部件取放贴合系统及其方法技术方案

本发明专利技术揭露一种部件取放贴合系统，包含取放本体、部件观测模块、基板观测模块、处理单元及承载座，其中基板观测模块包含音圈马达，而承载座载有基板，藉由取放本体拾取部件，并以部件观测模块观测取放本体及部件而获得第一影像，再将取放本体移至承载座上方，并以音圈马达调整基板观测模块与基板及取放本体之间的距离，再观测基板及取放本体而获得第二影像，然后以处理单元结合前述影像转换成位置信息，取放本体再依位置信息将部件贴合于基板上，而完成精确度达到纳米级的部件取放贴合，另外本发明专利技术提供一种利用前述系统的部件取放贴合方法。贴合方法。贴合方法。

【技术实现步骤摘要】
部件取放贴合系统及其方法


[0001]本专利技术属于半导体封装领域，尤其是一种将精密电子或光学部件，精确地贴合于指定位置的部件取放贴合系统及其方法。

技术介绍

[0002]半导体封装制程主要包含研磨、拣选、切割、贴合、封胶等阶段，而本专利技术所属的部件取放贴合系统，则用于在贴合阶段中，将已切割成晶粒的部件，转移并贴合于指定基板上。
[0003]为了使晶粒得以精确地安装在指定位置，有专利前案中国台湾地区第TW107114542号专利申请案(美国第US15/947,571号专利申请案、中国第CN201810391562.1A号专利申请案、日本第JP2018
‑
190958A号专利申请案、韩国第KR1020180048520A号专利申请)揭露一种将部件安装在基板上的设备和方法，其利用一个部件相机拍摄部件的部件标记后，将部件夹持器移至基板相机下方，并利用基板相机拍摄部件夹持器的基准标记，再将部件夹持器移开，而使基板相机得以拍摄到位于基板相机下方的基板的基板标记，最后再一次将部件夹持器移至基板相机下方，且拍摄部件夹持器的基准标记，并依据基准标记的位置及基板标记的位置，将部件对准于基板上。
[0004]然而，前述中国台湾地区第TW107114542号专利申请案在进行对准时，必须不断地移动部件夹持器，而每一次地移动都会造成误差，以致于先前技术的精准度仅介于二至三微米之间，故无法应付现今半导体制造对于封装制程的精准度要求。
[0005]此外，碍于晶体管的尺寸已逼近物理极限，为延续摩尔定律，半导体制造无不朝向三维芯片封装发展，亦即基板之上将还会有多层晶粒，但前述第TW107114542号专利申请案，碍于其相机为固定景深之故，无法随着基板上堆栈的晶粒高度，而调整相机景深。
[0006]本专利技术创作人鉴于上述先前技术的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年的研究实验后，终于成功研发完成本专利技术的部件取放贴合系统及其方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术为一种部件取放贴合系统及其方法，其目的在于：
[0008]1.提升部件贴合技术的精准度至次微米(Sub
‑
Micron)等级；
[0009]2.解决先前技术的相机景深，无法随基板上堆栈的晶粒高度而调整的问题。
[0010]本专利技术的部件取放贴合系统包含支撑架、取放本体、部件观测模块、基板观测模块、承载座及处理模块，其中基板观测模块有二个，分别为第一基板观测模块及第二基板观测模块，部件观测模块仅有一个，但第二基板观测模块系由二个部件观测单元所组成，分别为第一部件观测单元及第二部件观测单元。
[0011]其中，基板观测模块设在支撑架上，且基板观测模块的观测方向朝向承载座，其中基板观测模块包含第一基板观测组件与第二基板观测组件，而第一基板观测组件则系由一个第一音圈马达与一个第一基板观测单元相接而成，第二基板观测组件则由第二音圈马达
与第二基板观测单元相接而成，其中第一基板观测组件系用于观测基板的基板标签，第二基板观测组件则用于观测部件的部件标签。
[0012]其中，取放本体设在支撑架的滑轨上，令取放本体可以在部件观测模块、第一基板观测模块与第二基板观测模块之间移动。
[0013]其中，取放本体还包含一个透明的取放单元，且在取放单元的左右两侧分别设有一个取放卷标，而取放单元用于将部件由部件待置处移动至承载座上的基板。
[0014]其中，处理单元用于操控取放本体、部件观测模块、基板观测模块及承载座，以及执行影像增强步骤(Image Upscale)，而使该基板观测模块及该部件观测模块的观测精准度达次微米等级。
[0015]其中，影像增强步骤为次像素边缘步骤(Sub Pixel Edge)、先进适应性内插步骤(Advanced Adaptive Interpolation)、超分辨率步骤(Super Resolution)的其中之一或二者以上的组合。
[0016]本专利技术还提供一种部件取放贴合方法，由拾取部件开始，利用取放单元将部件移至部件观测模块上方，并利用部件观测模块拍摄部件而获得第一影像数据；然后利用取放单元将部件移至基板上方，再由位于顶端的基板观测模块，由上而下拍摄位于部件上的部件标签及位于基板上的基板标签，而获得第二影像数据；之后由处理模块依据第一位置信息及第二位置信息，而获得第三位置信息；最后，再依据第三位置信息，将部件精确地放置在基板的指定位置上。
[0017]其中，将部件放置在指定位置上的过程，是由取放单元及承载盘协力完成，且承载盘的移动为零背隙。
[0018]如上所述，本专利技术的部件取放贴合系统，利用部件观测模块，同时观测部件的部件卷标及取放单元的取放卷标，再利用本专利技术的基板观测模块，同时观测基板的基板卷标及取放单元的取放卷标，最后利用取放本体将部件对准放置于基板上，而达到次微米等级的高精度部件贴合。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的基板观测系统的示意图；
[0020]图2为本专利技术的部件取放贴合系统的示意图；
[0021]图3为本专利技术的部件取放贴合方法的步骤图；
[0022]图4为部件取放贴合系统的实施例拾取部件的示意图；
[0023]图5为部件取放贴合系统的实施例对准部件的示意图；
[0024]图6为本专利技术的第二实施例的示意图。
[0025]【符号说明】
[0026]1:支撑架
[0027]2:第一基板观测模块
[0028]211:第一基板观测单元
[0029]21:第一基板观测组件
[0030]212:第一音圈马达
[0031]22:第二基板观测组件
[0032]221:第二基板观测单元
[0033]222:第二音圈马达
[0034]3:第二基板观测模块
[0035]31:第三基板观测组件
[0036]311:第三基板观测单元
[0037]312:第三音圈马达
[0038]32:第四基板观测组件
[0039]321:第四基板观测单元
[0040]322:第四音圈马达
[0041]4:部件观测模块
[0042]41:第一部件观测单元
[0043]42:第二部件观测单元
[0044]5:取放本体
[0045]51:取放单元
[0046]52:左取放标签
[0047]53:右取放标签
[0048]6:承载座
[0049]7:处理模块
[0050]8:部件
[0051]81:左部件标签
[0052]82:右部件标签
[0053]9:基板
[0054]91:左基板标签
[0055]92:右基板标签
[0056]10:第二部件
[0057]101:左第二部件标签
[0058]102:右第二部件标签
[0059]S101
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种部件取放贴合系统，用于将一部件放置在一基板上，其中该部件设有一部件标签，且该基板设有一基板标签，其特征在于，该部件取放贴合系统包含：一支撑架；一取放本体，设于该支撑架上，且移动于该基板与该部件的待置处之间，其中该取放本体还包含一取放单元，用于拾取及放置该部件，其中该取放单元设有一取放标签；一部件观测模块，设于该取放本体的移动范围内，当该取放本体位于该部件观测模块的观测范围内，且该取放单元正拾取该部件时，该部件观测单元同时观测该部件卷标与该取放卷标；以及一基板观测模块，设于该支撑架上，且该基板观测模块包含一第一基板观测组件及一第二基板观测组件；其中，该第一基板观测组件包含一第一基板观测单元，而该第二基板观测组件包含一第二基板观测单元；其中，当该取放单元将该部件对准于该基板时，该第一基板观测单元观测该基板卷标，该第二基板观测单元观测该部件卷标。2.根据权利要求1所述的部件取放贴合系统，其特征在于，该第一基板观测组件还包含一第一音圈马达，且与该第一基板观测单元连接，其中该第二基板观测组件还包含一第二音圈马达，且与该第二基板观测单元连接。3.根据权利要求1所述的部件取放贴合系统，其特征在于，该部件观测模块还包含一第一部件观测单元及一第二部件观测单元，且该第一部件观测单元与该第二部件观测单元相连。4.根据权利要求1所述的部件取放贴合系统，其特征在于，该取放单元具透光性。5.根据权利要求1所述的部件取放贴合系统，该基板上堆栈多层的该部件。6.根据权利要求1所述的部件取放贴合系统，其特征在于，还包含一承载座，设于该基板观测模块的观测范围内，其中该承载座用于承载及移动该基板，且该承载座的机构为无背隙设计。7.根据权利要求1所述的部件取放贴合系统，其特征在于，还包含一处理模块，该处理模块与该基板观测模块及该部件观测模块连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈律名，蔡宗霖，
申请(专利权)人：邑富股份有限公司，
类型：发明
国别省市：