包括拾取臂校正模块的拾取和放置装置制造方法及图纸

半导体芯片拾取和放置装置包括：处理机构，包括能够在放置位置和拾取位置之间移动的拾取臂。参考特征部件位于所述拾取臂上；以及光反射装置由所述拾取臂承载。所述光反射装置用于将所述参考特征部件的图像反射到图像捕获装置，使得相对于所述光反射装置，看起来，所述参考特征部件在虚拟位置聚焦，所述虚拟位置等同于所述拾取位置和/或放置位置。

Pickup and placement device including a pickup arm correction module

A semiconductor chip pickup and placement device includes a processing mechanism including a pickup arm capable of being moved between a placement position and a pickup position. A reference feature component is located on the pickup arm; and the light reflecting device is supported by the pickup arm. The light reflection device for image reflected the reference feature to an image capture device, so that relative to the light reflection device, it seems, the reference feature in the virtual position of focus, the virtual position equivalent to the pickup position and / or position.

【技术实现步骤摘要】
包括拾取臂校正模块的拾取和放置装置
本专利技术涉及一种用于拾取和放置半导体的装置和方法。例如，所述装置和方法可用于芯片分选或芯片键合。
技术介绍
拾取和放置装置是一种从第一站拾取物体，然后在第二站放置或释放物体的装置。一般地，拾取和放置装置用于各种半导体制造工艺中，例如，芯片键合和芯片分选工艺。在半导体晶片制成之后，通常将半导体晶片安装到诸如迈拉（Mylar）膜的粘合剂膜上，随后将其切割成单个半导体芯片。可以在切割之前或切割之后测试半导体芯片，以产生生成晶片图的信息，所述晶片图包含每个半导体芯片的特性和其在晶片中的位置。然后，可以基于所生成的晶片图对半导体芯片进行分选。芯片分选工艺可以包括将合格的芯片和不合格的芯片分离，或者根据芯片的电学性能、光强度和频率分选出诸如发光二极管的芯片。拾取和放置装置可以用于分选半导体芯片。包括拾取头的拾取臂用于拾取半导体芯片并将其传送到合适的箱子中。通常，在芯片分选工艺中，相对于待拾取的半导体芯片或将放置半导体芯片的位置或箱子，需要精确定位拾取头。然而，拾取和放置装置通常会以较高传送速度进行长时间运作，这可能导致拾取臂中的机械部件由于产生的热而膨胀。拾取臂的热膨胀会使拾取头从原始位置产生位移，因此，拾取头的定位不再准确，会引发拾取和放置操作期间的误差。在芯片键合工艺中，将半导体芯片安装在衬底上。衬底被传送到分配站，在分配站，将粘合剂施加到衬底的键合位置上，然后，将衬底移动到粘合站。在粘合站，晶片台上设置有半导体晶片，所述半导体晶片包括粘附到粘合剂膜上的单个半导体芯片，并且粘合剂膜夹在框架中。拾取和放置装置拾取每个半导体芯片并将其放置在相应的衬底的键合位置上。从粘合剂膜上拾取和移除半导体芯片以及将半导体芯片放置到衬底上的工艺需要高精度，特别地，由于技术的进步，半导体芯片的尺寸及其结合位置变得越来越小。如上所述，拾取和放置装置通常会以较高传送速度进行长时间运作，这可能导致装置中的拾取臂由于产生的热而膨胀。拾取臂的热膨胀会使拾取头产生位移，因此，会导致操作误差。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于拾取和放置半导体的装置和方法，所述装置和方法可以自动修正上述误差。根据第一方面，提供了一种半导体芯片拾取和放置装置。所述装置包括：处理机构，包括能够在放置位置和拾取位置之间移动的拾取臂；位于所述拾取臂上的参考特征部件；以及由所述拾取臂承载的光反射装置，其中，所述光反射装置用于将所述参考特征部件的图像反射到图像捕获装置，使得相对于所述光反射装置，看起来，所述参考特征部件在虚拟位置聚焦，所述虚拟位置等同于所述拾取位置和/或放置位置。根据第二方面，提供一种拾取和放置半导体芯片的方法。所述方法包括以下步骤：提供处理机构，所述处理机构包括能够在放置位置和拾取位置之间移动的拾取臂；在拾取臂上设置参考特征部件；通过所述拾取臂承载光反射装置；以及将所述参考特征部件的图像反射到图像捕获装置，使得相对于所述光反射装置，看起来，所述参考特征部件在虚拟位置聚焦，所述虚拟位置等同于所述拾取位置和/或放置位置。参照描述部分、所附的权利要求书和附图，本专利技术的所有特征、特性及其优点将会变得更好理解。附图说明参照附图并且仅以示例的方式对本专利技术的实施例进行描述，其中。图1是根据本专利技术的优选实施例的拾取和放置装置的透视图，所述装置用于从拾取位置拾取半导体芯片并将半导体芯片放置在放置位置。图2是拾取位置处的拾取和放置装置的透视图，在拾取位置处，所述装置的拾取臂位于晶片上方并位于图像捕获装置的下方。图3是在拾取臂的腔体内设置棱镜的拾取和放置装置的侧视图。图4是相对于拾取臂的一部分光路的侧视图。图5是移去了棱镜的拾取臂的放大仰视图。图6是包括两个可围绕公共轴线旋转的拾取臂的处理机构的平面图。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。具体实施方式图1是根据本专利技术的优选实施例的拾取和放置装置10的透视图，所述装置用于从拾取位置拾取半导体芯片并将半导体芯片放置在放置位置。所述拾取和放置装置10包括处理机构20，所述处理机构20能够在位于拾取位置处的晶片台40和放置位置之间移动。图像捕获装置30在位于拾取位置处的晶片台40的上方。所述处理机构20包括拾取臂22，该拾取臂支撑位于拾取臂22自由端的拾取头24。所述拾取臂22能够在拾取位置和放置位置之间移动。所述晶片台40包括用于支撑晶片46（参见图2）的晶片环44和可分别沿着晶片环44的X轴线、Y轴线和Z轴线移动的顶升装置42。图2是拾取位置处的拾取和放置装置10的透视图，在拾取位置处，所述装置的拾取臂22位于晶片46上方并位于图像捕获装置30的下方。所述晶片46安装在由晶片环44固持的粘合剂膜上。所述晶片台40可沿X轴线和Y轴线移动，并且能够旋转以修正晶片46或待拾取的半导体芯片相对于拾取头24的任何角位置误差。驱动器马达为处理机构20提供动力，使其可以沿着X轴线、Y轴线和Z轴线移动。特别地，由旋转式驱动器马达为处理机构20提供动力，以驱动拾取臂22围绕处理机构20的旋转轴线旋转。当拾取臂22围绕处理机构20的旋转轴线旋转时，拾取位置和放置位置可以位于拾取头24运动而形成的圆周的各个位置。例如，拾取位置和放置位置之间的间隔大约为90度角和/或180度角，其中，拾取位置可以在12点钟位置，放置位置可以在3点钟、6点钟和/或9点钟位置。顶升装置42位于晶片46下方，用于帮助拾取臂22拾取每个半导体芯片。当拾取臂22朝向晶片46向下移动以拾取半导体芯片时，顶升装置42将同步向上移动以向上推动半导体芯片，使得半导体芯片从粘合剂膜上部分分离，以便拾取头24可以轻易地拾取半导体芯片。通过粘合剂膜下方的晶片台40提供的真空吸力，粘合剂膜可以保持在适当位置。图3是在拾取臂22的腔体26内设置棱镜50的拾取和放置装置10的侧视图。拾取臂22位于在拾取位置的晶片46的上方。诸如棱镜50的光反射装置位于腔体26内，接近拾取臂22的自由端并且紧邻拾取头24。位于处于拾取位置的晶片46和拾取臂22的上方的图像捕获装置30包括光源32、反射表面36和相机34。光源32发射出的光沿着光路60传播。所述光路从光源32延伸到拾取臂22的腔体26内的棱镜50，最后到达相机34。拾取和放置装置10还可以包括设置在各个放置位置的相应的图像捕获装置30。图4是相对于拾取臂22的一部分光路60的侧视图。光路60从光源32延伸到反射表面36。在反射表面处，光朝向拾取臂22被反射，反射角约为90度，并且光从图像捕获装置30的底面被射出，然后通过第一通孔52到达腔体26内的棱镜50。光在棱镜50中的传播路径为U形：光通过棱镜50的梯形横截面的较长平行边的表面50a进入棱镜50，在棱镜50的梯形横截面的每条斜边的表面50b、50c被反射，反射角约为90度，然后从其进入棱镜50的表面50a离开棱镜50。因此，光持续沿着光路60从第一通孔52进入棱镜50，沿着第二通孔54的方向离开棱镜50，穿过第二通孔54，通过图像捕获装置30的上述底面进入图像捕获装置30，最后由相机34接收。参考特征部件56设置在棱镜50的表面50a上，并且位于光沿着光路60进入棱镜50的位置处，因此，参考特征部件56的图像能够被相机34捕获。因为参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于，包括：处理机构，包括能够在放置位置和拾取位置之间移动的拾取臂；位于所述拾取臂上的参考特征部件；以及通过所述拾取臂承载的光反射装置，其中，所述光反射装置用于将所述参考特征部件的图像反射到图像捕获装置，使得相对于所述光反射装置，看起来，所述参考特征部件在虚拟位置聚焦，所述虚拟位置等同于所述拾取位置和/或放置位置。

【技术特征摘要】
2016.02.12 US 15/043,0131.一种半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于，包括：处理机构，包括能够在放置位置和拾取位置之间移动的拾取臂；位于所述拾取臂上的参考特征部件；以及通过所述拾取臂承载的光反射装置，其中，所述光反射装置用于将所述参考特征部件的图像反射到图像捕获装置，使得相对于所述光反射装置，看起来，所述参考特征部件在虚拟位置聚焦，所述虚拟位置等同于所述拾取位置和/或放置位置。2.如权利要求1所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述光反射装置包括两个反射表面。3.如权利要求1所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述光反射装置包括棱镜。4.如权利要求3所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述棱镜包括梯形横截面。5.如权利要求1所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述参考特征部件位于所述光反射装置的表面上。6.如权利要求1所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述拾取臂包括限定腔体的部分。7.如权利要求6所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述参考特征部件位于所述拾取臂的所述腔体内。8.如权利要求6所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述拾取臂还包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔连接到所述腔体。9.如权利要求8所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述第一通孔用于使光照亮所述参考特征部件；以及所述第二通孔用于使所述参考特征部件的图像从所述光反射装置到达所述图像捕获装置。10.如权利要求6所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述光反射装置位于所述拾取臂的所述腔体内。11.如权利要求6所述的半导体芯片拾取和放置装置，其特征在于：所述处理机构还...

【专利技术属性】
技术研发人员：林巨淦，林启兆，张转运，黄念德，刘仲恩，
申请(专利权)人：先进科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG