用于布置器件进行处理的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种布置来处理半导体器件的装置，该半导体器件的表面上具有表面元件，该装置包括：器件支撑体，其包含有一组用于和半导体器件的表面相接触的凸伸部，以在一平面上支撑半导体器件，该凸伸部被布置和定位以便于它们避免和表面上的表面元件相接触；为了握紧支撑于该平面上的半导体器件，夹持设备，其具有第一组夹具和第二组夹具，该第一组夹具被配置来沿着第一轴线握紧半导体器件，该第二组夹具被配置来沿着垂直于该第一轴线的第二轴线握紧半导体器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及器件的处理，特别是涉及在载体上布置器件和相对于处理系统定位体件以进行处理。
技术介绍
半导体器件，例如球栅阵列BGA(Ball Grid Array)封装件通常尺寸小和被成批地输送和/或处理，以便于提高作业效率。因此，它们常常以阵列的形式装载在载体上进行输送和处理。以阵列形式布置的BGA封装件上完成工艺的实例包括焊膏印刷(solder pasteprinting)、焊球贴附和测试。载体上多个或所有半导体器件同时处理导致了高产量，但是在处理以前需要依次精确定位载体上的器件。器件的不良定位将会直接影响定位以后的处理量。对于细间距器件(finepitch devices)而言，定位能力和精度变得甚至更为重要。现有技术中使用了几种方法进行定位载体上的半导体器件。在一种孔洞式方法中，使用引导板来相对于器件的端缘定位体件，该引导板具有开设的孔洞以接收半导体器件。在专利号为5,688,127、专利技术名称为“用于测试多个处理器上的球栅阵列(BGA)器件的通用接触器系统和实现方法”的美国专利描述了一种孔洞式方法，其中引导板具有用于接收BGA封装件的孔洞以进行定位。该孔洞的开设尺寸从器件的入口点到孔洞的内部逐渐变小。BGA封装件由该变窄的开口引导，并在内部和孔洞的内壁对齐定位。该方法存在的问题是BGA封装件和孔洞的内壁之间必须存在间隙(clearance)以避免器件堵塞。同样也应该增添额外的间隙，以容纳不同BGA封装件源自先前的切割工序的尺寸上的任何变化。BGA封装件和孔洞之间的合成总间隙可能导致不良的定位。而且，孔洞内壁和BGA封装件之间引导时的相互作用可能引起封装件潜在的倾斜或偏置，尤其如果初始错位很大的时候。另外，在一种针式方法中，使用两个或多个针来相对于载体定位半导体器件，器件和载体均形成有孔以便于这些针穿越进行定位。在专利号为6,338,297、专利技术名称为“用于丝网印刷的精确和快速定位机构”和专利出版号为2003/042626A1、专利技术名称为“球栅阵列(BGA)的定位方法、测试方法、定位装置和半导体器件组件”的美国专利中描述了这种相对于载体定位半导体器件的针式方法。根据该针式方法，每个半导体器件上形成有两个或多个孔，同时在每个半导体器件的着陆位置载体具有同样形状的孔。随着针穿过半导体器件和载体两者的孔以帮助定位，该半导体器件和载体上的孔被预定位。该方法的一个缺点是孔洞必须形成于半导体器件中，这减少了放置输入/输出连接的可用区域。同时，在使用真空吸力拾取和放置操作的过程中，该孔洞也减少了吸附罩拾取器件的可用区域。另外一个缺点是除非针和半导体器件与载体两者的孔具有最小的间隙，否则不能够实现精确的定位。然而，即使一切皆有可能，如果针和孔具有类似的尺寸以便于它们紧密地配合，使用自动化装置定位多个半导体器件和载体变得非常困难。这可能需要不适合于高产量的人工定位。即使使用了自动化装置，针进入没有完成定位的半导体器件中相对应的孔的冲击可能引起潜在的倾斜和偏置。在半导体器件于待支撑表面上密集装配有表面元件，例如表面安装技术(Surface-Mount Technology)SMT类型元件的情形下，为这些器件提供足够的支撑存在额外的困难。如果易碎的表面元件被强行偏置在一支撑结构上，它们可能被损坏。由于这需要避免该支撑结构和位于支撑表面的表面元件的直接接触，所以用于固定半导体器件的装置，如真空吸力的使用会有困难，因为其上几乎没有表面区域来施加真空压力。因此，真空吸力将会相对地更加软弱无能，当处理头如粘性焊剂转换针(sticky flux transfer pins)和被处理的器件表面接触时，这将会导致无意思的拾取或失位(dislodgement)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种定位装置和方法，以寻求克服前述现有技术中的至少一部分缺点。本专利技术相关的目的是提供一种用于高效布置和定位包含有表面元件的半导体器件的装置和方法，以便于有限的表面面积可用于由支撑器件的结构接触。因此，一方面，本专利技术提供一种布置来处理半导体器件的装置，该半导体器件的表面上具有表面元件，该装置包括器件支撑体，其包含有一组用于和半导体器件的表面相接触的凸伸部，以在一平面上支撑半导体器件，该凸伸部被布置和定位以便于它们避免和表面上的表面元件相接触；以及夹持设备，其具有第一组夹具和第二组夹具，该第一组夹具被配置来沿着第一轴线握紧半导体器件，该第二组夹具被配置来沿着垂直于该第一轴线的第二轴线握紧半导体器件，藉此将支撑于该平面上的半导体器件握紧。第二方面，本专利技术提供一种使用如权利要求1所述装置布置半导体器件的方法，该方法包含有以下步骤移动每组夹具中的参考夹具以在各个轴线上提供参考引导；移动第一组夹具中的握紧夹具，以沿着第一轴线抵靠于参考夹具夹持半导体器件；移动第一组夹具中的握紧夹具，以释放半导体器件；移动第二组夹具中的握紧夹具，以沿着第二轴线抵靠于参考夹具夹持半导体器件；以及此后，移动第一组夹具中的握紧夹具，以夹持半导体器件，藉此以安全地定位和固定半导体器件。第三方面，本专利技术提供一种布置来处理多个半导体器件的装置，该半导体器件的表面上具有表面元件，该装置包括多个器件支撑体，每个器件支撑体包含有一组用于和半导体器件的表面相接触的凸伸部，以在一平面上支撑半导体器件，该凸伸部被布置和定位以便于它们避免和表面上的表面元件相接触；以及多个夹持设备，每个夹持设备具有第一组夹具和第二组夹具，该第一组夹具被配置来沿着第一轴线握紧半导体器件，该第二组夹具被配置来沿着垂直于该第一轴线的第二轴线握紧半导体器件，藉此将支撑于该平面上的半导体器件握紧；以及载体，其用于安装所述的多个夹持设备和器件支撑体。参阅后附的描述本专利技术实施例的附图，随后来详细描述本专利技术是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本专利技术的限制，本专利技术的特点限定在权利要求书中。附图说明根据本专利技术所述的布置器件进行处理的装置和方法的实例现将参考附图加以描述，其中图1A和图1B所示分别为半导体器件的顶面和后面的示意图，该半导体器件在其后面紧密装配有表面元件。图2A和图2B是根据本专利技术第一较佳实施例所述的装置的立体示意图。图3是器件支撑体的立体示意图，该器件支撑体包含有支撑半导体器件的小型凸伸固定部(protruding islands)。图4是根据本专利技术第二较佳实施例所述的装置的立体示意图，该装置包含有改变后的夹持块以夹持器件。图5A和图5B分别为图4中所示的夹持块在打开和闭合位置的剖视示意图。图6A和图6B分别为器件由夹持块夹持之前和之后座设于器件支撑体上的立体示意图。图7是根据本专利技术另一较佳实施例所述的包含有多个用于同时定位多个半导体器件的装置的载体的立体示意图。图8是由四个夹具夹持的半导体器件的正视图，每个夹具包含有单独的夹持臂。图9所示为使用本专利技术所述装置来定位体件的较佳夹持流程示意图。具体实施例方式图1A和图1B所示分别为半导体器件10的顶面和后面的示意图，该半导体器件在后面紧密装配有表面元件12。图1A表明了准备经历后续的处理，例如焊膏印刷或焊球放置的BGA器件10。在这种定位中，上表面被用来进行处理，例如通过在顶面或被处理表面接收焊膏或者焊球。现参考图1B所示，器件10的后面被用来支撑，半导体器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种布置来处理半导体器件的装置，该半导体器件的表面上具有表面元件，该装置包括：器件支撑体，其包含有一组用于和半导体器件的表面相接触的凸伸部，以在一平面上支撑半导体器件，该凸伸部被布置和定位以便于它们避免和表面上的表面元件相接触；以及夹持设备，其具有第一组夹具和第二组夹具，该第一组夹具被配置来沿着第一轴线握紧半导体器件，该第二组夹具被配置来沿着垂直于该第一轴线的第二轴线握紧半导体器件，藉此将支撑于该平面上的半导体器件握紧。

【技术特征摘要】
US 2005-12-12 11/301,0641.一种布置来处理半导体器件的装置，该半导体器件的表面上具有表面元件，该装置包括器件支撑体，其包含有一组用于和半导体器件的表面相接触的凸伸部，以在一平面上支撑半导体器件，该凸伸部被布置和定位以便于它们避免和表面上的表面元件相接触；以及夹持设备，其具有第一组夹具和第二组夹具，该第一组夹具被配置来沿着第一轴线握紧半导体器件，该第二组夹具被配置来沿着垂直于该第一轴线的第二轴线握紧半导体器件，藉此将支撑于该平面上的半导体器件握紧。2.如权利要求1所述的装置，其中，每组夹具包含有可调整的参考夹具，以沿着各自的轴线为半导体器件的定位提供参考引导端缘。3.如权利要求2所述的装置，该装置还包含有可调的和各个参考夹具相藕接的定位体，以控制参考夹具的端部位置，藉此以调节该参考引导端缘。4.如权利要求2所述的装置，该装置还包含有和每个参考夹具相对的握紧夹具，该握紧夹具被操作来和该参考夹具一起沿着各自的轴线将半导体器件夹持。5.如权利要求1所述的装置，其中，该夹具还被配置来使用足够的夹持力握紧半导体器件，以防止半导体器件在处理过程中失位。6.如权利要求1所述的装置，其中，该夹具被配置来在一个低于半导体器件的处理表面的水平面上握紧半导体器件。7.如权利要求6所述的装置，其中，该夹具被配置来在该处理表面下方大约为半导体器件厚度的1/4的水平面上握紧半导体器件。8.如权利要求1所述的装置，该装置包括旋转轴，该夹具安装于该旋转轴上以便于在驱动夹具期间该夹具围绕该旋转轴旋转。9.如权利要求8所述的装置，该装置包括驱动机构，该驱动机构被控制来驱动夹具围绕旋转轴旋转，以便于握...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志华，邓海旋，麦添伟，陈思乐，
申请(专利权)人：先进自动器材有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]