用于安装半导体芯片的方法和设备技术

本发明专利技术提供用于安装半导体芯片的方法和设备。设备具有：分配站(1)，其被构造成将粘合剂部分分配至基板的基板位置；粘接站(3)，其被构造成将半导体芯片放置在基板位置上；和传送装置(4)，其被构造成沿着传送路径传送基板。传送装置(4)包括设置在分配站(1)与粘接站(3)之间的缓冲站(2)。缓冲站(2)被构造成从传送路径临时移除待从分配站(1)传送至粘接站(3)或者在相反的方向上传送的基板，使得另一基板可由传送装置(4)分别从粘接站(3)传送至分配站(1)或者在相反的方向上传送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于将半导体芯片安装在基板上的方法和设备。这样的自动安装设备在技术圈被称为粘片机。所述自动安装设备包括分配站和粘接站，所述分配站用于将粘合剂涂敷至基板的基板位置，并且所述粘接站用于将半导体芯片放置在设有粘合剂的基板位置上。
技术介绍
基板包含其上分别安装一个半导体芯片的预定数目的基板位置。处理通常用如下方式实现，即在分配站处的第一步骤中，将粘合剂的一部分分配至基板的每个基板位置。基板然后被传送至粘接站，并且涂敷半导体芯片。现在存在其中将数千个小的半导体芯片安装在每块基板上的应用。基板位置的数目可如此大，使得即使以非常高的吞吐率(UPH=单位每小时)，自动安装设备也需要用于给基板的所有基板位置提供粘合剂的时间，所述时间比粘合剂的所谓“停留时间”或“干燥时间”长。停留时间对于某一粘合剂指定粘合剂的涂敷与半导体芯片的放置之间的最长时间在不出现质量问题的情况下可以是多长。该问题具体地是表层随着时间的推移形成在涂敷至基板位置的粘合剂的一部分上，该表层在半导体芯片的安装期间不利地影响粘合剂的性能。该问题现今通过如下方式避免仅给基板位置的一部分提供粘合剂，然后装配半导体芯片并使基板多次穿过粘片机，直到所有基板位置装配半导体芯片为止；或者将分配站与粘接站彼此尽可能靠近布置，使得粘合剂到一个基板位置的涂敷与半导体芯片在所述一个基板位置上的放置可在较短的时间延迟的情况下出现。这些解决方案具有各种缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为这些应用研制较好的解决方法。每块基板具有按矩阵的方式布置成行与列的预定数目M的基板位置，其中行与传送的方向平行，并且列与传送的方向垂直。每块基板根据本专利技术被划分成K个大致相同尺寸的子区域，即每个子区域大致包括N=M/K个基板位置。子区域的数目至少为 K=2。半导体芯片通过以下步骤安装-将基板传送至分配站，-将粘合剂部分分配至第一子区域的每个基板位置中，-将基板传送至粘接站，-将半导体芯片放置在第一子区域的基板位置上，-将基板传送回分配站，-将粘合剂部分分配至第二子区域的每个基板位置中，-将基板传送至粘接站，-将半导体芯片放置在第二子区域的基板位置上，并如此继续，直到给基板的所有子区域装配半导体芯片为止。在此的事实是一块接一块基板设有粘合剂部分并装配半导体芯片，其中一块基板总是位于分配站处，并且同时另一基板位于粘接站处。为了能自动序列，将缓冲站设置在分配站与粘接站之间，该缓冲站被构造为通过处，待从分配站传送至粘接站的一块或两块基板和待在相反的方向上从粘接站传送至分配站的一块基板可在该通过处处越过。缓冲站因此被构造成临时接纳一块或两块基板和从传送路径移除所述一块或两块基板。τ i指示在分配站处将粘合剂的一部分涂敷至基板位置所需的平均循环时间，并且12指示在粘接站处将半导体芯片放置在基板位置上所需的平均循环时间。给子区域的所有基板位置提供粘合剂部分所需的时间Λ h因此为Λ t1=N* τ 1D将半导体芯片放置在子区域的所有基板位置上所需的时间Λ t2因此为Λ t2=N* τ 2。粘合剂到指定的基板位置的涂敷与半导体芯片在该指定的基板位置处的放置之间经过的时间Λ t因此是两个时间Λ h与Δ t2的较大者，即Λ t=maximum( Δ ^Δ t2),其中从分配站到粘接站的传送时间比较起来可以忽略。停留时间tD是由粘合剂的厂家提供的时间，该时间指定粘合剂的涂敷与半导体芯片的放置之间的最长时间在不出现质量问题的情况下可以是多长。原则上，子区域的数目K应尽可能地小，但应选择成使得通常满足条件Λ t < tD。 数目K例如可确定如下a)将由分配站给基板的所有M个基板位置提供粘合剂所需的时间Λ tsl计算为Δ tsl=M* τb)将由粘接站给基板的所有M个基板位置装配半导体芯片所需的时间Ats2计算为 Λ tS2=M* τ 2,c)将时间Λ ts选择为两个时间Λ tsl与Λ tS2的较大者，即Λ ts=maximum( Δ tsl、Δ tS2)，d)计算比率 R= Δ ts/tD,e)通过将比率R上舍入至下一较大的整数或下舍入至下一较小的整数确定数目K0如果通过将比率R上舍入至下一较大的整数确定数目K，则粘合剂到一个基板位置的涂敷与半导体芯片在该基板位置上的放置之间经过的时间肯定比停留时间tD短。然而，如果比率R仅比整数L稍大、例如R=L. 13或R=L. 23或者甚至更大，则可相当合理地通过将比率R下舍入至下一较小的整数确定数目K，并且具体地是因为尽管超过停留时间tD，但质量可满足在指定的应用中强加的需求。该决定在于工艺工程师的判断。例如由于基板位置的总数M不可被数目K除尽为整数或者由于一列在所有情况下要精加工并且基板的列的数目不可被数目K除尽为整数，所以事实可能是K个子区域不完全具有相同的尺寸。因此，事实可能是K个子区域仅大致具有相同的尺寸。如果基板划分成的K个子区域大致具有相同的尺寸，则如果采用的缓冲站使得待从分配站传送至粘接站的一块基板和待在相反的方向上从粘接站传送至分配站的一块基板可越过，则这是足够的。为了可处理被划分成通常为K-1个相同尺寸的子区域和一个较小的子区域的不同尺寸的子区域的基板，必须采用缓冲站，以使待从分配站传送至粘接站的两块基板和待从粘接站传送至分配站的一块基板越过。附图说明并入并构成该说明书的一部分的附示了本专利技术的一个或更多个实施例，并且与详细说明一起用于说明本专利技术的原理和实现。附图没有按比例。在附图中图1、2为了理解本专利技术的需要而示出用于将半导体安装在基板上的设备的部件；图3、4分别示出图1和2的放大部分；以及图5、6示出序列图。具体实施例方式图1和2为了理解本专利技术的需要而示出用于将半导体安装在基板上的设备即所谓粘片机的部件。图3示出图1的放大部分，图4示出图2的放大部分。该设备包括分配站1、缓冲站2、粘接站3和用于传送基板的传送装置4，分配站1、缓冲站2、粘接站3和传送装置4以所述序列相继布置。在该示例中，传送装置4包括其上搁置基板的两根平行延伸的导轨5和可与导轨5平行或成锐角移动的至少两个夹具6，其中为了传送，每个夹具6分别将一块基板夹在两个夹爪之间并将该基板移至期望的站。分配站I被构造成将粘合剂分配至基板的基板位置。粘接站3被构造成将半导体芯片放置在设有粘合剂的基板位置上。缓冲站2被构造成从传送路径移除已在粘接站3处部分地装配有半导体芯片并待从粘接站3传送至分配站I的基板，并临时停放该基板，使得已在分配站I处被涂敷粘合剂部分并且此时必须被装配半导体芯片的一块相继基板或两块相继基板能够从分配站I被传送至粘接站3即经过被停放的基板。 在示出的优选实施例中，缓冲站2包括紧固至共用支撑件7的四根平行延伸的导轨，即设置在第一平面中的两根第一导轨8和设置在位于上方的第二平面中的两根第二导轨9。支撑件7可借助于驱动器10在与传送路径垂直延伸的高度z上升高和降低。在该示例中，缓冲站2可采取两个位置、即升高位置A(图1和图3)与降低位置B (图2和图4)，在该升高位置A中，第一导轨8与传送装置4的导轨5齐平，在该降低位置B中，第二导轨9与传送装置4的导轨5齐平。如在图2和图4中显而易见的，重叠的导轨8、9可由单体材料制成。面对夹具6的导轨8、9优选地形成有突出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装半导体芯片的方法，其中在分配站处，将一个接一个粘合剂部分分配至基板的基板位置，并且在粘接站处，将一个接一个半导体芯片放置在设有粘合剂的所述基板位置上，所述方法包括将所述基板划分成至少两个子区域以及根据以下步骤将所述半导体芯片安装在每块这样的基板上：A)将所述基板传送至所述分配站(1)；B)将粘合剂部分分配至所述基板的第一子区域的每个基板位置；C)将所述基板传送至所述粘接站(3)；D)将半导体芯片放置在所述基板的所述第一子区域的所述基板位置上；E)将所述基板传送回所述分配站(1)；F)将粘合剂部分分配至所述基板的第二子区域的每个基板位置；G)将所述基板传送至所述粘接站(3)；以及H)如果所述子区域的数目是二，则将半导体芯片放置在所述基板的所述第二子区域的所述基板位置上并将所述基板传送至出口，或者对于所述基板的每个另一子区域重复步骤E至H，其中在步骤E中的所述基板在设置于所述分配站(1)与所述粘接站(3)之间的缓冲站(2)中越过从所述分配站(1)传送至所述粘接站(2)的一块或两块相继基板。

【技术特征摘要】
2011.07.08 CH 1148/111.一种用于安装半导体芯片的方法，其中在分配站处，将一个接一个粘合剂部分分配至基板的基板位置，并且在粘接站处，将一个接一个半导体芯片放置在设有粘合剂的所述基板位置上，所述方法包括 将所述基板划分成至少两个子区域以及 根据以下步骤将所述半导体芯片安装在每块这样的基板上 A)将所述基板传送至所述分配站(I)； B)将粘合剂部分分配至所述基板的第一子区域的每个基板位置； C)将所述基板传送至所述粘接站(3)； D)将半导体芯片放置在所述基板的所述第一子区域的所述基板位置上； E)将所述基板传送回所述分配站(I)； F)将粘合剂部分分配至所述基板的第二子区域的每个基板位置； G)将所述基板传送至所述粘接站(3);以及 H)如果所述子区域的数目是二，则将半导体芯片放置在所述基板的所述第二子区域的所述基板位置上并将所述基板传送至出口，或者对于所述基板的每个另一子区域重复步骤E至H， 其中在步骤E中的所述基板在设置于所述分配站(I)与所述粘接站(3)之间的缓冲站(2)中越过从所述分配站(I)传送至所述粘接站(2)的一块或两块相继基板。2.根据权利要求1所述的方法，其中每块基板的所述至少两个子区域包含大致相同数目的基板位置。3.一种用于安装半导体芯片的设备，所述设备包括 分配站(I)，所述分配站(I)被构造成将粘合剂部分分配至基板的基板位置； 粘接站...

【专利技术属性】
技术研发人员：马可·格拉夫，多米尼克·哈特曼，于尔根·斯图尔纳，
申请(专利权)人：ESEC公司，
类型：发明
国别省市：