用于转移电子部件的转移装置制造方法及图纸

本公开的各方面涉及用于将电子部件转移至基板上的放置位置上的转移装置、系统和方法。该转移装置基于电子部件在转移液体中转移的流体处理原理。根据本公开的方面，转移装置还包括多个声换能器和用于控制该多个声换能器的控制器。控制器配置成控制多个声换能器以在转移液体中产生声阱，用于当电子部件释放在转移液体中时捕获电子部件，并且随后操纵声阱的位置和/或取向以用于将电子部件定位在基板上的放置位置处。上的放置位置处。上的放置位置处。

【技术实现步骤摘要】
用于转移电子部件的转移装置


[0001]本公开的各方面涉及用于将电子部件转移至基板上的放置位置上的转移装置和系统。本公开的各方面还涉及将电子部件转移至基板上的放置位置上的方法。

技术介绍

[0002]目前的半导体组装设备依赖于相对沉重并且昂贵的机械和机电模块，以经济高效地组装较小(例如，<1mm)部件。组装设备的重量相对于组装的部件至少多出七个数量级，从而在组装速度增加时导致设备变得复杂昂贵。
[0003]目前正在探索的克服这些限制的一个技术方向是使用自组装或流体处理原理，其中部件悬浮在转移液体中，并且通过目标基板上的对准特征来实现放置，一旦部件足够接近，则该对准特征将部件锁定就位。然而，这些自组装特征要求部件的初始取向与最终取向相对接近。由于部件分散在转移液体中并且通过基板上方的流动来转移该部件，所以放置顺序为随机的。这意味着器件从原始半导体晶片的可追溯性丧失。
[0004]US2021366744A1公开了一种用于拾取和放置半导体芯片的装置，该装置包括具有第一表面和第二表面的液体以及布置在第一表面上方的半导体芯片层。其特征在于，第一表面是液气界面。该装置包括聚焦超声换能器，该聚焦超声换能器定位成将声波聚焦在半导体芯片层上，使得每次通过液滴喷射来致动聚焦超声换能器时，包括至少一个半导体芯片的液滴通过液气进行喷射。

技术实现思路

[0005]本公开的各方面涉及转移装置和系统，该转移装置和系统用于将电子部件转移至基板上的放置位置上，该转移装置和系统克服了上述问题中的至少一个。为此，转移装置包括容器，该容器配置成用于保持转移液体并且包括用于接纳电子部件的接纳开口。在操作期间，容器填充有转移液体，并且基板布置在容器内部、浸没在转移液体中。
[0006]转移装置还包括多个声换能器和用于控制该多个声换能器的控制器，其中，该控制器配置成控制多个声换能器以在转移液体中产生声阱(acoustic trap)，该声阱用于当电子部件释放在转移液体中时捕获该电子部件，并且随后操纵声阱的位置和/或取向，以用于将电子部件定位在基板上的放置位置处。通过使用多个声换能器，在流体自组装中的更精确部件放置变得可能。例如，在将电子部件释放在转移液体中的时刻和将电子部件放置在基板上的时刻之间，可以使电子部件的取向改变。此外，使用多个声换能器，可以同时控制多个电子部件的位置和/或取向。由于使用多个声换能器来精确控制电子部件的位置和/或取向，因此能够简化或甚至取消基板上的对准特征。
[0007]接纳开口可以包括入口，可以通过该入口将电子部件释放至转移液体中。在此种情况下，控制器可以配置成控制多个声换能器，使得声阱布置在入口附近，以允许当通过入口将电子部件释放至转移液体中时，将电子部件捕获在该声阱中。
[0008]可替代地，转移装置还可以包括保持单元，该保持单元布置在容器内，并且配置成
用于保持与电子部件联接的供体基板。转移装置还可以包括释放单元，该释放单元用于将电子部件从供体基板释放至转移液体中。在此种情况下，接纳开口配置成允许具有电子部件的供体基板插入容器中并且由保持单元保持。
[0009]可以使用粘合剂将电子部件联接至供体基板。例如，可以通过照射粘合剂来降低粘合剂的粘合性能。为此，释放单元可以包括诸如激光器等光源，该光源可以由控制器控制，其中，控制器配置成控制光源以照射将电子部件联接至供体基板的粘合剂，以用于将电子部件释放至转移液体中。
[0010]应当注意的是，还可以使用其它粘合剂，可以通过除照射粘合剂之外的方式来改变该其它粘合剂的粘合性能。例如，可以使用热对流、热辐射或热传导来加热粘合剂。
[0011]在一些实施例中，使用不会为了释放电子部件的目的而改变粘合性能的粘合剂或其它方式将电子部件联接至供体基板。在这种情况下，可以使用由控制器控制的致动器，该致动器驱动针与电子部件直接或间接地接合和脱离接合，以用于将电子部件从供体基板释放。间接接合的示例是当电子部件是使用粘合剂与划片箔(dicing foil)联接的半导体管芯并且针从背面接合半导体管芯时。在这种情况下，划片箔布置在针和半导体管芯之间。通过使用针使划片箔凸出，可以从划片箔释放电子部件。
[0012]控制器可以配置成在操作期间控制多个声换能器以用于产生包括声阱的声干涉图案。
[0013]声阱可以通过使用与多个声阱相对布置的声反射器来实现。来自多个声换能器的声波与由声反射器反射的声波之间的干涉形成驻波图案，该驻波图案中的节点用作相应声阱。在特定实施例中，基板用作声反射器。例如，在操作期间，基板可以布置成与多个声换能器相对，并且其中，声干涉图案包括由从声换能器朝向基板行进的声波与来自多个声换能器的从基板反射的声波的干涉所产生的声驻波图案。
[0014]用于产生声阱的可替代方式包括使用相对布置的声换能器来产生声驻波图案。例如，多个声换能器可以包括第一组声换能器和第二组声换能器，其中，在操作期间，基板布置在第一组声换能器和第二组声换能器之间，其中，声干涉图案包括声驻波图案，该声驻波图案由从第一组声换能器朝向第二组声换能器行进的声波与从第二组声换能器朝向第一组声换能器行进的声波的干涉而产生。
[0015]用于产生声阱的另一可替代方式包括仅使用多个相邻布置的声换能器来产生声干涉图案。此种方法的缺点是，在远离多个声换能器的方向上操作声阱比在平行于多个声换能器的方向上操作声阱更复杂。
[0016]转移装置还可以包括定位系统，该定位系统用于记录电子部件在转移液体中的位置和/或取向，其中，控制器配置成控制多个声换能器，以用于根据电子部件的所检测位置和/或取向来改变声阱的位置和/或取向。电子部件的位置和/或取向可以基本连续记录或者可以间歇记录。定位系统可以包括光学定位系统，例如包括一个或多个光学相机或激光扫描系统的视觉系统，该光学定位系统用于记录电子部件在转移液体中的位置和/或取向。为了更容易限定和控制电子部件的取向，电子部件可以具有光学可识别结构。这种结构可以是标记、形状或金属接触部的形式，这种结构唯一限定了电子部件相对于基板的偏转角。在此种情况下，定位系统可以配置成基于识别光学可识别结构来确定电子部件相对于基板的偏转角。此外，控制器可以配置成控制多个声换能器，以根据所确定偏转角来改变声阱的
取向。控制器可以为可编程的，使得控制器已知基板上的放置位置和在这些位置处的电子部件的相关联取向。
[0017]作为光学定位系统的替代或除光学定位系统之外，定位系统可以包括回声定位系统，该回声定位系统配置成记录电子部件在转移液体中的位置。这种回声定位系统可以使用多个声换能器中的至少一个声换能器来发出声波以用于定位电子部件。这些后述声波通常以与产生声阱的声波的频率不同的频率发射。
[0018]控制器可以配置成在转移液体中产生多个声阱。在此种情况下，基板可以包括用于放置多个电子部件的多个放置位置。此外，在此种情况下，上述定位系统可以配置成同时记录转移液体中的多个电子部件的位置和/或取向。为此，定位系统可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转移装置(100、200)，所述转移装置用于将电子部件(30)转移至基板(50)上的放置位置(P)上，所述转移装置包括：容器(20)，所述容器配置成保持转移液体(21)并且包括用于接纳所述电子部件的接纳开口，其中，所述容器配置成将所述基板容纳在所述容器内部，所述基板浸没在所述转移液体中；其中，所述转移装置还包括多个声换能器(11、11A)和用于控制所述多个声换能器的控制器(10)；所述控制器配置成控制所述多个声换能器以用于产生声干涉图案，所述声干涉图案包括在所述转移液体中的声阱，所述声阱用于在所述电子部件释放在所述转移液体中时捕获所述电子部件，并且所述控制器配置成随后操纵所述声阱的位置和/或取向，以用于将所述电子部件定位在所述基板上的所述放置位置处。2.根据权利要求1所述的转移装置，其中，所述接纳开口包括入口(22)，所述电子部件能够通过所述入口释放至所述转移液体中。3.根据权利要求1所述的转移装置，其中，所述转移装置还包括：保持单元(41)，所述保持单元布置在所述容器内部，并且配置成保持与所述电子部件联接的供体基板(40)；释放单元(42)，所述释放单元用于将所述电子部件从所述供体基板释放至所述转移液体中；并且其中，所述接纳开口配置成允许具有所述电子部件的所述供体基板插入至所述容器中并且由所述保持单元保持。4.根据权利要求3所述的转移装置，其中：使用如下文所述的粘合剂将所述电子部件联接至所述供体基板：通过照射该粘合剂，所述粘合剂的粘合性能能够被降低，其中，所述释放单元包括能够由控制器控制的光源，诸如激光器，其中，所述控制器配置成控制所述光源照射将所述电子部件联接至所述供体基板的所述粘合剂，以用于将所述电子部件释放至所述转移液体中；或其中，所述释放单元包括由所述控制器控制的致动器和针，其中，所述致动器配置成驱动所述针与所述电子部件直接或间接地接合和脱离接合，以用于从所述供体基板释放所述电子部件。5.根据前述权利要求中任一项所述的转移装置，其中，所述容器配置成容纳与所述多个声换能器相对的所述基板，并且其中，所述控制器配置成控制所述多个声换能器以用于产生所述声干涉图案，以使所述声干涉图案包括由从所述声换能器朝向所述基板行进的声波与来自所述多个声换能器的从所述基板反射的声波的干涉所产生的声驻波图案；或其中，所述多个声换能器包括第一组声换能器和第二组声换能器，其中，所述容器配置成将所述基板容纳在所述第一组声换能器和所述第二组声换能器之间，其中，所述控制器配置成控制所述多个声换能器以用于产生所述声干涉图案，以包括由从所述第一组声换能器朝向所述第二组声换能器行进的声波与从所述第二组声换能器朝向所述第一组声换能器行进的声波的干涉所产生的声驻波图案。6.根据前述权利要求中任一项所述的转移装置，还包括定位系统(43)，所述定位系统
用于记录所述电子部件在所述转移液体中的位置和/或取向，其中，所述控制器配置成控制所述多个声换能器，以根据所述电子部件的所检测位置和/或取向来改变所述声阱的位置和/或取向；其中，所述定位系统优选包括光学定位系统，例如包括一个或多个光学相机或激光扫描系统的视觉系统，用于记录所述电子部件在所述转移液体中的位置和/或取向，其中，所述电子部件优选具有光学可识别结构，诸如标记、形状或金属接触部，所述光学可识别结构唯一限定所述电子部件相对于所述基板的偏转角，其中，所述定位系统优选配置成基于对所述光学可识别结构的识别来确定所述电子部件相对于所述基板的偏转角，并且其中，所述控制器优选配置成控制所述多个声换能器，以根据所确定的偏转角来改变所述声阱的取向；或所述定位系统优选包括回声定位系统，所述回声定位系统配置成记录所述电子部件在所述转移液体中的所述位置。7.根据前述权利要求中任一项所述的转移装置，其中，所述控制器配置成在所述转移液体中产生多个声阱，其中，所述基板包括用于放置多个电子部件的多个所述放置位置，所述转移装置能够操作为：收集模式，在所述收集模式下，所述控制器配置成控制所述多个声换能器...

【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：