用于摘取电子元件的设备和方法技术

用于从切开的晶片（９）上摘取电子元件（９１）的设备，包括一光学装置（８），其允许拍摄切开的晶片（９）的第一侧的图象；和一照明单元（３，４０），用于照亮与第一侧相对的切开的晶片（９）的第二侧。用于摘取电子元件（９１）的方法包括对电子元件（９１）的第一侧进行拍照和照亮与第一侧相对的、电子元件（９１）的第二侧。要被摘取的电子元件（９１）的背光照射允许它的边界以及它的位置被光学装置非常精确地确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于控制电子元件的摘取的设备，包括这样的控制装置的用于摘取电子元件的设备，以及用于确定电子元件的位置和/或中心的方法。本专利技术具体涉及用于控制从切开的半导体晶片或从切开的“引线框架”摘取电子芯片和/或封装的无引线的元件(无引线封装件，LLP)的设备。本专利技术还涉及一种精确地确定电子芯片和/或封装的无引线元件(无引线封装，LLP)的位置和/或中心的方法。
技术介绍
电子芯片和LLP常常是非常小尺寸的电子元件。电子芯片被串联地形成在半导体晶片上，该半导体晶片通常是圆形的，直径约为10到30厘米。LLP通常是在被称为“引线框架”的矩形晶片上制成的。每个晶片可包括多到几千个芯片或LLP。在它们制造后，芯片或LLP在从它们的晶片被逐个摘取之前是互相分开的。按照由大多数摘取设备采取的原理，晶片被粘结在弹性膜片上，然后被切开成单个芯片或LLP。在工序期间，膜片必须保持完整，以使得它能够在坚固的框架上被拉伸，让电子元件互相稍微分离开。然后通过一个或几个针从下面推动要被摘取的电子元件和真空头从上面取走它的配对行动，而各个地摘取每个元件。每个元件在被摘取之前必须放置在该针上方，并最好对中。元件的定位通常由机器人通过它的框架保持住切开的晶片来完成，以及能够在水平面上移动它。元件的对中是通过光学系统进行控制的，光学系统例如包括照相机，照相机垂直定位在切开的晶片上方，以及它的视野优选地对中在摘取针的位置周围。光学系统确定位于针的上方的元件的精确的位置，以及把这个信息发送到摘取装置的控制系统，如果必要，它给机器人发送指令，用于纠正晶片的位置以使得要被摘取的元件对中。通常，通过处理由照相机拍摄的图象而完成确定元件的位置。光学系统检测元件之间的缝隙，并因此确定要被摘取的元件的边界。然而，晶片特别是形成电子芯片的半导体晶片，常常是暗色的，且它们的表面常常是高度反射的。在由照相机拍摄的图象上，电子元件显得非常亮，这使得光学系统很难检测分隔开它们的缝隙，虽然不是不可能的。某些现有技术设备提出通过切开的晶片的上部表面的低角度光照射而改善这个问题，这允许元件的某些边缘被加亮，在图象上显得非常清晰，而晶片的其余部分保持为暗的。然而，这种方法只部分地满意，因为它确实允许仅仅每个元件的最多两个边缘的位置被精确地确定。它很快地在互相间隔得很靠近的小的元件的情形中受到限制，因为由边缘反射的光的量是非常低的，这使得光学系统再次非常难检测它们。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提出一种摘取设备和方法，允许要被摘取的元件比起现有技术的设备和方法更容易对中。本专利技术的另一个目的是提出一种摘取设备和方法，允许非常小尺寸的电子元件自动地和精确地摘取。这些目的是通过具有相应的从属权利要求的特性的、用于从切开的晶片摘取电子元件的设备和方法达到的，有利的实施例由从属权利要求描述。这些目的具体地是通过用于从切开的晶片上摘取电子元件的设备达到的，该设备包括-至少一个摘取针，用于推动要被摘取的电子元件，-导引前端，其至少部分地用作为切开的晶片的支撑面，并包括至少一个开孔，允许摘取针的针尖通过，-光学装置，允许当切开的晶片至少部分放置在导引前端时拍摄切开的晶片的第一侧的图象，-至少一个发光元件，用于当切开的晶片至少部分放置在导引前端时，照亮与第一侧相对的、切开的晶片的第二侧，这样，要被摘取的电子元件的边界在图象上是可看见的，以便允许光学装置从图象上确定要被摘取的电子元件的位置。这些目的也是通过用于从切开的晶片摘取电子元件的方法达到的，该方法包括-对要被摘取的电子元件的第一侧进行拍照， -照亮与第一侧相对的、要被摘取的电子元件的第二侧，这样，要被摘取的电子元件的边界在图象上是可看见的，-处理图象，以便确定要被摘取的电子元件的位置，-藉助于在处理图象期间得到的信息，把电子元件相对至少一个摘取针对中，-藉助于摘取针，从切开的晶片摘取电子元件。要被摘取的电子元件的背光照射允许它的边界以及它的位置被光学装置非常精确地确定。附图说明通过对于由附图1到3显示的优选实施例的说明，将更好地了解本专利技术，其中图1是按照本专利技术的优选实施例的摘取设备的局部视图，图2是图1的摘取设备的环和前端的透视图，图3代表从上面看下来的切开的晶片。具体实施例方式按照本专利技术的优选实施例，摘取设备特别适合于从被粘结在弹性膜片90上、然后被切开的以便分成单个元件的晶片9上(图3)摘取电子元件，例如，LLP等电子元件。弹性膜片90最好在框架99上被拉伸，以使得电子元件互相分离到最大的程度。本专利技术的摘取设备，在图1上部分地表示，包括针2，其大致保持垂直，它的针尖在支座25(例如，圆柱形的)内向上指向。针2可沿着它的纵轴运动。它的基底21优选地通过轴承252滑动，该支座使它保持完美的直线轨迹。针2的运动由马达(未示出)，例如由直线驱动器或由与连杆和/或凸轮的机构有关的旋转的汽缸发动机驱动。马达由控制系统(未示出)控制，控制系统优选地协调摘取设备的所有移动元件的运动。照相机8放置在圆柱支座25的上面，它的物镜80大致垂直地定向，优选地对中针2的位置。照相机8被连接到图象处理设备(未示出)，它允许优选地自动处理由照相机8拍摄的图象。诸如下面将进一步说明的，在照相机8的目镜与针2之间的空间允许取走元件(未示出)，例如真空头被放置在那里以便在电子元件从晶片9摘取期间取走位于针2的上方的电子元件91。导引前端3装在支座25的顶上，它的上表面用作切开的晶片9的支撑面。图1部分地显示的切开的晶片9优选地藉助于机械装置(未示出)，例如藉助于铰接的机器人通过它的框架99被保持在摘取设备上，允许它在导引前端3与照相机8之间运动。晶片9优选地保持为水平位置，以及在元件摘取期间，它的下侧稍微靠在导引前端3的上部。参照图1和2，在导引前端3的中心处的开孔30在摘取针2被提升时，允许针2的针尖穿过。被连接到气动系统(未示出)的喷嘴31优选地分布在中心开孔30的周围。气动系统通过支座25，允许空气被这些喷嘴31吸进，以使得弹性膜片90紧密地靠在导引前端3，因此在摘取晶片的元件期间阻止晶片9移动。在导引前端3的下面，支座25配备有不透明材料(例如金属)的环4，在其中容纳三个发光二极管40，只有其中的一个显示于图1。发光二极管40被连接到电源(未示出)，优选地由摘取设备的控制系统驱动。每个发光二极管40被插入形成于环4中的导管41中，以及指向导引前端3的方向，这样，当二极管40发光时，它们发出的光被指向导引前端3。后者优选地是半透明材料的，因此漫射它接收到的光。于是导引前端3发光。环4优选地是金属的，它的表面是强反射的。由二极管40发射的一部分光因此在刚好位于导引前端3的下面的空的空间5中被环4的内壁反射，因此有助于导引前端3的整个面上光的强度的均匀分布。在本专利技术的框架内，也有可能把光学元件(诸如反射镜或聚光镜)插入在这个空的空间5中，以便更好地分布光，或相反，把它聚集在导引前端的特定的部分。按照本专利技术的实施例，这些光学元件是可调节的，以及允许光的强度按照该时刻的特定的需要进行分布。按照在本专利技术的优选实施例中被摘取设备采用的原理，电子元件91藉助于摘取针2从切开的晶片91上被摘取，该针2被提升且它的针尖从导引前端3露出，通过弹性膜片90本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从切开的晶片中摘取电子元件的设备，包括：至少一个摘取针（２），用于推动要被摘取的电子元件（９１），导引前端（３），其至少部分地用作为所述切开的晶片（９）的支撑面，并包括至少一个开孔（３０），该孔允许所述至少一个摘取针（２ ）的针尖穿过，光学装置（８），其允许当所述切开的晶片（９）至少部分地放置在所述导引前端（３）上时拍摄所述切开的晶片（９）的第一侧的图象，至少一个发光元件（３，４０），用于当所述切开的晶片（９）至少部分放置在所述导引前端（３） 时，照亮所述切开的晶片（９）的与第一侧相对的第二侧，使得要被摘取的电子元件（９１）的边界在所述图象上是可看见的，以便允许所述光学装置从所述图象上确定要被摘取的所述电子元件（９１）的位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P罗伊，T埃米，P德罗马尔，
申请(专利权)人：伊斯梅卡半导体控股公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]