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专利名称 | 自动微调点胶路径的水平点胶装置及其方法 |
申请号 | CN201510274123.9 | 申请日期 | 2015-05-26 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2017-01-04 | 公开/公告号 | CN106269397A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | B05C5/00 | IPC分类号 | B;0;5;C;5;/;0;0;;;B;0;5;C;1;1;/;1;0查看分类表>
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申请人 | 鸿骐新技股份有限公司 | 申请人地址 | 中国台湾桃园市
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 鸿骐新技股份有限公司 | 当前权利人 | 鸿骐新技股份有限公司 |
发明人 | 沈基盟;陈毅均;胡源文;许庆丰 |
代理机构 | 隆天知识产权代理有限公司 | 代理人 | 聂慧荃;郑特强 |
摘要
本发明提供一种自动微调点胶路径水平点胶的方法包括下列步骤:获取一加工件的待胶合处之位置资讯;沿着垂直于该加工件方向,量测该多个待胶合处相对于一水平基准的垂直变化量;提供一喷射点胶头,沿水平方向朝向加工件的该多个待胶合处喷射多个胶滴;依据该多个待胶合处的位置资讯以及上述垂直变化量,移动该喷射点胶头,将该多个胶滴喷射至加工件的该多个待胶合处。本发明还提供一自动微调点胶路径的水平点胶装置。
1.一种自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,包括:
一承载平台,以承载一具有多个朝水平方向的待胶合处的加工件;
一喷射点胶头,朝向该加工件的多个待胶合处沿水平方向喷射多个胶滴;
一摄像模组,包括一设于该加工件上方并获取该多个所述待胶合处水平位置资讯的俯视镜头、及一置于该加工件的侧面且邻近该喷射点胶头的侧视镜头,该侧视镜头获取该多个该待胶合处垂直位置资讯;
一测距模组,沿着垂直方向面向该加工件,发出并接收测距光线以量测多个所述待胶合处相对于一水平基准的垂直变化量;及
一移动模组,依据上述待胶合处的该多个位置资讯并依据上述垂直变化量,移动该喷射点胶头以微调点胶路径,将该多个胶滴喷射至该加工件的该多个待胶合处。
2.如权利要求1所述的自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,该测距模组包括一设于该加工件上方的测距仪,以量测该加工件顶面的垂直变化量。
3.如权利要求2所述的自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,该测距模组还包括一设于该加工件下方的测距仪,以量测该加工件底面的垂直变化量,其中该待胶合处相对于水平基准的垂直变化量包括该加工件顶面的垂直变化量以及该加工件底面的垂直变化量的平均值。
4.如权利要求1所述的自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,进一步包括一连接于该移动模组的架设基座、以及一连接臂设置于该俯视镜头的侧边,该侧视镜头以及该喷射点胶头水平地设置于该架设基座上,该测距模组固定于该连接臂。
5.如权利要求4所述的自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,该移动模组包括一轨道、一可动地设于该轨道上的滑动座、一固定于该滑动座上的第一马达、一连接于该第一马达的转接座、及一连接该转接座以及该架设基座的第二马达,其中该第一马达驱动该转接座沿着水平方向且垂直于该轨道移动,其中该第二马达驱动该架设基座沿着竖直方向移动。
6.如权利要求1所述的自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,进一步包括一清洁模组,该清洁模组包括一试喷板,该试喷板邻近该承载平台且位于该喷射点胶头的移动路径上,供该喷射点胶头喷射该多个胶滴于该试喷板上并显示该多个胶滴的路径。
7.如权利要求1所述的自动微调点胶路径的水平点胶装置,其特征在于,该承载平台为一预对准器,该加工件为一含有二片接合晶圆的晶圆组合件,该预对准器校对并定位该晶圆组合件于正确的加工位置。
8.一种可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,包括下列步骤:
获取一加工件的多个待胶合处的位置资讯;
沿着垂直于该加工件方向,量测该多个待胶合处相对于一水平基准的垂直变化量;
提供一喷射点胶头,沿水平方向朝向该加工件的该多个待胶合处喷射多个胶滴;以及依据该多个待胶合处的该位置资讯以及上述垂直变化量,移动该喷射点胶头,将该多个胶滴喷射至该加工件的该多个待胶合处;
其中针对相距于该喷射点胶头相同的第一距离的该多个待胶合处,保持上述喷射点胶头与该多个待胶合处于上述第一距离并等速喷射该多个胶滴;
其中针对相距于该喷射点胶头大于上述第一距离的该多个待胶合处,移动该喷射点胶头以使该多个胶滴落于较远的位置。
9.如权利要求8所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,该获取位置资讯的步骤包括旋转该加工件360度,并将上述位置资讯传输至一记录暨控制装置。
10.如权利要求9所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,该获取位置资讯的步骤包括提供一设于该加工件上方的俯视镜头以获取一水平位置资讯,以及提供一设于该加工件的侧面的侧视镜头以获取一垂直位置资讯。
11.如权利要求10所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,在量测上述垂直变化量的步骤还包括设置一测距模组于该加工件上方,以量测该加工件顶面的垂直变化量。
12.如权利要求11所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,在量测上述垂直变化量的步骤还包括设置一测距模组于该加工件下方,以量测该加工件底面的垂直变化量。
13.如权利要求12所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,喷射该多个胶滴的步骤,进一步包括下列步骤:
依据上述位置资讯设定该加工件一起始点;
使该起始点对准上述喷射点胶头;
旋转该加工件并起动上述喷射点胶头;
判断是否该加工件已旋转360度,若否,则继续旋转该加工件并喷射该多个胶滴;若是,则停止上述喷射点胶头。
14.如权利要求13所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,移动该喷射点胶头的步骤,进一步包括下列步骤:提高喷射该多个胶滴的频率,以弥补该多个胶滴于单位长度内的密度。
15.如权利要求13所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,移动该喷射点胶头的步骤,进一步包括下列步骤:维持喷射该多个胶滴的频率而降低该加工件的转速,以弥补该多个胶滴于单位长度内的密度。
16.如权利要求8所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,针对相距于该喷射点胶头小于上述第一距离的该多个胶合处,保持上述喷射点胶头与该多个待胶合处于上述第一距离并提高喷射该多个胶滴的频率。
17.如权利要求8所述的可自动微调点胶路径的水平点胶方法,其特征在于,在载入该加工件之前,进一步包括一胶滴拋物线校正的程序,包括下列步骤:
移动该喷射点胶头至一校正第一位置;
沿着X轴及Y轴移动该喷射点胶头;
启动该喷射点胶头喷胶以喷射胶滴于一试喷板;
记录上述喷射的速度及该胶滴的数量;
视觉扫描以获取该多个胶滴在该试喷板上的情况;
移动该喷射点胶头至一校正第二位置;
沿着Z轴线性校正;
依上述Z轴的补偿值,沿着X、Y、Z轴移动该喷射点胶头;
启动该喷射点胶头喷胶以喷射胶滴于上述试喷板;以及
视觉扫描以获取该多个胶滴在该试喷板上的路径。
自动微调点胶路径的水平点胶装置及其方法\n技术领域\n[0001] 本发明乃是关于一种自动微调点胶路径的水平点胶装置及其方法,特别是指一种点胶系统将点胶头以水平方式置放并以水平方式喷射胶滴以胶合一具有位于侧面的待胶合处的加工件。\n背景技术\n[0002] 利用立体堆叠技术来制造三维晶片(3D IC),具有封装体积小、高电气效能与成本因素等三种优势,愈来愈多的电子产品以三维晶片制程来制作以减小体积。在三维晶片的构装技术中,晶片之间的堆叠(Stacking)技术是重要的关键。\n[0003] 在三维晶片的构装技术中,晶片之间的接合技术是重要的关键。通过特定的接连方式与晶片薄化的技术,能有效增加空间与密集度,并缩短传输距离,提高电路系统的效能与减少能耗。晶圆接合有晶片到晶圆(Chip to Wafer;C2W)、晶片到晶片(Chip to Chip;\nC2C)、晶圆到晶圆(Wafer to Wafer;W2W)等三种型式;目前较热门的晶片接合技术为C2W及W2W。\n[0004] 二片晶圆接合的方法简要的说,包括氧化物熔融接合(Oxide Fusion Bonding)、金属对金属接合(Metal-Metal Bonding)、以及聚合物黏着接合(Polymer Adhesive Bonding)等技术。之后,利用点胶机将二片晶圆的周围缝隙封住以进行下一步的制程。\n[0005] 接合后的二片晶圆的待胶合处位于二片晶圆之间,缝隙小,取将晶圆水平置放,待胶合处呈水平向外的状态,需要以正向朝向晶圆的侧面点胶。先前控制点胶头移动的升降装置只从竖直方向调整点胶头的位置,传统的点胶方式已无法适用,难以应付三维晶片的需求。不仅垂直方式点胶无法适用,倾斜状的点胶装置也难以应付。倾斜状点胶只能斜向喷出胶滴,稍有偏差就可能使胶合剂落在晶圆上,而影响点胶品质,甚至损坏晶圆组合件。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题,在于提供一种水平点胶方法,通过提供的点胶系统,特别针对位于侧面之待胶合处的加工件,不论待胶合处是否位于同一水平线上,或者是否有凹陷或突出的状况,仍可确保点胶品质。\n[0007] 此外,本发明要解决的技术问题,更在于适合以立体整合构装的晶圆接合技术的晶圆(基板)组合件,其待胶合处完全是水平状,包括凹槽或平边,仍可保持其胶合品质;并且针对晶圆周边的些微翘曲状况,可以自动微调点胶路径。\n[0008] 为解决上述技术问题,根据本发明的其中一种方案,提供一种自动微调点胶路径的水平点胶装置,包括一承载平台、一摄像模组、一测距模组、一喷射点胶头、及一移动模组。上述承载平台用以承载一具有多个朝水平方向的待胶合处的加工件。上述摄像模组包括一设于该加工件上方并获取该多个待胶合处水平位置资讯的俯视镜头、及一置于该加工件的侧面且邻近该喷射点胶头的侧视镜头,该侧视镜头获取该多个该待胶合处垂直位置资讯。上述测距模组沿着垂直方向面向该加工件,发出并接收测距光线以量测该多个待胶合处相对于一水平基准的垂直变化量。上述喷射点胶头朝向该加工件的该多个待胶合处沿水平方向喷射多个胶滴。上述移动模组依据上述待胶合处的该多个位置资讯并依据上述垂直变化量,移动该喷射点胶头以微调点胶路径,将该多个胶滴喷射至该加工件的该多个待胶合处。\n[0009] 在一可选实施例中,该测距模组包括一设于该加工件上方的测距仪,以量测该加工件顶面的垂直变化量。\n[0010] 在一可选实施例中,该测距模组还包括一设于该加工件下方的测距仪,以量测该加工件底面的垂直变化量,其中该垂直变化量包括上述二个垂直变化量的平均值。\n[0011] 在一可选实施例中,进一步包括一连接于该移动模组的架设基座、以及一连接臂设置于该俯视镜头的侧边,该侧视镜头以及该喷射点胶头水平地设置于该架设基座上,该测距模组固定于该连接臂。\n[0012] 在一可选实施例中,该移动模组包括一轨道、一可动地设于该轨道上的滑动座、一固定于该滑动座上的第一马达、一连接于该第一马达的转接座、及一连接该转接座以及该架设基座的第二马达,其中该第一马达驱动该转接座沿着水平方向且垂直于该轨道移动,其中该第二马达驱动该架设基座沿着竖直方向移动。\n[0013] 在一可选实施例中,进一步包括一清洁模组,该清洁模组包括一试喷板,该试喷板邻近该承载平台且位于该喷射点胶头的移动路径上,供该喷射点胶头喷射该多个胶滴于该试喷板上并显示该多个胶滴的路径。\n[0014] 在一可选实施例中,该承载平台为一预对准器,该加工件为一含有二片接合晶圆的晶圆组合件,该预对准器校对并定位该晶圆组合件于正确的加工位置。\n[0015] 为了解决上述技术问题,根据本发明的其中一种方案,提供一种可自动微调点胶路径的水平点胶方法,包括下列步骤:获取一加工件的待胶合处的位置资讯;沿着垂直于该加工件方向,量测该多个待胶合处相对于一水平基准的垂直变化量;提供一喷射点胶头,沿水平方向朝向该加工件的该多个待胶合处喷射多个胶滴;以及依据该多个待胶合处的该位置资讯以及上述垂直变化量,移动该喷射点胶头,将该多个胶滴喷射至该加工件的该多个待胶合处;其中针对相距于该喷射点胶头相同的第一距离的该多个待胶合处,保持上述喷射点胶头与该多个待胶合处于上述第一距离并等速喷射该多个胶滴;其中针对相距于该喷射点胶头大于上述第一距离的该多个待胶合处,移动该喷射点胶头以使该多个胶滴落于较远的位置。\n[0016] 在一可选实施例中,该获取位置资讯的步骤包括旋转该加工件360度,并将上述位置资讯传输至一记录暨控制装置。\n[0017] 在一可选实施例中,该获取位置资讯的步骤包括提供一设于该加工件上方的俯视镜头以获取一水平位置资讯,以及提供一设于该加工件的侧面的侧视镜头以获取一垂直位置资讯。\n[0018] 在一可选实施例中,在量测上述垂直变化量的步骤还包括设置一测距模组于该加工件上方,以量测该加工件顶面的垂直变化量。\n[0019] 在一可选实施例中,在量测上述垂直变化量的步骤还包括设置一测距模组于该加工件下方,以量测该加工件底面的垂直变化量。\n[0020] 在一可选实施例中,喷射该多个胶滴的步骤,进一步包括下列步骤:\n[0021] 依据上述位置资讯设定该加工件一起始点;\n[0022] 使该起始点对准上述喷射点胶头;\n[0023] 旋转该加工件并起动上述喷射点胶头;\n[0024] 判断是否该加工件已旋转360度,若否,则继续旋转该加工件并喷射该多个胶滴;\n若是,则停止上述喷射点胶头。\n[0025] 在一可选实施例中,升高该喷射点胶头的步骤,进一步包括下列步骤:提高喷射该多个胶滴的频率,以弥补该多个胶滴于单位长度内的密度。\n[0026] 在一可选实施例中,升高该喷射点胶头的步骤,进一步包括下列步骤:维持喷射该多个胶滴的频率而降低该加工件的转速,以弥补该多个胶滴于单位长度内的密度。\n[0027] 在一可选实施例中,针对相距于该喷射点胶头小于上述第一距离的该多个胶合处,保持上述喷射点胶头与该多个待胶合处于上述第一距离并提高喷射该多个胶滴的频率。\n[0028] 在一可选实施例中,在载入该加工件之前,进一步包括一胶滴拋物线校正的程序,包括下列步骤:\n[0029] 移动该喷射点胶头至一校正第一位置;\n[0030] 沿着X轴及Y轴移动该喷射点胶头;\n[0031] 启动该喷射点胶头喷胶以喷射胶滴于一试喷板;\n[0032] 记录上述喷射的速度及该胶滴的数量;\n[0033] 视觉扫描以获取该多个胶滴在该试喷板上的情况;\n[0034] 移动该喷射点胶头至一校正第二位置;\n[0035] 沿着Z轴线性校正;\n[0036] 依上述Z轴的补偿值,沿着X、Y、Z轴移动该喷射点胶头;\n[0037] 启动该喷射点胶头喷胶以喷射胶滴于上述试喷板;以及\n[0038] 视觉扫描以获取该多个胶滴在该试喷板上的路径。\n[0039] 本发明具有以下有益效果:本发明的水平点胶方法可以针对位于侧面的待胶合处的加工件,不论待胶合处是否位于同一水平线上,或者是否有凹陷或突出的状况,仍可确保点胶品质。此外,本发明更可适合以立体整合构装的晶圆接合技术的晶圆(基板)组合件,其待胶合处完全是水平状,包括凹槽或平边,并且针对晶圆周边的些微翘曲状况,可以自动微调点胶路径以保持胶合品质。\n[0040] 为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效,请参阅以下有关本发明之详细说明、图式,相信本发明之目的、特征与特点,当可由此得以深入且具体之了解,然而所附图式与附件仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。\n附图说明\n[0041] 图1是本发明的水平点胶方法的主要架构流程图。\n[0042] 图2是本发明的点胶装置的俯视示意图。\n[0043] 图2A至图2D为本发明图2的点胶装置侧视角度的流程示意图。\n[0044] 图3为本发明图2的点胶装置侧视示意图。\n[0045] 图3A及图3B为图3的点胶装置微调点胶路径的示意图。\n[0046] 图4是本发明的喷胶程序的流程图。\n[0047] 图5是本发明的点胶装置的立体图。\n[0048] 图6是本发明依图5的点胶装置的局部放大图。\n[0049] 图7是本发明依图5的点胶装置的另一角度局部放大图。\n[0050] 图8是本发明依图5的点胶装置的侧视图。\n[0051] 图9是本发明依图5的点胶装置的俯视图。\n[0052] 图10是本发明的水平点胶方法的校正程序的流程图。\n[0053] 图11是本发明的水平点胶方法的校正胶滴重量程序的流程图。\n[0054] 图12是本发明的水平点胶方法的胶滴拋物线校正程序的流程图。\n[0055] 其中,附图标记说明如下:\n[0056] 点胶系统......100\n[0057] 加工件..........9\n[0058] 上方晶圆.......9a\n[0059] 下方晶圆.......9b\n[0060] 待胶合处.......90\n[0061] 起始点..........90B\n[0062] 识别缺口.......92\n[0063] 底座.............10\n[0064] 人机界面模组12\n[0065] 显示器..........121\n[0066] 键盘..............122\n[0067] 滑鼠..............123\n[0068] 记录暨控制装置14承载平台......20\n[0069] 旋转支撑座...21\n[0070] 导引柱..........22\n[0071] 光学对准单元23\n[0072] 摄像模组......30\n[0073] 俯视镜头.......31\n[0074] 侧视镜头.......32\n[0075] 连接臂..........34\n[0076] 喷射点胶头...40\n[0077] 架设基座.......49\n[0078] 移动模组......50\n[0079] 固化模组......60\n[0080] 固化能源元件61\n[0081] 架体..............62\n[0082] 遮蔽单元.......63\n[0083] 重量校验模组70\n[0084] 清洁模组......80\n[0085] 试喷板..........82\n[0086] 清洁位置.......84\n[0087] 资料库..........D\n[0088] 胶滴.............G\n[0089] 厚度.............Ha、Hb\n[0090] 测距模组.......L1、L2\n[0091] 机械手臂......R\n[0092] 第一距离......d1\n[0093] 第二距离......d2\n[0094] 第三距离......d3\n[0095] 距离.............t\n具体实施方式\n[0096] 以下所描述之实施例有提及数量或其类似者,除非另作说明,否则本发明的应用范畴应不受其数量或其类似者之限制。本发明提及的方向用语,例如:左、右、前或后等,仅是参考附加图式的方向,是用来说明而并非用来限制本发明。\n[0097] 本发明提供一种水平点胶的方法,其主要架构如图1所示,包括S10,自动进行程序,用以供操作人员选择是否自动地进行后续所有作业;S20,载入程序,用以载入加工件;\nS30,视觉扫描程序,针对该加工件进行视觉扫描;S35,侦测点胶路径之垂直变化量;S40的喷胶程序;S50的载出程序,用以载出该加工件;S60,点胶头清洁程序;之后为询问操作人员S70程序,是否离开自动进行程序,若是,则结束自动进行程序,若否,则回到S10程序。上述所有的程序,可以通过一人机界面模组显示并供选择。\n[0098] 关于S10程序,主要是供操作人员操作开始自动进行后续所有作业,或供供操作人员选择停止自动进行程序。\n[0099] 请参阅图2,为本发明用以进行水平点胶方法的点胶系统100的俯视示意图。本实施例是以立体整合构装的接合二片晶圆的晶圆(基板)组合件为加工件9举例说明。但是,本发明并不限制于晶圆组合件,也可以应用于其他具有侧面胶合的加工件。上述晶圆(基板)接合可应用于光学构装或立体积体电路(3D IC)技术。关于晶圆接合制程包括熔融接合(Fusion Bonding)、金属热压接合(Metal Thermal Compression Bonding)、聚合物黏着接合(Polymer Adhesive Bonding)、及特殊共晶接合等。由于并非本发明的技术要点,不予以赘述。接合后,晶圆周围的缝隙需要进行胶合,包括晶圆的凹槽(notch)或平边(Flat)。\n[0100] 关于S20的载入程序,可以是通过机械手臂R等设施,依序将需要点胶的加工件9由位于上游的暂存区(图略),将加工件9搬到点胶系统100的一承载平台20。在此过程中,本实施例的承载平台20可以是一预先对准器(pre-aligner),使被载入的加工件9对准于正确的加工位置上。\n[0101] 关于S30的视觉扫描程序,针对该加工件9进行视觉扫描,目的是为着在点胶之前,先取得加工件9的待胶合处90之位置资讯。本实施例的方式,乃是提供一摄像模组30,用以获取上述加工件的待胶合处90的位置资讯。其中摄像模组30包括一设于该加工件9上方并获取该多个待胶合处90水平位置资讯的俯视镜头31、及一置于该加工件9侧面的侧视镜头\n32,该俯视镜头31获取该多个待胶合处90垂直位置资讯。在本实施例中,较佳地,关于获取位置资讯的步骤包括在承载平台20上旋转该加工件360度,并将上述位置资讯传输至一记录暨控制装置14。\n[0102] 请参阅图3,并配合图2。由于晶圆组合件为二片晶圆所组成,晶圆的周围可能存在些微翘曲,因此待胶合处90可能略微上升或下降而产生垂直位置的变化。本发明的步骤S35,侦测点胶路径的垂直变化量,为着克服此种问题。如图3所示,本实施例可以设置至少一个测距模组(L1或L2),例如雷射测距仪,雷射波长可以是655nm,沿着垂直方向面向该加工件9,发出并接收测距光线以量测该多个待胶合处90相对于一水平基准的垂直变化量。测距模组L1可以是单个设置在加工件9的上方或下方,或者二个各别设置在加工件9的上方以及下方。\n[0103] 如图3所示,本实施例可以将测量开始点的位置视为水平基准的高度(假设同一晶圆边缘的厚度Ha变化可以忽略),每相隔一段距离进行量测一次,并记录为资料库D,可以是记录在上述记录暨控制装置14。以图3的上方晶圆9a为例,利用测距模组L1,先针对测量起始点,作为水平基准高度a0(或a0-Ha),量测第一点的高度记录为a1,第二点的高度记录为a2,依此类推,点胶路径的垂直变化量分别是a1-a0,a2-a0,a3-a0…a7-a0。据此,即可产生点胶路径的垂直变化量,提供给后续点胶作业的参考。\n[0104] 本实施例在下方晶圆9b还设有测距模组L2,(假设同一晶圆边缘的厚度Hb变化可以忽略),先针对测量起始点,作为水平基准高度b0(或b0-Hb),量测第一点的高度记录为b1,第二点的高度记录为b2,依此类推,点胶路径的垂直变化量分别是b1-b0,b2-b0,b3-b0…b7-b0。据此,即可产生点胶路径的垂直变化量,记录为资料库D,提供给后续点胶作业的参考。\n[0105] 本实施例也可同时利用二个测距模组L1、L2,量测后再将上方晶圆9a及下方晶圆\n9b二者量测的垂直变化量加以平均,即为待胶合处90沿着垂直方向的高度变化,例如第一点的位置为((a1-a0)+(b1-b0))*0.5。上述量测的相隔距离以12吋晶圆为例,圆周约为95.7公分,相隔距离可以是每隔0.5公分,但不限于此,相隔距离可以是相隔0.2至1.0公分。上述二个测距模组L1、L2的量测点应位于同一垂直线上。\n[0106] 另外,如图3所示,测距模组L1、L2的光线量测点与加工件9的边缘的距离t可以是\n0.2cm至1cm皆可。\n[0107] 关于S40的喷胶程序,本实施例提供一喷射点胶头40,沿水平方向朝向该加工件9的该多个待胶合处90喷射多个胶滴。此项水平方向的胶滴为本发明点胶的过程中的特征技术之一,此种方式特别适合待胶合处完全位于加工件的侧边,尤其以本实施例举例说明的立体整合构装的接合二片晶圆的晶圆(基板)组合件,以下简称基板组合件。此处水平方向是指胶滴是以垂直于重力方向的水平方向射出,其中基板组合件以水平状态摆设。\n[0108] 请参阅图4,关于S40的喷胶程序,其中喷射该多个胶滴的过程包括下列步骤:步骤S41,依据上述位置资讯设定该加工件9一起始点90B,如图2所示,本实施例较佳地可以是以基板组合件(加工件9)的识别缺口92,图2以凹槽(notch)为例,但也适用于平边的识别缺口(flat)。接着,步骤S42,使该起始点90B对准上述喷射点胶头40;步骤S43,旋转该加工件9并起动上述喷射点胶头40,依本实施例以基板组合件作为加工件9,较佳乃是依基板组合件的中心旋转,如图2所示。过程中,如步骤S44,依据该多个待胶合处的该位置资讯以及上述垂直变化量,移动该喷射点胶头40,将该多个胶滴G喷射至该加工件9的该多个待胶合处90;上述的移动包括沿着水平方向或垂直方向移动。并且,如步骤S45,判断是否该加工件9已旋转\n360度,若否,则回到步骤S44,继续旋转该加工件9并喷射该多个胶滴G;若是,则停止上述喷射点胶头40,如步骤S49所示。\n[0109] 请配合参阅图2A至图2D,为本发明的水平点胶方法的流程示意图。上述步骤S44,为本发明的特征之一,在喷胶程序的过程中,依据待胶合处90距离喷射点胶头40的距离,本发明的点胶方法依据上述待胶合处90的该多个位置资讯,移动该喷射点胶头40,将该多个胶滴G喷射至该喷射点胶头40的该多个待胶合处90。\n[0110] 请参阅图2A,为图2的侧视图。关于大部份的待胶合处90,与喷射点胶头40是保持相同距离的。针对相距于该喷射点胶头40相同的第一距离d1的该多个待胶合处90,保持上述喷射点胶头40与该多个待胶合处90于上述第一距离d1并等速喷射该多个胶滴G。为更方便说明,图2A至2D定义加工件9水平状态的平面为X轴及Y轴,垂直于加工件9为Z轴,并定义其中喷射点胶头40的水平喷射方向为平行X轴。配合上述状况,喷射点胶头40在Z轴保持于Z1点的位置。\n[0111] 请参阅图2B,为图2中的加工件旋转将近一圈进到识别缺口92。上述其中针对相距于该喷射点胶头40大于上述第一距离d1的该多个待胶合处90,以凹陷状的识别缺口92为例,第二距离d2大于第一距离d1,例如可视为凹槽内的斜边直线位置。本实施例依上述记录暨控制装置14记录的位置资讯,沿着Z轴升高该喷射点胶头40至Z2点的位置,以使该多个胶滴G通过拋物线原理落于较远的位置,好能合适地落在识别缺口92内。\n[0112] 如图2C所示,为图2中的加工件旋转将近一圈更进一步进到识别缺口92,大约可视为是凹槽内的转角位置。此时,依上述记录暨控制装置14记录的位置资讯,待胶合处距离喷射点胶头40为第三距离d3,又更远离该喷射点胶头40,沿着Z轴升高该喷射点胶头40至Z3点的位置,以使该多个胶滴G通过拋物线原理落于更远的位置。\n[0113] 如图2D所示,为图2中的加工件旋转将离开识别缺口92,可视为凹槽内的另一斜边直线位置。依上述记录暨控制装置14记录的位置资讯,待胶合处距离喷射点胶头40与图2B的距离相似,又回到第二距离d2,接续图2C的状况,喷射点胶头40由Z轴上Z3的位置降低回到Z轴上Z2的位置,以使该多个胶滴G通过拋物线原理落于较图2C近的位置。至终,等到该加工件9已旋转360度,起始点90B又对准上述喷射点胶头40,即完成S40的喷胶程序。\n[0114] 补充说明的一点,为着维持点胶的密度,本发明进一步包括提高喷射该多个胶滴G的频率以弥补该多个胶滴G于单位长度内的密度。以图2及图2B所示的状况为例,其中待胶合处90为凹槽内的斜边直线位置,此时,在加工件9维持相同转速的情况下,每单位时间面对上述喷射点胶头40的距离将变长。若维持原来喷射该多个胶滴G的频率,在识别缺口92内的胶滴G密度将比圆周边较为疏松。因此,本实施例可依据上述记录暨控制装置14记录的位置资讯,提高喷射该多个胶滴G的频率以弥补该多个胶滴G于单位长度内的密度,藉此可以维持识别缺口92内的胶滴G密度。另一种可变更的方式,可以维持喷射该多个胶滴G的频率,而降低加工件9的转速。\n[0115] 再者,上述图2B至图2D的实施例移动上述喷射点胶头40是以上升或下降的方式调整胶滴G的位置。另一种,更直觉的方式,本发明可以沿着X轴的方向往前移动上述喷射点胶头40以靠近加工件9、或者往后移动上述喷射点胶头40以远离加工件9,也可达到配合待胶合处90在同一平面上的变动。例如在图2B,上述喷射点胶头40沿着Z轴仍保持在Z1的位置,沿着X轴朝向加工件9移动(d2-d1)的距离,亦即朝向图式的左边移动,也可达到同样的效果。在图2C,接续图2B,喷射点胶头40沿着Z轴仍保持在Z1的位置,再沿着X轴朝向加工件9移动(d3-d2)的距离,亦即朝向图式的左边移动;在图2D,接续图2C,喷射点胶头40沿着Z轴仍保持在Z1的位置,沿着X轴远离加工件9移动(d3-d2)的距离,亦即朝向图式的右边移动。\n[0116] 请配合参阅图3A及图3B,本发明举例说明,依据待胶合处90的垂直变化量,如何移动该喷射点胶头40以微调点胶路径,好使该多个胶滴G喷射至该加工件的该多个待胶合处\n90。\n[0117] 以图3A为例,加工件9的边缘略微向上翘曲,待胶合处90稍微提高,因此该喷射点胶头40可以略微提高以对应于待胶合处90在垂直方向上的垂直变化量。例如,图3A待胶合处90的垂直变化量为a2-a0,喷射点胶头40沿着Z轴由Z1的位置向上移动至Z4的位置,其中Z4-Z1的位移量等于a2-a0。\n[0118] 以图3B为例,加工件9的边缘略微向下翘曲,待胶合处90稍微降低,因此该喷射点胶头40可以略微下降以对应于待胶合处90在垂直方向的垂直变化量。例如,图3B待胶合处\n90的垂直变化量为a6-a0,喷射点胶头40沿着Z轴由Z1的位置向下移动至Z5的位置,其中Z5-Z1的位移量等于a6-a0。\n[0119] 上述举例是以设置单个位于加工件9上方的测距模组L1。若仅设置单个位于加工件9下方的测距模组L2,也可依此类推。再举例说明,依图3所示,若设置测距模组L1、L2,关于第一点的位置为((a1-a0)+(b1-b0))*0.5,此距离平均后,待胶合处90沿着垂直方向的高度变化几乎可以忽略,因此可以保持喷射点胶头40于同样位置。另外,为着避免喷射点胶头\n40过于频繁上下移动,本实施例也可增加另一判断的机制,待胶合处90在垂直方向的垂直变化量在小于一预定值,并不致于影响胶合效果的情况下,可以维持待胶合处90在垂直方向的位置。上述预定值可以是大于胶滴的半径,小于胶滴的直径。\n[0120] 补充说明,关于待胶合处90的上述位置资讯可以是仅考虑沿着水平面的水平位置变化量。关于获取上述待胶合处之位置资讯以及量测该多个待胶合处的垂直变化量可以先完成量测加工件9一整圈,将该多个资讯储存为一资料库(如图3右侧的方框),然后再驱动上述喷射点胶头40进行胶合作业;或者,本发明也可以是一边量测,一边同时驱动上述喷射点胶头40进行胶合作业,可以节省一些时间。\n[0121] 再者,本发明也可以将获取上述待胶合处之位置资讯以及量测该多个待胶合处的垂直变化量独立成为另一量测机台,量测完成后,将该多个位置资讯与垂直变化量储存为一资料库。再利用机械手臂R,将加工件9搬到点胶系统100的承载平台20进行点滴作业,在点滴时再读取资料库以传输给喷射点胶头40。此种方式,将可以更节省时间。\n[0122] 本实施例在S40的喷胶程序中,喷射该多个胶滴的步骤之后,进一步包括提供一固化模组以固化上述胶滴。此外,在该固化上述胶滴的步骤之后,进行S50的载出程序,载出上述加工件9以离开承载平台20。\n[0123] 上述本实施例以基板组合件为加工件9为例,大部份是圆周边配合一凹陷状的识别缺口92。若针对相距于该喷射点胶头40小于上述第一距离d1的该多个胶合处,本发明可以保持上述喷射点胶头40与该多个待胶合处于上述第一距离d1(可将大部份胶合处具有相同的喷射距离当作第一距离)并提高喷射该多个胶滴的频率。提高喷射该多个胶滴的频率是为着配合突出来的胶合处,在同样转速下,单位时间内也具有较长的距离。\n[0124] 以下配合上述本发明的水平点胶方法,具体地举例说明配合本发明的一种点胶系统100,用以使本发明的水平点胶方法更为具体可了解,但并非以此为限制本发明的各种元件。请参考图5至图7,为本发明之点胶系统100的立体图及其局部放大图。本发明的点胶系统100包括底座10、承载平台20、摄像模组30、喷射点胶头40、一移动模组50、一固化模组60、一重量校验模组70、及一清洁模组80。\n[0125] 底座10可以用以容置上述记录暨控制装置14及动力设备(图略)并承载上述元件。\n底座10的一侧设有一人机界面模组12。人机界面模组12包括显示器121、键盘122及滑鼠\n123,但不限制于此。例如也可以是触控萤幕。\n[0126] 承载平台20用以承载上述加工件9,并且较佳的可以转动上述加工件9以配合上述喷射点胶头40。配合晶圆组合件的加工件,本实施例的该承载平台20可以是预对准器(pre-aligner),预对准器用以校对并定位该晶圆组合件于正确的加工位置,通过提供基板放置的偏心率和方向之准确性的非接触式测量,以克服传输过程中的振动而造成的定位误差。\n预对准器的操作,包括晶圆位移的测量,必要补偿的计算和凹槽(或平边)与所需角度的定向。预对准器的上游可配合一晶圆传送器(wafer handler delivers)以传送待加工的晶圆组合件,并且可配合适当通讯协定,串接不同的机台以相互取得资讯成为生产线。\n[0127] 本实施例的点胶装置100仅以设置单一位于加工件9上方的测距模组L1图示为例,可以设置一连接臂34设置于该俯视镜头31的侧边,该测距模组L1固定于该连接臂34。\n[0128] 请参阅图8,图8为本发明之点胶装置的侧视图。本实施例的预对准器(承载平台\n20)包括一支撑并旋转上述晶圆组合件(加工件9)的旋转支撑座21、数个导引柱22抵接于上述晶圆组合件的底面、及一置于上述晶圆组合件边缘的光学对准单元23。\n[0129] 上述摄像模组30用以获取并记录上述待胶合处90的轮廓,然后将该轮廓传至上述记录暨控制装置14供后续控制该喷射点胶头40的参考。其中该摄像模组30包括俯视镜头31及侧视镜头32,俯视镜头31设于该加工件9的上方,用以获取该多个待胶合处水平位置资讯,侧视镜头32置于该加工件9的侧面且邻近该喷射点胶头40,用以获取该多个该待胶合处垂直位置资讯。\n[0130] 请参阅图9,喷射点胶头40设于一架设基座49上,并且朝向该加工件9的该多个待胶合处90沿水平方向喷射多个胶滴。架设基座49连接于该移动模组50。本实施例中,喷射点胶头40与侧视镜头32一同固定于架设基座49上。喷射点胶头40为非接触式的喷射头,针对胶黏剂液体,例如密封胶、底部填充胶、紫外胶、表面涂敷材料等,提供高速及大容量地控制性点胶。关于喷射点胶头40上游的胶体注入管用以提供胶合剂的胶筒(图略),可以是竖直或倾斜方式摆设。\n[0131] 移动模组50包括轨道及马达等,可以沿着X、Y及Z轴方向移动该架设基座49以及喷射点胶头40。通过在Z轴方向移动上述喷射点胶头40,使得喷射点胶头40的胶滴的喷射初始位置点可以抬高,而以拋物线朝向上述晶圆组合件(加工件9)。在设定同样的喷射速度下,胶滴可落于较远的位置,以弥补因为凹槽而造成的距离差。\n[0132] 固化模组60以固化(curing)上述胶滴,如图6所示,该固化模组60包括一固化能源元件61、一固定上述固化能源元件61的架体62、及一遮蔽单元63邻近上述固化能源元件61。\n固化能源元件61可以是紫外光灯、或其他可固化胶体的光源、或加热。本实施例的固化能源元件61通过架体62呈圆弧状设置于底座10的上方,靠近该承载平台20,并且邻近于加工件9的待胶合处。本实施例设置于晶圆组合件的部分圆周周边的下方。固化能源元件61的一种较佳安排乃是将喷射点胶头40邻近固化能源元件61的一端。当晶圆组合件(加工件9)上胶之后,由固化能源元件61的一端朝另一端旋转,使得被点胶的位置经过固化能源元件61而固化胶合剂。\n[0133] 针对晶圆组合件圆弧状周边的待胶合处,大体上距离上述喷射点胶头40是相同的距离,可以通过承载平台20规律的旋转晶圆组合件(加工件9),固定上述喷射点胶头40于同一位置并以相同频率及速度喷出胶滴。频率是指在一固定时间内,射出的胶滴数量。速度是指胶滴离开喷射点胶头40的初始速度。这些可由上述喷射点胶头40的冲程调节钮及控制阀门进行控制。\n[0134] 针对晶圆组合件的识别缺口92(凹槽或平边)之待胶合处,乃是稍为远离上述喷射点胶头40。若胶滴仍维持上述的喷射条件,将使得胶滴未能落在合适的位置;另外由于凹槽的轮廓线比一般圆弧状周边较长,胶合的密度也可能不符要求。本发明特别可以因应此种状况,进一步利用上述移动模组50移动上述喷射点胶头40以调整胶滴初始喷出的位置,甚至包括调整上述喷射点胶头40的喷射频率,以使较长的待胶合轮廓线上,在等同的距离内提供相同数量的胶滴,使得胶合的品质(包括胶滴位置准度及胶量密度)相同于其他圆弧状周边。\n[0135] 本发明的特点在于,上述移动模组50依据由摄像模组30获取到的上述待胶合处90的位置资讯,移动并升降该喷射点胶头40,将该多个胶滴喷射至该喷射点胶头40的该多个待胶合处90。藉此,可因应配合稍远之凹槽或突出状的该多个待胶合处,以使胶滴仍落在正确的位置上。\n[0136] 本实施例的重量校验模组70位于该架设基座49的移动路径上,供喷射点胶头40试喷于其上,以精准地校验胶滴的重量。清洁模组80置于该重量校验模组70与该承载平台20之间,在使用之后或需要的时机,用以清洁上述喷射点胶头40,以免残留的胶体卡住喷射流道。本实施例中,该清洁模组80包括一试喷板82,该试喷板82邻近该承载平台20且位于该喷射点胶头40的移动路径上,供该喷射点胶头40喷射该多个胶滴于该试喷板82上并显示该多个胶滴G的路径(参图6)。\n[0137] 在每次点胶之后,为着避免喷射点胶头40堵塞,较佳地每次都执行S60的点胶头清洁程序,以清洁上述喷射点胶头。可以将喷射点胶头40移至一清洁位置84(如图5所示),然后起动真空状态并静置一段时间,以清空残留在喷射点胶头40内部的胶,然后再关闭真空状态,即可完成点胶头清洁程序。\n[0138] 本发明可以在载入该加工件9之前,进一步可以包括询问操作人员是否进行校正程序。在点胶过程中,需要同时对点胶量及点胶时的高度进行设置。校正程序如图10所示,本实施例可以至少包括下列四种校正的状况C1至C4。\n[0139] 校正状况C1,供选择是否校正点胶头与视觉扫描之摄像模组的间距。若选择「否」,则进到下一校正状况C2。若选择「是」,则进行程序S81,点胶头与视觉之补偿校正程序。本实施例,先将喷射点胶头40移到一校正位置,例如可以移到试喷板82的前面;然后,通过移动模组50移动上述喷射点胶头40到碰触一软性靶件,例如可以是位于试喷板82上,以产生一校正记号;之后,将摄像模组30移到上述校正位置,确认摄像模组30所获取的影像是否对准上述校正记号,藉此以修正上述摄像模组30的校正位置。\n[0140] 校正状况C2,供选择是否校正点胶头真空清洁位置。若选择「否」,则进到下一校正状况C3。若选择「是」,则进行程序S82,此项是确保喷射点胶头40移至正确的清洁位置以进行真空清洁的程序。通过本实施例将喷射点胶头40与侧视镜头32一同固定于架设基座49,首先通过摄像模组30的侧视镜头32移至一校正位置,侧视镜头32可以获取影像并确认是否位于正确的校正位置,此校正位置是对应于喷射点胶头40位于正确的清洁位置。然后确定是否变更系统设定值,并记录于该记录暨控制装置14内。之后,才进行点胶头真空清洁程序。\n[0141] 校正状况C3,供选择是否校正胶滴每滴的平均重量。关于校正胶滴每滴的平均质量。若选择「否」,则进到下一校正状况C4。若选择「是」,则进行程序S83,并请参阅图11,首先如步骤S831所示,移动该喷射点胶头40至一校正位置,此处为量测胶滴重量的位置,在本实施例如图5所示的重量校验模组70的位置。接着,为步骤S832,喷射多个胶滴,并进行秤量上述多个胶滴的重量;步骤S833,取得一个上述胶滴的平均重量;步骤S834,决定是否变更点胶系统内关于胶滴重量的设定值,若是,如步骤S835所示,变更该点胶系统100的一参数记忆装置内的记录。本实施例的参数记忆装置可以是该记录暨控制装置14。\n[0142] 校正状况C4,是否校正胶滴拋物线的补正量。若选择「否」,则结束校正程序。若选择「是」,请参阅图12,包括下列步骤:\n[0143] 如步骤S841所示,移动该喷射点胶头40至一校正第一位置;\n[0144] 如步骤S842所示,沿着X轴及Y轴移动该喷射点胶头40;\n[0145] 如步骤S843所示,依点胶系统100预设的速度及单位移动距离,启动该喷射点胶头\n40喷胶以喷射胶滴于一试喷板82;\n[0146] 如步骤S844所示,记录上述喷射的速度及该胶滴的数量;\n[0147] 如步骤S845所示,视觉扫描以获取该多个胶滴在该试喷板82的情况;\n[0148] 如步骤S846所示,移动该喷射点胶头40至一校正第二位置;\n[0149] 如步骤S847所示,沿着Z轴线性校正;以及,如步骤S848所示,依上述Z轴的补偿值,沿着X、Y、Z轴移动该喷射点胶头40;如步骤S849所示,启动该喷射点胶头40喷胶以喷射胶滴于上述试喷板82。如步骤S850所示,视觉扫描以获取该多个胶滴在该试喷板82上的情况,上述移动该喷射点胶头40的情况可以依先前获取到的待胶合处90之位置资讯,用以模拟遇到上述识别缺口92的情况,配合本实施例的基板组合件(加工件9),在正确状况下,喷胶的路径应当位于同一水平线上。此外,上述移动该喷射点胶头40的情况也可以依据待胶合处90之上述垂直变化量,进行校正程序。\n[0150] 综上所述,通过本发明之自动微调点胶路径的水平点胶方法,具有下列的特点及功能,水平点胶方法特别可以针对位于侧面之待胶合处的加工件,不论待胶合处是否位于同一水平线上,或者是否有凹陷或突出的状况,仍可确保点胶品质。此外,本发明更可适合以立体整合构装的晶圆接合技术的晶圆(基板)组合件,其待胶合处完全是水平状,包括凹槽或平边,仍可保持其胶合品质。更佳的,本发明针对晶圆周边的些微翘曲状况,采用镜头的影像处理再辅以雷射测量翘曲的变异,可以自动微调点胶路径,以达到最佳的点胶路径,使点胶良率大幅提升。本发明达到的功效,是习知垂直式点胶或倾斜点胶无法达到的。\n[0151] 以上所述仅为本发明之较佳可行实施例,凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰,皆应属本发明之涵盖范围。
法律信息
- 2018-09-14
- 2017-02-01
实质审查的生效
IPC(主分类): B05C 5/00
专利申请号: 201510274123.9
申请日: 2015.05.26
- 2017-01-04
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
| | 暂无 |
2011-12-05
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2
| | 暂无 |
2010-08-19
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3
| | 暂无 |
2014-01-14
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4
| | 暂无 |
2012-08-13
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5
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2015-05-13
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2014-12-29
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |