油墨盖印的方法及装置与流程

本发明涉及油墨盖印的方法及装置。更具体地说，本发明涉及油墨盖印时油墨稀释剂自动补偿及混合的方法及装置。

背景技术：

于半导体组件的制造过程中，通常会于半导体组件的封装胶体的表面上上进行盖印以便于对半导体组件进行一识别。而随着半导体制程的演进，半导体组件的尺寸随之缩小，因此盖印技术上亦面临许多挑战。尤其在半导体组件的大量且快速制造的需求下，精确、清晰且高效率的盖印技术系成为半导体组件制造中不可忽视的一个环节。

技术实现要素：

本发明的一方面系有关一种油墨盖印的方法，在一实施例中，该方法包含：盖印油墨于多个工件的表面；由一控制模块接收一第一信号；及该控制模块响应于该第一信号进行以下操作：暂停盖印油墨；添加一第一量的稀释剂于该油墨中；搅拌该油墨使该第一量的该稀释剂均匀混合于该油墨中；及进行盖印油墨。

本发明的另一方面系有关一种用于油墨盖印的装置，在一实施例中，该装置包含一控制模块、一处理机构、一盖印头机构、一稀释剂储存槽及一稀释剂流量控制装置。该处理机构用以承载及输送及多个工件，该处理机构连接该控制模块，且接受该控制模块的控制。该盖印头机构包含一油墨盘、一赶墨架及一胶头座。该盖印头机构连接该控制模块，且接受该控制模块的控制。该油墨盘用以容纳一油墨，该赶墨架用以赶出该油墨。该胶头座具有多个胶头，该等胶头用以沾附该油墨，且将该油墨印至该处理机构上的该等工件。该稀释剂储存槽用以储存一稀释剂，且该稀释剂储存槽利用一管路添加该稀释剂至该油墨盘。该稀释剂流量控制装置连接该控制模块，且接受该控制模块的控制以控制该稀释剂添加至该油墨盘的量。

附图说明

图1说明根据本发明一实施例的一种用于油墨盖印的装置的立体示意图。

图2说明图1的用于油墨盖印的装置的系统图。

图3说明本发明的用于油墨盖印的装置的另一实施例的系统图。

图4说明图1的盖印头机构的放大示意图。

图5说明图1的用于油墨盖印的装置的前视示意图。

图6说明图1的用于油墨盖印的装置的作动示意图。

图7说明根据本发明另一实施例的用于油墨盖印的装置的作动示意图。

图8说明根据本发明一实施例的油墨盖印的方法的流程示意图。

具体实施方式

图1说明根据本发明一实施例的一种用于油墨盖印的装置1的立体示意图。图2说明图1的用于油墨盖印的装置的系统图。该装置1包含一控制模块(Control Module)10、一处理机构(Handler)12、一盖印头机构13、一稀释剂储存槽14、一稀释剂流量控制装置15、一管路16及一检测机构17。该控制模块10可为一单一可程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，由其发送控制信号至位于该稀释剂流量控制装置15中的一稀释剂流量控制器151、位于该盖印头机构13中的一盖印头控制器139及位于该处理机构12中的一处理控制器121。该稀释剂流量控制器151、该盖印头控制器139及该处理控制器121可以是可程序逻辑控制器。或者，该控制模块10亦可由位于该稀释剂流量控制装置15中的稀释剂流量控制器151、位于该盖印头机构13中的盖印头控制器139及位于该处理机构12中的处理控制器121所组成。

图3说明本发明的用于油墨盖印的装置1a的另一实施例的系统图。本实施例的装置1a与图2的装置1大致相同，其不同处如下所述。在本实施例的装置1a中，该控制模块10(图2)可以是位于该处理机构12中的处理控制器121(亦即，该处理控制器121取代该控制模块10)，由其发送控制信号至位于该稀释剂流量控制装置15中的稀释剂流量控制器151及位于该盖印头机构13中的盖印头控制器139。

请再参考图1及图2，该处理机构12用以承载及输送及多个工件18(例如：半导体封装组件)，该处理机构12连接(例如：电性连接)该控制模块10，且接受该控制模块10的控制。在一实施例中，该处理机构12包含一处理控制器(Handling Controller)121，用以接受该控制模块10的控制，以控制该处理机构12的作动。或者，该处理控制器121本身即为该控制模块10(如图3所示)。或者，该处理控制器121系位于该处理机构12的外，但仍控制该处理机构12的作动。

该盖印头机构13位于该处理机构12上方，且包含一油墨盘131、一赶墨架132、一胶头座133、一刮刀134及一刻板135。该盖印头机构13连接(例如：电性连接)该控制模块10(或该处理控制器121)，且接受该控制模块10(或该处理控制器121)的控制。在一实施例中，该盖印头机构13包含一盖印头控制器139，用以接受该控制模块10(或该处理控制器121)的控制，以控制该盖印头机构13的作动。或者，该盖印头控制器139系位于该盖印头机构13之外，但仍控制该盖印头机构13的作动。该油墨盘131用以容纳一油墨19。该赶墨架132系为一栅栏型式，用以赶出及/或搅拌该油墨19。该胶头座133具有多个胶头1331，该等胶头1331用以沾附该油墨19，且将该油墨19印至该处理机构12上的该等工件18。该刻板135的一表面具有多个刻痕图案135a，用以容纳部分该油墨19。该刮刀134系为一片体，用以刮除位于该刻板135的表面上的油墨。

该稀释剂储存槽14用以储存一稀释剂，且该稀释剂储存槽14利用该管路16添加该稀释剂至该油墨盘131。在本实施例中，该稀释剂储存槽14系为一点滴瓶的态样，且位于一固设于该处理机构12的架体上。该管路16系连接至该稀释剂储存槽14的下方。可以理解的是，该稀释剂储存槽14也可以是一容置槽的态样，其位于该处理机构12内。

该稀释剂流量控制装置15连接(例如：电性连接)该控制模块10(或该处理控制器121)，且接受该控制模块10(或该处理控制器121)的控制以控制该稀释剂添加至该油墨盘131的量。在一实施例中，该稀释剂流量控制装置15包含一稀释剂流量控制器151，用以接受该控制模块10(或该处理控制器121)的控制，以控制该稀释剂流量控制装置15的作动。或者，该稀释剂流量控制器151系位于该稀释剂流量控制装置15之外，但仍控制该稀释剂流量控制装置15的作动。在本实施例中，该稀释剂流量控制装置15系位于位于一固设于该处理机构12的平台上。可以理解的是，该稀释剂流量控制装置15也可以整合至该处理机构12或该盖印头机构13内。该稀释剂储存槽14系利用该管路16连通至该稀释剂流量控制装置15。

在本实施例中，该盖印头机构13更包含一搅拌结构20，用以进行自动搅拌该油墨19，使该稀释剂均匀混合于该油墨19中。该搅拌结构20受该盖印头控制器139的控制，且其型式不拘，只要可执行搅拌作业即可。在一实施例中，该搅拌结构20包含一摆动机构及该赶墨架132，该赶墨架132系连接至该摆动机构，该摆动机构受该盖印头控制器139的控制而带动该赶墨架132的下端在该油墨中进行搅拌。

如图1及图2所示，该装置1更包括一喷嘴头136，该喷嘴头136可位于该油墨盘131的容纳油墨的一区域(例如图4的第二区131b)或邻设于该油墨盘131，用以将该稀释剂喷至该油墨盘131的第二区131b，其中较佳系将该稀释剂喷至该油墨盘131的第二区131b的中央位置，使后续经搅拌后的油墨更加均匀。在本实施例中，该喷嘴头136系利用一固定座137而固设于该油墨盘131上缘。该管路16系连通该喷嘴头136及该稀释剂流量控制装置15，该稀释剂系经由该喷嘴头136添加至该油墨盘131，且该喷嘴头136接受该稀释剂流量控制装置15的控制以控制该稀释剂添加至该油墨盘131的量。于一实施例中，该稀释剂流量控制装置15系藉由一电磁阀152控制该稀释剂添加至该油墨盘131的量。

如图1所示，该装置1更包括一检测机构17，该检测机构17监控盖印于该等工件上油墨的图案的质量(Quality)。于一实施例中，该检测机构17系一自动光学监测(Auto Optical Inspection,AOI)系统。在本实施例中，该检测机构17系位于该处理机构12上工件18的动作路径上方。然而可以理解的是，该检测机构17也可以位于该处理机构12之外。

图4说明图1的盖印头机构的放大示意图。该油墨盘131包含一第一区131a及一第二区131b。该刻板135位于该油墨盘131的第一区131a，该刻板135的一表面具有该等刻痕图案135a。该油墨盘131系用以容纳该油墨19，该油墨19系位于该油墨盘131的第二区131b，该稀释剂系添加至该油墨盘131的第二区内131b的油墨19中。该赶墨架132系用以赶出及/或搅拌位于该油墨盘131的第二区内131b的油墨19及该稀释剂。该第二区131b具有一斜坡138，用以顶抵该赶墨架132，使得该赶墨架132可被动地略微上移，而将稀释后的油墨19赶至位于该油墨盘131的第一区131a的该刻板135上。该刮刀134则系用以刮除该刻板135的该表面的油墨19，使得该油墨19仅位于该刻痕图案135a内。

图5说明图1的用于油墨盖印的装置的前视示意图。同时参考图4及图5，该胶头座133可下降以使其上的该等胶头131沾附位于该刻板135的刻痕图案135a内的油墨19。沾附后，该胶头座133可上升以离开该位于该油墨盘131的该刻板135。此外，如图5所示，该喷嘴头136系安装于该油墨盘131的上缘并与该管路16连接。

图6说明图1的用于油墨盖印的装置的作动示意图。在本实施例中，该油墨盘131可左右移动。首先，将该油墨19涂布于该刻板135上，此步骤详述如下：将该刮刀134逆时针旋转10度抬起，接着将该油墨盘131由右向左移动，以带动该刮刀134后方的赶墨架132，此时该赶墨架132会因顶抵着该斜坡138(图4)而沿着该斜坡138被动地略微上移，进而接触该刻板135上表面。随着该油墨盘131的持续向左移动，该赶墨架132持续将该油墨槽131第二区131b内的油墨19由左向右拨动涂布在置于该油墨盘131第一区131a中的该刻板135上表面。接着，该刮刀134顺时针旋转10度以重新下压于该刻板135以完成油墨涂布(此时该刮刀134的下端及该赶墨架132的下端皆接触该刻板135上表面最右侧)。之后，将该油墨盘131由左向右移动，该刮刀134及该赶墨架132同时将该刻板135上表面的油墨19刮除，而保留在该刻板135的刻痕图案135a内的油墨。

接着，该胶头座133下降以使其上的该等胶头1331于该油墨盘131中沾附油墨19(亦即，沾附位于该刻板135的刻痕图案135a内的油墨)，沾附后该胶头座133上升以离开该油墨盘131。随后，该油墨盘131由右向左移动以使该胶头座133与工件18的间净空，此时该刮刀134逆时针旋转10度抬起。接着，该胶头座133再向下将油墨19转印到工件18。最后，该胶头座133上升至起始点。

可以理解的是，由于该油墨盘131可左右移动，因此，该喷嘴头136及该固定座137可能不设于该油墨盘131上缘，而改设于该盖印头机构13的其他位置上。

图7说明根据本发明另一实施例的用于油墨盖印的装置的作动示意图。本实施例的装置1a与图1至图6所示的装置1大致相同，其不同处如下所述。在本实施例中，该油墨盘131不可移动，且其不位于该工件18的正上方。此外，该胶头座133可上下左右移动，且该刮刀134及该赶墨架132亦可左右移动。首先，将该油墨19涂布于该刻板135上，此步骤详述如下：将该刮刀134逆时针旋转10度抬起，接着，该刮刀134及该赶墨架132一起由左向右移动，此时该赶墨架132会因顶抵着该斜坡138(图4)而沿着该斜坡138被动地略微上移，进而接触该刻板135上表面。随着该刮刀134及该赶墨架132的持续向右移动，该赶墨架132持续将该油墨槽131第二区131b内的油墨19由左向右拨动涂布在置于该油墨盘131第一区131a中的该刻板135上表面。接着，该刮刀134顺时针旋转10度以重新下压于该刻板135以完成油墨涂布(此时该刮刀134的下端及该赶墨架132的下端皆接触该刻板135上表面最右侧)。之后，将该刮刀134及该赶墨架132由右向左移动，该刮刀134及该赶墨架132同时将该刻板135上表面的油墨19刮除，而保留在该刻板135的刻痕图案135a内的油墨。

接着，该胶头座133由右向左移动至该刻板135上方。接着，该胶头座133下降以使其上的该等胶头1331于该油墨盘131中沾附油墨19(亦即，沾附位于该刻板135的刻痕图案135a内的油墨)，沾附后该胶头座133上升以离开该油墨盘131。随后，该胶头座133由左向右移动至该工件18上方。接着，该胶头座133再向下将油墨19转印到工件18。最后，该胶头座133上升至起始点。

图8说明根据本发明一实施例的油墨盖印的方法的流程示意图。首先，步骤801系启动该处理控制器121(或该控制模块10(图2))，以控制该油墨盖印装置1进行自动生产(步骤802)。该油墨盖印装置1的自动生产即为上述盖印油墨19于多个工件18的表面的动作。接着，步骤803系该处理控制器121(或该控制模块10)是否会接收到一第一信号；如果不会，则重回步骤802进行自动生产；如果会，则停机(步骤804)以进行油墨的自动稀释作业。在本实施例中，于满足下列四个条件的一时，该处理控制器121(或该控制模块10)会接收该第一信号。

条件(1)：该油墨盖印装置1的生产时间达到预定(Predetermined)时间。由实验结果可知，由于稀释剂的挥发，每经过一小时，油墨盘131中的油墨19的浓度将增加浓度流速时间1秒。由于盖印过程中油墨19的浓度必须维持在能够达至一最佳盖印质量的浓度，故可设定于该油墨盖印装置1生产达到一预定时间(例如：一个小时、一个半小时或两个小时)即满足一启动条件并启动该自动稀释作业。因此，该处理控制器121(或该控制模块10)会接收到一具有周期性的计时信号(即该第一信号)，其中该计时信号的一计时周期可为一定值(例如：一个小时、一个半小时或两个小时)。然而由于油墨本身的质量会随着累计使用时间的增加而降低，于另一实施例中，亦可设定一逐渐缩短的该计时周期，例如：于第一个两小时期满进行一次稀释作业，接下来则间隔一小时进行一次稀释作业；或是于第一个两小时期满进行一次稀释作业，接下来隔一小时期满后进行一次稀释作业，接下来每半小时进行一次稀释作业。上述计时周期可基于所使用的油墨种类而调整。

条件(2)：该油墨盖印装置1的生产数量达到一预定数量。由于油墨的质量会随着盖印的工件18的数量而渐渐变差，故每当该油墨盖印装置1累计盖印该等工件18的生产数量达到一预定数量时(例如：150个或200个工件)，可设定为满足一启动条件并启动该自动稀释作业。此时，该处理控制器121(或该控制模块10)会接收到一计数信号(即该第一信号)。

条件(3)：该油墨盖印装置1的空闲时间达到一预定时间。由于即使该装置1闲置而并未进行油墨的盖印，闲置的油墨中的稀释剂仍会渐渐挥发，而导致油墨浓度过高，故可设定于该油墨盖印装置1每闲置一预定预定时间(例如：一个小时、一个半小时或两个小时)即满足一启动条件并启动该自动稀释作业。此时，该处理控制器121(或该控制模块10)会接收到一计时信号(即该第一信号)。

条件(4)：一油墨浓度侦测器侦测到油墨浓度高于一预定值。在一实施例中，可增设一油墨浓度侦测器以实时监控油墨浓度。不论该装置1是否在进行油墨的盖印，只要当该油墨浓度侦测器侦测到油墨浓度高于一预定值即满足一启动条件并启动该自动稀释作业。此时，该处理控制器121(或该控制模块10)会接收到一浓度信号(即该第一信号)。

当该处理控制器121(或该控制模块10)于上述条件(1)-(4)的任一条件下接收到该第一信号时，该处理控制器121(或该控制模块10)响应于该第一信号进行以下操作。步骤804系停机，亦即，该处理控制器121(或该控制模块10)控制该油墨盖印装置1暂停盖印油墨。也就是，停止该处理机构12及该盖印头机构13。接着，步骤805系利用该稀释剂流量控制装置15添加稀释剂于位于该油墨盘131第二区131b内的该油墨19中。此时，所添加的稀释剂的剂量为一第一量。由实验结果可知，添加10ml稀释剂会使得油墨的浓度流速时间减少1秒，因此，在本实施例中，该第一量设定为10ml。添加稀释剂的方式为利用上述稀释剂流量控制装置15将位于该稀释剂储存槽14的稀释剂经由该管路16及该喷嘴头136添加至该油墨盘131的第二区内131b的油墨19中(图4)。该稀释剂流量控制装置15中可具有多组不同参数以因应不同油墨的种类以调整该第一量。接着，步骤806系通知该盖印头控制器139以利用一搅拌结构20进行自动搅拌该油墨，使该第一量的该稀释剂均匀混合于该油墨中。该搅拌结构20受该盖印头控制器139的控制，且其型式不拘，只要可执行搅拌作业即可。在本实施例中，该搅拌结构20包含一摆动机构及该赶墨架132，该赶墨架132系连接至该摆动机构，该摆动机构受该盖印头控制器139的控制而带动该赶墨架132的下端在该油墨中进行搅拌。除上述条件(1)-(3)的任一条件之外，于另一实施例中，亦可由一手动开关提供该第一信号至该处理控制器121(或该控制模块10)，以进行上述添加稀释剂的动作。

接着，步骤807系测试盖印一假片。步骤808系检测该假片的质量，藉由确认盖印该假片的质量以确认该油墨的浓度。此检测步骤可由该检测机构17自动进行或由人工进行。若盖印该假片的质量合格，则重回步骤802进行自动生产，亦即，进行盖印油墨于工件18。倘若该假片的质量不合格(油墨浓度过高)，则由该检测机构17或由操作员发出一第二信号至该处理控制器121(或该控制模块10)。该第二信号可以由该检测机构17自动发出，或由操作员利用一手动开关发出。该处理控制器121(或该控制模块10)响应于该第二信号进行以下操作。

重新回到步骤804的停机步骤，亦即，该处理控制器121(或该控制模块10)控制该油墨盖印装置1暂停盖印油墨。也就是，停止该处理机构12及该盖印头机构13。接着，步骤805系利用该稀释剂流量控制装置15添加稀释剂于该油墨19中。此时，所添加的稀释剂的剂量为一第二量。该第二量系与该第一量系相同或不同。添加稀释剂的方式为利用上述稀释剂流量控制装置15将位于该稀释剂储存槽14的稀释剂经由该管路16及该喷嘴头136添加至该油墨盘131的第二区内131b的油墨19中(图4)。接着，步骤806系通知该盖印头控制器139以利用该搅拌结构20进行自动搅拌该油墨，使该第二量的该稀释剂均匀混合于该油墨中。接着，步骤807系测试盖印一假片。步骤808系检测该假片的质量，若盖印该假片的质量合格，则重回步骤802进行自动生产。

本发明的油墨盖印的方法及装置，由于其可自动补偿及混合稀释剂，因此可确保油墨盖印过程中油墨的浓度，进而可达到最佳的盖印质量。此外，该稀释剂的补偿及混合可经由自动化来完成，亦即，可改善习知以人工方式进行稀释作业而耗费过多时间的问题，采用本发明的油墨盖印的方法及装置可节省作业时间，提高生产效能，而且可减少人力的配置。

如本文中所使用且不另外定义，术语「大致」、「实质上」及「约」用于描述并考虑较小变化。当与事件或情形结合使用时，该术语可系指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形极近似于发生的情况。举例而言，该术语可系指小于或等于±10％，如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或小于或等于±0.05％。

另外，有时在本文中按范围格式呈现量、比率及其他数值。应理解，此类范围格式是为了便利及简洁起见而使用，且应灵活地理解，不仅包括明确地指定为范围限制的数值，而且包括涵盖于该范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。

虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但此等描述及说明并不限制本发明。熟习此项技术者应理解，在不脱离如所申请专利范围界定的本发明的真实精神及范围的情况下，可做出各种改变且可用等效物替代。图示可能未必按比例绘制。归因于制造制程及容限，本发明中的艺术再现与实际设备的间可存在区别。可存在并未特定说明的本发明的其他实施例。应将本说明书及图式视为说明性的而非限制性的。可做出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或制程适应于本发明的目标、精神及范围。所有此类修改都意欲属于在此申请专利范围的范围内。虽然本文揭示的方法已参考按特定次序执行的特定操作加以描述，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序及分组并非本发明的限制。