CN101283635A - 传送电子元件的方法和用于操作电子元件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将电子元件(210)从粘性载体膜(204)传送到传送头(250)上的方法，所述电子元件主要是倒装芯片和裸晶。所述方法包括下列步骤：(a)将所述载体膜(204)传送到真空取料装置(220)上，所述真空取料装置具有一个带有多个微孔的平坦吸附面(223)，其中，所述载体膜(204)载有所述元件(210)的一侧朝向所述吸附面；(b)在所述真空取料装置(220)上施加一个负压，使所述元件(210)附着在所述吸附面上；(c)减小所述载体膜(204)的粘性，从而使所述载体膜(204)施加在所述元件(210)上的附着力小于所述真空取料装置(220)施加在所述元件(210)上的吸力；(d)从所述真空取料装置(220)上取下所述载体膜(204)，使所述元件(210)留在所述真空取料装置(220)上；以及(e)通过具有至少一个元件抓持装置(252)的传送头(250)拣取所述元件(210)。本发明还涉及一种用于操作电子元件(210)的装置，所述装置在所述方法的实施过程中特别用作真空取料装置(220)。

Description

传送电子元件的方法和用于操作电子元件的装置

技术领域

本发明涉及一种将电子元件从粘性载体膜传送到传送头上的方法，其中，粘性载体膜上通常固定有整个晶片的全部元件，借助传送头可将传送过来的元件安装到电子电路衬底上。本发明还涉及一种用于操作电子元件的装置，所述装置在上述方法的实施过程中特别用作真空取料装置。

背景技术

鉴于电子元件的日趋小型化，在不远的将来，为了达到在装配过程中更稳定地输送元件的目的而对需要安装到电子电路衬底上的电子元件进行重新包装，这种方案将失去其成本优势。通常在为装配过程单独输送元件的情况下，采用这种将元件装入专用元件输送带的方案。对于现代表面贴装(SMT)装配系统而言，更是要求其具有直接从晶片上拣取待安装元件并将元件放置在电子电路衬底相应位置上的功能。

为能简化对电子元件(作为倒装芯片，需要直接从晶片系统中拣取)的操作，需要在元件分离之前先将整个晶片安装在粘性载体膜上。所述的元件分离例如通过高精度的机械锯割过程或化学腐蚀过程而实现。

吸附式抓持器从载体膜上拣取元件后将其输送给装配过程。为了简化元件从粘性载体膜上脱落的过程，EP 565781 A1中公开了一种用于从粘性载体上分离芯片的顶料装置，这种顶料装置具有一个可以穿透载体膜、并协助吸附式抓持器从载体膜上分离元件的顶料针。载体膜局部隆起后，隆起处的元件和载体膜之间的粘接面和附着力会有所减小，从而使吸附式抓持器得以可靠地从粘性载体膜上拣起元件。但这种通过顶料针分离元件的方案的缺点在于无法排除元件受损的可能性。此外，未来的元件只具有一个数量级为100μm的极小厚度，因此，粘性载体膜的隆起可能会使相应元件发生断裂。

从晶片系统中直接拣取元件的另一问题是，元件的电接头通常都建构在晶片系统的表面。因此，在将元件放置到电子电路衬底上之前，往往需要将其转动180°，使得元件上的连接面方向朝下，才能与电子电路衬底上的预定连接面相接触。由于直接从晶片系统中拣取电子元件并进行安装的方案需要将元件倒转，因此，相关元件也被称为“倒装芯片”。

DE 10203601 A1中公开了一种用于倒装芯片的操作装置，这种操作装置具有一个均采取可转动安装方式的取料头和倒转头，其中，取料头用于从晶片系统中拣取倒装芯片。从晶片系统中拣取出来的元件随后被传送到倒转头上，在元件交接过程中，取料头和倒转头各自通过一个抓持装置夹住倒装芯片的相对两侧，所述元件电接头起先位于朝向取料头抓持装置的一侧，随后相对于倒转头的抓持装置位于远离该抓持装置的那一侧。当倒转头将元件放置到电子电路衬底上时，相关元件就可与设置在电路衬底上的连接面相接触。

EP 1159861 B1中公开了一种用于为电子电路衬底安装倒装芯片的装置，这种装置的装配头配有多个呈星形布置、并可围绕旋转轴转动的元件抓持装置。这个装配头可根据“收集和放置原则”依次拣取多个元件，这些元件被一起传送到装配区，最后通过星形装配头的逐步转动被放置到电子电路衬底的预定装配位置上。为能实现被拣取元件的倒转，装配头上设置有一个固定式传送装置，这个传送装置具有两个可以发生转动的吸附式抓持器。其中，第一转动装置可从装配头的一个抓持装置上取下被拣取的元件，并将其传送到第二转动装置上，第二转动装置以转动180°后的方向将元件传送到相邻的装配头抓持装置上。但这种倒转装置具有与上述倒装芯片操作装置相同的缺点，即需要一种复杂的机械结构，这使得整个装配过程的速度大为下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种将电子元件从粘性载体膜传送到传送头上的方法，通过这种方法可使元件柔和地从载体膜上脱落。本发明的另一目的是提供一种用于操作电子元件的装置，这种装置通过较为简单的机械结构即可实现，并能达到较高的装配速度。

与方法相关的目的通过一种具有独立权利要求1所述特征的将电子元件从粘性载体膜传送到传送头上的方法而达成。根据本发明，先将载有元件的载体膜传送到真空取料装置上，真空取料装置具有一个带有多个微孔的平坦吸附面。其中，载体膜载有元件的一侧朝向吸附面。通过在真空取料装置上施加一个负压，使元件附着在吸附面上。本发明的方法还包括一个大幅减小载体膜粘性的步骤，通过这个步骤使载体膜施加在元件上的粘着力小于真空取料装置施加在该元件上的吸力。随后从真空取料装置上取下载体膜，使元件留在真空取料装置上，通过一具有至少一个元件抓持装置的传送头拣取元件。

本发明基于这样一种认识：相比传统的芯片分离技术，通过目的明确地减小载体膜的粘性，并通过对电子元件进行集体式气动吸附，可以特别柔和的方式使元件与载体膜分离，因为采用本发明的方案时，待传送元件上并不会有一个或复数个预料针所产生的受力点。当有待加工的是体积极小和/或厚度特小的元件，这类元件的边长例如在0.5mm范围内，厚度的数量级例如为100μm时，这种柔和的操作方法就特别有利。鉴于这种特别柔和的元件处理方式，本发明特别适用于所谓的裸芯片，它们直接从晶片系统输送给装配过程。这是因为裸芯片不具有可以防止元件受到机械损伤的外壳。

此外，本发明还具有这样一个优点，即元件在从载体膜被传送到真空取料装置上时会自动发生倒转，因此，所述元件的电接头最初位于该元件远离载体膜的一侧，元件被传送到真空取料装置上后，元件带有接头的一侧就会朝向真空取料装置。借此就可用装配头的抓持装置拣取元件，其中，元件接头的定位是传统装配过程中常见的元件接头定位，即元件接头位于元件远离抓持装置的一侧。

由于本发明的传送过程会引起元件的自动倒转，因而可借助单独一个传送步骤将整个晶片的全部元件同时传送到真空取料装置上。此外，由于本发明只需一种较为简单的机械结构即可实现，因此，这种集体式元件传送或集体式元件倒转也可在传统的自动装配机中进行。这一点特别可以简化倒装芯片的进一步处理，因而在提高从晶片到装配头抓持装置的元件传送的可靠性时，不仅能显著改善过程稳定性，还能大幅提高处理速度。

将多个电子元件以集体式传送方式传送到真空取料装置上后，可用装配头的抓持装置依次拣取元件来继续装配过程。被拣取元件通常会被放置在电子电路衬底上由相应的元件连接面规定的安装位置上。

根据权利要求2所述，从真空取料装置上取下载体膜之前，先减小由真空取料装置施加的吸力。其优点在于可以使抓持装置(通常建构为所谓的吸附式抓持器)以简单的方式进行元件拣取。因为成功地使元件从载体膜上脱落后，只需很小的吸力就能将脱落下来的元件固定在真空取料装置上的相应位置上。吸力的减小通过一个气动调节装置以已知方式进行，这个气动调节装置也可有利地在从载体膜上分离元件的过程中提供吸力，这个吸力一方面可以确保元件可靠地从载体膜上脱落，另一方面，这个吸力的强度必须确保能以柔和的方式进行元件传送。因此，如果所用的载体膜由于老化问题原本只能对元件施加较小的粘着力，借助上述方案就可在传送元件的过程中减小吸力。

根据权利要求3所述，通过电磁辐射(例如紫外线、可见光或红外线的电磁辐射)或热辐射的作用减小粘性。在选用相应胶粘剂的情况下，无论是用紫外线(可使胶粘剂材料内的化学键断裂)进行照射，还是用可见光或红外线进行照射，又或者借助红外热辐射，都可使胶粘剂的粘性几乎彻底消失。在此情况下，只需一个很小的吸力就可将元件可靠而柔和地传送到真空取料装置上。

根据权利要求4所述，元件的拣取方式是，当各待拣取元件至少部分从真空取料装置上脱离后，元件抓持装置才与所述元件直接接触。通过使传送头的用作抓持装置的吸管在元件表面上方距离元件表面例如10μm处停止移动，就可实现这一方案。这种通过气隙将单个元件传送到吸管上的准非接触式传送的唯一实现条件是，只需使吸管施加在元件表面的吸力大于真空取料装置施加在元件底面上的气动保持力。当然，可通过装配系统或传送系统的相应的机械控制装置，将元件两侧的负压设定或调节成过程相关最佳值。这种准非接触式元件拣取，即元件的一侧先从真空取料装置上脱落，当这一侧与抓持装置发生机械接触后，元件的另一侧才离开真空取料装置，其优点在于，拣取元件时，无需将抓持装置直接放置在元件上，因而不会使极其敏感的元件受到剧烈的机械冲击。

根据权利要求5所述，借助摄像机检测被真空取料装置拣取的元件的空间位置。这个摄像机(例如行扫描摄像机)在元件上方的预定高度上沿垂直于摄像机纵向的方向进行移动，该摄像机可以通过一次性检验过程测定全部元件的位置和角位置。由于元件可靠地被真空取料装置固定住，因而可通过装配头的一个或多个抓持装置进行精确的元件拣取，而无需对被拣取元件的空间位置进行定期测量。

根据权利要求6所述，将至少一部分元件从真空取料装置传送到其他真空取料装置上。这个其他真空取料装置也具有一个带有多个微孔的平坦吸附面。将元件传送到其他真空取料装置上时，这个其他真空取料装置相对于真空取料装置的定位方式使得真空取料装置的吸附面与其他真空取料装置的吸附面彼此相对布置，且彼此平行。两个真空取料元件之间的元件传送方式是减小真空吸力，与此同时，增大其他真空取料元件的吸力。在此情况下，同样可以柔和的方式在两个真空取料装置之间进行元件传送。

这种实施方式的另一重要之处在于电子元件发生了再次倒转，因此，当装配过程要求电子元件带有电接头的一侧远离相应的元件载体时，这种方法就特别有利。当需要通过引线接合(Wire Bonding)实现接触时，有必要采取这种实施方式。这样就可以简单的方式通过使用另一真空取料装置，在元件不发生倒转或在元件发生两次倒转总共转动360°的情况下，为装配过程输送元件，从而在柔和操作和输送速度方面实现通过对整个晶片系统进行集体式气动传送所能取得的优点。

需要指出的是，通过上述其他真空取料装置还能实现元件的暂存。也就是说，可将整个晶片系统中那些在第一装配计划中尚未得到使用的元件存放在所述其他真空取料装置上，直至这些元件可应用于其他装配计划为止。

根据权利要求7所述，将至少一部分所述元件从真空取料装置传送到其他粘性载体膜上。传送元件时，这个其他粘性载体膜相对于真空取料装置的定位方式，使得所述真空取料装置的吸附面与所述其他粘性载体膜的粘性承载面彼此相对布置，且彼此平行。在此情况下，该其他粘性载体膜就与上述其他取料装置一样，既可使元件发生再次倒转，又可用来暂时存放元件。

根据权利要求8所述，至少交替使用第一真空取料装置和第二真空取料装置。当传送头从第一真空取料装置上拣取元件时，就已经可从另一载体膜上将其他元件传送到第二真空取料装置上。这一方案的优点在于，可在很短的时间内更换装配过程所需的元件，因为第一真空取料装置上的最后一个元件被取走之前，就已经可向第二真空取料装置传送元件。在此情况下，两个真空取料装置之间的互换就只是一个简单的可迅速完成的定位过程，通过这种互换可为装配过程输送不同类型的元件或相同类型的元件。通过这种方式，几乎可以完全消除从载体膜到真空取料装置的元件传送所需的辅助处理时间。

本发明与装置相关的目的通过一种具有独立权利要求9所述特征的用于操作电子元件的装置而达成。本发明的真空取料装置包括：一个真空发生单元和一个吸附元件，所述吸附元件与所述真空发生单元气动耦合，并具有多个通孔和一个平坦的吸附面，其中，产生真空的同时，可使多个电子元件附着在所述平坦的吸附面上。

本发明基于这样一种认识：通过以气动方式将电子元件固定在吸附元件上，就可实现一种特别对于裸芯片而言柔和而高效的操作。优选通过一个与压力变换器相连的气动阀对吸力进行控制，气动阀连接在所述真空发生单元与所述吸附元件之间。在附加使用压力传感器的情况下，也可通过相应的反馈回路对吸力进行调节，借此既可提高过程稳定性，也能实现柔和的元件操作。

根据权利要求10所述，吸附元件用烧结材料制成，并优选建构为烧结板。烧结材料中存在多个与烧结材料致密度相关的且大小和孔隙间距不一的贯通式通道，因此，真空发生单元所产生的负压可被均匀地传递到固定在吸附元件上的电子元件上。使用烧结板的优点在于，通过简单地对烧结板的厚度、孔隙间距和孔隙大小进行选择，就可使吸附元件与相应电子元件的大小达到最佳匹配。如果每个元件均用至少五个吸附孔来固定，就可将电子元件特别可靠、柔和地固定在吸附元件上。

根据权利要求11所述，附加地设置有一个用于局部遮盖所述吸附元件的可移动遮罩。借此可遮住上面不再有元件的那部分吸附面区域，从而减少通过这些外露区域潜入所述真空取料装置的空气量。由于自动装配机的运行成本很大程度上取决于真空发生单元的耗电量，因此，通过这种方式可显著降低运转成本。

根据权利要求12所述，吸附元件划分成不同的分区，这些分区上可分别加载负压。其实现方法是为每个分区配备一个自有气动阀。借此可以有利的方式在不使用活动遮罩的情况下减少潜入的空气，从而达到无需大体积机械元件就可减少空气潜入的目的。在此情况下，各个分区自然是彼此气动分离，因此，通过控制气动阀可为每个分区分别加载负压。

附图说明

下面借助附图所示的优选实施方式对本发明的优点和特征作进一步说明，其中：

图1为一个布置在粘性载体膜上并由多个电子元件构成的晶片系统；

图2a至图2g为一个从粘性载体膜到真空取料装置的集体式元件传送过程，其中，元件倒转180°；

图3a至图3f为一个从粘性载体膜到第二真空取料装置的集体式元件传送过程，其中，那些电子元件总共倒转360°；

图4a和图4b为一个吸附元件的局部遮盖装置，可以减少空气的潜入；

图5a至图5d为一个以电子元件暂存为目的将一部分晶片系统传送到粘性载体膜上的过程；以及

图6a和图6b为一个配有多个抓持装置的装配头以类似于非接触的方式从真空取料装置上拣取元件的过程。

具体实施方式

在此需要说明的是，各附图中相同元件或对应元件在参考符号上的唯一区别就在于第一个数字和/或附加在后面的字母。

图1所示的晶片夹持装置100具有一个环形夹具102，环形夹具102上固定有一个载体膜104。一整个由多个电子元件110构成的晶片系统借助粘着力固定在所述载体膜104上。不具有外壳的电子元件110呈网目状布置在该粘性载体膜104上。在晶片夹持装置100上装载元件110的方式是先将整个圆盘形晶片粘在载体膜104上。将晶片分割成多个电子元件110的方式是借助精密的锯割工具沿彼此垂直的交线对晶片进行锯割，或通过精确的腐蚀过程对晶片进行分割。各个电子元件110的连接触点通常位于所述元件110远离所述载体膜104的一侧上。

图2a至图2g显示的是一个从晶片夹持装置200到真空取料装置220的集体式元件传送过程，此处的电子元件用参考符号210表示。如图2a所示，包括一个夹具202和一个粘性载体膜204的晶片夹持装置200被放置在真空取料装置220上，其中，所述晶片夹持装置200上固定有多个电子元件210。真空取料装置具有外壳221、气动调节阀222和吸附元件223。在此处所示实施例中，吸附元件223是一个用烧结材料制成的平板，这个平板具有大量小型贯通式通道，因此，如果借助真空发生装置225在吸附元件223的上侧施加一个负压，就会产生一个分布在吸附元件223整个表面的负压。

如图2b所示，晶片夹持装置200被放置在真空取料装置220上的方式使得元件210定位于吸附元件223的表面。为能有效地吸住元件210，真空取料装置220和吸附元件223的外尺寸与晶片系统的几何形状相匹配。此处所示的实施例使用的是圆形晶片系统，因此，吸附元件223具有圆片形平板的形状。

为能使电子元件从粘性载体膜204上脱落，在图2c所示的处理步骤中，在所述真空吸附元件220上放置一个加热装置230。所述加热装置230包括一个外壳231和优选多个辐射加热器234。

如图2d所示，加热装置230优选直接放置在载体膜204上面。借此可对载体膜204进行加热，从而大幅减小载体膜204的粘性。加热装置230停留在这个位置上例如为20s，停留时间长度取决于所用的载体膜材料、所用胶粘剂种类和所设定的发热量)，直至电子元件210不再由粘性载体膜204固定，而是由真空取料装置220固定为止。如图2e所示，随后从真空取料装置220上取下加热装置230和上面已经没有电子元件210的晶片夹持装置200。

在此处所示的实施例中，所述电子元件210具有复数个电连接触点，这些电连接触点建构在电子元件的底面上，即建构在电子元件远离载体膜204并朝向吸附元件223的那一侧。用烧结材料制成的吸附元件223的尺寸确定为，每个元件210均由多个，优选为至少五个微型吸附通道固定。通过这种方式，不仅可将所述元件可靠地固定住，还能对电接头起到保护作用。

为能确定各电子元件210在所述晶片夹持装置200上的确切位置，将摄像机240移到已被传送到真空取料装置220上的晶片系统的上方，其中，摄像机240优选具有一个此处未作图示的扫描线传感器。借此可对各个元件210的位置和角位置进行测量。

取下已经没有电子元件210的晶片夹持装置200后，将真空取料装置220施加的负压降低到一个确定的最小值。所选的这个最小值必须确保，各个元件210在装配系统(整个元件操作装置可整合在这个装配系统中)的工作过程中，不会受振动和气流影响而滑落。

在所述摄像机240对元件210进行位置测量的过程中或在此之后，对所获得的位置坐标进行存储，一个装配头250依次拣取各个元件时，这些位置坐标可以用作参考因素。所述装配头250具有一个外壳251和复数个建构为吸附式抓持器的抓持装置252。所述装配头250拣取元件后，以已知的方式将所述电子元件210放置在电子电路衬底上。

上文所述的取下已经没有电子元件210的晶片夹持装置200后将吸附力减小的方案的优点在于，可以减小所述吸附式抓持器的抓持装置252拣取电子元件的难度。此处只需确保一点，即，吸附式抓持器所施加的吸力必须大于真空取料装置220所施加的保持力。

需要指出的是，所述元件210的电连接结构布置该元件远离载体膜204的那一侧，所述元件210经过以所述真空取料装置220为目的地的集体式传送过程后有效地发生倒转。这可以理解为，所述元件210被真空取料装置220所固定，且其固定方式使得所述电连接结构位于所述元件210朝向吸附元件223的那一侧。为能借助传统装配系统和装配头250以已知方式将电子元件210放置在电子电路衬底的预定连接面上，必须进行这种倒转。

对所述元件进行集体式传送的优点是，可在较少的几个处理步骤内将整个晶片系统中的全部电子元件210传送到一个适当的位置上，实施进一步的装配工作。在这个位置上，所述元件210的电连接结构位于该元件远离装配头250的抓持装置252的那一侧。在所述晶片系统直径为200mm、元件边长为0.5mm×0.5mm的情况下，最多可在短短几秒钟内将多达120000个元件传送到一个适当的位置上，实施进一步的装配工作。因此，集体式元件传送的优点就在于可以不耽误时间为装配过程输送建构为倒装芯片的元件。

与基于顶料针的传统分离技术相比，当需要以较快的速度将体积和厚度都极小的元件安装到元件载体上时，所述的这种对倒装芯片电子元件进行集体式操作的方案就特别有优势。用于识别单个物体的射频识别(RFID)电路特别需要这些条件。其中，在配有天线的柔韧胶粘标签上，体积和厚度都尽可能小的倒装芯片通过两个电触点与相应的天线极相接触。上述集体式传送方法还可用于，将无外壳型元件以低成本高效率的方式运用到各种封装的连接结构(焊接框架Lead frames)上，所述封装例如：球栅阵列封装(BGA)、芯片级封装(CSP)、四侧引脚扁平封装(QFP)或薄型小尺寸封装(SOP)。

图3a至图3f显示的是一个分两步将电子元件从晶片夹持装置(此处用参考符号300表示)传送到第一真空取料装置320a、再从第一真空取料装置320a将电子元件传送到第二真空取料装置320b上的过程。晶片夹持装置300与晶片夹持装置200一样也具有夹具302和载体膜304。

这种分两步进行的元件传送开始的处理步骤与图2a至图2e所示的处理步骤相同。如图3a所示，这些处理步骤实施完毕后，元件310位于第一真空取料装置320a上，第一真空取料装置320a具有外壳321a、调节阀322a和建构为烧结板的吸附元件323a。

如图3b所示，电子元件310被传送到第一真空取料装置320a上后，第一真空取料装置320a发生180°倒转，从而使得元件310被一个负压固定在吸附元件323a的方向朝下的表面上。

如图3c所示，随后将第二真空取料装置320b移动到第一真空取料装置320a，第二真空取料装置320b同样具有外壳321b、调节阀322b和建构为烧结板的吸附元件323b。元件310被夹持在两个吸附元件323a和323b之间。随后减小第一真空取料装置320a所产生的吸力，与此同时，相应增大由第二真空取料装置320b施加的吸力。

如图3d所示，随后移开第一真空取料装置320a，使得全部元件310只由第二真空取料装置320b固定。

如图3e所示，接下来用摄像机340对各个元件310进行精确的位置测量，摄像机340在所述元件310上方预定高度位置上对整个晶片系统进行测量。

如图3f所示，所述元件310的拣取通过装配头350以已知方式进行，该装配头350具一个外壳351和复数个建构为吸附式抓持器的抓持装置352。

通过分两步将上述元件310先后传送到第一真空取料装置320a和第二真空取料装置320b上后，元件310有效地发生两次倒转，从而使得所述元件的连接结构在图3f所示的拣取过程中位于元件310朝向抓持装置352的一侧。因此，从晶片夹持装置300到第二真空取料装置320b的集体式元件传送方法也可应用于无外壳型芯片，这种芯片被放置到电路载体上后，芯片上的连接结构位于芯片远离电路载体的一侧。芯片与元件载体之间的电连接通常通过所谓的引线接合(Wire-Bonding)而实现。为能以所要求的芯片定位将芯片放置在电路载体上，在将芯片传送到第一真空取料装置320a上的过程中使芯片发生初次倒转后，然后还需将芯片继续传送到第二真空取料装置320b上，以便使元件总共发生两次转动，每次转动180°。

需要指出的是，与在预料针的协助下直接从粘性载体膜上拣取元件的方法相比，通过装配头从真空取料装置上拣取元件的方案还有一个非常重要的优点。在直接从一个一般情况下具有弹性的载体膜上拣取元件的过程中，载体膜会在越来越多的元件被取走的情况下发生变形，从而使要求的取料位置发生变化。这意味着，为能实现可靠的取料过程，必须对待拣取元件的位置进行多次测量。而从一个带有无弹性吸附元件的真空取料装置上拣取元件时，待拣取元件的位置在逐步拣取全部元件的过程中保持不变。

图4a和图4b显示的是本发明的一种实施方式，其中设置有一个用于减少潜入空气的可移动遮罩460。只要有一部分元件410被取走，该遮罩460就会移动到此处未显示的真空取料装置的吸附元件423的面前。借此可将由于元件410被取走而露出来的微孔状吸附通道遮盖住。这种方案的优点在于可大幅减少从敞开的吸附通道潜入真空取料装置的空气量。因此，每当装配头(未作图示)取走一部分元件410后，遮罩460就可以移动一步。借此可以显著降低运转成本和产生真空所需的耗电量。

图5a至图5d显示的是将晶片系统的一部分元件510从真空取料装置520传送到晶片夹持装置500上的过程，晶片夹持装置500具有一个夹具502和一个粘性载体膜504。图5a显示的是真空取料装置520的俯视图，其中，在借助图2a至图2f所示的方法传送过来的最初的晶片系统中，已有大量电子元件被取走，因而现在只余下一定量的元件510。

下面将要说明的是如何将这部分余下的元件510转移到晶片夹持装置500上，以便在真空取料装置520上装载其他元件，而无需将余下的元件510扔掉。如图5b和图5c所示，将晶片夹持装置500放置在真空取料装置520的表面，使得被吸附元件523固定住的那些元件510与所述载体膜504具有粘性的底面相接触。元件510一旦粘附在载体膜504上，就通过调节阀522减小由此处未显示的真空发生单元产生的负压，在随后取下晶片夹持装置500时(参见图5d)，这些电子元件510不再附着在真空取料装置520上，而是附着在晶片夹持装置500上。借此可将尚未得到使用的元件510存放在晶片夹持装置500上，以便必要时将其继续用于之后需要实施的装配过程。

需要指出的是，除晶片夹持装置500外，也可用一个第二真空取料装置来存放元件510，其中，从真空取料装置520到第二真空取料装置的元件传送按图3b、3c、3d和3e所示的处理步骤进行。

图6a和图6b显示的是装配头650以特别柔和的方式拣取元件610的过程。这些元件610先由真空取料装置620固定，真空取料装置620与上文所述的真空取料装置一样具有一个外壳621、一个调节阀622和一个吸附元件623。装配头650与上文所述的装配头一样具有一个外壳651和复数个建构为吸附式抓持器的抓持装置652。

如图6a所示，需要用其来拣取一个元件610的相应抓持装置652朝待拣取元件610的方向下降。其中，抓持装置652的下端面在待拣取元件上表面上方预定距离(例如10μm)处停止下降。通过在相关抓持装置652上施加一个负压，可将该元件610从吸附元件623传送到抓持装置652上。其前提条件是，尽管存在气隙，但通过该抓持装置652施加的吸力却大于吸附元件623所施加的吸力。

图6b所示的装配头650的建构为吸附式抓持器的全部抓持装置652均已分别拣取一个元件610。

需要指出的是，由于无需将抓持装置652下降至待拣取元件的上表面，这种以类似于非接触的方式将元件610从真空取料装置620传送到抓持装置652上的方法，可以实现对元件610特别柔和的操作。通过这种方式可以可靠地排除抓持装置652与多数情况下极其脆弱的元件610之间发生剧烈撞击的可能性。如果相关元件在不发生倒转的情况下从吸附元件623被传送到抓持装置652上，就可实现一种彻底的非接触式元件传送。但一般情况下实现的是一种准非接触式元件拣取，即相关元件610的一侧先从吸附元件623上松开，并与抓持装置652的底面发生接触。在此之后，所述元件610的另一侧才从吸附元件623上脱落，从而使相关元件610在不发生倒转的情况下被抓持装置652固定。随后对被拣取元件610的安装以已知方式进行，即将被拣取元件610依次放置在电子电路载体的相应的元件安装位置上。放置元件610时，以已知方式通过切断相应的负压来减小相应抓持装置所施加的吸力。

参考符号表

100    晶片夹持装置

102    夹具

104    载体膜

110    元件

200    晶片夹持装置

202    夹具

204    载体膜

210    元件

220    真空取料装置

221    外壳

222    调节阀

223    吸附元件/烧结板

225    真空发生单元

230    加热装置

231    外壳

234    辐射加热器

240    摄像机

250    装配头

251    外壳

252    抓持装置/吸附式抓持器

302    夹具

304    载体膜

310    元件

320a   第一真空取料装置

321a   外壳

322a   调节阀

323a   吸附元件/烧结板

320b   第二真空取料装置

321b   外壳

322b   调节阀

323b   吸附元件/烧结板

330    加热装置

331    外壳

334    辐射加热器

340    摄像机

350    装配头

351    外壳

352    抓持装置/吸附式抓持器

420    真空取料装置

410    元件

460    遮罩

500    晶片夹持装置

502    夹具

504    载体膜

510    元件

520    真空取料装置

520    第一真空取料装置

521    外壳

522    调节阀

523    吸附元件/烧结板

610    元件

620    真空取料装置

621    外壳

622    调节阀

623    吸附元件/烧结板

650    装配头

651    外壳

652    抓持装置/吸附式抓持器

Claims (12)

1.将电子元件(210)从粘性载体膜(204)传送到传送头(250)上的方法，所述方法具有下列步骤：

将载有所述元件(210)的载体膜(204)传送到真空取料装置(220)上，所述真空取料装置具有一个带有多个微孔的平坦吸附面(223)，其中，所述载体膜(204)载有所述元件(210)的一侧朝向所述吸附面(223)；

在所述真空取料装置(220)上施加一个负压，使所述元件(210)附着在所述吸附面(223)上；

减小所述载体膜(204)的粘性，从而使所述载体膜(204)施加在所述元件(210)上的粘着力小于所述真空取料装置(220)施加在所述元件(210)上的吸力；

从所述真空取料装置(220)上取下所述载体膜(204)，使所述元件(210)留在所述真空取料装置(220)上，以及

通过一具有至少一个元件抓持装置(252)的传送头(250)拣取所述元件(210)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述真空取料装置(220)上取下所述载体膜(204)之前，先减小由所述真空取料装置(220)施加的吸力。

3.根据权利要求1至2中任一项权利要求所述的方法，其中，通过使所述载体膜(204)受到电磁辐射作用来减小其粘性。

4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法，其中，所述元件(610)的拣取方式是，当各待拣取元件(610)至少部分从所述真空取料装置(620)上脱离后，所述元件抓持装置(652)才与所述元件(610)直接接触。

5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法，其中，用所述传送头(250)拣取所述元件(210)之前，先借助一摄像机(240)检测被所述真空取料装置(220)拣取的元件(210)的空间位置。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法，其中，将至少一部分元件(310)从所述真空取料装置(320a)传送到其他真空取料装置(320b)上，

所述其他真空取料装置(320b)具有一个带有多个微孔的平坦吸附面(323b)，

传送元件时，所述其他真空取料装置(320b)相对于所述真空取料装置(320a)的定位方式，使得所述真空取料装置的吸附面(323a)与所述其他真空取料装置的吸附面(323b)彼此相对布置，且彼此平行。

7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法，其中，将至少一部分元件(510)从所述真空取料装置(520)传送到其他粘性载体膜(504)上，传送元件时，所述其他粘性载体膜(504)相对于所述真空取料装置(520)的定位方式，使得所述真空取料装置的吸附面(523)与所述其他粘性载体膜(504)彼此相对布置，且彼此平行。

8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的方法，其中，至少交替使用一个第一真空取料装置和第二真空取料装置，其中，当所述传送头从所述第一真空取料装置上拣取所述元件时，从另一载体膜上将其他元件传送到所述第二真空取料装置上。

9.用于操作电子元件的装置，所述装置在实施根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的方法的过程中特别用作真空取料装置，所述装置包括：

一个真空发生单元(225)；和

一个吸附元件(223)，所述吸附元件与所述真空发生单元(225)气动耦合，并具有多个通孔和一个平坦的吸附面；

其中，产生真空时，可使多个电子元件(210)附着在所述平坦吸附面上。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述吸附元件(223)用烧结材料制成。

11.根据权利要求9至10中任一项权利要求所述的装置，其中，附加地配有一个用于局部遮盖所述吸附元件的可移动遮罩(460)。

12.根据权利要求9至11中任一项权利要求所述的装置，其中，所述吸附元件划分成不同的分区，所述分区上分别加载负压。

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