)處接合至該等基板之後在其中儲存該等基板,其中該等拉出器件(10)經組態用於將該等基板自該托架(11)之該支撐表面拉出且拉動至該等輸出卡槽中。
  3. 如請求項1或2之裝置(1), 其中該等拉入器件(9)包含: 一或多個拉入抓持器(15),其用於在沿著該軌跡之移動方向(X)上檢視時抓持該等基板(3)之前端(25),諸如面向該托架(11)的末端(26);及 一或多個拉入抓持器移動器件(16),其用於使該等拉入抓持器在平行於該軌跡之移動方向上來回移動;及/或 其中該等拉出器件(10)包含: 一或多個拉出抓持器(27),其用於在沿著該軌跡之移動方向上檢視時抓持該等基板之前端(25);及 一或多個拉出抓持器移動器件(28),其用於使該等拉出抓持器在平行於該軌跡之移動方向上來回移動。
  4. 如請求項3之裝置(1),其中,在附屬於請求項2時,該等拉出抓持器移動器件(28)經組態用於使該等拉出抓持器(27)在平行於該軌跡之移動方向上移動通過該等輸出卡槽(21)。
  5. 如前述請求項中任一項之裝置(1),其進一步包含: 加熱器件(23),其用於在該等基板(3)由該支撐表面(12)支撐時將熱施加至該等基板, 較佳地,其中該加熱器件經配置用於透過該支撐表面將該熱施加至該等基板。
  6. 如前述請求項中任一項之裝置(1),在附屬於請求項2時,其進一步包含: 一或多個豎直移動器件(32),其允許該等輸入卡槽(20)相對於該托架(11)之該支撐表面(12)的豎直移動。
  7. 如前述請求項中任一項之裝置(1),其中,當附屬於請求項3時,該等拉入抓持器(15)及/或該等拉出抓持器(27)經配置用於機械地抓持該等基板之該末端(25)或經配置用於使用一負壓抓持該等基板的該末端。
  8. 如前述請求項中任一項之裝置(1),其中該下壓器件(14)包含在該支撐表面(12)之頂部上的固持構件(22),該固持構件可朝向及遠離該支撐表面移動,且經組態用於在其一較低固持位置中嚙合該等基板(3)之一或多個圓周邊緣(33)的至少部分,且在其一非作用中位置中定位在該支撐表面之一側上方一定距離處或定位在該側上。
  9. 如請求項8之裝置(1),其中該固持構件(22)在該托架(11)之相對橫向邊緣(34)處包含各別通路(24a、b),該等通路經組態以使得該等拉入器件(9)在將該等基板(3)拉動至該托架的該支撐表面(12)上時可在水平方向上穿過該等通路,及/或使得該等拉出器件(10)至少在該固持構件之該非作用中位置中在將該等基板自該托架的該支撐表面拉出時可在水平方向上穿過該等通路。
  10. 如前述請求項中任一項之裝置(1),其中該托架移動器件(13)包含線性導引件(30)及用於驅動該托架(11)以沿著該線性導引件移動之驅動件(32)。
  11. 如前述請求項中任一項之裝置(1),其中該下壓器件(14)經配置用於使用負壓將該等基板(3)固持至該支撐表面(12)上。
  12. 如請求項11之裝置(1),其中該下壓器件(14)包含設置於該托架(11)中之通道(35),其中該等通道經組態以使得可透過該等通道施加用於將該等基板(3)固持至該支撐表面(12)上的負壓。
  13. 如請求項12之裝置(1),其中在使用中,該負壓首先在該支撐表面之中心區(36)中起作用,且接著傳播至該支撐表面的邊緣(37)。
  14. 如前述請求項中任一項之裝置(1), 其中該等組件屬於選自由以下組成之清單的一類型:半導體晶片、晶粒、半導體封裝、積體電路、光學元件、電子元件、電光元件、機電,或其任何組合;及/或 其中該等基板係條帶形,較佳地具有3:1或2:1之一長度與寬度比。
  15. 如前述請求項中任一項之裝置(1),該裝置包含該等輸送器件(7)中的兩者或更多者,且具有用於該兩個或更多個輸送器件中之各者的一個別該裝載台(4)及該卸載台(6)。
  16. 如請求項15之裝置(1),其中輸送器件(7)之量對應於所供應儲倉碼的數目加一。
  17. 一種使用如前述請求項中任一項之一裝置(1)接合一或多個組件與一或多個基板(3)之方法,該方法包含: 藉由用該等拉入器件(9)將該等基板拉動至該托架之該支撐表面(12)上而將該等基板在該等裝載台(4)處裝載至該托架(11)上; 每次用該輸送器件(7)沿著軌跡(8)將該等基板自該等裝載台(4)輸送至該接合台(5); 在該接合台處將該等組件接合至該等基板; 每次在該等組件已在該接合台處接合至該等基板之後用該輸送器件(7)沿著軌跡(8)將該等基板自該接合台輸送至該等卸載台(6);及 藉由用該等拉出器件(10)將該等基板自該托架之該支撐表面拉出而將該等基板在該等卸載台處自該托架卸載。
  18. 如請求項17之方法,其中分別在該接合台處之該接合之前或之後,進行一預接合檢測及/或預接合清潔及/或後接合檢測及/或後接合清潔。
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