用于直接转移多个半导体器件的方法和装置制造方法及图纸

一种用于将半导体器件管芯从晶圆带直接转移到基板的装置。第一框架保持晶圆带，第二框架固定基板。第二框架保持基板，使得转移表面被设置成面向晶圆带的第一侧上的半导体器件管芯。两根或更多根针被设置成与晶片带的第一侧相对的第二侧相邻。两根或更多根针的长度在朝向晶圆带的方向上延伸。针致动器将两根或更多根针致动到管芯转移位置，在该管芯转移位置处，两根或更多根针中的至少一根针按压在晶圆带的第二侧上，以将一个或多个半导体器件管芯中的半导体器件管芯按压至与基板的转移表面接触。面接触。面接触。

【技术实现步骤摘要】
用于直接转移多个半导体器件的方法和装置
[0001]本专利技术是申请日为2019年4月30日、申请号为201980027164.4、专利技术名称为“用于直接转移多个半导体器件的方法和装置”的分案申请。
[0002]相关专利申请的交叉引用
[0003]本申请是于2018年5月12日递交的申请号为15/978,094、名称为
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Method andApparatus for Multiple Direct Transfers of Semiconductor Devices(用于直接转移多个半导体器件的方法和装置)
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的美国专利申请的接续案，并且要求其优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。下列专利申请的全部内容亦通过引用结合在本申请中：于2014年11月12日递交的申请号为14/939,896、名称为
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Apparatus for Transfer ofSemiconductor Devices(用于转移半导体器件的装置)
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、现已被授予美国专利号9.633,883的美国专利申请；于2016年11月3日递交的申请号为15/343,055、名称为
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CompliantNeedle for Direct Transfer of Semiconductor Devices(用于直接转移半导体器件的顺应针)
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的美国专利申请；于2016年11月23日递交的申请号为15/360,471、名称为
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Top
‑/>Side Laser for Direct Transfer of Semiconductor Devices(用于直接转移半导体器件的顶侧激光器)
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的美国专利申请；于2016年11月23日递交的申请号为15/360,645、名称为
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PatternArray Direct TransferApparatus and Method Therefor(图形阵列直接转移装置及其方法)
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的美国专利申请；以及于2017年1月18日递交的申请号为15/409,409、名称为
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Flexible Support Substrate for Transfer of Semiconductor Devices(用于转移半导体器件的柔性支撑基板)
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的美国专利申请。

技术介绍

[0004]半导体器件是利用半导体材料(例如，硅、锗、砷化镓等)的电气部件。半导体器件通常被制造成单个分立器件或集成电路(IC)。单个分立器件的示例包括电可致动元件，例如，发光二极管(LED)、二极管、晶体管、电阻器、电容器、熔断器等。
[0005]半导体器件的制造通常涉及包含众多步骤的复杂制造流程。制造的成品是
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封装的
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半导体器件。此处修饰语
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封装的
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是指成品中内置的封闭和保护特征以及使包装中的器件能够结合到最终电路中的接口。
[0006]半导体器件的常规制造流程始于处理半导体晶圆。晶圆被切割成许多
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未封装的
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半导体器件。此处修饰语
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未封装的
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是指没有保护特征的未封闭半导体器件。在本申请中，未封装的半导体器件可以称之为半导体器件管芯，或简称为
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管芯
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。可以将单个半导体晶圆切割成各种大小的管芯，以便从半导体晶圆形成多达100,000多个、甚至1,000,000多个管芯(取决于半导体的初始大小)，并且每个管芯都具有一定质量。然后经由下面简要论述的常规制造流程来
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封装
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未封装的管芯。晶圆处理与封装之间的操作可以被称为
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管芯制备
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。
[0007]在一些情况下，管芯制备可以包括经由
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拾取和放置过程
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对管芯进行分选，由此切割的管芯被单独拾取并被分选到各个料箱中。分选可以基于管芯的正向电压容量、管芯的平均功率和/或管芯的波长。
[0008]通常，封装涉及将管芯安装到塑料或陶瓷包装(例如，模具或封壳)中。封装还包括将管芯触点连接到引脚/导线，以与最终电路对接/互连。通常通过密封管芯以保护其免受环境(例如，灰尘)的影响来完成半导体器件的封装。
[0009]然后，产品制造商将封装的半导体器件放入产品电路中。由于封装的原因，器件已准备好被
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插入
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到在制产品的电路组件中。此外，虽然对器件的封装能保护其免受可能损坏或破坏器件的元件的影响，但封装的器件本质上比在包装内发现的管芯更大(例如，在一些情况下，其厚度和面积约为管芯的10倍，从而导致体积大100倍)。因此，所形成的电路组件不能比半导体器件的封装更薄。
[0010]如前所述，常规器件通常从分选料箱中单独拾取和放置管芯。该过程在系统中引入了多个低效因素。此外，拾取和放置技术使得同时放置多个管芯的过程繁琐不堪且效率低下。常规器件不具有同时制造多个半导体管芯的能力或效率。
附图说明
[0011]下面将参照附图阐述具体实施方式。在附图中，附图标记的最左侧数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用相同附图标记指示相似或相同项目。此外，附图可以被视为提供对各附图中各个部件的相对尺寸的近似描绘。但是，附图并非按比例绘制，并且在各附图内以及在不同附图之间，各个部件的相对尺寸可能与所描绘的有所不同。特别地，一些附图可能将部件描绘成一定大小或形状，而其他附图为了清楚起见则可能按更大比例或不同形状来描绘相同部件。
[0012]图1示出了一种转移装置的一个实施例的等距视图。
[0013]图2A示出了一种处于预转移位置的转移装置的一个实施例的示意图。
[0014]图2B示出了一种处于转移位置的转移装置的一个实施例的示意图。
[0015]图3示出了一种转移机构的针末端形状轮廓的一个实施例。
[0016]图4示出了一种针致动行程轮廓的一个实施例。
[0017]图5示出了一种其上具有电路迹线的产品基板的一个实施例的平面图。
[0018]图6示出了一种管芯转移系统的元件的一个实施例的示意图。
[0019]图7示出了一种管芯转移系统的机器硬件与管控制器之间的电路路径的一个实施例的示意图。
[0020]图8示出了根据本申请一个实施例的一种管芯转移过程的方法。
[0021]图9示出了根据本申请一个实施例的一种管芯转移操作的方法。
[0022]图10示出了实施一种输送机系统的一种直接转移装置和过程的一个实施例。
[0023]图11A示出了一种处于预转移位置的转移装置的另一实施例的示意图。
[0024]图11B示出了图11A中实施例的产品基板输送机构转移后操作的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于执行一个或多个半导体器件管芯从晶圆带到基板的直接转移的装置，所述装置包括：产品基板框架，用于固定所述基板，所述产品基板框架具有第一侧和第二侧；管芯基板框架，用于固定保持多个半导体器件管芯的所述晶圆带，所述管芯基板框架被设置成与所述产品基板框架的所述第一侧相邻；转移机构，被设置成与所述管芯基板框架相邻，以在所述晶圆带被固定在所述管芯基板框架中时从所述晶圆带转移所述半导体器件管芯，所述转移机构包括至少两根或更多根针；以及引导件，所述引导件用于将所述两根或更多根针定位在矩阵结构中的特定位置，所述引导件在整个转移操作中保持所述两根或更多根针的矩阵结构。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述两根或更多根针相对于彼此布置在固定位置。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述两根或更多根针中的每一根在大小和形状上基本上一致。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转移机构连续移动的同时完成所述转移操作。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述产品基板、所述管芯基板和所述转移机构中的两者连续地移动越过所述管芯基板。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转移机构致动所述两根或更多根针中的至少第一针，以在所述两根或更多根针中的至少第二针从所述管芯基板转移所述半导体器件管芯时将所述半导体器件管芯保持在基本上固定的位置。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述转移机构被配置用于至少部分地基于所述转移机构的位置致动所述两根或更多根针中的至少一根针。8.一种装置，包括：转移机构，用于将电可致动元件从晶圆带直接转移到电路迹线上的转移位置，其中，所述转移机构包括：两根或更多根针，以及针致动器，被配置用于使所述两根或更多根针朝向和远离所述转移位置移动，以及引导件，所述引导件用于将所述两根或更多根针定位在矩阵结构中的特定位置，所述引导件在整个转移操作中保持所述两根或更多根针的矩阵结构。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述针致动器被配置用于相继地、同步地或其组...

【专利技术属性】
技术研发人员：科迪，
申请(专利权)人：罗辛尼公司，
类型：发明
国别省市：