CN109075116B - 用于对准电子元件的装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对准电子元件的系统,该系统包括用于对准电子元件的装置。用于对准电子元件的装置包括具有用于电子元件的对准结构的基板和用于使电子元件与对准结构对准的对准装置。对准结构限定第一和第二边缘,其相对于彼此成一角度并且与待对准的电子元件的彼此成相同一定角度的两个侧面互补。此外,对准装置设计成通过使电子元件的侧面与对准结构的第一边缘和第二边缘接触而使电子元件与对准结构对准。分配单元设计成通过用于将电子元件对准的装置而在靠近对准结构的分配点处分配电子元件。接收单元设计用于接收在设备中的对准结构上已对准的电子元件。

Description

用于对准电子元件的装置、系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于对准电子元件的装置、系统以及方法。
背景技术
背景
本文描述了用于对准电子元件的装置、包括该装置的系统以及方法。由此通过对准装置来对准电子元件,该对准装置具有位于载体上的对准结构。
现有技术
US 2010/0258543 A1公开了通过激光从晶圆输送电子元件的装置和方法。在自由落体阶段后,将由此输送的电子元件着陆到例如箔基板上。
DE 10 2009 020 540 A1公开了自动将着陆到箔基板上的电子元件对准的装置。为此,在箔基板上为每个电子元件设置了着陆区。这样的着陆区由矩形基部区域形成,该基部区域由周壁围绕,从而形成在远离所述基部区域的一侧开口的盘子。该盘子填充有粘合剂,该粘合剂由于表面张力而略微延伸超出壁的边缘但不离开盘。由于粘合剂区域中自由界面能最小化的效果,着陆在粘合剂上的电子元件自动地排列并对准。
而在另一方面,WO 2010/036304 A2公开了一种通过激光从晶圆输送电子元件的方法,其中在自由落体阶段后,电子元件着陆到元件基板的口袋/盘中。这里也提出了着陆的电子元件与元件基板的粘接。
美国专利6,683,416B1公开了一种用于从第一基板向第二基板转移电子元件的方法。在该方法中,首先将基板一个布置在另一个之上,使得在第一基板的表面上的电子元件面向第二基板。通过激光将电子元件与第一基板分离并将该电子元件转移到第二基板。
文件WO 01/33621 A2公开了用于在基板中产生凹部的方法和装置。该文件还公开了一种用于元件的自对准方法,所述元件将被布置在具有开口的基板上,所述元件例如通过重力沿着倾斜的基板滑动。为了改进该方法,该文件进一步提供将基板振动以促进基板上的元件的运动。
已知的另一现有技术是US 8,361,268 B2。
其所提供的技术方案特别涉及LED彩色屏幕显示板的制造,所述LED彩色屏幕显示板由多个面板组成。例如,一个(刚性或柔性)面板具有八百万像素。一个像素由3个LED构成,即红色,绿色和蓝色。也就是说,一个面板装配有两千四百万LED,如果以已知方式按顺序装备,这将是非常复杂和耗时的。
发明内容
潜在的问题
本发明的目的在于实现电子元件在载体上的可靠且高效的对准,这特别适合于在载体上临时对准多个电子元件。
技术方案
为了实现该目的,在本文中提供一种具有独立权利要求的特征的装置、包括该装置的系统和方法。
这样用于对准电子元件的装置具有带有用于电子元件的对准结构的载体,以及用于将电子元件与对准结构对准的对准装置,其中所述对准结构限定第一和第二边缘,所述第一和第二边缘彼此成一角度并且与待对准的电子元件的彼此成相同角度的两侧互补,其中所述对准装置配置成通过使所述电子元件的侧边与对准结构的第一边缘和第二边缘接触而使电子元件与对准结构对准。通过对准结构和对准装置,在开头描述的装置允许不太精确地沉降于载体上的一个电子元件或多个电子元件能够被精确地布置和对准。为此目的,该装置易于生产且成本低廉。
如果载体具有多个用于多个电子元件的以特定几何分布的对准结构,则是有利的。因此,在单个操作中,最初被初略布置并对准在载体上的多个电子元件可以同时被精确地以对准结构制定的布置/图案对准。
所述对准装置可以配置成被动地和/或主动地将电子元件与对准结构对准。被动对准例如通过所述载体的倾斜表面进行,所述电子元件在该表面上滑动到对准结构。主动对准例如通过载体上的倾斜装置和/或振动装置进行,这些装置配置成使得所述载体移动以将所述电子元件从载体上的静止位置移动至与所述对准结构接触。
所述对准装置可以具有配置成将所述电子元件与所述对准结构对准的倾斜装置。以这种方式,电子元件由于其自身的重量和重力而自动对准。
在一个实施例中,所述对准结构可以进一步包括磁体,所述磁体产生对元件施加磁力的磁场,所述元件尤其是铁磁性的。因此,磁力可以基本上在与重力相同的方向上起作用。因此,至少可以通过产生的磁场或施加的磁力来促进元件的自动对准。
在一个变形中,所述对准结构可以围绕第一轴线旋转,所述第一轴线相对于所述对准结构的宽表面正交地延伸。以这种方式,径向力作用在电子元件上,这至少促进了元件与对准结构的对准。
为了上述目的,所述倾斜装置可以配置成在至少一个点处从水平位置升高和/或降低载体,使得电子元件由于所导致的载体的倾斜而与对准结构对准。因此,可以简单且廉价地制造具有基本上平坦表面的载体,电子元件能够在所述表面上朝向对准结构滑动。
所述载体能够在两点处升高和/或降低,以使得载体倾斜,从而使得电子元件可以首先朝向一个边缘滑动,然而再朝向另一个边缘滑动,以使所述电子元件与所述对准结构的第一和第二边缘均对准。
除了用于载体的倾斜装置之外或代替用于载体的倾斜装置,所述倾斜装置可以具有至少一个表面,该表面布置在载体上并且相对于对准结构倾斜。这样的表面可以辅助或甚至完全执行电子元件相对于对准结构的滑动运动,从而也可以省去用于载体的倾斜装置。
载体同样可以具有两个承载板,这两个承载板优选地一个位于另一个之上并且一起限定用于电子元件的接收器,并且构造成优选地能够在至少一个方向上相对于彼此移位,以使电子元件与对准结构对准。这样的对准不需要载体进行倾斜,这减少了对装置的空间要求,并且不依赖于重力和电子元件的自重来对准电子元件,这在电子元件非常轻的情况下是有利的。
对准装置可以构造成仅相对于另一个承载板移动两个承载板中的一个。与使两个承载板相对于彼此移位的对准装置相比,这简化了装置的结构和对对准装置的控制。
在上述实施例中,接收器可以是上承载板中的通孔和下承载板中的凹陷。因此,电子元件可以在对准之前被载体牢固地包围,以防止电子元件在对准之前从载体上滑落。
上承载板中的通孔可以大于下承载板中的凹陷。因此,电子元件可以首先输送至至少通孔内并在下承载板的上侧上,使得电子元件在由于两个承载板相对于彼此位移而落入下承载板的凹陷中之前被载体牢固地包围。
因此,与凹陷的底面间隔开的边缘可以形成对准结构。因此,这些边缘将用于可靠封闭和精确对准电子元件。
上承载板在横截面中可以具有比所述元件更大或更小的厚度。因此,厚度应理解为承载板或元件从一个宽表面到相对的宽表面的长度。
在一个实施例中,上承载板中的通孔特别是在横截面中可以具有圆锥形状。因此,通孔可以在上承载板的背离下承载板的表面上具有比在上承载板的面向下承载板的表面上更大的横截面。通孔尤其可以是截头圆锥形或截头角锥形,通孔朝向下承载板逐渐变窄。因此可以促进对元件的通过重力和/或磁力的自动对准。
在替代实施例中,接收器可以由上承载板中的开口形成,而下承载板不具有凹陷。
所提到的实施例可以进一步改进,使得对准装置具有振动装置,该振动装置构造成通过载体的振动使电子元件与对准结构对准。
这种振动可以辅助上述对准装置,或者代替它具有使电子元件与对准结构对准的效果,倾斜装置的省略节省了空间。
为此目的,对准结构可以是L形,矩形或正方形。L形对准结构相对有利于生产,因为只需精确地制造相对较少的边缘和表面。另一方面,矩形对准结构在其用途中非常通用,例如用于限定四个不同的L形对准结构,这四个可能的对准结构中的每一个由两个以直角相交的侧面形成。此外,方形对准结构被建模在许多具有方形下侧的四边形电子元件上,因此与非方形-矩形对准结构相比,由于方形对准结构的更短的距离,可以更快地对准。
用于对准电子元件的系统具有用于对准电子元件的上述装置的其中之一以及另外的输送装置,该输送装置构造成在靠近对准结构的、所述装置上方的输送点处输送电子元件。
该系统还可以具有拾取装置,该拾取装置构造成拾取与装置中的对准结构对准的电子元件。由于电子元件在载体上的重复的精确布置和对准,这种拾取装置可以非常可靠地拾取电子元件。
一种用于对准电子元件的方法,其包括例如上述装置的其中之一或上述系统的其中之一,包括以下步骤:
-通过对准装置将位于载体上的电子元件与对准结构对准,和-在对准期间,通过对准装置而在载体上移动电子元件,使得电子元件的彼此成一定角度的两个侧面与对准结构的第一边缘和第二边缘均接触。
附图说明
本电子机械的进一步特征、特性、优点和可能的变形,可以参照附图从以下描述中清楚得知。
本文所述的系统和装置的变体、以及其功能和操作方面仅用于能更好理解本发明的结构、功能和特性,例如它们不将本公开限制于实施例。附图是部分示意图,为了阐明本发明的功能、工作原理、技术设计和技术特征,在一些图中重要的特性和功效被显著放大。在图中或者在文本中公开的任何功能模式,任何原理,任何技术配置和任何特征都可以与所有权利要求、文中和其他附图中的任何特征、本公开中包含或得到的其他功能模式、原理、技术配置和特征自由地和任意地组合,因此所有所述装置中可以想象的组合在本发明的范围内。在文本中的所有单独实施方式之间的组合,即在说明书的每个部分中,在权利要求书中以及在文本中,权利要求书和附图中不同变体之间的组合也在本发明的范围内,并且可以构成进一步权利要求的主题。权利要求也不限制本公开,并因此不限制其所示出的所有特征与另一个特征的可能组合。所有公开的特征都可以单独地或与其他特征结合而明确地在本文中公开。
在附图中︰
图1示出了将电子元件输送至载体上的操作;
图2a示出了通过拾取工具拾取已经在载体上对准的电子元件的操作;
图2b示出了通过箔基板拾取已经在载体上对准的电子元件的操作;
图3a是根据第一实施例的带有L型对准结构的载体的俯视图;
图3b是图3a的载体的一部分的立体图,其中电子元件与对准结构对准;
图3c是沿图3b中示出的截面A-A截取载体的截面图,所述截面通过载体的对准结构的一部分和电子元件;
图3d示出了第一实施例的对准结构的四种变形;
图4a是根据第一实施例的对准操作的初始步骤的立体图,其中电子元件自由落在载体上;
图4b示出了图4a之后的步骤,其中电子元件的下侧已经放置在靠近载体的对准结构的位置上;
图4c示出了图4b之后的步骤,其中将载体倾斜以允许电子元件朝向对准结构滑动;
图4d示出了图4c之后的步骤,其中电子元件已经与对准结构接触,使得电子元件的对准完成;
图5a是根据第二实施例的带有L型对准结构和L型对准装置的载体的视图;
图5b是图5a的载体的凹陷的立体图;
图5c是沿图5b中示出的截面B-B截取载体的截面图,所述截面通过载体的对准结构的一部分和对准装置的一部分;
图5d出了第二实施例的对准装置的变形;
图6a是根据第二实施例的对准操作的初始步骤的立体图,其中电子元件自由落在载体上;
图6b示出了图6a之后的步骤,其中电子元件下侧的两条边缘位于对准装置的倾斜表面上;
图6c示出了图6b之后的步骤,其中电子元件沿倾斜表面而对准对准结构;
图6d示出了第二实施例的两个进一步变形;
图7a是根据第三实施例的带有对准结构的两件式载体的俯视图;
图7b是图7a的载体的一部分的立体图;
图7c沿图7b示出的截面C-C截取载体的截面图,所述截面通过载体的对准结构的一部分;
图7d示出了第三实施例的变形;
图7e是图7d的载体的一部分的立体图;
图7f沿图7e示出的截面C-C截取载体的截面图,所述截面通过载体的变形的对准结构的一部分;
图7g示出了第三实施例的变形的进一步改进,其具有磁体;
图8a是根据第三实施例的对准操作的初始步骤的立体图,其中电子元件自由落在载体上;
图8b示出了图8a之后的步骤,其中电子元件的下侧落在载体上,并通过上承载板而与下承载板的第一边缘对准;
图8c示出了图8b之后的步骤,其中电子元件额外地通过上承载板而与下承载板的第二边缘对准;以及
图8d示出了第三实施例的进一步变形,其中电子元件的对准额外地通过振动装置而进行。
具体实施方式
图1示出了电子元件1(例如LED芯片)落到载体2的输送操作/脱离过程,所述电子元件具有上侧1a和下侧1b,所述载体具有上侧2a和下侧2b,在本实施例中所述载体为中间载体。输送通过激光器3产生的热量进行,其将电子元件1从具有多个电子元件1的晶圆4中依次脱离。电子元件1从晶圆4脱离后下落,在短暂的自由落体阶段后,以其预定的下侧1b落到载体2的上侧2a上。由于在输送点处晶圆4和载体2之间靠得很近,这样的自由落体阶段非常短暂使得电子元件1的预定的下侧1b可靠地与载体2的上侧2a接触。
因此,可以通过将来自激光器3的热输入而将电子元件1从施加到晶圆4的载体箔中脱离。载体箔可以是具有在热的作用下释放压敏粘合剂的热释放带/箔,或是具有在UV辐射下释放压敏粘合剂的UV带/箔。以这种方法,甚至能够以非接触的形式将电子元件1从具有纯压敏粘合剂涂层的载体箔中脱离。晶圆4因此如此布置,即电子元件1能够在它们脱离后(自由)下落。在多数情况下激光器3固定布置在装置中。在脱离前,待脱离的电子元件1和载体2与激光束对准。通过图案识别系统(Pattern Recognition System,PRS)在视觉上检查电子元件1的位置,其中在一个变型中,相机垂直地观察晶圆4,而激光器3通过偏转镜耦合并且也布置在侧面。可替代地,激光器3垂直地布置,而照相机从侧面观察晶圆4。晶圆4则可移动地布置。其位置通过PRS来调节。
一种或多种电子元件1布置在晶圆4上。电子元件1落在载体2上,所述载体2布置在晶圆4之下以代替常规使用的目标基板。如果晶圆4、激光器3和载体2彼此对准,则进行照射。载体2可以在装备时连续地或逐步地移动。在载体2连续移动的情况下,在达到载体带位置之前开始照射。前置时间由脱离时间和下降时间的总和给出。
在脱离期间,包括晶圆4、激光器3和载体2的装置不移动,为此,两个偏转镜可以布置在晶圆4上方。该处还有所谓的检流器头(galvo heads),其中有一个可以倾斜的反射镜。此后还安排透镜,尽管透镜以一定角度偏转,但透镜在其直径区域中再次垂直地重新引导激光束。
图2a和图2b示出了进一步处理放置在载体2上的电子元件1的两种可能性。取决于电子元件1的需要朝向(顶部/底部),它们可以同时被直接转移到目标基板上,或者以其表面而被拾取并通过转移工具转移到目标基板上来被间接转移。
在图2a中,电子元件1通过拾取装置6(也就是以拾取和放置头或吸盘来作为转移工具)而被拾取,使得电子元件能够以其下侧1b放置到例如目标基板上并牢固地粘合在其上。转移工具6是平坦的,并通过吸力、静电力或粘合力来拾取电子元件1。其用于保持电子元件1的表面应尽可能地大以实现最大放置通量。例如,转移工具6的表面能够对应载体2或目标基板(面板)的表面。
在图2b中,电子元件1通过以粘合剂7润湿的目标基板8来拾取,使得目标基板8牢固地与电子元件1的上侧1a粘合。这样的直接转移例如以这样的方式进行,即最初液体粘合剂作为粘合剂7以液滴状粘合剂沉积物的形式涂覆到放置位置。目标基板8从上方悬挂而被供应到载体2。能够通过润湿所形成的粘合剂沉积物7而从载体2上去除电子元件1。为此目的,电子元件1是足够轻的。然而,存在载体2被液体粘合剂污染的风险,特别是如果电子元件1位于载体2中的凹陷中。通过丝网印刷涂覆银导电膏作为粘合剂7来取代液体粘合剂,可以降低污染的风险。
将电子元件1从晶圆4转移到载体2的过程、将电子元件1在载体2上对准的过程可以与将电子元件1从载体2转移到目标基板8的过程同时进行。为此目的,可以使用多个载体2。此外,可以具有两个工作位置,一个用于电子元件1的转移,另一个用于转移至基板8。为此目的,可以使用传输系统。
可替代地,用于载体2的传输路径和用于目标基板的传输路径可以彼此平行地延伸。在进行装备操作的同时,可以在另一个载体2上进行随后的分离过程。因此,前一载体2的输送可以与位于晶圆4下方的载体2分开。
图3a至8d示出了用于将电子元件1准确布置和对准在载体2上的实施例。这在图1中的输送操作后以及图2a或2b中的其他处理之前进行。以这种方式,可以在载体上同时精细地以目标基板的图案来调整多个电子元件1。
第一实施方式
图3a是根据第一实施例的带有L型对准结构9的载体2的俯视图。对准结构9具有在载体2的上侧2a上的凸起的形式(图3b),以相同的方式对准并且以特定的布置/图案分布在载体2上。为了对准电子元件1,对准结构9具有第一边缘10和第二边缘11,它们在本实施例中具有相等的长度并且以直角相交,从而构成电子元件1的边界。有利地,对准结构9与紧邻的对准结构9和/或壁形式的边界9a一起形成接收器/着陆区9b,用于在输送之后在载体2上被不精确地定位的电子元件1。以这种方式,接收器/着陆区9b被限定为使得电子元件1在对准之前被牢固地包围,从而可以实现对准。为此,接收器/着陆区9b可以完全闭合或者可以具有开口区域D1a,D1b。这样的开口区域D1a,D1b可以具有不同的长度,只要开口区域中最长的开口区域短于电子元件1的最短侧,就能防止电子元件1滑出接收器/着陆区域9b。
图3b是图3a的载体2的一部分的立体图,其中电子元件1与对准结构9对准。电子元件1互相成直角的两侧边因此与对准结构9的两个互补边缘10,11接触。尽管这里电子元件1在垂直于载体2的上侧2a的方向上突出到对准结构9的上方,但是它也可以不比对准结构9深。同样地,虽然在此两个边缘10,11比电子元件1的互补侧长,但是不一定必须如此。边缘10,11很可能在平行于载体2的上侧2a的方向上比电子元件1的相应侧更短。有利地,边缘10,11的长度大于电子元件1的将要接触的侧面的相应长度的50%且小于所述相应长度的100%。
图3c是沿图3b中示出的截面A-A截取载体2的截面图,所述截面通过载体2的对准结构9的一部分和电子元件1。在该截面图中可以看出,电子元件1与对准结构9的边缘11接触,并且电子元件1高于对准结构9。即使没有相应的截面图,未示出的对准结构9的边缘10也能从图3b中得到其也具有相同的接触。当然,尽管电子元件1显示为与对准结构9的侧表面接触,但也不一定需要表面。与此相反,在距载体2的上侧2b一段距离处提供能够限制电子元件1在载体2上的沿载体2的上侧2a方向上的移动的限定边缘11即可。因此,如在这种情况下,对准结构9的横截面可以是矩形的,但是它也可以具有任何其他形状,只要形成所描述的边缘10,11即可。
图3d示出了第一实施例的对准结构9的9a至9d的四种变形。
在左外侧(顶部和底部)的第一变型中,两个边缘10,11彼此不是成直角地形成拐角,而是通过曲线12连接在一起。以这种方式,在对准结构9a的制造中避免了复杂的高精度拐角的产生。
在左侧中间(顶部和底部)的第二变型中,两个边缘10,11通过弯曲的过渡部分13(未示出)合并到第一变型的曲线12中,使得两个边缘10,11形成连续边缘10,11来作为对准结构9b。
在右侧中间(顶部和底部)的第三变形中,对准结构9c是多件式的。在这种情况下,它由两个结构组成,每个结构形成两个边缘10,11中的一个,并且仅通过载体2间接地连接在一起。
在右外侧(顶部和底部)的第四变型中,代替平行于载体2的上侧2a延伸的两个边缘10,11,提供至少三个垂直于载体2的上侧2a延伸的边缘,例如,以从载体2突出的柱结构9d的形式,至少两个边缘布置在平行于载体2的上侧2a的假想线上,并且至少一个边缘布置在垂直于上述假象线的假象线上并且平行于载体2的上侧2a,使得柱结构9d的至少三个边缘形成L形。当然,反向布置也是可能的。
图4a至4d示出了根据第一实施例的对准方法。
在图4a中,电子元件1自由落在载体2上,使得它最终与载体2至少以大致靠近对准结构9方式接触,优选地落在限定的接收器或着陆区域中。
在图4b中,电子元件1已经以其下侧1b放置在载体2的上侧2a上,所述电子元件1与对准结构9相距一定距离并位于接收器或着陆区内。
在图4c中,载体2是倾斜的,这使得电子元件1能够朝向对准结构9滑动。载体2的这种倾斜可以从一开始就存在,或者只有在电子元件1与载体2接触或者已经停留在载体2上时才开始进行倾斜。为此目的,设置倾斜装置14,该倾斜装置能够被动地保持载体2至少在一点处是升高的,或者倾斜装置能够主动地升高和降低载体。载体2在此处升高了距离D。所需的距离例如取决于电子元件1和载体2之间的摩擦系数,还取决于电子元件1的重量和载体2的尺寸。在当前情况下,其中载体2通过倾斜装置14仅在载体2的一个点处主动地升高,这种升高具有使得电子元件1在朝向由两个边缘10,11形成的拐角的方向上滑动的效果。也可以如此设置,使得所述载体2能够在至少两点处升高和/或降低来倾斜载体2,从而使得电子元件1可以首先朝向一个边缘10滑动,然而再朝向另一个边缘11滑动,以使所述电子元件1均与所述对准结构9的第一和第二边缘10,11对准。
在图4d中,电子元件1已经与对准结构9接触,从而完成对准,然后通过倾斜装置14再次将载体2降低到其水平初始状态。
第二实施方式
图5a是根据第二实施例的带有L型对准结构15,16和L型对准装置17,18的载体102的上侧102a的俯视图。对准结构15,16和对准装置17,18是载体2中凹陷形式的接收器19的一部分。对准装置17,18是从载体102的上侧102a朝对应对准结构15,16向下倾斜的表面。因此,接收器19在其底面20变得更小,该底面20至少对应于要对准的电子元件1的底面,即电子元件1的下侧1b的表面。接收器19的初始表面在与载体102的上侧102a的平面中延伸,其尺寸使得不精确地落在载体102上的电子元件1即使不立即与对准结构15,16对准,也仍然完全落在接收器19内。
图5b是图5a的载体102的接收器19的立体图。呈边缘15,16形式的对准结构15,16与呈倾斜表面17,18形式的对准装置相对设置。
图5c是沿图5中示出的截面B-B截取载体102的截面图,所述截面通过载体102的对准结构17的一部分和对准装置16的一部分。在此尤其可以看到对准装置的倾斜表面17。此外,可以看到接收器19的底面20的尺寸平行于载体102的上侧102a。
图5d出了第二实施例的对准装置17,18的变形。尽管这涉及对准装置17,18,但它类似于第一实施例的图3d中所示的第一变型。这里,两个倾斜表面17,18不是彼此成一定角度来形成倾斜角,而是通过曲线21连接在一起。
来自第一实施例的图3d的其余修改同样可以容易地应用于该第二实施例。
图6a至6d示出了根据第二实施例的对准方法。
在图6a中,电子元件1自由落在载体102上,以落在接收器19内。
在图6b中,电子元件1已经落在接收器19中,使得电子元件1的下侧1b的两个边缘位于对准装置的倾斜表面17,18上。电子元件1在重力作用下沿着那些倾斜表面17,18滑动并进入接收器19,使得其下侧1b位于接收器19的底面20上。
在图6c中,电子元件1已经沿着倾斜表面17,18向对准结构15,16滑动并与其接触,从而实现了对准。
图6d示出了第二实施例的两个进一步变形。
在第一变形中,对准装置的倾斜表面17,18从载体102的上侧102a开始细分为倾斜表面17,18和相邻的延伸到接收器19的底面20的垂直表面22,23。
第二变形是振动装置24。通过振动装置,可以使载体102振动,例如在电子元件1在接收器19内倾斜的情况下或者在电子元件1的重量不足以确保电子元件完全沿着对准装置的倾斜表面17,18滑动的情况下,振动使得电子元件1的对准得到辅助。
第3实施方式
图7a是根据第三实施例的具有L形、矩形或正方形对准结构25的两件式载体202,203(图7b)的上侧202a的俯视图。两个相对的承载板202,203限定了载体202,203,所述载体具有用于电子元件1的凹陷形式的接收器19。上承载板202具有通孔27,其在上承载板202的上侧202a的平面中的面积大于待对准的电子元件1的下侧1b的面积。通孔27进一步通向下承载板203中的凹陷28,凹陷具有底面29,电子元件1可位于该底面29上,并且所述底面29的面积至少与待对准的电子元件1的下侧面1b相同并且小于位于与上承载板202的上侧202a的平面中的通孔27的面积。
图7b是图7a的载体的一部分的立体图。该图不仅示出了直接堆叠在一起的两个承载板202,203,而且还示出了形成接收器19的通孔27,凹陷28和底面29。
图7c是沿图7b中示出的截面C-C截取载体202,203的截面图,所述截面通过载体202,203的呈边缘25形式的对准结构25的一部分。该图特别示出了形成接收器19的通孔27,凹陷28和底面29。
图7d示出了第三实施例的变形。从上承载板202的通孔27到下承载板203的过渡在此不是阶梯式的,而是均由倾斜表面30代替,每个倾斜表面30对应于第二实施例的倾斜表面17,18。由于这些倾斜表面30,接收器在总体上具有截头锥体的形状。在该实施例中,下承载板203没有任何凹陷,使得元件1可以位于其上的底面29由通孔27或倾斜表面30限定。因此,底面29形成用于元件的平坦接触表面。
在进一步的改进中(未示出),通孔可以由倾斜表面和台阶的组合形成。特别地,布置在载体的上侧上的倾斜表面在此可以形成通孔的第一部分。与倾斜表面相邻并延伸到底面的垂直表面可以形成通孔的第二部分,类似地,例如形成图6d中所示的表面22和23。
图7e是图7d的载体变形的一部分的立体图。该图不仅示出了彼此直接相互堆叠的两个承载板202,203,而且还示出了具有倾斜表面30的通孔27,其形成接收器。
图7f是沿图7e中示出的截面C-C截取载体202,203的截面图,所述截面通过载体202,203的倾斜表面30,所述倾斜表面30用作为第三实施例的变形的对准结构。该图特别示出了形成接收器19的通孔27和底面29,其形成了接收器。
图7g示出了第三实施例的变形的进一步改进。磁体204布置在下承载板203的背离通孔27的一侧上。磁体204产生磁场,该磁场在电子元件1上施加磁力,该电子元件1尤其是铁磁性的。由此促进了铁磁性的电子元件1与对准结构的对准。
图8a至8d示出了根据第三实施例的对准方法。
在图8a中,电子元件1自由落在载体202、203上,以落在接收器19内。
在图8b中,电子元件1的下侧1b位于下承载板203的底面29上。通过对准装置26,使得上承载板202在朝向对准结构的第一边缘25的方向上沿着下承载板203移位,电子元件1首先与第一边缘25对准。
在图8c中,通过上承载板202额外朝向另一边缘的第二边缘25的方向沿着下承载板203移动,然后电子元件1通过对准装置26与对准结构的第二边缘25接触。
图8d示出了第三实施例的另外变形,其中电子元件1的对准另外通过振动装置31进行,振动装置31的功能类似于第二实施例的振动装置24。振动装置24确保电子元件1不会在接收器19内倾斜并完全落在底面29上。
从第三实施例可以看出,仅使用了L形对准结构25,所述对准结构25通过下边缘和右边缘25形成在下承载板203中。同样也可以使用彼此成一角度的两个边缘25的任何其他组合。在当前情况下,由此获得四种可能的对准结构25。例如,如果下承载板203也可通过对准装置26相对于上承载板202移动,则获得8个L形对准结构,因为位于接收器19中的电子元件1也可以与上承载板202的边缘对准。以这种方式,不同的电子元件1可以与载体202,203对准。
第三实施例的变形在于提供一种多件式载体202,203,其中承载板202,203不是(不仅是)一个在另一个之上,而(也)是在彼此相邻的平面中。类似于第二实施例,这些承载板可以沿着底面20朝向彼此移位以及彼此远离,以便在它们之间限定可变的接收器19。同时的相互位移能够使得电子元件1在接收器19内对准。以这种方式,可以减小载体202,203的高度和/或可以创建更加可变的接收器19,这样的接收器可以更好地适应不同尺寸的电子元件1。
考虑到根据图2a或图2b的进一步处理的类型,在上述实施例中,在载体2,102,202,203上对准的电子元件1的连接器的分布对应于所提供的目标基板上的互补连接的接触点的几何分布。这同样适用于多个对准的电子元件1。

Claims (10)

1.一种用于对准电子元件的系统,其具有:
-用于对准电子元件的装置,其具有:
-带有用于电子元件的对准结构的载体,和
-用于将所述电子元件与所述对准结构对准的对准装置,其中,
所述对准结构限定彼此成一定角度的第一和第二边缘,所述第一和第二边缘与待对准的所述电子元件的也成相同一定角度的两侧互补,其中
所述对准装置配置成通过使所述电子元件的侧面与所述对准结构的第一和第二边缘接触来使得所述电子元件与所述对准结构对准;以及
-输送装置,所述输送装置配置成在用于对准所述电子元件装置上方的且靠近所述对准结构的输送点处输送所述电子元件对准;以及
-拾取装置,所述拾取装置配置成拾取所述装置中的已与所述对准结构对准的所述电子元件,其中
(i)所述输送装置为激光器,所述激光器配置成通过产生热量而使所述电子元件从施加到晶圆的载体箔中脱离,其中载体箔是具有在热作用下释放的压敏粘合剂的箔或具有在UV照射下释放的压敏粘合剂的箔;以及
(ii)所述输送点与所述载体间隔开来,使得所述电子元件能够在它们之间自由落体,
其中
(iii)所述拾取装置是配置成暂时拾取已对准的电子元件的转移工具,或
(iv)所述拾取装置是配置成永久拾取已对准的电子元件的基板,其中在所述基板上提供作为粘合剂的液体粘合剂,
所述对准装置具有倾斜装置,所述倾斜装置配置成使所述电子元件与所述对准结构对准,其中
(iiv)所述倾斜装置配置成在至少一个点处从水平位置升高和/或降低载体,使得所述电子元件由于倾斜而与所述对准结构对准,和/或
(iiiv)所述对准装置具有至少一个布置在所述载体上的表面并相对于所述对准结构倾斜。
2.根据权利要求1所述的系统,其中
所述载体具有用于多个待对准的所述电子元件的、以特定几何分布的多个对准结构,其中
所述对准装置配置成主动地或被动地使所述电子元件与所述对准结构对准。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的系统,其中
所述载体具有两个承载板,所述两个承载板中的一个位于另一个之上并且一起限定用于所述电子元件的接收器,并且构造成能够在至少一个方向上相对于彼此移位,以使所述电子元件与所述对准结构对准。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的系统,其中
(iiiiv)所述对准装置具有振动装置,所述振动装置配置成通过振动所述载体来使得所述电子元件与所述对准结构对准,和/或
(iiiiiv)所述对准结构为L型或矩形。
5.根据权利要求3所述的系统,其中
用于所述电子元件的、由一个位于另一个之上的所述两个承载板限定的所述接收器具有带有平坦接触表面的圆锥形状。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的系统,其中
所述对准装置具有磁体,所述磁体布置并构造成产生磁场,所述磁场对所述电子元件施加磁力,以至少促进所述电子元件与所述对准结构的对准。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的系统,其中
所述输送点与所述载体间隔开来,使得所述电子元件能够在它们之间自由落体和提供通过丝网印刷的银导电膏来作为所述液体粘合剂。
8.根据权利要求5所述的系统,其中,所述圆锥形状是截头圆锥形状。
9.根据权利要求6所述的系统,其中,所述电子元件是铁磁性的。
10.一种用于对准电子元件的方法,该方法使用权利要求1-9中任一项所述的系统,包括以下步骤:
-在用于对准所述电子元件装置上方的且靠近所述对准结构的输送点处输送所述电子元件;
-在自由落体阶段后,使至少一个电子元件着陆于载体的上侧上的接收器内,
-通过对准装置将位于所述载体上的电子元件与对准结构对准,其中所述对准结构限定第一和第二边缘,所述第一和第二边缘彼此成一定角度并且与待对准的电子元件的彼此成相同一定角度的两侧互补;
-使所述电子元件的两个侧面与所述对准结构的第一和第二边缘接触以将所述电子元件与所述对准结构对准;
-在对准期间,通过所述对准装置而在所述载体上移动所述电子元件,使得所述电子元件的彼此成一定角度的两个侧面与所述对准结构的第一边缘和第二边缘接触;
-通过拾取装置拾取在所述载体上已对准的所述电子元件,其中所述拾取装置是配置成暂时拾取已对准的电子元件的转移工具,或所述拾取装置是配置成永久拾取已对准的电子元件的基板,其中在所述基板上采用作为粘合剂的液体粘合剂。
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