CN101533759B - 用于将金属涂层涂到晶片上的装置 - Google Patents

Abstract

说明了一种用于将金属涂层涂到晶片上的装置(100)，该装置具有至少一个印刷装置(8，9)和至少一个工件插口(16)。人们希望能够用这种装置获得高的生产率。为此这样设置，即将工件插口(16)布置在旋转台(10)上，所述旋转台可以相对于基座(6)旋转，在该基座上布置印刷装置(8，9)。

Description

用于将金属涂层涂到晶片上的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将金属涂层涂到晶片上的装置，该装置具有至少一个印刷装置和至少一个工件插口。

背景技术

由硅或者其它半导体材料制成的晶片的背侧在许多情况下必须设有金属涂层。在此，该金属涂层应该产生确定的图案，从而适宜地使用用于涂敷金属涂层的印刷装置。

然而由硅或其它半导体材料制成的晶片是非常敏感的，从而在涂敷金属涂层时会多倍地产生比较高的断裂几率。该晶片必须以高精确度输入印刷装置。该高精确度限制了晶片可以运动的速度，并且以此限制了生产率。

发明内容

本发明的任务是实现高生产率。

该任务在开头所述的那种装置中通过在可以相对于基座旋转的旋转台上布置工件插口得到解决，在该基座上布置印刷装置。

以该设计方案可以实现较高的生产率。晶片在旋转台上输送给印刷装置。该旋转台例如可以按节拍运动。因为在工件插口中的晶片可以相对于旋转台以高精确度进行固定并且旋转台相对于印刷装置具有较精确的定位，所以只需要相对于基座以所希望的精度控制旋转台的角度调节。但这也可以在更高的旋转速度中以简单的方式实现。

在此优选的是，旋转台至少在印刷装置的范围内径向地在其于基座上的支承件之外具有轴向平行的支撑件。旋转台例如可以在其边缘区域内支撑在辊子上，该辊子相对于基座位置固定地得到支承。以此，可以将旋转台通过其位于径向内部的支承件较远地伸出，也就是提供较大的表面供使用，在该表面上可以布置工件插口。这使得可以在构造工件插口和其它固定在旋转台上的设备时存在高自由度。该支撑件反作用于在印刷过程中作用到晶片上的力。该晶片在印刷过程中没有偏离涂层机构，从而可以非常精确地将金属涂层涂到晶片上。

工件插口优选地构造成低压-支架。晶片真空固定在该工件插口中。因此避免了通过夹紧或者类似方式引起的机械应力。虽然如此，晶片以必要的可靠性保持在工件插口中。定位得到了简化。可以将晶片简单地放在工件插口中并且精确定位。只要还没有接通低压，这是可以的。然后当到达所希望的位置时，对晶片施加低压并且由此将其保持在精确调节的位置中。

工件插口优选地与至少一个抽吸泵连接，该抽吸泵布置在旋转台上。当旋转台旋转时，该抽吸泵与工件插口一起运动。以此，可以在工件插口和抽吸泵之间设置固定的线路。泄漏的危险保持得很小，并且以此晶片从工件插口中松开的危险也保持得很小。因为旋转台具有较大的径向延伸，所以可以没有问题地安置抽吸泵。该抽吸泵例如可以布置在旋转台的下侧上，并且以此比较靠近工件插口，从而也可以将工件插口和抽吸泵之间的线路保持得很短。

在此优选的是，抽吸泵具有电驱动装置，通过集电环装置向该电驱动装置供给电能。集电环装置例如具有环形导引的布线，该布线包围基座。连续地向该布线供给电能。例如可以构造成电刷、碳刷或者类似机构的滑动触点贴靠在布线上，从而连续地向电驱动装置供给电能，而不取决于旋转台位于哪个旋转角度位置中。

工件插口优选地具有阀门装置，该阀门装置无线地进行控制。该阀门装置例如控制，是否用低压加载工件插口从而固定晶片或者是否断开低压从而释放晶片。因为无线地控制阀门装置，例如通过无线电、通过红外线、通过蓝牙、通过超声波或者通过类似手段控制阀门装置，所以不需要一起旋转的触点，阀门装置通过该触点与中央的控制装置连接。

优选地将至少一个印刷装置构造成移印装置(Tampondruckeinrichtung)。在该移印装置中在印刷时保护晶片。在移印装置中，首先借助于印刷板向刷镀电极供给印刷介质，这里例如供给银泥或者铝泥。然后，该刷镀电极会相对小心地下降到晶片上并且将泥传递到晶片上，从而制成金属涂层。在移印装置中断裂率可以保持得非常小。

移印装置优选地借助于十字滑座布置在基座上。借助于十字滑座可以非常精确地相对于工件插口调节移印装置的位置，并且以此也非常精确地相对于工件插口调节刷镀电极的位置。尤其可以将刷镀电极非常精确地关于旋转台的轴线进行径向定位，从而在晶片上总是在所希望的位置中产生印刷图。

移印装置优选地具有刷镀电极和印刷板，该刷镀电极只可以沿垂直于工件插口的方向运动，该印刷板只可以垂直于刷镀电极的运动方向进行运动。以此，刷镀电极总是只沿一个方向运动，更确切地说，在旋转台的垂直旋转轴线中只是垂直地进行运动。印刷板在这种情况下只是水平运动。由此，刷镀电极的运动路程相对较短，也就是说可以在足够大的运转平稳性的情况下实现比较高的速度，这在比较易碎的晶片材料中是一个显著的优点。

刷镀电极优选地具有受控制的驱动装置。以此，可以在刷镀电极的运动冲程中改变速度。例如可以为了由印刷板容纳泥并且将泥涂到晶片上使刷镀电极较缓慢地运动，而刷镀电极在其运动的其余阶段中较快地运动。由此也可以实现高速度，并且以此实现高生产率。

刮削器优选地与印刷板共同作用，该印刷板由提升驱动装置进行驱动。刮削器例如具有刮刀和刮泥刀。当印刷板朝刷镀电极的方向向前行驶时，刮刀下降，从而刷镀电极只可以容纳位于刮削器的凹槽中的印刷介质。与之相反，当印刷板驶回时，刮刀提升并且刮泥刀下降，并且以此将新的泥施加到印刷板上。

优选地至少一个印刷装置构造成丝网印刷装置(Siebdruckeinrichtung)。当晶片超过一定的尺寸时，例如大于125×125mm时，为了确定的印刷图适宜地使用丝网印刷法。这在更大的印制图中产生表面印制的更好的轮廓清晰度。

工件插口优选地具有多个工件插口位置。例如可以将三个晶片置入工件插口中并且同时进行印刷。以此，实际上在其它方面相同的运动过程中产生三倍的生产率。然后，在随后的丝网印刷过程中可以为这些晶片中的每个晶片设置自己的丝网印刷装置。

优选地为移印装置后置至少一个干燥装置。这样可以在晶片进入另一个印刷装置前将晶片进行干燥。以此，可以通过分开的也可以不同地进行构造的印刷装置产生不同的印刷图，而不用将这些印刷图相互偏移。

附图说明

下面根据优选实施例联系附图对本发明进行描述。其中：

图1是装置的示意性侧视图，在该装置中删去了一些元件；

图2是该装置从另一个视角看的侧视图，在该装置中同样删去了一些元件；以及

图3是该装置的俯视图。

具体实施方式

图1示出了用于将金属涂层涂到没有详细示出的晶片上的装置100。该装置100具有底座1，该底座借助于支脚2支撑在地面上。该支脚2是可调节的，从而可以将底座1进行水平定向。在底座1上布置用于圆形开关盘4的基板3，该圆形开关盘可以通过驱动装置5以预先确定的角度增量进行旋转。

此外，在底座上布置了基座6，在该基座上布置了由十字滑座7支撑的移印装置8。借助于十字滑座7，移印装置8可以以非常高的精度进行定位。此外，在基座6上还布置了三个丝网印刷装置9，在图1和2中分别只能看出其中一个丝网印刷装置。然而，从图3中看到三个丝网印刷装置的布局。

旋转台10由驱动装置5控制地围绕基座6旋转。在旋转台10的下侧上固定地布置多个抽吸泵11。这些抽吸泵11由环形导引的通电导轨12供给电能，滑触头13贴靠在该通电轨道上，该滑触头再与抽吸泵10连接。

旋转台10在其边缘区域中通过支撑件14得到支持，该支撑件在其面对旋转台10的一侧上例如具有辊子15。支撑件14在旋转台10的圆周方面布置在移印装置8或者说丝网印刷装置9的区域内。

工件插口16布置在旋转台10的上侧上，并且通过没有详细示出的线路与抽吸泵11连接。如在图3中可看出，工件插口16具有三个工件插口位置16a，16b，16c，使得工件插口16可以分别同时容纳三个晶片，该晶片随后通过移印装置8也可以同时进行印刷。

移印装置具有刷镀电极17，该刷镀电极通过十字滑座18固定在伺服马达19上。该伺服马达19具有滚珠丝杠传动装置20，借助于该滚珠丝杠传动装置，刷镀电极可以线性地垂直(关于图1的视图)运动。伺服马达19构造成受控制的驱动装置，该驱动装置可以将刷镀电极17在其运动冲程的不同阶段中以不同的速度进行运动。如此例如可以在刷镀电极17靠近工件插口16时使刷镀电极17较缓慢地运动，并且在刷镀电极17已经远离工件插口16预先确定的路程时使刷镀电极较快地运动。

移印装置8具有印刷板21，该印刷板21固定在伺服马达23的驱动装置22上。该印刷板21只能沿水平方向(关于图1的视图)运动，也就是说垂直于刷镀电极的运动方向运动。

可以由线性马达25通过操纵杆26将刮刀24进行上下运动。附加地设置刮泥刀27，可以通过线性马达28使该刮泥刀进行运动。

在转交平台29中布置了夹具对34，用该夹具对可以将晶片从工件插口16中取出并且放在输送带35上。在此，可以通过第一驱动装置30使夹具水平地并且径向于旋转台10运动，通过第二驱动装置31使其水平地并且切向于旋转台10运动，通过第三驱动装置32使其垂直运动，从而将驱动装置32构造成提升驱动装置。此外，设置旋转装置或者回转装置33，用该旋转装置或者回转装置可以改变晶片的定向。

出于总览的原因，在图1和2中分别只示出了一个丝网印刷装置9。然而从图3中获知，设置了三个丝网印刷装置9，其中每个丝网印刷装置9作用在三个晶片中的一个晶片上，这些晶片容纳在工件插口16中。

在图1和2中也分别只示出了两个工件插口16。实际上存在大量的工件插口16，这些工件插口统一地分布在旋转台10的圆周上，如从图3中看到的那样。

装置100如下进行工作：

在供料区域36内，分别将三个晶片同时置入工件插口16中。这可以手动地实现或者借助于没有详细示出的自动装备装置自动地实现。一旦晶片以必要的精度定位在工件插口16中，就施加借助于抽吸泵11产生的低压。通过没有详细示出的阀门控制抽吸压力，该阀门通过无线电触发或者以其它方式无线地触发。一旦在晶片上施加低压，就将该晶片牢固地保持在工件插口16中，从而可以进行后面的印刷过程。

一旦装备有三个晶片的工件插口16到达移印装置8，印刷板21就驶到刷镀电极17下面。该印刷板21事先用泥进行涂层，该泥通过刮刀24刮去。该刮泥过程在印刷板21进给运动中实现。

然后，刷镀电极17下降到印刷板21上，由此将颜料或者泥传递到刷镀电极17上。然后再次提升该刷镀电极17并且将印刷板21驶回到图1和2中示出的位置中。在印刷板21往回运动时，通过刮泥刀27用新的泥将该印刷板进行涂层。然后该刷镀电极17就下降到工件插口16上，并且将泥传递到保持在那里的晶片上。当刷镀电极随后从晶片上提起时，印刷过程在原则上就结束了。驱动装置19可以将刷镀电极17以较高的速度进行运动。然而，在确定的运动阶段中，刷镀电极17以较低的速度进行运动，即在靠近印刷板21和从印刷板21上提升时以及在靠近工件插口16和从工件插口16上提升时。

在移印装置8中印刷后，将晶片在干燥区域37中进行干燥。例如使用热空气或者红外线来进行干燥。

然后就可以在需要时，给分别在丝网印刷装置9中的三个晶片中的每个晶片设置另一个金属泥涂层。如此完成印刷的晶片然后在转交平台29中转交到输送带35上，借助于输送带可以在需要时将晶片输向另一个干燥装置。

可以在丝网印刷装置9和转交平台29之间以没有详细示出的方式再设置光学的或者其它的监控系统用于检测印刷图的位置和质量或者用于检测污染。在转交平台29和供料区域36之间也可以设置监控系统，从而检测工件插口16是否是空的以及是否没有被污染。

Claims (12)

1.用于将金属涂层涂到晶片上的装置，该装置具有至少一个印刷装置和至少一个工件插口，其特征在于，所述工件插口(16)布置在旋转台(10)上，该旋转台可相对于基座(6)旋转，在该基座上布置了印刷装置(8，9)，所述工件插口(16)具有多个工件插口位置(16a，16b，16c)。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工件插口(16)是低压-支架。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述工件插口(16)与至少一个抽吸泵(11)连接，该抽吸泵布置在旋转台(10)上。

4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，所述抽吸泵(11)具有电驱动装置，通过集电环装置(12，13)向该电驱动装置供给电能。

5.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述工件插口(16)具有无线控制的阀门装置。

6.按权利要求1所述的装置，其特征在于，将至少一个印刷装置构造成移印装置(8)。

7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述移印装置(8)借助于十字滑座(7)布置在基座(6)上。

8.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述移印装置(8)具有刷镀电极(17)和印刷板(21)，所述刷镀电极只能沿垂直于工件插口(16)的方向运动，所述印刷板只能垂直于刷镀电极(17)的运动方向进行运动。

9.按权利要求8所述的装置，其特征在于，所述刷镀电极(17)具有受控制的驱动装置(19)。

10.按权利要求8所述的装置，其特征在于，刮削器(24，27)与所述印刷板(21)共同作用，所述印刷板由提升驱动装置(25，28)进行驱动。

11.按权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个印刷装置构造成丝网印刷装置(9)。

12.按权利要求1所述的装置，其特征在于，为所述移印装置(8)后置至少一个干燥装置(37)。

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