專利名稱：芯片粘合設(shè)備及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導體設(shè)備及其操作方法，特別是涉及一種芯片粘合設(shè)備及其操作方法。
背景技術(shù)：
在半導體產(chǎn)業(yè)中，集成電路(Integrated Circuits，IC)的生產(chǎn)，主要分為三個階段晶片(wafer)的制造、集成電路的制作以及集成電路的封裝(Package)等。其中，芯片經(jīng)由晶片制作、電路設(shè)計、光掩模制作以及切割晶片等步驟而完成，而每一顆由晶片切割所形成的芯片通常需貼附至玻璃基板或其它基板，以進行后續(xù)的其它工藝。
現(xiàn)有將芯片貼附至玻璃基板上的工藝通常是采用點膠的方式，在芯片背面點上膠體之后，再將芯片背面與玻璃基板表面接觸，并經(jīng)由加熱固化的程序，使芯片與玻璃基板緊密粘合。然而，以點膠方式進行粘合的程序，常會有膠體涂布不均勻或產(chǎn)生氣泡的問題，其將容易造成后續(xù)芯片剝離的現(xiàn)象，且會影響工藝的可靠度。
因此，有人提出以雙面膠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的點膠方式，以解決上述的問題。圖1A至1D所繪示為現(xiàn)有一種芯片粘合的流程圖。請參照圖1A，先以手動方式將單片的三層雙面膠100的上離型膜102撕除。然后，請參照圖1B，將雙面膠100的上粘著面與玻璃基板104表面粘合。接著，請參照圖1C，再以手動方式將雙面膠100的下離型膜106撕除。隨后，請參照圖1D，以手動方式將芯片108與雙面膠100的下粘著面粘合，如此經(jīng)重重步驟使得以完成芯片與玻璃基板的粘合程序。
由上述可知，現(xiàn)有芯片粘合工藝為一連串繁瑣復雜的步驟，如此作法不僅相當?shù)睾臅r，且更需花費大量的人力方可執(zhí)行。另外，由于所需的步驟較多，且較為耗費時間，從而使得生產(chǎn)速度較低，生產(chǎn)率無法提升。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種芯片粘合設(shè)備，能夠進行自動化的芯片粘合工藝，以節(jié)省工藝所需時間與人力，且可提高生產(chǎn)速度與產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種芯片粘合設(shè)備的操作方法，可避免點膠方式所造成的膠體涂布不均勻或產(chǎn)生氣泡的問題，且可進行自動化的芯片粘合工藝，以節(jié)省工藝所需時間與人力。
本發(fā)明提出一種芯片粘合設(shè)備，此設(shè)備包括膠帶傳送裝置與粘合裝置。其中，膠帶傳送裝置包括卷筒式膠帶與第一滾動條，而卷筒式膠帶由多個膠層與第一離型膜所組成，這些膠層的二表面皆具有粘性，且第一離型膜包覆這些膠層的其中的一表面，第一滾動條用以卷繞第一離型膜，以帶動卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)。另外，粘合裝置是配置于膠帶傳送裝置前端，而粘合裝置包括至少一機械手臂與一控制器，其中控制器可控制機械手臂任意旋轉(zhuǎn)與移動。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述的膠帶傳送裝置還包括有一第一滾輪組，其用以使第一離型膜前進至第一滾動條。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述的卷筒式膠帶還包括有一第二離型膜，其包覆膠層的另一表面，而膠帶傳送裝置還包括有一第二滾動條，其配置于第一滾動條上方，且用以卷繞第二離型膜，以帶動卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)。在一實施例中，膠帶傳送裝置更可包括有一第二滾輪組，其用以使第二離型膜前進至第二滾動條。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述的卷筒式膠帶例如是一耐高溫卷筒式膠帶。
本發(fā)明另提出一種芯片粘合設(shè)備的操作方法，此操作方法為，先轉(zhuǎn)動第一滾動條，以卷繞卷筒式膠帶的第一離型膜，以帶動卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)，使卷筒式膠帶的多個膠層在第一離型膜上往粘合裝置方向傳送。然后，移動粘合裝置的至少一機械手臂，以進行將多個芯片與多個基板以這些膠層粘合的循環(huán)移送的動作。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述將多個芯片與多個基板以這些膠層粘合的循環(huán)移送的動作，包括(a)利用機械手臂取出一芯片，并使芯片與一個膠層粘合。(b)移動機械手臂至一基板上方，且將粘附有膠層的芯片與基板粘合。(c)使機械手臂與芯片分開。(d)重復進行步驟(a)～(c)。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述將多個芯片與多個基板以這些膠層粘合的循環(huán)移送的動作，包括(a)利用第一機械手臂取出一芯片，并使芯片與一個膠層粘合，且使第一機械手臂與芯片分開。(b)利用第二機械手臂拿起芯片。(c)移動第二機械手臂至一基板上方，且將粘附有膠層的芯片與基板粘合。(d)使第二機械手臂與芯片分開。(e)重復進行步驟(a)～(d)。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述于轉(zhuǎn)動第一滾動條時還包括轉(zhuǎn)動一滾輪組，以使第一離型膜前進至第一滾動條。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述移動粘合裝置的機械手臂的方法是利用粘合裝置的控制器進行控制。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述于轉(zhuǎn)動第一滾動條時還包括轉(zhuǎn)動第二滾動條，以卷繞卷筒式膠帶的第二離型膜，并帶動卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)。在一實施例中，于轉(zhuǎn)動第二滾動條時還包括轉(zhuǎn)動第二滾輪組，以使第二離型膜前進至第二滾動條。
依照本發(fā)明的實施例所述，上述的卷筒式膠帶例如是一耐高溫卷筒式膠帶。
本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備利用膠帶傳送裝置進行膠帶的自動撕膜工藝，以及利用粘合裝置進行芯片與基板的自動粘合工藝，以完成整個芯片粘合工藝，如此一來可達到自動化的芯片粘合工藝，節(jié)省工藝所需的時間與人力。而且，由于本發(fā)明是利用雙面皆具有粘性的膠層來將芯片粘合在基板上，因此可避免現(xiàn)有點膠方式會產(chǎn)生的膠體涂布不均勻或產(chǎn)生氣泡的問題。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下配合附圖以及優(yōu)選實施例，以更詳細地說明本發(fā)明。


圖1A至1D所繪示為現(xiàn)有一種芯片粘合的流程圖。
圖2為依照本發(fā)明實施例所繪示的芯片粘合設(shè)備的配置示意圖。
圖3為依照本發(fā)明一實施例所繪示的芯片粘合設(shè)備的操作方法的示意圖。
圖4為依照本發(fā)明另一實施例所繪示的芯片粘合設(shè)備的操作方法的示意圖。
簡單符號說明100雙面膠102上離型膜
104玻璃基板106下離型膜108芯片200芯片粘合設(shè)備202膠帶傳送裝置204粘合裝置206卷筒式膠帶208、226滾動條210膠層212、224離型膜214箭頭216、217機械手臂218控制器220、228滾輪組222、230滾輪232芯片234、236、238、244、246、248、250、252標號240基板242工作平臺具體實施方式
圖2為依照本發(fā)明實施例所繪示的芯片粘合設(shè)備的配置示意圖。請參照圖2，本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備200主要包括膠帶傳送裝置202以及粘合裝置204。
其中，膠帶傳送裝置202包括卷筒式膠帶206以及滾動條208。此卷筒式膠帶206例如是一個耐高溫卷筒式膠帶，其耐高溫為100℃左右。卷筒式膠帶206由多個膠層210與離型膜212所組成，這些膠層210的二表面皆具有粘性，而離型膜212包覆這些膠層210的其中的一個表面，離型膜212還可視為傳送膠層210的輸送帶。滾動條208是用來卷繞離型膜212，并進而帶動卷筒式膠帶206旋轉(zhuǎn)，其可使卷筒式膠帶206的膠層210在離型膜212上往粘合裝置204方向(如箭頭214方向)傳送。
另外，粘合裝置204是配置于膠帶傳送裝置202前端，粘合裝置204包括至少一個機械手臂216與控制器218，其中控制器218可控制機械手臂216任意旋轉(zhuǎn)與移動，而機械手臂216的作用是用以夾取或吸附芯片(或基板)，以使其可與膠層210進行粘合。在圖2中，粘合裝置204僅繪示一個機械手臂216，但其亦可具有二個機械手臂或二個以上的機械手臂，本發(fā)明并不對機械手臂216的數(shù)量做任何限定，其可視實際情況做調(diào)整。
在一實施例中，本發(fā)明的膠帶傳送裝置202還可包括一滾輪組220，其用以使離型膜212前進至滾動條208。圖2中，滾輪組220繪示四個滾輪222做說明，當然本發(fā)明并不對滾輪組220的滾輪222的數(shù)量做任何限定，其可視實際情況做調(diào)整。
在另一實施例中，卷筒式膠帶206還可包括離型膜224，其包覆膠層210的另一個表面。而膠帶傳送裝置202還可包括滾動條226，其配置于滾動條208上方，滾動條226用以卷繞離型膜224，以幫助帶動卷筒式膠帶206旋轉(zhuǎn)。在又一實施例中，還可包括另一滾輪組228，其用以使離型膜224前進至滾動條226。圖2中，滾輪組228繪示二個滾輪230做說明，當然本發(fā)明并不對滾輪組228的滾輪222的數(shù)量做任何限定，其可視實際情況做調(diào)整。
由上述可知，本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備200利用膠帶傳送裝置202進行膠帶的自動撕膜工藝，以及利用粘合裝置204進行芯片與基板的自動粘合工藝，以完成整個芯片粘合工藝。因此，可達到自動化的芯片粘合工藝，以節(jié)省工藝所需的時間與人力。而且，因為本發(fā)明利用雙面皆具有粘性的膠層來將芯片粘合在基板上，所以可避免現(xiàn)有點膠方式會產(chǎn)生的膠體涂布不均勻或產(chǎn)生氣泡的問題。
接下來，說明本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其以本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備200詳細說明如何進行芯片粘合工藝。
請再次參照圖2，本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備的操作方法為，先轉(zhuǎn)動滾動條208，其例如是以順時鐘方向進行旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動滾動條208可卷繞卷筒式膠帶206的離型膜212，以帶動卷筒式膠帶206進行旋轉(zhuǎn)，其例如是以逆時鐘方向進行旋轉(zhuǎn)，而此離型膜212可具有類似輸送帶的功能，以使卷筒式膠帶206的多個膠層210在離型膜212上往粘合裝置204方向傳送。
在一實施例中，于轉(zhuǎn)動滾動條208時，還可利用轉(zhuǎn)動滾輪組220，以使離型膜212前進至滾動條208。滾輪組220除了可幫助卷繞卷筒式膠帶206的離型膜212之外，其還可依數(shù)量及排列位置不同，以設(shè)計出實際情況所需的輸送路徑。
在另一實施例中，卷筒式膠帶206包括有另一層離型膜224。本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備的操作方法還可利用滾動條226，以幫助帶動卷筒式膠帶206進行旋轉(zhuǎn)，其方法為于轉(zhuǎn)動滾動條208的同時，轉(zhuǎn)動滾動條226以卷繞卷筒式膠帶206的離型膜224，以帶動卷筒式膠帶206旋轉(zhuǎn)，滾動條226例如是以順時鐘方向進行旋轉(zhuǎn)。另外，在又一實施例中，還可在轉(zhuǎn)動滾動條226時，轉(zhuǎn)動滾輪組228以使離型膜224前進至滾動條226。
上述，詳細說明芯片粘合工藝中的膠帶的自動撕膜工藝。此外，本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備的操作方法，于使卷筒式膠帶206的多個膠層210往粘合裝置204方向傳送時，還需移動粘合裝置204的機械手臂216，進行將芯片與基板以膠層210粘合的循環(huán)移送的動作，以完成芯片與基板的自動粘合工藝，如此才可達到自動化的芯片粘合工藝。上述，移動粘合裝置204的機械手臂216的方法利用粘合裝置204的控制器218以進行控制。
請參照圖3，其為依照本發(fā)明一實施例所繪示的芯片粘合設(shè)備的操作方法的示意圖。進行將芯片與基板以膠層粘合的循環(huán)移送的動作例如是，先利用機械手臂216，以吸附或夾取的方式，取出一個芯片232(如標號234)。然后，控制機械手臂216往下移動，使膠層210粘附在芯片232表面(如標號236)。接著，再移動機械手臂216至基板240上方(如標號238)，而基板240放置于工作平臺242上。之后，控制機械手臂216往下移動，使芯片232與膠層210粘附于基板240上，隨后放開芯片232(如標號244)。上述為將芯片與基板以膠層粘合的一個循環(huán)動作，而其可配合膠帶前進的速度以及機械手臂移送的速度，以進行持續(xù)的芯片粘合工藝。
另外，請參照圖4，其為依照本發(fā)明另一實施例所繪示的芯片粘合設(shè)備的操作方法的示意圖。進行將芯片與基板以膠層粘合的循環(huán)移送的動作例如是，先利用機械手臂216，以吸附或夾取的方式，取出一個芯片232(如標號246)。然后，控制機械手臂216往下移動，使芯片232粘附在膠層210表面，接著，放開芯片，并控制機械手臂216往上移動，以持續(xù)進行將芯片粘附在膠層表面的動作。繼之，將芯片232粘附在膠層210表面后，再控制另一機械手臂217往下移動(如標號248)，以吸附或夾取芯片232。隨后，再移動機械手臂217至基板240上方(如標號250)，而基板240放置于工作平臺242上。之后，控制機械手臂217往下移動，使芯片232與膠層210粘附于基板240上，隨后放開芯片232(如標號252)。上述為將芯片與基板以膠層粘合的一個循環(huán)動作，而其可配合膠帶前進的速度以及二個機械手臂移送的速度，以進行持續(xù)的芯片粘合工藝。
上述，分別以本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備200具有一個機械手臂以及二個機械手臂來說明，而本發(fā)明的芯片粘合設(shè)備200具有二個以上的機械手臂的操作情況，則不再贅述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可依所舉的實施例而能輕易完成。
綜上所述，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點1.本發(fā)明以自動化的芯片粘合設(shè)備進行芯片粘合工藝，可節(jié)省工藝所需時間與人力，以及可提高生產(chǎn)速度與產(chǎn)率。
2.本發(fā)明是利用雙面皆具有粘性的膠層來將芯片粘合在基板上，因此可避免現(xiàn)有點膠方式會產(chǎn)生的膠體涂布不均勻或產(chǎn)生氣泡的問題。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以后附的權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種芯片粘合設(shè)備，包括膠帶傳送裝置，該膠帶傳送裝置包括卷筒式膠帶，該卷筒式膠帶包括多個膠層與第一離型膜，其中該些膠層的二表面皆具有粘性，且該第一離型膜包覆各該些膠層的其中的表面；以及第一滾動條，用以卷繞該第一離型膜，并帶動該卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)；以及粘合裝置，配置于該膠帶傳送裝置前端，該粘合裝置包括至少一機械手臂與控制器，其中該控制器可控制該機械手臂任意旋轉(zhuǎn)與移動。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片粘合設(shè)備，其中該膠帶傳送裝置還包括第一滾輪組，用以使該第一離型膜前進至該第一滾動條。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片粘合設(shè)備，其中該卷筒式膠帶還包括第二離型膜，該第二離型膜包覆各該些膠層的另一表面，而該膠帶傳送裝置還包括第二滾動條，配置于該第一滾動條上方，用以卷繞該第二離型膜，并帶動該卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的芯片粘合設(shè)備，其中該膠帶傳送裝置還包括第二滾輪組，用以使該第二離型膜前進至該第二滾動條。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片粘合設(shè)備，其中該卷筒式膠帶包括耐高溫卷筒式膠帶。
6.一種芯片粘合設(shè)備的操作方法，包括轉(zhuǎn)動第一滾動條，以卷繞卷筒式膠帶的第一離型膜，并帶動該卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)，使該卷筒式膠帶的多個膠層在該第一離型膜上往一粘合裝置方向傳送；以及移動該粘合裝置的至少一機械手臂，以進行將多個芯片與多個基板以各該些膠層粘合的循環(huán)移送的動作。
7.如權(quán)利要求6所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中將該些芯片與該些基板以各該些膠層粘合的循環(huán)移送的動作，包括(a)利用機械手臂取出一片芯片，并使該芯片與一個膠層粘合；(b)移動該機械手臂至基板上方，且將粘附有該膠層的該芯片與該基板粘合；(c)使該機械手臂與該芯片分開；以及(d)重復進行步驟(a)～(c)。
8.如權(quán)利要求6所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中將該些芯片與該些基板以各該些膠層粘合的循環(huán)移送的動作，包括(a)利用第一機械手臂取出一片芯片，并使該芯片與一個膠層粘合，且使該第一機械手臂與該芯片分開；(b)利用第二機械手臂拿起該芯片；(c)移動該第二機械手臂至基板上方，且將粘附有該膠層的該芯片與該基板粘合；(d)使該第二機械手臂與該芯片分開；以及(e)重復進行步驟(a)～(d)。
9.如權(quán)利要求6所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中于轉(zhuǎn)動該第一滾動條時還包括轉(zhuǎn)動第一滾輪組，以使該第一離型膜前進至該第一滾動條。
10.如權(quán)利要求6所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中移動該粘合裝置的該機械手臂的方法為利用該粘合裝置的一控制器以進行控制。
11.如權(quán)利要求6所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中于轉(zhuǎn)動該第一滾動條時還包括轉(zhuǎn)動第二滾動條，以卷繞該卷筒式膠帶的第二離型膜，并帶動該卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中于轉(zhuǎn)動該第二滾動條時還包括轉(zhuǎn)動第二滾輪組，以使該第二離型膜前進至該第二滾動條。
13.如權(quán)利要求6所述的芯片粘合設(shè)備的操作方法，其中該卷筒式膠帶包括耐高溫卷筒式膠帶。
全文摘要
一種芯片粘合設(shè)備，此設(shè)備包括膠帶傳送裝置與粘合裝置。其中，膠帶傳送裝置包括卷筒式膠帶與第一滾動條，而卷筒式膠帶由多個膠層與第一離型膜所組成，這些膠層的二表面皆具有粘性，且第一離型膜包覆這些膠層的其中的一表面，第一滾動條用以卷繞第一離型膜，以帶動卷筒式膠帶旋轉(zhuǎn)。另外，粘合裝置是配置于膠帶傳送裝置前端，而粘合裝置包括至少一機械手臂與一控制器，其中控制器可控制機械手臂任意旋轉(zhuǎn)與移動。
文檔編號H01L21/58GK1992149SQ20051004884
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者陳永豐, 歐政汶, 劉胤燮 申請人:聯(lián)誠光電股份有限公司