CN108198776B - 具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机 - Google Patents

具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机 Download PDF

Info

Publication number
CN108198776B
CN108198776B CN201711248059.2A CN201711248059A CN108198776B CN 108198776 B CN108198776 B CN 108198776B CN 201711248059 A CN201711248059 A CN 201711248059A CN 108198776 B CN108198776 B CN 108198776B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carrier
assembly
region
mounting
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711248059.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108198776A (zh
Inventor
麦斯勒·克利斯汀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASMPT GmbH and Co KG
Original Assignee
ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASM Assembly Systems GmbH and Co KG filed Critical ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Publication of CN108198776A publication Critical patent/CN108198776A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108198776B publication Critical patent/CN108198776B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67121—Apparatus for making assemblies not otherwise provided for, e.g. package constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67712—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrate being handled substantially vertically
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrates to be conveyed not being semiconductor wafers or large planar substrates, e.g. chips, lead frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • H01L21/67781—Batch transfer of wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75753—Means for optical alignment, e.g. sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8112—Aligning
    • H01L2224/81148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
    • H01L2224/81149—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the lower part of the bonding apparatus, i.e. holding means for the bodies to be connected, e.g. XY table

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机，该装配机具有：机架；用来提供晶片的供应装置，该晶片具有许多芯片，供应装置设置在机架上；还包含设置在机架上的移动装置；平面‑定位系统，其具有设置在机架上的静止部件和可活动部件；及设置在可活动部件上的装配头，其用来从提供的晶片上提取芯片并且在装配区域之内将提取的芯片定位在容纳的载体的预定义的装配位置上；及容纳待装配的载体的载体‑容纳装置，载体‑容纳装置机械地耦合到移动装置上，载体‑容纳装置借助移动装置平行于预定的XY‑平面移动，XY‑平面通过X‑方向和Y‑方向撑开，X‑方向垂直于Y‑方向，载体‑容纳装置具有至少一个一体的支承元件，所述待装配的载体能够平放在该一体的支承元件上。

Description

具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机
技术领域
本发明涉及制造电子元件这一技术领域。本发明尤其涉及一种装配机，并且涉及一种在制造电子元件的范畴内操纵无壳体芯片的方法，这些电子元件具有至少一个包装在壳体中的芯片以及合适的电连接触点，经包装的芯片能够借助该连接触点实现电接触。
背景技术
在制造有壳体的电子元件时，将无壳体的（半导体）芯片（所谓的”裸芯片“）装配在载体上。在所谓的“嵌入式晶圆级封装”（eWLP）的范畴内，每个包装（Package）的一个或多个芯片以主动侧朝下安放在位于载体上的粘贴薄膜上。随后，多个经安放的芯片借助塑料材料浇铸，其随后是壳体。整个铸造产品随后在高压下烘烤，并随后从载体或粘贴薄膜松脱。这些芯片在随后的工艺步骤中接触，必要时还电连接，并且放置用作电连接触点的焊球。结束时，将整个进一步加工的铸造产品锯成单个的元件，或者以其它方式弄碎。
直观地表达是，eWLP是用于集成电路的壳体结构形式，其中电连接触点在由芯片和铸造材料人工制成的晶片上产生。因此要执行所有所需的加工步骤，以便在人造晶片上形成壳体。相对于传统的壳体技术（在此应用了所谓的”引线键合“），这一点允许以尤其低的制造成本制造非常小且平整的壳体，其具有优良的电特性和热特性。借助该技术，能够制造例如用作球阵列分装（BGA）的元件。
另一在微电子中已知的集成方案是制造所谓的系统级分装（SiP）模块。在SiP工艺中，被动的和主动的元件以及其它部件由多个（半导体）芯片制成，并且该芯片随后借助装配工艺安放在载体上，其中该载体例如能够是环氧树脂-电路板材料、粘贴薄膜或金属薄膜。随后借助已知的安装和连接技术将安放的芯片集中在壳体中，其通常称为IC-封装。单个芯片之间的所需电连接能够例如借助键合实现，其中其它连接原理（例如在芯片的侧面边缘上的导电薄层或内层连接）也是可行的。
在eWLP工艺的范畴内或在制造SIP模块时，典型地借助与已知的表面贴装技术相比（修正）的装配机来操纵还无壳体的芯片。这种装配机具有装配头，芯片借助它定位在各载体的预定义的装配位置上。在此，对装配的位置精度要求尤其高。目前对eWLP工艺和SIP模块的制造来说，都要求15µm/3σ或更高的定位精度或装配精度，其中σ（sigma）是装配精度的标准偏差。由于电子元件越来越微型化，所以未来会对装配精度提出更高要求。
本发明的目的是，说明一种装配机以及一种给载体装配无壳体的半导体芯片的方法，因此在保持较高装配精度的同时也能够应用较大的载体。
发明内容
此目的通过独立权利要求的内容得以实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例。
根据本发明的第一方面，描述了一种给载体装配无壳体芯片的装配机，其尤其可用来制造电子元件，这些电子元件分别具有至少一个位于壳体中的芯片，该壳体尤其具有硬化的铸造材料。描述的装配机包括（a）机架；（b）供应装置，其用来提供晶片，所述晶片具有许多芯片，其中供应装置设置在机架上；（c）移动装置，其设置在机架上；（d）平面-定位系统，其具有设置在机架上的静止部件和可活动部件；（e）设置在可活动部件上的装配头，其用来从提供的晶片上提取芯片，并且在装配区域之内将提取的芯片定位在该容纳的载体的预定义的装配位置上；以及（f）载体-容纳装置，其用来容纳待装配的载体。载体-容纳装置机械地耦合到移动装置上，并且载体-容纳装置能够借助移动装置平行于预定的XY-平面移动，该XY-平面通过X-方向和Y-方向撑开。载体-容纳装置具有一体的支承元件，其是载体-容纳装置的至少一个上方部件，其中待装配的载体能够平放在该一体的支承元件上。
根据本发明的第二方面，描述了一种方法，其尤其能够借助根据本发明第一方面装配机给载体装配无壳体芯片。所述方法至少具有以下步骤，它们优选分别根据时间顺序依次执行：（a）借助供应装置提供晶片，所述晶片具有多个芯片；（b）将载体平放且固定在载体-容纳装置的一体的支承元件的上侧上；（c）借助装配头给载体的第一区域装配芯片；（d）借助移动装置平行于预定的XY-平面移动载体-容纳装置，该XY-平面通过X-方向和Y-方向撑开；以及（e）借助装配头给载体的另一区域装配芯片。在此，在一体的支承元件的上侧上，载体第一区域的装配和另一区域的装配之间的时间间距保持不变。
所述装配机以及所述方法是以下面的知识为基础：通过载体-容纳装置的移动，能够将设置在载体-容纳装置上的载体的装配介质的不同区域带到装配机的装配区域中，而不必在此期间将载体从载体-容纳装置上松开。因此也能够以较高的装配精度装配较大的载体。
还可考虑的是，只将载体推到载体-容纳装置上，以便将待装配的载体的相互不同的区域（必要时还具有一定的空间重合）带到定位系统的装配区域中并且在该处装配芯片。
在常规的装配机中，对于较大的载体来，必须将该载体推到载体-容纳装置上。在此必须松开载体的固定，并且在移动载体之后重新固定。在此，载体可能会出现机械固定。在电子零件制造领域，不允许芯片不再配合精确地定位在载体上。在根据本发明的装配机中不会出现这些问题。
下面描述了其它的实施例以及相关的优点。
X-方向、Y-方向和z-方向优选相互垂直。这些轴线X、Y和/或Z能够相当于笛卡尔坐标系统的坐标轴。
如果提到X-方向、Y-方向或z-方向，则优选是指在笛卡尔坐标系统的各坐标轴上延伸的或与各坐标轴平行的方向。
应指出，在此文献中概念“设置”指，装配机的第一部件能够直接或间接地设置在装配机的第二部件上。直接的“设置”能够包括可松脱的固定或不可松脱的固定，其中可松脱的固定也能够指，这两个相关的部件只有在松开至少一个永久的固定器件（例如螺钉或铆钉）之后才能相互分开。“设置”还能够指，相关的部件设置得相互相对静止或者备选地也可移动。这相应地适用于”耦合“这一概念。
应指出，在此文献中概念“电子元件”尤其指有壳体的电子元件，其具有（a）芯片、（b）包围着芯片的壳体以及（c）用于芯片的合适的电连接触点。“电子元件”可例如是用于表面安装的元件，其典型地称为表面贴装装置（SMD）元件。与此相反，在此文献中“芯片”这一概念尤其指无壳体的半导体小板（裸芯片），其以已知的方式通过分开半导体晶片而产生。
一体的支承元件优选这样构成，即能够平整地摆放待装配的载体。这并不意味着，载体的整个下侧都必须平整地摆放。尽管如此，通过将待装配的载体相应大面积地平放在一体的支承元件上，能够在装配多个芯片的过程中避免待装配的载体相对于单体支承元件的变形。只要确保待装配的载体足够平整地固定在单体支承元件上，则这一点是无论如何都是适用的。通过消除或至少在很大程度上减少待装配的载体的空间延迟，能够确保尤其高的装配精度。
根据实施例，装配头能够具有多个拾取装置，用来暂时地分别容纳芯片。应用所谓的多体-装配头的优点是，在非常短的时间内由装配头从供应装置拾取多个芯片，然后将多个芯片共同输送至装配位置，并且能够在该处定位在载体的预先设定的装配位置上。与只具有单体-装配头的装配机相比，以这种方式明显提高了该描述的装配机的装配效率。
所用的载体能够是优选金属的承载板或金属的框架，在该载体上设置或插有装配介质。装配介质优选是单侧或双侧的粘贴薄膜。
载体-容纳装置尤其能够借助移动装置至少沿着X-方向移动。
该移动装置可构造成直线驱动装置。移动装置优选具有心轴驱动器、两个轨道和心轴。载体能够通过移动装置借助心轴沿着轨道在X-方向移动，该心轴通过心轴驱动器驱动。
根据本发明的实施例，与装配机的装配区域相比，该一体的支承元件在X-方向上具有更大的伸展性。与的装配区域相比，该一体的支承元件尤其在X-方向上具有至少大n倍的伸展性，其中n能够大于1.2，尤其大于1.5，还尤其大于2，更尤其大于2.5，优选大于3。
与装配机的装配区域相比，该一体的支承元件尤其能够在X-方向和Y-方向上具有更大的伸展性。与的装配区域相比，该一体的支承元件尤其在X-方向上具有至少大n倍的伸展性，其中n能够大于1.2，尤其大于1.5，还尤其大于2，更尤其大于2.5，优选大于3。备选的或组合的是，与的装配区域相比，该一体的支承元件尤其在Y-方向上具有至少大m倍的伸展性，其中m能够大于1.2，尤其大于1.5，还尤其大于2，更尤其大于2.5，优选大于3。
尤其在制造eWLP和SIP模块时，所述的实施例能够有效地给相对大面积的载体装配大量的芯片。
装配介质的整个表面或单体支承元件的相应表面能够配备一个或多个区域，装配是在所述区域中进行的。装配介质的这些区域与装配机的“装配区域”是不同的。当然，装配介质的这个或多个区域在其伸展性方面是根据装配机的装配区域的伸展性进行划分的。装配介质（其例如沿Y-方向具有与定位系统的装配区域一样的伸展性，但沿X-方向的伸展性是装配机的装配区域的两倍大）的表面能够划分为两个沿X-方向依次设置的区域，即装配介质的第一区域和装配介质的第二区域，装配是在所述区域中进行的。那么，首先在装配介质的第一区域中进行装配。在此，通过移动装置来移动载体-容纳装置，首先使装配介质的第一区域与装配机的装配区域在空间上一致。一旦装配介质的第一区域已被装配，则通过移动装置使装配介质的第二区域与装配机的装配区域在空间上一致并且能够进行装配。载体以及装配介质越大，则为装配介质定义的区域越大。那么通过移动载体-容纳装置，优选根据它的空间布局，将装配介质的多个尤其依次设置的待装配的区域带到装配机的装配区域中并且进行装配。
根据实施例，载体-容纳装置尤其能够借助移动装置至少沿着X-方向移动。因此，借助移动装置能够该一体的支承元件沿着X-方向移动，并且能够将装配介质的依次设置的待装配的区域依次带到装配机的装配区域中并且进行装配，与装配机的装配区域相比，该一体的支承元件在X-方向上具有更大的伸展性。
根据本发明的另一实施例，装配机具有抬升装置，其耦合到机架上并且这样配置，即一体的支承元件相对于机架沿着z-方向移动，其中z-方向垂直于XY-平面。
借助描述的抬升装置，也能够为待装配的载体的不同厚度确保各装配平面的统一的高度位置，这同样有助于实现高的装配精度。在偶尔需要借助设置在单体支承元件的表面上的标记对装配机进行校准时，这一点也适用，其中一体的支承元件能够通过抬升装置抬高或降低。因此能够以尤其高的精度来执行装配机的校正，这也在随后给载体装配芯片时将装配精度提高到尤其高的程度。
根据本发明的另一实施例，静止的部件是静止的承载轨道，装配头能够借助该承载轨道沿着Y-方向移动，可活动部件是可移动的承载板，装配头设置在此承载板上，其中表面定位系统还具有可在承载轨道上移动的承载臂，可移动的承载板能够沿着该承载臂在X-方向上移动。
因此能够以有利的方式定义出表面定位系统的明确的装配区域，并且能够将芯片位置精确地设置在装配介质上。
根据本发明的另一实施例，装配机具有输送装置，用来沿着输送方向（优选沿着X-方向）将载体输送到一体的支承元件的上侧上。
通过输送装置，将载体输送至一体的支承元件，并且能够将载体存放在一体的支承元件上。因此，具有装配介质的载体能够（部分地）输送至表面定位系统的装配区域中。
根据本发明的另一实施例，一体的支承元件具有气动接口，负压能够借助所述接口施加到载体的下表面上。通过借助负压实现的固定，载体能够以非常高的精度并且无内部延迟地保持在一体的支承元件的预定位置上，并因此也能够保持在装配机内部的预定位置上。
直观地表达是，待装配的载体通过气动接口吸在载体-容纳装置或一体的支承元件上。只要载体的表面（其抵靠在气动接口上）用足够的负压加载，则能够以可靠的方式阻止载体的不小心滑动。与借助已知的夹持机制来可松脱地固定载体（用于待用有壳体的电子元件装配的电路板）相比，待用无壳体芯片装配的载体的所述气动固定具有很大的优势，即它的温度稳定性明显更高。原因在于，已知的夹持机制的不同部件具有不同的几何形状并因此经历不同的热伸展，所以在温度变化时同时也会改变夹持的方式和方法。因此在已知的夹持过程中典型的是，待用芯片装配的载体的至少一部分的位置会在装配机的内部移动。
除了已提到的温度稳定性以外，描述的气动固定与常规的夹持相比是有优势的，即在适当构造载体-容纳装置时，能够以简单的方式将载体平整地固定在载体-容纳装置的上侧或一体的支承元件上。因此能够可靠地阻止载体的局部区域朝上或远离单体支承元件的不期望的拱起。在此上下文中需注意，在进行侧面夹持（其典型地用于待装配的电路板）时，各电路板可能会出现折弯。因此虽然能够以已知的方式通过合适的支撑销钉阻止载体的朝下弯曲，但其实只需通过气动地固定（如此处所示的一样）待用无壳体芯片装配的载体，就能以简单的方式阻止不期望的朝上弯曲，因为载体的上侧为了装配必须能够自由使用。
直观地表达是，所述的载体-容纳装置连同其气动接口是真空-固定工具，待装配的载体能够借助它固定在装配机的内部。在此，能够将载体的表面精确地带到装配机的平面的高度上，芯片能够以最佳的方式并且尤其以最高的装配精度定位在此平面上。
根据实施例，气动接口能够具有凹槽，其能够加载由负压-生成单元产生的负压。负压-生成单元在此能够是这样的单元，即其相对于描述的装配机而言是外部单元并且能够只气动地与载体-容纳装置耦合。但负压-生成单元也能够配属于描述的装配机。尤其在后一种情况下，描述的负压-生成单元例如出于协同原因也可用来产生负压，其以已知的方式用来在装配头的所谓吸管上暂时拾取芯片。
利用凹槽将负压传递到载体表面上，其优点是，不仅仅是点状地施加该低压，而是能够沿着直线施加。在此，凹槽的形状和/或长度能够与待用芯片装配的载体的尺寸和/或机械特性相匹配。
描述的凹槽也能够具有多个凹槽部段，它们在一个分叉点或在多个分叉点上相互连接。此外，描述的凹槽的至少一个部段能够是环绕的凹槽，其优选围绕着载体-容纳装置的表面的中点或围绕着固定于载体-容纳装置上的载体的中点。因此，低压能够以基本对称的方式施加到待装配的载体的下表面上。通过这一点，使待装配的载体由于低压不会张紧或只以可忽略的方式机械地张紧。这一点也明显有助于提高装配精度。
在根据本发明的装配机的此处所述的实施例中，为了固定载体，移动装置与气动接口的共同作用在技术上是有利的。因为通过移动装置能够移动载体-容纳装置自身，并且不必将载体推到载体-容纳装置上，以便将待装配的载体的相互不同的区域（必要时还具有一定的空间重合）带到定位系统的装配区域中并且在该处装配芯片。不必（多次连续地）松开气动的固定，并且不必通过气动接口费力地重新吸住待装配的载体。因为载体能够通过气动接口加载足够的负压，所以能够以可靠的方式在整个装配过程期间避免载体的不小心滑脱。
根据本发明的另一实施例，装配机还具有调温装置其在热量方面与一体的支承元件耦合，并且其设计得使一体的支承元件至少几乎保持在恒定的温度上。
调温装置能够主动地或被动地使一体的支承元件的温度保持稳定，并因此还使气动地固定在单体支承元件上的载体的温度稳定。被动的温度稳定能够以简单的方式实现，即具有预定温度的气态或液态的热交换介质流经一个通道，该通道设置在一体的支承元件中，但至少设置在载体-容纳装置中。主动的温度稳定还额外地具有从温度传感器至调温装置的控制单元的温度-反向耦合，因此总是能够调节热交换介质的温度和/或体积流，使得一体的支承元件的至少一部分处于恒定且优选预先设定的温度上，该部分在热量方面与待装配的载体耦合。
为了精确地维持载体在装配机内部的位置，尤其对于前面描述的“晶圆级封装“（eWLP）以及系统封闭（SiP）模块制造工艺来说，稳定待装配的载体的温度是很重要的，因为与具有SMD元件的电路板装配（其通常持续时间小于1分钟）相比，在给载体装配来自晶片的芯片时在待加工的芯片数量明显更大时，装配时间明显更长。给载体装配无壳体芯片的装配时间通常在1小时和几个小时之间。其结果是，装配机和/或待装配的载体的所有时间变化（还很小）直接影响着装配精度。
调温装置根据另一实施例能够如此设计，即冷却载体-容纳装置以及尤其一体的支承元件，使得它们的温度能够比载体-容纳装置的直接的环境温度低至少2 Kelvin、尤其低至少4 Kelvin、进一步地尤其低至少7 Kelvin。因此能够确保，装配机的部件的废热不会自动地提高载体的温度，该废热会在装配机的保护罩下方的空间区域中引起不期望的且不可避免的温度上升。通过适当地调节调温装置，能够使载体在装配期间的温度至少几乎等于装配机的环境温度。这一点在实践中指，载体在导入装配机中时并且在从装配机中导出时不会经历温度变化，或只经历可忽略的温度变化。这种温度上升引起的效果是，载体的空间尺寸在装配进程中可能会由于热膨胀而变化，并且相应降低装配精度。
此外，一体的支承元件的纵向-热膨胀系数在20°C时能够小于10*10-6/K，优选小于5*10-6/K，更优选小于2*10-6/K。
为了即使在波动的环境温度下也能确保载体位置准确地固定在描述的装配机内，一体的支承元件只需这样构成，即其几何形状只具有非常小的温度依赖性。这一点能够例如通过应用合适的材料（例如殷钢合金）来实现，其由约64%的铁和36%的镍构成并且以已知的方式具有非常小的热膨胀系数。
根据本发明的实施例，一体的支承元件能够具有至少两个标记，其在光学上可识别并且尤其设置在一体的支承元件的上侧上的空间区域之外，该空间区域设置得用来容纳待装配的载体。
借助至少一个这样的标记，通过适当地光学测量，能够以高的精度确定经装配的芯片相对于该标记的位置。只要准确地了解了相关标记在描述的装配机内的位置，则能够准确地查明经装配的芯片在装配机的坐标系统内的实际位置。此外，只要准确地了解了在此期间至少局部装配的载体在装配机的坐标系统内的位置，则也能够以更高的精度查明经装配的芯片在载体的坐标系统内的实际位置。如果在进行这样的位置测量时查明了实际的装配位置和预先设定装配位置之间的一定的空间偏置，则能够在随后的装配过程中通过适当地控制装配头的运动至少几乎平衡这种偏置。
在安装载体-容纳装置或载体-容纳装置的相应部件（这些标记位于这些部件上）之前，能够借助非常精确的光学测量器测量可光学识别的标记的准确位置。以这种方式，能够以尤其高的精度对装配位置执行上述光学测量。
将这两个标记在空间上设置在一个区域（该区域用来在装配机运转时拾取载体）之外，其优点是，在载体装配期间也能测量这些标记（的位置）。因此在装配过程中（如上面描述的一样，其可能持续1至2小时）还能够光学地准确辨识出装配位置，并且确保持续的装配精度。
一体的支承元件能够具有至少两个第一标记，其在光学上可识别并且尤其设置在一体的支承元件的上侧上的空间区域之外，该空间区域设置得用来容纳待装配的载体，其中这两个第一标记沿X-方向设置。
一体的支承元件能够具有至少两个第二标记，其在光学上可识别并且尤其设置在一体的支承元件的上侧上的空间区域之外，该空间区域设置得用来容纳待装配的载体，其中这两个第二标记沿Y-方向设置。
根据本发明的另一实施例，装配机还具有设置在装配头上的照相机。平面-定位系统能够借助由照相机探测到的有关至少一个上述标记的信息进行校准。装配机尤其还能够具有校准装置，其中平面-定位系统能够通过校准装置校准，其接收和评估由由照相机探测到的有关至少一个上述标记的信息。
如同上面描述的一样，只要装配机具有设置在机架上的（平面）定位系统，并且借助此定位系统不仅能够定位装配头，还能够定位照相机；然后能够通过光学测量各标记对，识别出定位系统的不同部件的可能存在的或在装配过程中产生的空间延迟。这种空间延迟尤其能够通过定位系统的单个部件的温度波动产生。
直观地表达是，在定位系统的至少单个部件延迟时，该定位系统的坐标系统会扭曲。通过光学地测量相应看作是静止的标记的位置，能够确定该延迟，并且在进一步装配载体时通过定位系统的适当操纵来平衡该延迟。因此尤其在应用用来确定该扭曲的双线性模块时，能够实现非常高且在时间上稳定的装配精度。
根据本发明的另一实施例，装配机还具有，（a）用来提供另一晶片的另一供应装置，该晶片同样具有许多芯片；以及（b）另一装配头，其用来从提供的另外的晶片上提取芯片并且将提取的芯片定位在载体的预定义的装配位置上。
根据本发明的另一实施例，该芯片是无壳体芯片。
根据本发明的装配机能够以有利的方式尤其用于所谓的“晶圆级封装”（eWLP）工艺，其中将无壳体的（半导体）芯片（所谓的“裸芯片”从晶片上取下并且装配到载体上。因为晶片的制造工艺和加工工艺在近年来得到了改进，并且在未来还会进一步改进，所以如今对于eWLP技术来说已经应用了直径约为300mm的大型晶片。未来至少为硅预测加工直径例如为450mm的直径。这意味着，待装配的载体也相应地变大，因此装配机的装配区域通常小于装配机载体的装配面。因此这是尤其有利的，因为在这种方法中通常使用较大的载体。
根据本发明的另一实施例描述了一种方法，其借助一体的支承元件执行，该支承元件具有至少两个第二标记，其在载体-容纳装置移动之前能够由设置在装配头上的照相机以光学方式识别并且设置在载体-容纳装置的上侧上，其中这两个第二标记沿Y-方向设置在载体-容纳装置的前方区域中。此外，一体的支承元件还具有至少两个另外的第二标记，它们在移动之后能够由照相机以光学方式识别并且同样设置在载体-容纳装置的上侧上，其中这两个另外的第二标记沿Y-方向设置在载体-容纳装置的后方区域中。所述方法还包括：借助所述照相机探测第二标记和/或另外的第二标记；以及在由照相机探测到的第二标记和/或另外的第二标记的空间位置的基础上对平面-定位系统进行校准。
因此，能够借助照相机探测第二标记和/或另外的第二标记，并且在由此提供的额外信息的基础上，即在由照相机探测到的第二标记和/或另外的第二标记的空间位置的基础上更精确地对平面-定位系统进行校准。
在此上下文中，载体-容纳装置的前方区域或载体-容纳装置的后方区域与所述第一区域或所述另外区域是不同的，所述第一区域或所述另外区域装配有芯片。因此，在载体-容纳装置的前方区域中或在载体-容纳装置的后方区域中正好未装配芯片，因此能够借助照相机识别第二标记并随后进行校准，并且这些标记不会被载体或装配介质遮盖。
载体-容纳装置的”前方“区域或载体-容纳装置的”后方“区域的空间布局优选是相对于位移方向（其优选是X-方向）来理解的。与所述另外区域相比，尤其第一区域也能够在载体上设置更”前“。因此，（i）载体-容纳装置的前方区域、（ii）第一区域、（iii）第二区域和（iv）载体-容纳装置的后方区域以此顺序沿着位移方向布置。
根据本发明的另一实施例，该方法还具有，借助装配头继续给第一区域装配芯片，在校准平面-定位系统之前对第一区域进行装配；以及在校准平面-定位系统之后继续进行装配。
换言之，在装配第一区域时在校准平面-定位系统之前，未完全装配第一区域。随后将载体-容纳装置推入所述另外区域中，然后借助照相机探测所述另外的第二标记，再进行校准。在校准平面-定位系统之后，将载体-容纳装置推回第一区域中。随后继续对第一区域进行装配。
在继续对第一区域进行装配之后，其中在继续装配时第一区域并未完全装配好，进一步移动载体-容纳装置，然后借助照相机进一步探测所述另外的第二标记，再进行进一步的校准。在进一步校准平面-定位系统之后，将载体-容纳装置推回第一区域中。随后进一步继续对第一区域进行装配。
通过借助照相机进一步探测（即重新探测）所述另外的第二标记，能够如下进一步改善平面-定位系统的校准，即能够以尤其高的精度确定定位系统在此期间出现的延迟，并且能够通过另外的校准来平衡。
所示的过程包括：载体-容纳装置的移动、借助照相机探测另外的第二标记、随后的校准、将载体-容纳装置推回第一区域中以及继续装配第一区域，该过程能够以任意的节拍（即以任意的频率）在第一区域的装配期间实施。此过程执行得越频繁，则装配能够越精确。尤其此过程执行得越频繁，则能够以更高的安全性确定，定位系统是否再次延迟，并且必要时通过校准来平衡。
尤其该节拍能够与表面定位系统的精度相匹配，尤其能够与表面定位系统的延迟出现的速度和/或强度相匹配。表面定位系统延迟出现的速度和/或强度越大，则该过程的节拍应选择得越高。所示的过程包括：移动到另外区域中、借助照相机探测另外的第二标记、随后的校准、将载体-容纳装置推回第一区域中以及继续装配第一区域，在这种情况下应该以更大的频率在特定的时间间隔内执行此过程。为此，尤其能够在准备阶段执行参考测量，以确定表面定位系统出现延迟的可能性。
根据本发明的另一实施例，在继续装配第一区域之后，装配载体的另外区域。
只有在继续装配第一区域之后，才借助装配头给载体的另外区域装配芯片。尤其只有在完全装配好第一区域之后，才借助装配头给载体的另外区域装配芯片。
附图说明
图1在俯视图中示出了装配机的XY-平面，其具有两个晶片-供应装置和两个装配头。
图2在透视图中示出了不同的机械装置，用来定位或移动图1所示的装配机载体-容纳装置。
图3a-3d在俯视图中示出了借助装配机在XY-平面执行的给载体装配无壳体芯片的方法。
图4在俯视图中示出了装配机的XY-平面，其具有输送装置、第一和第二标记以及气动接口。
附图标记清单：
100 装配机
112 机架
114 第一部件/静止的承载轨道
116 第二部件/可移动的横向竖立的承载臂
118 第三部件/可移动的承载板
120 装配头
121 另外的装配头
122 芯片-保持元件/吸管
126 装配区域
130 载体-容纳装置
132 一体的支承元件
140 晶片-供应装置
141 另外的晶片-供应装置
170 移动装置
180 晶片
190 载体
192 装配介质
260 输送装置
262 带驱动器
T 传输方向
272 心轴驱动器
274 心轴
276 轨道
284 抬升装置
286 抬升元件
288 升降缸
382 芯片
394a 第一待装配的区域
394b 第二待装配的区域
433 气动接口/环绕凹槽
434a 第一标记
434b 第二标记
436a 第一可光学识别的结构/洞口
436a 第二光学上可识别的结构/洞口
438 调温装置
450 照相机。
具体实施方式
本发明的其它优点和特征从目前优选的实施例的以下示例性描述中得出。
应指出，在下面的详细描述中不同实施例的特征或部件（它们与其它实施例的相应特征或部件相同或者至少功能相同）设置有相同的参考标记或者不同的参考标记，所述参考标记在最后两个字母上与相同的或至少功能上相同的特征或部件的参考标记相同。为了避免不必要的重复，已经借助前面描述的实施例阐述的特征或部件在后面不再详细阐述。
此外应指出，以下描述的实施例只是从本发明的可能的实施例中选出来的。尤其可能的是，单个实施例的特征以适当的方式彼此组合，因此对于专业人员来说借助此处详细描述的实施方案就能把许多不同的实施例看作是明显公开的。
此外应指出，应用了有关空间的概念例如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等，以便描述一个元件与另一元件或其它元件的关系，如同在这些附图中展示的一样。因此，这些有关空间的概念能够适用于与附图中所示的方位不同的方位。但应理解，为了简化描述，所有这些有关空间的概念都涉及在图面中描述的方位，但绝不是对它进行限制，因为这些描述的装置、部件等在使用时都能占据与在图面中描述的方位不同的方位。
图1示出了根据本发明的第一实施例的装配机100。装配机100具有机架112，两个用来分别移动装配头120和121的平面-定位系统设置在该机架上，因此它们能够在与图面平行的XY-平面中移动。这两个平面-定位系统作为第一共同使用的部件具有相对于机架112静止的承载轨道114。在承载轨道114上设置有两个横向竖立的承载臂116作为第二（非共同的）部件，其能够沿着Y-方向移动。一个承载臂116在此配属于一个定位系统，一个承载臂116配属于另一定位系统。这两个定位系统还分别具有可移动的承载板118，其设置在各自的承载臂116上并且能够沿着X-方向移动。两个装配头120或121借助固定的螺纹连接设置在这两个承载板118上。
装配机100还具有两个晶片-供应装置，即晶片-供应装置140和另一晶片-供应装置141。在其它未示出的实施例中，也能够应用其它类型的供应装置（例如皮带或库存-供应装置），来代替至少一个晶片-供应装置。借助这两个晶片-供应装置140、141中的每一个，能够将晶片180从图1未示出的晶片-存储器中带到备货区中，在应用各装配头120、121的情况下能够从该备货区上提取单个芯片。装配头120、121优选是所谓的多体-装配头，它们分别具有多个在图1中作为小圆示出的吸管。芯片可分别由吸管暂时拾取。根据此处所示的实施例，吸管能够单独地沿着Z-方向移动，其垂直于图面，因此既垂直于Y-方向也垂直于X-方向。备选地，也可应用其它拓扑学，例如收集&放置六角转头。
随后通过适当地控制相关平面-定位系统，将由各装配头120、121拾取的芯片输送至装配区域126中，在此装配区域中在定义的装配位置中将这些芯片安放在待装配的载体190上。
设置有两个装配头120、121和两个供应装置140、141的装配机100能够以有利的方式在运转模式中驱动，在此运转模式中两个装配头120、121分别交替地从各自所属的供应装置140、141中拾取拾取芯片，并且将其安放在待装配的载体190上。因此能够明显提高装配效率。在此上下文中，“装配效率”这一概念是在预先设定的时间单位内（例如1小时）可由这两个装配头120、121提取并且安放在载体190上的芯片数量。
该装配机100还具有载体-容纳装置130，其具有一体的支承元件132。
载体-容纳装置130机械地耦合到移动装置170上。因此，载体-容纳装置130能够借助移动装置170平行于XY-平面移动。
通过借助移动装置170平行于XY-平面移动载体-容纳装置，使得一体的支承元件132能够这样精确地被移动和定位，从而载体190的装配介质192的定义区域在载体190固定之后能够精确地位于装配区域126中。
如图1所示，与装配区域126相比，平放在一体的支承元件132上的装配介质192尤其在X-方向上具有更大的伸展性。借助移动装置170能够精确地连续地移动该一体的支承元件132，因此也能够以较高的装配精度装配较大的载体190。
图2在透视图中示出了不同的机械装置，用来定位或移动图1所示的装配机的一体的支承元件132。图2示出了输送装置260，待装配的载体190借助该输送装置输送到支承元件132上，并且至少局部装配的载体190能够借助该输送装置再次从该支承元件上送出。在图1所示的实施例中，该输送装置具有带驱动器262。移动装置170还具有心轴驱动器272、两个轨道276和心轴274。载体190能够通过移动装置170借助心轴274沿着轨道276在X-方向移动，该心轴通过心轴驱动器272驱动。
图2还示出了装配机的抬升装置284，其设置在机架112上。该抬升装置284配置得使一体的支承元件132沿着z-方向移动，其垂直于通过一体的支承元件132定义的平面。抬升装置284具有两个升降缸288，图2中只可看到其中的一个。这两个升降缸288能够同步地上下移动。在升降缸288上分别设置有抬升元件286。这些抬升元件286沿X-方向构成为纵长的。在移动装置170的轨道276设置在这些抬升元件286上。
图3a、3b、3c和3d示例性地示出了用来装配载体190的装配介质192的方法步骤，与装配区域126相比，该装配介质192在X-方向上具有更大的伸展性。如图3a所示，在放置和固定载体190之后，首先给载体190的装配介质192的第一区域394a装配芯片382。如图3b所示，在第一区域394a已装配芯片382之后，载体-容纳装置130沿着X-方向借助移动装置170这样精确地移动，使得装配介质192的第二还未装配的区域394b能够配合精确地位于装配区域126中。如图3c所示，然后给装配介质192的第二区域394b装配芯片382。如图3d所示，在全部装配之后，能够松开载体190的固定，并且能够从一体的支承元件132上将载体190运走。
如图4所示，在装配机400的实施例中通过输送装置260沿输送方向T将载体190输送到一体的支承元件132上并且从该一体的支承元件132上送下来，该输送方向在所示的实施例中相当于X-方向。根据图2所示的实施例，输送装置260具有两个输送皮带，它们通过一体的支承元件132的两个凹槽进行引导。
为了固定载体190，载体-容纳装置130在其表面上具有气动接口433，其根据此处所示的实施例构成为环绕在一体的支承元件132的中心的凹槽。在该凹槽433中能够借助未示出的真空-生成单元产生负压，因此将载体190的平整下侧吸在一体的支承元件132上。
调温装置438在热量方面与一体的支承元件132耦合，并且使一体的支承元件132至少几乎保持在恒定的温度上。
为了使载体190大致地在一体的支承元件132上定位或定中心，在载体190的外部区域中设置有第一可光学识别的结构436a和第二可光学识别的结构436b。根据此处所示的实施例，这些可光学识别的结构分别借助简单的洞口436a、436b构成。这两个第一可光学识别的结构436a相对于输送方向T设置在载体190的左边或右边。第二可光学识别的结构436b在图4中设置在上方，并且相对于输送方向T设置在载体190的前方。在装配机的其它此处未示出的实施例中，另一第二可光学识别的结构在图4中也设置在下方，并且相对于Y-方向设置在载体190的装配介质192的中间。
应指出，所用的载体是这样的载体190，其能够是优选金属的板或优选金属的框架，在该载体上设置有装配介质192，或者在该载体中插入装配介质192。装配介质192优选是单侧或双侧的粘贴薄膜。以已知的方式，通过装配头120的适当定位，并且通过将构成为吸管的芯片-拾取装置122沿着z-方向（其垂直于XY-平面）降低，给装配介质192装配芯片382。
在第一和/或第二可光学识别的结构436a、436b的位置的光学测量的基础上，实现载体190在单体支承元件132上的定中心。根据此处所示的实施例，为此应用设置在可移动的装配头120上的照相机450。通过适当地控制图4未示出的平面-定位系统，照相机450能够以适当的方式定位在各待检测的第一或第二可光学识别的结构436a、436b之上。如果在测量时精确地了解到照相机450在装配机100或平面-定位系统的坐标系统内的位置，则通过适当地评估由照相机450拍摄到的图像，能够确定载体190在装配机100的坐标系统中的坐标。
因为第二可光学识别的结构436b在图4中设置在上方，并且沿着Y-方向相对于装配介质192设置在载体190的中间，对于较大的载体190来说，设置在装配头120上的照相机450由于装配头120的移动性受到限制不能轻易地定位在待检测的结构436b上。当然对于载体190来说，或者对于设置在此载体上或插入此载体中的装配介质192来说，通过光学地测量第二可光学识别的结构436b的位置，能够实现载体190在一体的支承元件132上的定中心，该装配介质在X-方向上具有比装配区域126更大的伸展性。借助移动装置170能够沿着X-方向这样移动载体-容纳装置130，即第二可光学识别的结构436b能够具有照相机450的装配头120够到。该照相机450则能够精确地定位在待检测的可光学识别的结构436b上，并且能够借助通过待检测的结构436b获得的定位信息实现载体190的定中心。
备选地亦或组合地，也能够应用第一标记434a和/或第二标记434b，以便在光学上确定载体190相对于这些第一标记434a和/或第二标记434b的相对位置。根据此实施例，所有这种标记均设置或构成支承元件132上或支承元件处。
此外，这些第一标记434a或第二标记434b能够用来测量和校准平面-定位系统。通过测量和评估定位在载体190上的芯片382相对于第一标记434a和第二标记434b中的至少两个的位置，能够在给载体190装配芯片382时可靠地确定芯片382的错误定位。该平面-定位系统随后能够相应地再校准，并因此平衡该错误定位。在应用校准板的情况下，能够跟载体190与芯片382的装配情况无关地实现首次校准或再校准，该校准板自身也具有标记。
优选的是，至少一个第一标记434a和至少一个第二标记434b用于测量。在此也能够应用两个照相机450，它们两个能够设置在装配头120上。在这种情况下，这两个照相机450优选相互垂直地定向。这使得能够同时探测一个或多个第一标记434a以及一个或多个第二标记434b。
两个第一标记434a在图4中一方面设置在载体190的左边，另一方面设置在载体的右边，并且沿X-方向相互偏置。两个第二标记434b在图4中在“上方”相对于载体190设置，并且沿Y-方向相互偏置。此外在图4的视线方向的基础上，两个另外的第二标记设置在“下方”，并且沿Y-方向相互偏置。这两个第二标记434b（它们在图4中设置在“上方”）相对于位移方向（在此即指X-方向）设置在“前方”。这两个另外的第二标记434b（它们在图4中设置在”下方“）相对于X-方向设置在“后方”。
借助移动装置170能够沿着X-方向这样移动载体-容纳装置130，即“下方”的第二标记434b或“上方”的第二标记434b能够由具有照相机450的装配头120够到并因此探测到，并且与载体-容纳装置的位置无关。因此能够尤其精确地校准芯片382的装配位置，因为不仅借助第一标记434a，而且还垂直于第一标记434a之间的连接线借助所有第二标记434b进行校准。因此对具有许多装配位置的较大载体来说，也能够测量芯片382的所有装配位置。通过表面定位系统的相应校准，能够持久地确保高的装配精度。
应注意，概念“具有”并不排除其它元件，并且“一个”并不排除多个。结合不同实施例描述的元件也能够相互组合。还应注意，在权利要求中的参考标记并不用来限制权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种给载体（190）装配无壳体芯片（382）的装配机，其用来制造电子元件，这些电子元件分别具有至少一个位于壳体中的芯片（382），该壳体具有硬化的铸造材料，所述装配机（100、400）具有：
机架（112）；
供应装置（140），其用来提供晶片（180），所述晶片具有许多芯片（382），其中所述供应装置（140）设置在所述机架（112）上；
移动装置（170），其设置在所述机架（112）上；
平面-定位系统，其具有设置在机架（122）上的静止部件和可活动部件；
以及设置在可活动部件上的装配头（120），其用来从提供的晶片（180）上提取芯片（382）并且在装配区域（126）之内将提取的芯片（382）定位在该容纳的载体（190）的预定义的装配位置上；以及
载体-容纳装置（130），其用来容纳待装配的载体（190），其中
载体-容纳装置（130）机械地耦合到移动装置（170）上，
并且载体-容纳装置（130）能够借助移动装置（170）平行于预定的XY-平面移动，该XY-平面通过X-方向和Y-方向撑开，其中X-方向垂直于Y-方向，
载体-容纳装置（130）具有一体的支承元件（132），其是载体-容纳装置（130）的至少一个上方部件，其中待装配的载体（190）能够平放在该一体的支承元件（132）上，
与装配区域（126）相比，该一体的支承元件（132）在X-方向上具有更大的伸展性，
所述载体-容纳装置（130）能够借助移动装置（170）至少沿着X-方向移动使得所述一体的支承元件（132）相对于所述装配区域（126）移动，以及
所述静止部件是静止的承载轨道（114），装配头（120）能够借助该承载轨道沿着Y-方向移动，并且可活动部件是可移动的承载板（118），装配头（120）设置在此承载板上，其中表面定位系统还具有可在承载轨道（114）上移动的承载臂（116），可移动的承载板（118）能够沿着该承载臂在X-方向上移动，以及
其中所述装配机还具有输送装置（260），该输送装置用于沿着X-方向将所述载体（190）输送到一体的支承元件（132）的上侧上。
2.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：该装置还具有抬升装置（284），其耦合到机架（112）上并且这样配置，即一体的支承元件（132）相对于机架（112）沿着z-方向移动，其中z-方向垂直于XY-平面。
3.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：所述一体的支承元件（132）具有气动接口（433），负压能够借助所述接口施加到载体（190）的下表面上。
4.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：该装置还具有调温装置（438），其在热量方面与一体的支承元件（132）耦合，并且使一体的支承元件（132）保持在恒定的温度上。
5.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：所述一体的支承元件（132）的纵向-热膨胀系数在20°C时小于10*10-6/K，或小于5*10-6/K，或小于2*10-6/K。
6.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：所述一体的支承元件（132）具有至少两个第一标记（434a），其在光学上可识别。
7.根据权利要求6所述的装配机，其特征在于：所述至少两个第一标记（434a）设置在一体的支承元件（132）的上侧上的空间区域之外，该空间区域设置得用来容纳所述载体（190），其中这两个第一标记（434a）沿X-方向设置。
8.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：所述一体的支承元件（132）具有至少两个第二标记（434b），其在光学上可识别。
9.根据权利要求8所述的装配机，其特征在于：所述至少两个第二标记（434b）设置在一体的支承元件（132）的上侧上的空间区域之外，该空间区域设置得用来容纳所述载体（190），其中这两个第二标记（434b）沿Y-方向设置。
10.根据权利要求8或9所述的装配机，其特征在于：该装置还具有照相机（450），其设置在所述装配头（120）上；其中平面-定位系统能够借助由照相机（450）探测到的有关至少两个标志（434a、434b）的信息进行校准。
11.根据权利要求1所述的装配机，其特征在于：该装置还具有另一供应装置（141），其用来提供另一晶片（180），所述晶片同样具有许多芯片（382）；
以及另一装配头（121），其用来从提供的另外的晶片（180）上提取芯片（382）并且将提取的芯片（382）定位在该容纳的载体（190）的预定义的装配位置上。
12.一种借助根据权利要求1-11中任一所述的装配机（100、400）来给载体（190）装配无壳体芯片（382）的方法，其特征在于：该方法包含
借助供应装置（140）提供晶片（180），所述晶片具有许多芯片（382）；
利用输送装置（260）沿X-方向输送所述载体（190），将载体（190）平放且固定在载体-容纳装置（130）的一体的支承元件（132）的上侧上；
借助平面-定位系统的装配头（120）给载体（190）的第一区域（394a）装配芯片（382）；
借助移动装置（170）将载体-容纳装置（130）平行于预定的XY-平面移动，该XY-平面通过X-方向和Y-方向撑开；以及
借助的装配头（120）给载体（190）的另一区域（394b）装配芯片（382），以及
在一体的支承元件（132）的上侧上，载体（190）第一区域（394a）的装配和另一区域（394b）的装配之间的时间间距保持不变，以及其中
所述一体的支承元件（132）具有至少两个第二标记（434b），其在载体-容纳装置（130）移动之前能够由照相机（450）以光学方式识别并且设置在载体-容纳装置（130）的上侧上，其中这两个第二标记（434b）沿Y-方向设置在载体-容纳装置（130）的前方区域中，
并且一体的支承元件（132）具有至少两个另外的第二标记（434b），其在移动之后能够由照相机（450）以光学方式识别并且同样设置在载体-容纳装置（130）的上侧上，其中这两个另外的第二标记（434b）沿Y-方向设置在载体-容纳装置（130）的后方区域中，
所述方法还包括：
借助所述照相机（450）探测第二标记（434b）或另外的第二标记（434b）；以及
在由照相机（450）探测到的第二标记（434b）或另外的第二标记（434b）的空间位置的基础上对平面-定位系统进行校准。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述芯片是无壳体芯片（382）。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：还包括借助装配头（120）给第一区域（394a）装配芯片（382），其中在校准平面-定位系统之前对第一区域（394a）进行装配；以及在校准平面-定位系统之后继续进行装配。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：在继续装配第一区域（394a）之后，装配载体（190）的另外区域（394b）。
CN201711248059.2A 2016-12-02 2017-12-01 具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机 Active CN108198776B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016123362.5A DE102016123362B3 (de) 2016-12-02 2016-12-02 Bestückmaschine mit einer Verschiebevorrichtung zum Verschieben einer Aufnahmevorrichtung für einen Träger mit Bestückmedium und ein Verfahren zum Bestücken
DE102016123362.5 2016-12-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108198776A CN108198776A (zh) 2018-06-22
CN108198776B true CN108198776B (zh) 2022-04-12

Family

ID=61197867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711248059.2A Active CN108198776B (zh) 2016-12-02 2017-12-01 具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101989801B1 (zh)
CN (1) CN108198776B (zh)
DE (1) DE102016123362B3 (zh)
TW (1) TWI636513B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018129805B3 (de) * 2018-11-26 2020-02-20 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Aufnahme eines zu bestückenden Trägers mit Träger-Aufnahmevorrichtung aufweisend einen Grundkörper und ein Adapterelement sowie System und Bestückmaschine diese aufweisend und Verfahren zum Bestücken eines Trägers
CN110253262A (zh) * 2019-06-28 2019-09-20 东莞永胜医疗制品有限公司 一种接头装配机及接头装配方法
EP4285403A2 (de) 2021-01-29 2023-12-06 PINK GmbH Thermosysteme Anlage und verfahren zum verbinden von elektronischen baugruppen
DE102021108635A1 (de) 2021-01-29 2022-08-04 Pink Gmbh Thermosysteme Anlage und Verfahren zum Verbinden von elektronischen Baugruppen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283543A (ja) * 1996-04-19 1997-10-31 Sony Corp ダイボンド装置
CN1835197A (zh) * 2005-03-15 2006-09-20 三星电子株式会社 芯片焊接装置及利用此装置的芯片焊接方法
CN101562967A (zh) * 2008-04-16 2009-10-21 西门子电子集成系统有限责任两合公司 用于装配基板的方法和自动装配机
CN101740418A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 松下电器产业株式会社 元件安装设备和元件安装方法
CN101742896A (zh) * 2008-11-11 2010-06-16 西门子电子集成系统有限责任两合公司 具有可插入装配和拾取区域之间的隔离装置的自动装配机
CN103560093A (zh) * 2012-05-11 2014-02-05 韩美半导体株式会社 倒装芯片焊接装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162797A (ja) * 1994-12-08 1996-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置
KR970078783A (ko) * 1996-05-14 1997-12-12 이대원 플렉시블 인쇄회로기판 부품 탑재용 캐리어 시스템 및 그 제어방법
JP3992094B2 (ja) * 2000-12-06 2007-10-17 松下電器産業株式会社 部品実装方法及び部品実装機
US6529686B2 (en) * 2001-06-06 2003-03-04 Fsi International, Inc. Heating member for combination heating and chilling apparatus, and methods
DE10128111A1 (de) * 2001-06-11 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Montage von Bauelementen auf einem Substrat
JP4111160B2 (ja) * 2004-03-26 2008-07-02 松下電器産業株式会社 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法
EP1612843A1 (de) * 2004-07-02 2006-01-04 Unaxis International Trading Ltd Verfahren und Einrichtung fuer die Montage von Halbleiterchips
TWI457193B (zh) * 2006-03-02 2014-10-21 Sumitomo Heavy Industries Stage device
DE102007020779B3 (de) * 2007-05-03 2008-12-18 Siemens Ag Bestückautomat zum Bestücken von elektrischen und/oder optischen Bauteilen auf Substrate
JP5420483B2 (ja) * 2010-06-30 2014-02-19 ヤマハ発動機株式会社 部品搬送方法、部品搬送装置及び部品実装装置
JP4932040B1 (ja) * 2011-02-28 2012-05-16 アキム株式会社 電子部品組み立て方法、電子部品組み立て装置
JP6001326B2 (ja) * 2012-05-23 2016-10-05 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置及びプローブ装置用ウエハ載置台
DE102015101759B3 (de) * 2015-02-06 2016-07-07 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Bestückmaschine und Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Chips
DE102015112518B3 (de) 2015-07-30 2016-12-01 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Bestückmaschine und Verfahren zum Bestücken eines Trägers mit ungehäusten Chips

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283543A (ja) * 1996-04-19 1997-10-31 Sony Corp ダイボンド装置
CN1835197A (zh) * 2005-03-15 2006-09-20 三星电子株式会社 芯片焊接装置及利用此装置的芯片焊接方法
CN101562967A (zh) * 2008-04-16 2009-10-21 西门子电子集成系统有限责任两合公司 用于装配基板的方法和自动装配机
CN101742896A (zh) * 2008-11-11 2010-06-16 西门子电子集成系统有限责任两合公司 具有可插入装配和拾取区域之间的隔离装置的自动装配机
CN101740418A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 松下电器产业株式会社 元件安装设备和元件安装方法
CN103560093A (zh) * 2012-05-11 2014-02-05 韩美半导体株式会社 倒装芯片焊接装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FCS系统在贴片机的位置偏差校正中的应用;谢华燕;《自动化与仪器仪表》;20150325(第03期);全文 *
MEMS器件自动贴片机的研究与设计;刘殿冬等;《机械工程师》;20110810(第08期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
TW201822283A (zh) 2018-06-16
KR20180063842A (ko) 2018-06-12
DE102016123362B3 (de) 2018-03-08
TWI636513B (zh) 2018-09-21
KR101989801B1 (ko) 2019-06-17
CN108198776A (zh) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101868781B1 (ko) 비수용 칩을 기판에 설비하기 위한 방법 및 배치 기계
CN108198776B (zh) 具有移动载体容纳装置的移动装置的装配机
KR102196105B1 (ko) 전자 부품의 실장 장치와 실장 방법, 및 패키지 부품의 제조 방법
US8294759B2 (en) Calibration method of electronic device test apparatus
TWI771536B (zh) 使用可放置的標記元件在載體上分階段放置元件
TW201643951A (zh) 切斷裝置及切斷方法
TW200935551A (en) A method and device for aligning components
CN100546000C (zh) 无线类基片传感器
KR102186384B1 (ko) 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
CN105870038B (zh) 给载体装配无外壳芯片的装配机和方法
JP7465197B2 (ja) 素子実装装置
JP2007333697A (ja) 電子部品試験装置のキャリブレーション方法
TWI429902B (zh) 電路板的標記檢知及偏移量檢知之方法及其置件方法
CN113811178B (zh) 一种用于向元件载体装配电子元件的装配机及其方法
US20180174871A1 (en) Bonding apparatus
CN111223783B (zh) 使用具有基体和转接元件的载体容纳装置容纳待贴装的载体
JP2017044472A (ja) カメラ用の測定装置および測定方法
JP2021015917A (ja) 実装装置
JP7496506B2 (ja) 部品圧着装置および部品圧着方法
KR20230103832A (ko) 다이 본딩 설비 및 다이 본딩 설비의 구동 편차 보정 방법
JP2014220405A (ja) ボール搭載装置およびボール搭載方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant