可调整拾取头和用于制造器件的方法技术

本发明专利技术涉及用于制造器件的可调整拾取头和方法。公开了一种可调整拾取头、一种套筒夹、一种用来调整拾取头的方法以及一种制造器件的方法。在一个实施例中拾取头包括具有座的柄部和通过第一接头连接到所述座的中间体。所述拾取头进一步包括通过第二接头连接到所述中间体的套筒夹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及用于制造微电子器件的工具，并且特别地涉及一种管芯接合系统的拾取头（pick-up head）。
技术介绍
在半导体器件的成本效益好的大量制造中，多个部件通常被建立在硅晶片中或者建立在硅晶片上，所述硅晶片在完成FEOL处理之后被切开成称为“管芯”或“芯片”的单独单元。在封装和组装的后续阶段期间，管芯到保护封装中的并入或到更复杂电子系统的集成可能发生。将管芯接合到载体衬底可以经由焊接层或粘合层来建立。将管芯安装在它在衬底上分配的接合位置需要高精度机器人系统。典型地，管芯拾取装置拾取管芯，在载体的接合部位之上准确地移动管芯，并且将管芯放置到载体上。
技术实现思路
依照本专利技术的实施例，拾取头包括含有座（holder）的柄部（shank）和通过第一接头连接到所述座的中间体。所述拾取头进一步包括通过第二接头连接到所述中间体的套筒夹。依照本专利技术的实施例，套筒夹包括配置成拾取管芯的前表面、连接体、具有腔的后表面，所述腔被配置成形成球形接头和连接所述前表面和所述腔的通道，所述通道被配置成为真空路径的一部分。依照本专利技术的实施例，用于调整可调整拾取头的方法包括：松开可调整拾取头体的固定螺钉、通过将套筒夹附接到所述可调整拾取头体来组装可调整拾取头、以及上紧所述固定螺钉从而控制所述可调整拾取头的可调整性。依照本专利技术的实施例，用于制造器件的方法包括：用可调整拾取头来拾取管芯并且将所述管芯放置在管芯载体上。所述方法进一步包括将所述管芯接合到所述管芯载体及灌封所述管芯和所述管芯载体。附图说明为了更透彻地理解本专利技术及其优点，现将参考结合附图进行的以下描述，在附图中：图1图示了常规拾取头的简化横截面视图；图2a和2b示出了可调整拾取头的实施例的投影视图和分解视图；图2c和2d示出了可调整拾取头的实施例的顶视图和横截面视图；图2e图示了旋转体的实施例的横截面视图；图2f图示了套筒夹的实施例的横截面视图；图3a至3c示出了具有倾斜或非倾斜套筒夹的可调整拾取头的实施例；图4示出了用来调整可调整拾取头的方法的实施例；图5a至5d示出了用来调整可调整拾取头的方法的不同阶段的实施例；图6示出了使用可调整拾取头来制造器件的方法；以及图7示出了套筒夹的实施例。具体实施方式在下面详细地讨论目前优选的实施例的制作和使用。然而，应领会的是，本专利技术提供能够被体现在各式各样特定上下文中的许多可适用的专利技术构思。所讨论的特定实施例仅仅说明制作和使用本专利技术的特定方式，而不限制本专利技术的范围。将关于特定上下文中的实施例即用于管芯接合工具的管芯拾取头来描述本专利技术。然而，本专利技术的实施例还可以适用于诸如部件或电子器件拾取头之类的其他拾取头。示例性常规拾取头的简化横截面视图在图1中被示出：拾取头100包括轴110和套筒夹150。轴110包括被设计成使得能够将轴安装到接合工具（未示出）的圆柱形子部分113、116、119，所述接合工具在x、y以及z方向上提供拾取头的受控移动以便将芯片定位和对齐到引线框的接合部位。轴110和套筒夹150可以为连接在一起的两个分离的金属件或一个集成的单个金属件。常规拾取头的问题是，空隙可能形成在管芯与管芯载体之间。空隙可以作为被困在接合层内的空气的结果，或者作为在管芯各边缘处的接合材料由于从接合层的远内部区释放的空气而导致的“吹出”的结果而可能发生。此外，空隙可能因为接合材料在接合区域上的非均匀分配或拾取头的非均匀向下压力而发生。接合层的空隙形成和非均匀性的问题随着增加的管芯尺寸而变得更关键。空隙可以以不同的方式负面地影响器件性能：例如，空隙可能导致从管芯到管芯载体的不到最佳的热导性，从而损害器件操作期间的有效热除去。在其他情况下，空隙可能引起接触电阻增加。如果管芯与管芯载体之间的接合界面是器件的电流通路的一部分，则由于不良接合界面而导致的增加电阻将增加功率消耗。最后，空隙还可能对组合式管芯/载体系统的机械稳定性有有害影响。本专利技术的实施例提供可调整拾取和具有可调整拾取头的接合工具。本专利技术的实施例提供可调整拾取头，其中所述可调整拾取头包括第一接头和第二接头。针对本专利技术的实施例进一步提供用于通过应用可调整拾取头来制造半导体器件的方法。例如，管芯可以通过扩散焊接或粘合接合而被接合到管芯载体。所公开方法的利用不会遭受芯片尺寸或封装类型的限制。图2a至2d示出了可调整拾取头200的实施例。图2a示出了可调整拾取头200的透视图，图2b示出了可调整拾取头200的爆炸视图（explosive view），图2c示出了可调整拾取头200的侧视图，而图2d示出了可调整拾取头200的正视图。图2a和2c的可调整拾取头200包括柄部210、导向座220、中间体230以及套筒夹270。柄部210可能是圆柱状的并且其直径可以在其长度上变化。第一端部217被配置成被接合工具容纳。第一端部217可以为固定螺钉。可调整拾取头200包括由座220和中间体230所形成的第一接头280。第一接头280可以为第一铰链。座或导向座220可以为钢领座（ring holder）。中间体230可以为导向环230。在一个实施例中导向环230可能是绕着导向座220的支点226可旋转的。可调整拾取头200进一步包括由中间体230和套筒夹270所形成的第二接头290。第二接头290可以为第二铰链。第二接头290可以进一步包括在旋转体（swivel body）(在图2a和2c中隐藏)与套筒夹270之间的可旋转球形接头或可旋转球形和插孔接头。在一个实施例中，套筒夹270可能是绕着导向环220的支点236可旋转的。可调整拾取头200最后包括通过头200的整个长度的真空通路。真空通路的第一开口278被部署在套筒夹270中。例如，真空通路的第一开口278被部署在套筒夹270中间(在图2d中示出)。真空通路的第二开口被部署在柄部210的第一端部217中（在这些图中不能够看到）。可调整拾取头200的真空通路贯穿柄部210、旋转体以及套筒夹270。真空通路在不同的连接点或接头处被封闭地密封。真空通路被配置成被连接到接合工具的真空通路。可调整拾取头200是可调整的或者配置成可以以三维方式调整。图2b的爆炸视图示出了图2a的更详细视图。图2b示出了当被组装时形成可调整拾取头200的分离件。拾取头200包括柄部210、中间体或导向环230、旋转体260以及套筒夹270。柄部210被连接到导向环230。旋转体260被插入到柄部210的轴向柄部钻孔中，并且经由第一端部（例如，固定螺钉）217连接到柄部210。旋转体260被连接到套筒夹270。柄部210包括第一端部或固定螺钉217和第二端部213。第二端部213被固定到中间体座220。中间体座或导向环座220包括两个侧面部或臂222、223。导向环座220被配置成容纳导向环230。第一侧面部222包括第一钻孔224而第二侧面部223包括第二钻孔225。两个钻孔224、22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拾取头，其包括：包括座的柄部；通过第一接头连接到所述座的中间体；以及通过第二接头连接到所述中间体的套筒夹。

【技术特征摘要】
2012.11.05 US 13/6693391.一种拾取头，其包括：
包括座的柄部；
通过第一接头连接到所述座的中间体；以及
通过第二接头连接到所述中间体的套筒夹。
2.根据权利要求1所述的拾取头，其中，
所述第一接头包括所述中间体和具有臂的所述座，并且其中中间体被配置成可绕着与所述臂正交的第一轴线枢转。
3.根据权利要求2所述的拾取头，其中，
所述座是在臂中具有导向环座钻孔的钢领座，其中所述中间体是具有导向环钻孔的导向环，其中所述第一接头进一步包括紧固销，并且其中所述紧固销被部署在所述导向环座钻孔和所述导向环钻孔中。
4.根据权利要求1所述的拾取头，其中，
所述第二接头包括被配置成可绕着所述中间体中的第二轴线枢转的所述套筒夹，所述第二轴线不同于所述第一轴线。
5.根据权利要求1所述的拾取头，其中，
所述第二轴线与所述第一轴线正交。
6.根据权利要求1所述的拾取头，其中，
所述第二接头进一步包括在旋转体与所述套筒夹之间的球形接头。
7.根据权利要求6所述的拾取头，进一步包括固定螺钉，并且其中所述固定螺钉被配置成调整所述拾取头的所述可调整性。
8.根据权利要求1所述的拾取头，其中，
所述套筒夹包括vespel、特氟隆、迭尔林或高温橡胶。
9.根据权利要求1所述的拾取头，其中，
所述柄部、所述中间体以及旋转体包括不锈钢。
10.一种套筒夹，其包括：
被配置成拾取管芯的前表面；
连接体；
具有腔的后表面，所述腔被配置成形成球形接头；以及

【专利技术属性】
技术研发人员：Z阿布杜拉，AR莫哈梅德，R奥特伦巴，S塞尼瓦桑，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE