通过悬浮的电子部件传递制造技术

本公开的方面涉及用于传送电子部件的系统。本公开的另外的方面涉及用于传送电子部件的方法。根据本公开的一方面，提供一种用于传送电子部件的系统，其包括：载体，其用于承载电子部件；换能器系统，其包括多个换能器，换能器系统被配置为生成载体在其中悬浮的悬浮场。系统还包括：输入单元，其用于将电子部件布置到载体上；以及输出单元，其用于从载体接收电子部件。控制器用于控制换能器系统以改变悬浮场，以将载体从输入单元移动到输出单元。以将载体从输入单元移动到输出单元。以将载体从输入单元移动到输出单元。

【技术实现步骤摘要】
通过悬浮的电子部件传递


[0001]本公开的方面涉及用于传送电子部件的系统。本公开的另外的方面涉及用于传送电子部件的方法。

技术介绍

[0002]在半导体组装中，通常需要在源单元和目标单元之间传送诸如半导体裸芯的电子部件。例如，源单元可以包括切块的(diced)半导体晶片，目标单元可以包括印刷电路板，需要将切块的半导体晶片上的一个或多个裸芯布置在该印刷电路板上。为了能够进行这种传递，使用用于传送电子部件的系统。这种系统也可以称为拾取和放置设备或裸芯放置设备，例如裸芯接合器或裸芯分类器。
[0003]上述系统依赖于相对较重和昂贵的机械和机电模块来组装小(＜1mm)部件。与被组装的部件相比，组装设备的重量至少大七个数量级，随着组装速度的增加，导致复杂、昂贵的装备。
[0004]已经针对各种组装应用广泛地研究了声场或磁场中的悬浮，并且这种悬浮是解决上述问题的有前途的技术。如果能够精确且快速地控制力场，则可以大大简化机器复杂性。此外，在部件和拾取工具之间不需要机械接触，降低了损坏的风险。此外，在没有任何机械部件阻挡视野的情况下，可集成智能视觉，以跟踪力场中的小物体的位置并支持对准和检查任务。
[0005]对于在半导体组装中的应用，仍然需要克服与声场或磁场中的悬浮相关联的若干问题。例如，对于给定的特定应用，悬浮部件的可实现的位置精度应该是可接受的。在现有技术方法中，当将部件布置到载体上时，悬浮部件的位置遭受振荡，从而导致位置不准确。申请人已经发现，这种位置的不准确妨碍了悬浮概念在上述传送系统中的成功应用。

技术实现思路

[0006]本公开的各方面涉及用于传送电子部件的系统，解决了上述定位不准确的问题。为此，提供了一种系统，其包括：载体，其用于承载电子部件；换能器系统，其包括多个换能器，其中，换能器系统被配置为生成载体在其中悬浮的悬浮场。系统还包括：输入单元，其用于将电子部件布置到载体上；以及输出单元，其用于从载体接收电子部件。系统还包括：控制器，其用于控制换能器系统以改变悬浮场，以将载体从输入单元移动到输出单元。
[0007]与现有技术方法相比，根据本公开的系统使用用于承载待传递的电子部件的载体。该载体的性质(诸如，其形状、重量、密度等)可以根据所使用的特定悬浮场进行定制。例如，当使用抗磁悬浮时，载体可以由合适的磁性材料制成。此外，通过使用与待传递的电子部件不同的形状、重量和/或密度，能够获得更稳定的定位。与待传递的电子部件相比，载体可以被制造得相对大且平坦。与待传递的电子部件自身悬浮在悬浮场中的情况相比，这确保了悬浮场中位置振荡更少。
[0008]输入单元还可以包括用于将第一附着剂分配到载体上的第一分配单元。该第一附
着剂被配置为当接收到电子部件时将电子部件附着到载体。第一附着剂可以是液体，诸如水。在这种情况下，电子部件可以通过流体粘附而保持到载体。在其它实施例中，可以使用其它液体，诸如具有粘合性质的液体。通常通过允许将合适量的液体滴到载体上来施加液体。为了防止液体的分配干扰悬浮场，分配单元通常布置在离载体一定距离处。此外，载体可以包括凹槽或其他结构，其使液体的液滴对准和/或迫使液滴在载体上呈现预定位置和/或形状。此外，这种凹槽或其他结构可以具有细长形状，当从输入单元接收到电子部件时，该细长形状将使电子部件相对于载体呈现预定位置。当电子部件本身也是细长的并且需要以特定的取向被布置在基板等上时，这种对准可能是优选的。
[0009]输出单元可以包括分离单元，其用于断开(break)电子部件通过第一附着剂到载体的附着。通常，分离单元远程地断开附着，即没有机械相互作用。这可以通过将一些合适形式的能量施加到第一附着剂上以使附着被断开来实现。由于第一附着剂失去其粘合特性和/或由于第一附着剂至少部分地被去除，附着可被断开。例如，第一附着剂可以包括光吸收材料，并且分离单元可以包括光源，该光源被配置为照射第一附着剂，以便断开通过第一附着剂的附着。光源例如可以包括激光源。第一附着剂可以被配置为由于照射第一附着剂而至少部分地蒸发。在这种情况下，所接收的光能被转换成热能，该热能将第一附着剂加热到其蒸发点。另外，或可替换地，热的吸收还可以使第一附着剂在电子部件上施加推进力，从而将电子部件推离载体。
[0010]输出单元可以包括用于保持其上要布置电子部件的基板的保持单元，诸如卡盘。通常，基板是板状的并且可以包括印刷电路板。输出单元还可以包括第二分配单元，其用于将第二附着剂分配到基板上，以将从载体接收的电子部件附着在基板上。与第一附着剂相反，第二附着剂通常应当确保电子部件永久固定在基板上。第二附着剂可以包括粘合胶、焊料等。
[0011]电子部件可以是半导体裸芯。此外，输入单元可以被配置为保持包括多个物理分离的半导体裸芯的晶片。这种晶片可以是结构化晶片，在该结构化晶片中裸芯以与它们在制造期间的顺序不同的顺序被布置和/或在该结构化晶片中布置源自不同晶片的裸芯。可替换地，这种晶片还可以包括在将晶片切块以由此物理分离各个裸芯之后获得的晶片。
[0012]输入单元还可以包括释放单元，其用于从晶片释放半导体裸芯，使和/或允许释放的半导体裸芯被布置在载体上。释放单元通常被配置为一次释放一个半导体裸芯。可以使用第三附着剂将物理分离的半导体裸芯附着到带、箔或膜。
[0013]释放单元可以包括针和致动器，该致动器用于通过推动带、箔或膜的背面而使针与晶片上的多个物理分离的裸芯中的裸芯进行接合和脱离接合。作为这种接合的结果，带、箔或膜可向外凸出，并且相应的半导体从带、箔或膜分离。可替换地，释放单元可以包括用于照射第三附着剂的光源，以断开物理分离的半导体裸芯中的半导体裸芯通过第三附着剂到带、箔或带的附着。在这种情况下，第三附着剂作为光吸收粘合剂。在吸收光能时，第三附着剂可经历化学转变，从而失去其粘合性质。可替换地，第三附着剂可以至少部分地蒸发和/或烧蚀，从而释放半导体裸芯。
[0014]相对于地球重力场，在将电子部件布置在载体上时，输入单元可以布置在载体上方。在这种情况下，输入单元可以被配置为使电子部件落到载体上。另外或可替换地，相对于地球重力场，在从载体接收到电子部件时，输出单元可以被布置在载体下方。在这种情况
下，输出单元可以被配置为使电子部件从载体落下。可替换地，本公开的方面涉及以下实施例：在接收半导体裸芯时，载体抵靠晶片移动(即，形成物理接触)，和/或在将半导体裸芯布置到基板上时，载体抵靠基板移动。这同样适用于传递其它电子部件的实施例。
[0015]多个换能器可以包括被配置为生成声波的多个声换能器。在这种情况下，悬浮场是声悬浮场。由多个声换能器生成的声波可以具有在20Hz和200kHz之间的范围内的频率。换能器可以被配置为生成声势阱，载体和由载体承载的部件可以在该声势阱中被捕获。控制器可以被配置为控制换能器系统以改变声势阱的位置和/或取向，以便移动载体。
[0016]载体可以具有被配置为支撑电子部件的第一表面，其中载体在垂直于第一表面的方向上的最大厚度小于由声换能器生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于传送电子部件的系统(100)，包括：载体(220)，其用于承载所述电子部件；换能器系统(130)，其包括多个换能器(131)，所述换能器系统被配置为生成所述载体在其中悬浮的悬浮场；输入单元(110)，其用于将所述电子部件布置到所述载体上；输出单元(120)，其用于从所述载体接收所述电子部件；以及控制器(140)，其用于控制所述换能器系统以改变所述悬浮场，以将所述载体从所述输入单元移动到所述输出单元；其中，所述载体可选地由聚合物和/或低密度材料构成的组中的一种或多种材料制成，所述低密度材料例如是低密度金属、低密度复合材料或低密度陶瓷，并且所述低密度材料优选地具有小于2000kg/m3的密度。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输入单元还包括用于将第一附着剂(111A)分配到所述载体上的第一分配单元(111)，所述第一附着剂被配置为在接收所述电子部件时将所述电子部件附着到所述载体，其中，所述第一附着剂可选地是诸如水的液体，其中，所述输出单元可选地包括分离单元(121)，所述分离单元(121)用于断开所述电子部件通过所述第一附着剂到所述载体的附着，其中，所述第一附着剂可选地包括光吸收材料，并且其中，所述分离单元包括光源(121)，所述光源被配置为照射所述第一附着剂，以断开通过所述第一附着剂的附着，其中，所述第一附着剂优选地被配置为由于照射所述第一附着剂而蒸发。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述输出单元包括用于保持其上将被布置所述电子部件的基板(241)的保持单元(240)，其中，所述输出单元可选地包括第二分配单元(122)，所述第二分配单元用于将第二附着剂(242)分配到所述基板上，以将从所述载体接收的所述电子部件附着在所述基板上。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述电子部件是半导体裸芯(230)，其中，所述输入单元被配置为保持包括多个物理分离的半导体裸芯的晶片(230A)，所述输入单元还包括释放单元(112)，所述释放单元用于从所述晶片释放半导体裸芯，以使和/或允许所释放的半导体裸芯被布置在所述载体上；其中，可选地使用诸如光吸收粘合剂的第三附着剂(232、232A)将所述物理分离的半导体裸芯附着到带、箔或膜(231)，其中，所述释放单元包括光源(112)，所述光源用于照射所述第三附着剂(232A)，以断开所述物理分离的半导体裸芯中的半导体裸芯通过所述第三附着剂到所述带、箔或带的附着；其中，相对于地球重力场(F)，所述输入单元在将所述电子部件布置在所述载体上时可选地布置在所述载体上方，其中，所述输入单元被配置为使所述电子部件落到所述载体上，并且/或者其中，相对于所述地球重力场，所述输出单元在从所述载体接收所述电子部件时可选地布置在所述载体下方，其中，所述输出单元被配置为使所述电子部件从所述载体落下。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述多个换能器包括被配置为生成声波的多个声换能器(131)，并且其中，所述悬浮场是声悬浮场，其中，由所述多个声换能器生成的所述声波可选地具有在20kHz与200kHz之间的范围中的频率，并且/或者其中，所述
换能器可选地被配置为生成声势阱，能够在所述声势阱中捕获所述载体和由所述载体承载的所述部件，并且其中，所述控制器被配置为控制所述换能器系统以改变所述声势阱的位置和/或取向，以移动所述载体。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述载体具有被配置为支撑所述电子部件的第一表面，其中，所述载体在垂直于所述第一表面的方向上的最大厚度小于由所述声换能器生成的所述声波的波长的1/3；其中，所述第一表面的表面积可选地为所述电子部件的最大横截面积的至少3倍，更优选地为10倍；和/或其中，所述声势阱和/或所述载体可选地是细长的，其中，所述第一表面可选地是矩形或椭圆形的。7.根据权利要求5至6中任一项所述的系统，其中，所述换能器系统包括一个或多个反射器(R)，所述一个或多个反射器(R)用于反射由所述换能器发射的所述声波，以产生驻波；所述系统可选地包括壳体(210)，在所述壳体中生成所述声场，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：琼普，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：