DE102014116147B4 - Durchlaufofen für Substrate, die mit Bauteilen bestückt werden, und Die Bonder - Google Patents

Durchlaufofen für Substrate, die mit Bauteilen bestückt werden, und Die Bonder Download PDF

Info

Publication number
DE102014116147B4
DE102014116147B4 DE102014116147.5A DE102014116147A DE102014116147B4 DE 102014116147 B4 DE102014116147 B4 DE 102014116147B4 DE 102014116147 A DE102014116147 A DE 102014116147A DE 102014116147 B4 DE102014116147 B4 DE 102014116147B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channel
continuous furnace
substrates
holes
longitudinal slot
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
DE102014116147.5A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014116147A1 (de
Inventor
Kevin Domancich
Guido Suter
Daniel Andreas Scherer
Reto Weibel
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.)
Besi Switzerland AG
Original Assignee
Besi Switzerland AG
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 Besi Switzerland AG filed Critical Besi Switzerland AG
Publication of DE102014116147A1 publication Critical patent/DE102014116147A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014116147B4 publication Critical patent/DE102014116147B4/de
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
    • H01L21/677—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
    • H01L21/67005—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016—Brazing of electronic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/04—Heating appliances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor
    • B23K3/087—Soldering or brazing jigs, fixtures or clamping means
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • 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
    • H01L21/67739—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 into and out of processing chamber
    • H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

Durchlaufofen für Substrate (3), umfassend einen Ofen (1) mit einem Kanal (2) und ein Transportsystem für den Transport der Substrate (3) durch den Kanal (2), wobei der Kanal (2) durch einen Boden (4), eine vordere Seitenwand (5), eine hintere Seitenwand (6) und eine Decke (7) begrenzt ist, und wobei der Boden (4) eine Vielzahl von ersten Löchern (8) enthält, die mit einer Schutzgasquelle (9) verbindbar sind, damit während des Betriebs Schutzgas zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Seitenwand (5) des Kanals (2) einen parallel zur Durchlaufrichtung (10) verlaufenden Längsschlitz (11) aufweist, der durch eine Unterkante (12) und eine Oberkante (13) begrenzt ist, und dass das Transportsystem mindestens eine Klammer (15) zum Transportieren der Substrate (3) durch den Kanal (2) aufweist, die entlang des Längsschlitzes (11) des Kanals (2) hin- und her verschiebbar ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen für Substrate. Der Durchlaufofen weist wenigstens eine Prozessstation mit einer Arbeitsöffnung auf, wo Bauteile, die im englischen Fachjargon „die“ genannt werden, auf die Substrate aufgebracht werden. Die Erfindung betrifft weiter eine als Die Bonder bekannte Montageeinrichtung mit einem solchen Durchlaufofen. Beispiele für „dies“ sind insbesondere Halbleiterchips, jedoch auch Kondensatoren, Metallplättchen, etc.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei der Montage von Halbleiterchips ist es gebräuchlich, die Halbleiterchips, hauptsächlich Leistungshalbleiter, mit dem Substrat mittels Lot zu verbinden, um über die Lötverbindung eine wirksame Ableitung der beim Betrieb entstehenden Verlustwärme aus dem Halbleiterchip zu gewährleisten. Aber auch andere „dies“ werden auf das Substrat gelötet.
  • Als Substrate werden vorwiegend metallische Substrate, sogenannte Leadframes verwendet, wo die Halbleiterchips auf hintereinander und, fakultativ, nebeneinander angeordneten Chipinseln aufgelötet werden. Als Substrate kommen aber auch Einzelplatzsubstrate, sogenannte singulated substrates, zur Anwendung. Ein solches Einzelplatzsubstrat besteht beispielsweise aus einem Keramikplättchen, das beidseitig mit einer Metallschicht bedeckt ist. Das Substrat wird üblicherweise taktweise einer Lotstation, wo das Lot aufgetragen wird, einer Verteilstation, wo das Lot auf dem Substratplatz verteilt wird, und dann einer Bondstation zugeführt, wo der Halbleiterchip von einem Pick and Place System auf dem flüssigen Lot plaziert wird. Die Leadframes weisen entlang ihrer Längskanten angeordnete Löcher auf, in die beim Transport des Leadframes Stifte oder Finger eingreifen. Ein für diesen Prozess geeigneter Die Bonder wird von der Anmelderin unter der Bezeichnung DB2009 SSI vertrieben. Dieser Die Bonder umfasst einen Durchlaufofen, der als Kanal bzw. Tunnel ausgebildet ist, durch den die Substrate zur Lotstation, zur Verteilstation und zur Bondstation transportiert werden. Der Vorschub der Substrate erfolgt mittels mit Zähnen versehenen, heb- und senkbaren und hin und her bewegbaren Fingern, wobei jeder Finger ein Substrat vorwärts schiebt.
  • Aus der DE 10 2011 077 005 A1 ist eine Anlage zur Wärmebehandlung von Substraten und ein Verfahren zum Erfassen von Messdaten darin bekannt, wobei die Anlage mindestens eine heizbare Kammer, ein Trägersystem, eine Sensoranordnung und einen von dem Trägersystem unabhängigen Aktuator umfasst. Das Trägersystem ist dabei zum Tragen von Substraten ausgebildet, wohingegen die Sensoranordnung weiter zur Kopplung an eine Datenerfassungs- und/oder Datenspeichervorrichtung konfiguriert ist. Der Aktuator ist dabei mit der Sensoranordnung gekoppelt und zum Positionieren der Sensoranordnung innerhalb der heizbaren Kammer konfiguriert.
  • Aus der DE 100 62 332 A1 ist ein Greiferschienensystem bekannt, bei dem in Fließrichtung der Fertigungslinie angeordnete Trägerschwerte eine solche Profilform aufweisen, dass wenigstens zwei nach außen weisende Längsflächen des Profils flach und parallel zueinander ausgeführt sowie in Einbaustellung horizontal angeordnet sind, wobei denselben jeweils ein gesondertes Führungsprofil zugeordnet ist, das sich in Längsrichtung des Trägerschwertes erstreckt und in fest an einem Tragrahmen angeordneten Führungselementen, das Trägerschwert nach oben und unten abstützend, geführt ist.
  • Aus der DE 10 2012 104 977 A1 ist eine Halbleiter-Montageeinrichtung, mit einer Dispensstation (1) zum Auftragen von Klebstoffportionen auf die Substratplätze eines Substrats, mit einer Bondstation (3) zum Platzieren von Halbleiterchips auf den mit Klebstoff versehenen Substratplätzen und mit einer Transportvorrichtung (4) für den Transport der Substrate entlang eines Transportwegs bekannt, die eine zwischen der Dispensstation (1) und der Bondstation (3) angeordnete Pufferstation (2) enthält, die es ermöglicht, entweder ein Substrat, das von der Dispensstation (1) zur Bondstation (3) zu transportieren ist, temporär aus dem Transportweg herauszunehmen, so dass ein anderes Substrat von der Transportvorrichtung (4) von der Bondstation (3) zur Dispensstation (1) transportiert werden kann, oder ein Substrat, das von der Bondstation (3) zur Dispensstation (1) zu transportieren ist, temporär aus dem Transportweg herauszunehmen, so dass ein anderes Substrat von der Transportvorrichtung (4) von der Dispensstation (1) zur Bondstation (3) transportiert werden kann.
  • Aus der DE 41 15 235 C1 ist ein Durchlaufofen für die Erwärmung von Glasscheiben auf ihre Biege- und/oder Vorspanntemperatur bekannt, der als Rundofen ausgebildet und ein kreisringförmig ausgebildetes und horizontal ausgerichtetes Heißgas-Tragbett aufweist. Auf dem Heißgas-Tragbett werden die Glasscheiben jeweils mithilfe einer ebenfalls auf dem Heißgas-Tragbett schwimmenden Schablone aus hitzebeständigem Blech von der Auflegestation bis zur Entnahmestation im Kreislauf geführt. Die Schablonen sind jeweils an den Armen eines konzentrisch zum Tragbett angeordneten Drehsterns angeordnet. In der Entnahmestation werden die auf Biege- und/oder Vorspanntemperatur erhitzten Glasscheiben mittels einer in radialer Richtung verfahrbaren Saugplatte aus dem Ofen entnommen und in eine seitlich neben dem Ofen angeordnete Biege- und/oder Vorspannvorrichtung übergeben.
  • Aus der DE 10 2013 104 229 B3 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Presshärten von Bauteilen mit wenigstens einem Ofen, einer dem wenigstens einen Ofen nachgeschalteten Presse und einer Transportvorrichtung bekannt. Um möglichst geringe Taktzeiten zu ermöglichen, sind Mittel zum Transportieren der Bauteile in der Transportvorrichtung bewegbar gelagert, wobei die Mittel mit den Bauteilen entlang der Transportvorrichtung durch den Ofen und in die Presse bewegbar sind, wobei die Transportvorrichtung zwischen dem Ofen und der Presse durchlaufend ist und wobei der Transport der Bauteile vom Ofen zur Presse manipulationsfrei durchführbar ist.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlaufofen mit einem flexibleren Transportsystem zu entwickeln.
  • Gemäss der Erfindung umfasst ein Durchlaufofen für Substrate einen Ofen mit einem Kanal und ein Transportsystem für den Transport der Substrate durch den Kanal. Der Kanal ist durch einen Boden, eine vordere Seitenwand, eine hintere Seitenwand und eine Decke begrenzt. Der Boden enthält eine Vielzahl von ersten Löchern, die mit einer Schutzgasquelle verbindbar sind, damit während des Betriebs Schutzgas zuführbar ist. Die vordere Seitenwand des Kanals weist einen parallel zur Durchlaufrichtung verlaufenden Längsschlitz auf, der durch eine Unterkante und eine Oberkante begrenzt ist. Das Transportsystem weist mindestens eine Klammer zum Transportieren der Substrate durch den Kanal auf, die entlang des Längsschlitzes des Kanals hin- und her verschiebbar ist.
  • Bevorzugt ist auf der dem Kanal zugewandten Seite der Unterkante des Längsschlitzes eine Vielzahl von zweiten Löchern angeordnet, die mit der Schutzgasquelle verbindbar sind.
  • Bevorzugt ist die Unterkante des Längsschlitzes durch einen schmalen Streifen gebildet, der gegenüber dem Boden des Kanals um eine vorbestimmte Distanz abgesenkt ist.
  • In dem schmalen Streifen der Unterkante des Längsschlitzes kann eine Nut ausgebildet sein und die zweiten Löcher können in die Nut münden.
  • Der Kanal kann in mindestens zwei Zonen unterteilt sein und die Nut kann an wenigstens einem Übergang von einer Zone zur nächsten durch eine Trennwand unterbrochen sein.
  • Der Kanal kann in mindestens zwei Zonen unterteilt sein, wobei wenigstens einer der Zonen eine Anzahl der zweiten Löcher zugeordnet ist, und wobei die zweiten Löcher der gleichen Zone miteinander verbunden und über ein separates Durchfluss-Regelventil mit der Schutzgasquelle verbindbar sind.
  • Gemäss der Erfindung umfasst ein Die Bonder mit einem solchen Durchlaufofen eine Aufheizzone und eine Abkühlzone, die in mehrere Zonen unterteilt sind, und ist programmiert für die Eingabe von Parametern, die für jede Zone eine Temperatur, sowie eine Transportgeschwindigkeit und/oder eine Aufenthaltsdauer festlegen, und für den Transport der Substrate durch den Durchlaufofen gemäss diesen Parametern.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren sind aus Gründen der zeichnerischen Klarheit nicht massstäblich dargestellt.
  • Beschreibung der Figuren
    • 1, 2 zeigen in Aufsicht Teile eines Durchlaufofens für Substrate gemäss einer ersten Ausführung und einer zweiten Ausführung,
    • 3 zeigt einen Querschnitt des Durchlaufofens, und
    • 4 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der 3.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die 1 und 2 zeigen in Aufsicht die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile eines Durchlaufofens für Substrate gemäss einer ersten Ausführung und einer zweiten Ausführung. Die Substrate sind beispielsweise Leadframes mit einer Vielzahl von Chipinseln oder Einzelplatzsubstrate. Die 3 zeigt einen Querschnitt des Durchlaufofens in der Ausführung gemäss 2, der quer zur Durchlaufrichtung verläuft. Die 4 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der 3. Der Durchlaufofen umfasst einen Ofen 1 mit einem Kanal 2 und ein Transportsystem für den Transport der Substrate 3 durch den Kanal 2 zu einer Prozessstation oder mehreren nacheinander angeordneten Prozessstationen. Solche Prozessstationen sind zum Beispiel eine Lotstation, wo das Lot auf das Substrat aufgebracht wird, eine Verteilstation, wo das Lot auf dem Substratplatz verteilt wird, und eine Bondstation, wo die Halbleiterchips auf das Substrat aufgebracht werden. Die Lotstation und die Verteilstation können entfallen, wenn die Rückseite der Halbleiterchips oder das Substrat bereits mit entsprechenden Substanzen beschichtet ist, die dann die Lotverbindung ergeben. Der Kanal 2 ist begrenzt durch einen Boden 4, eine vordere Seitenwand 5, eine hintere Seitenwand 6 und eine Decke 7. Die Decke 7 ist an der/den Prozessstationen mit einer entsprechenden Arbeitsöffnung versehen. Der Boden 4 ist mit einer Vielzahl von ersten Löchern 8 ausgebildet, über die während des Betriebs ein Schutzgas, das von einer Schutzgasquelle 9 geliefert wird, zuführbar ist. Häufig verwendete Schutzgase sind Stickstoff, Formiergas oder andere reaktive Gase. Wichtig ist, dass das Schutzgas keinen Sauerstoff enthält. Die Dichte der ersten Löcher 8 im Boden 4 ist üblicherweise unterschiedlich in unterschiedlichen Zonen des Kanals 2. Insbesondere im Bereich der Prozessstationen kann die Dichte der Löcher 8 und/oder deren Durchmesser grösser sein, da ein Teil des Schutzgases über die jeweilige Arbeitsöffnung entweicht. Die vordere Seitenwand 5 des Kanals 2 weist einen parallel zur Durchlaufrichtung 10 verlaufenden Längsschlitz 11 auf. Der Längsschlitz 11 ist durch eine Unterkante 12 und eine Oberkante 13 begrenzt, wobei die Unterkante 12 bündig mit dem Boden 4 oder wie in der 3 dargestellt gegenüber dem Boden 4 abgesenkt ist. Das Transportsystem weist mindestens eine Klammer 15 mit zwei Klemmbacken zum Transportieren der Substrate 3 durch den Kanal 2 auf. Die Klammer(n) 15 ist/sind auf einer parallel zum Längsschlitz 11 des Kanals 2 verlaufenden Führungsschiene 16 (nur ansatzweise dargestellt) gelagert und hin- und her bewegbar. Die mindestens eine Klammer 15 transportiert ein Substrat 3 nach dem andern zu der Prozessstation bzw. den Prozessstationen des Ofens 1. Aus Gründen der zeichnerischen Klarheit ist in den 1 und 2 nur ein Substrat 3 und nur eine Klammer 15 dargestellt.
  • Der Boden 4 ist bevorzugt durch Einsätze 17, sogenannte „inserts“, gebildet, die auf der dem Boden 4 des Kanals 2 gegenüberliegenden Seite mit Kanälen und Vertiefungen ausgebildet sind, die das Schutzgas zu den ersten Löchern 8 führen. Im Boden 4 sind elektrische Heizungen angeordnet, um den Ofen 1 aufzuheizen.
  • Auf der dem Kanal 2 zugewandten Seite der Unterkante 12 sind mit Vorteil eine Vielzahl von zweiten Löchern 18 angeordnet, denen ebenfalls Schutzgas zuführbar ist, um so eine Gasdusche zu bilden. Das aus den zweiten Löchern 18 herausgeblasene Schutzgas strömt gegen die Unterseite der Substrate 3 und dann ins Freie und bildet so einen Gasvorhang, der das Eindringen von Sauerstoff der Umgebungsluft in den Kanal 2 verhindert.
  • Das Schutzgas umwirbelt den bei dem Längsschlitz 11 aus dem Kanal 2 herausragenden Teil des Substrats 3 und strömt an der Aussenseite des Ofens nach oben. Zwischen der Oberkante 13 des Längsschlitzes 11 des Ofens und dem Substrat 3 tritt ebenfalls Schutzgas aus dem Ofen aus und bildet zusammen mit dem von unten aufsteigenden Schutzgas einen zweiten Gasvorhang. Die beiden Gasvorhänge verhindern das Eindringen von Sauerstoff der Umgebungsluft zu dem heissen Substrat 3 im Inneren des Kanals 2 und verhindern so eine Oxidation der Oberfläche des Substrats 3. Eine Oxidation des Substrats 3 findet höchstens an dem aus dem Kanal 2 herausragenden Teil des Substrats 3 statt.
  • Die Gasvorhänge verhindern auch das Auftreten des Bernoulli Effekts: Ohne die Gasvorhänge würde im Inneren des Kanals 2 zur Eintrittöffnung 23 bzw. Austrittsöffnung 25 oder zu einer Prozessöffnung in der Decke 7 strömendes Schutzgas bei dem Längsschlitz 11 wegen des Bernoulli Effekts einen Unterdruck erzeugen und so Umgebungsluft ansaugen.
  • Um eine Verwirbelung des aus dem Längsschlitz 11 herausgeblasenen Schutzgases mit der Umgebungsluft zu vermeiden und damit das Eindringen von Sauerstoff der Umgebungsluft zu verhindern, sollte das aus den zweiten Löchern 18 herausgeblasene Schutzgas als gleichmässige, laminare Strömung ins Freie gelangen. Um die Erreichung dieses Ziels optimal zu unterstützen, werden mit Vorteil zusätzlich die folgende Massnahme a) und oder beide Maßnahmen a) und b) getroffen:
    1. a) Die Unterkante 12 des Längsschlitzes 11 ist durch einen schmalen Streifen gebildet, der gegenüber dem Boden 4 des Kanals 2 um eine vorbestimmte Distanz abgesenkt ist.
    2. b) In dem schmalen Streifen der Unterkante 12 ist eine Nut 14 ausgebildet und die zweiten Löcher 18 münden in den Boden und/oder die Seitenwand der Nut 14. Diese Ausführung ist in den 2 bis 4 dargestellt.
  • Der Kanal 2 des Durchlaufofens ist typischerweise in mindestens zwei Zonen unterteilt, nämlich mindestens eine Vorwärmzone zum kontrollierten Aufwärmen der Substrate 3, mindestens eine Prozesszone und, fakultativ, mindestens eine Abkühlzone zum kontrollierten Abkühlen der Substrate 3. Jeder Zone ist eine eigene Heizung zugeordnet, so dass die Temperatur in jeder Zone frei programmierbar ist.
  • Jeder Zone ist eine Anzahl der ersten Löcher 8 und eine Anzahl der zweiten Löcher 18 zugeordnet. Dies bedeutet, dass die ersten Löcher 8 einer jeden Zone miteinander verbunden sind und dass die zweiten Löcher 18 einer jeden Zone miteinander verbunden sind. Die Zuleitung des Schutzgases zu den miteinander verbundenen ersten Löchern 8 einer Zone und den miteinander verbundenen zweiten Löchern 18 einer Zone erfolgt bevorzugt über verschiedene Gasleitungen 20 und einzeln einstellbare Durchfluss-Regelventile 21, so dass die Versorgung mit Schutzgas optimal auf den Bedarf sowohl im Kanal 2 als auch in der den Kanal 2 begrenzenden Gasdusche für jene Zone separat eingestellt werden kann.
  • Die Nut 14 kann zumindest an einzelnen Übergängen von einer Zone zur nächsten durch eine Trennwand 19 unterbrochen sein, da der Bedarf an Schutzgas bzw. dessen Strömungseigenschaften in den verschiedenen Zonen unterschiedlich sein kann. Die Trennwände 19 unterstützen ebenfalls, dass das Schutzgas in den einzelnen Zonen so weit als möglich mit gleichmässiger, laminarer Strömung durch den Längsschlitz 11 ins Freie fliesst.
  • Die Löcher 18, die Nut 14 und/oder die Absenkung der Unterkante 12 können sich über die gesamte Länge des Längsschlitzes 11 erstrecken oder, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, auf einem kurzen Abschnitt 22 nach der Eintrittöffnung 23 des Kanals 2 und einem kurzen Abschnitt 24 vor der Austrittsöffnung 25 des Kanals 2 entfallen.
  • Die Substrate 3 ragen während des Transports ein kleines Stück aus dem Kanal 2 heraus, damit sie von der Klammer 15 ergriffen und transportiert werden können. Die Klammer 15 ragt nicht in den Längsschlitz 11 hinein. Die Transportvorrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, die Substrate 3 während des Vorwärtstransports ein wenig anzuheben, damit sie nicht auf dem Boden 4 des Kanals 2 schleifen. Der Abstand zwischen der Oberkante 13 des Längsschlitzes 11 und dem Boden 4 des Kanals 2 ist dementsprechend gross genug bemessen.
  • Die Erfindung ermöglicht es, einen Durchlaufofen zu bauen, bei dem die Aufheizzone und/oder die Abkühlzone in mehrere Zonen unterteilt ist, in denen eine unterschiedliche Temperatur herrscht, und das Transportsystem mit den frei programmierbaren Klammern ermöglicht es, die Substrate entsprechend einem vorgegebenen Temperatur- und Zeitprofil durch den Durchlaufofen zu transportieren. Ein erfindungsgemässer Montageautomat für „dies“, in der Fachwelt bekannt als „Die Bonder“ oder auch als „Soft Solder Die Bonder“, der für das Auflöten von „dies“, z. B. von Halbleiterchips, auf Substrate eingerichtet ist, enthält einen erfindungsgemässen Durchlaufofen und ist bevorzugt programmiert für die Eingabe von Parametern, die für jede Zone eine Temperatur, sowie eine Transportgeschwindigkeit und/oder eine Aufenthaltsdauer festlegen, und für den Transport der Substrate durch den Durchlaufofen gemäss diesen Parametern. Die Eingabe der Parameter erfolgt während des Setups, d.h. vor dem ordentlichen Montagebetrieb.
  • Der Durchlaufofen wie auch der Die Bonder können auch für die Bestückung der Substrate mit anderen Bauteilen bzw. „dies“ als den bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen erwähnten Halbleiterchips verwendet werden.
  • Während Ausführungsformen dieser Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass mehr Modifikationen als oben erwähnt möglich sind, ohne von dem erfinderischen Konzept abzuweichen. Die Erfindung ist daher nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.

Claims (8)

  1. Durchlaufofen für Substrate (3), umfassend einen Ofen (1) mit einem Kanal (2) und ein Transportsystem für den Transport der Substrate (3) durch den Kanal (2), wobei der Kanal (2) durch einen Boden (4), eine vordere Seitenwand (5), eine hintere Seitenwand (6) und eine Decke (7) begrenzt ist, und wobei der Boden (4) eine Vielzahl von ersten Löchern (8) enthält, die mit einer Schutzgasquelle (9) verbindbar sind, damit während des Betriebs Schutzgas zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Seitenwand (5) des Kanals (2) einen parallel zur Durchlaufrichtung (10) verlaufenden Längsschlitz (11) aufweist, der durch eine Unterkante (12) und eine Oberkante (13) begrenzt ist, und dass das Transportsystem mindestens eine Klammer (15) zum Transportieren der Substrate (3) durch den Kanal (2) aufweist, die entlang des Längsschlitzes (11) des Kanals (2) hin- und her verschiebbar ist.
  2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Kanal (2) zugewandten Seite der Unterkante (12) des Längsschlitzes (11) eine Vielzahl von zweiten Löchern (18) angeordnet ist, die mit der Schutzgasquelle (9) verbindbar sind.
  3. Durchlaufofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante (12) des Längsschlitzes (11) durch einen schmalen Streifen gebildet ist, der gegenüber dem Boden (4) des Kanals (2) um eine vorbestimmte Distanz abgesenkt ist.
  4. Durchlaufofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem schmalen Streifen der Unterkante (12) des Längsschlitzes (11) eine Nut (14) ausgebildet ist und dass die zweiten Löcher (18) in die Nut (14) münden.
  5. Durchlaufofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (2) in mindestens zwei Zonen unterteilt ist und dass die Nut (14) an wenigstens einem Übergang von einer Zone zur nächsten durch eine Trennwand (19) unterbrochen ist.
  6. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (2) in mindestens zwei Zonen unterteilt ist, wobei wenigstens einer der Zonen eine Anzahl der zweiten Löcher (18) zugeordnet ist, wobei die zweiten Löcher (18) der gleichen Zone miteinander verbunden und über ein separates Durchfluss-Regelventil (21) mit der Schutzgasquelle (9) verbindbar sind.
  7. Die Bonder mit einem Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Die Bonder mit einem Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Durchlaufofen eine Aufheizzone und eine Abkühlzone umfasst, die in mehrere Zonen unterteilt sind, und dass der Die Bonder programmiert ist für die Eingabe von Parametern, die für jede Zone eine Temperatur, sowie eine Transportgeschwindigkeit und/oder eine Aufenthaltsdauer festlegen, und für den Transport der Substrate durch den Durchlaufofen gemäß diesen Parametern.
DE102014116147.5A 2013-11-20 2014-11-06 Durchlaufofen für Substrate, die mit Bauteilen bestückt werden, und Die Bonder Active DE102014116147B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01938/13A CH708881B1 (de) 2013-11-20 2013-11-20 Durchlaufofen für Substrate, die mit Bauteilen bestückt werden, und Die Bonder.
CH01938/13 2013-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014116147A1 DE102014116147A1 (de) 2015-05-21
DE102014116147B4 true DE102014116147B4 (de) 2024-06-13

Family

ID=53029246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014116147.5A Active DE102014116147B4 (de) 2013-11-20 2014-11-06 Durchlaufofen für Substrate, die mit Bauteilen bestückt werden, und Die Bonder

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9666460B2 (de)
JP (1) JP6485766B2 (de)
KR (1) KR102277075B1 (de)
CN (1) CN104658928B (de)
CH (1) CH708881B1 (de)
DE (1) DE102014116147B4 (de)
FR (1) FR3013432B1 (de)
HK (1) HK1206866A1 (de)
MX (1) MX2014014057A (de)
MY (1) MY180095A (de)
SG (1) SG10201406466VA (de)
TW (1) TWI634614B (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160365317A1 (en) * 2015-06-14 2016-12-15 Tel Nexx, Inc. Method and apparatus for forming emi shielding layers on semiconductor packages
CH711296B1 (de) * 2015-07-07 2019-03-15 Besi Switzerland Ag Durchlaufofen und Die-Bonder mit einem Durchlaufofen.
CN110231006B (zh) 2019-06-10 2020-07-17 苏州博昇科技有限公司 空气耦合超声干涉法
DE102020119877A1 (de) * 2020-07-28 2022-02-03 Siegfried Hofmann Gmbh Vorrichtung zur Verlagerung wenigstens einer Baugruppe zwischen einem Bereitstellungsbereich und einem Arbeitsbereich
CN115172231B (zh) * 2022-09-08 2022-11-25 西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所) 一种带有气氛保护的快速升降温共晶加热台

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4115235C1 (de) 1991-05-10 1992-12-24 Vegla Vereinigte Glaswerke Gmbh, 5100 Aachen, De
DE10062332A1 (de) 2000-12-14 2002-06-20 Mfa Fertigungsanlagen Gmbh Greiferschienensystem
DE102011077005A1 (de) 2011-06-06 2012-12-06 Rehm Thermal Systems Gmbh Anlage zur Wärmebehandlung von Substraten und Verfahren zum Erfassen von Messdaten darin
DE102012104977A1 (de) 2011-07-08 2013-01-10 Esec Ag Verfahren und Einrichtung für die Montage von Halbleiterchips
DE102013104229B3 (de) 2013-04-25 2014-10-16 N. Bättenhausen Industrielle Wärme- und Elektrotechnik GmbH Vorrichtung zum Presshärten von Bauteilen

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1926354A (en) * 1930-01-13 1933-09-12 Clark Equipment Co Method of and means for heating forgings
US2227295A (en) * 1938-10-22 1940-12-31 Electric Furnace Co Apparatus for brazing
US2366088A (en) * 1944-04-27 1944-12-26 John L Coody Pipe heating furnace
US3840999A (en) * 1973-05-16 1974-10-15 Sun Chemical Corp Apparatus for radiation-curing of coating on multi-sided object
US4543059A (en) * 1984-07-18 1985-09-24 Quartz Engineering & Materials, Inc. Slotted cantilever diffusion tube system and method and apparatus for loading
US4752219A (en) * 1984-10-04 1988-06-21 Btu Engineering Corporation Wafer softlanding system and cooperative door assembly
JPS6230635A (ja) * 1985-07-30 1987-02-09 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd ブラウン管排気炉
US4744712A (en) * 1986-05-06 1988-05-17 Ron Mitchell Apparatus and method for an improved wafer handling system for cantilever type diffusion tubes
FR2625038B1 (fr) * 1987-12-22 1990-08-17 Cit Alcatel Procede et dispositif de refroidissement d'un boitier de circuit integre
US5202716A (en) * 1988-02-12 1993-04-13 Tokyo Electron Limited Resist process system
US5354198A (en) * 1988-12-05 1994-10-11 Cyrco Twenty-Two, Inc. Movable cantilevered purge system
US5264002A (en) * 1990-04-23 1993-11-23 Mitsubishi Danki Kabushiki Kaisha Method for conveying semiconductor lead frame strip with an apparatus having vertically movable guide rails
US5154338A (en) * 1990-06-06 1992-10-13 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder reflow furnace
DE634783T1 (de) * 1993-07-16 1996-02-15 Semiconductor Systems Inc Thermische Behandlungsmodul für Beschichtungs/Entwicklungseinrichtung für Substrat.
US5997588A (en) * 1995-10-13 1999-12-07 Advanced Semiconductor Materials America, Inc. Semiconductor processing system with gas curtain
US5839870A (en) * 1996-03-13 1998-11-24 Novus Corporation Transfer system for use with a horizontal furnace
JP3758783B2 (ja) * 1997-02-03 2006-03-22 有限会社さいたまシンクライト キュア装置
US6206176B1 (en) * 1998-05-20 2001-03-27 Applied Komatsu Technology, Inc. Substrate transfer shuttle having a magnetic drive
US6336775B1 (en) * 1998-08-20 2002-01-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gas floating apparatus, gas floating-transporting apparatus, and thermal treatment apparatus
TW585845B (en) * 2000-07-13 2004-05-01 Koninkl Philips Electronics Nv Oven and process for manufacturing an envelope for use in a display tube
MXPA02007208A (es) * 2001-07-30 2003-02-06 Esec Trading Sa Dispositivo para el transporte y dotacion de substratos con chips semiconductores.
JP3770238B2 (ja) * 2002-03-22 2006-04-26 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス製造装置および電子デバイスの製造方法
SG120915A1 (en) * 2002-04-03 2006-04-26 Esec Trading Sa Apparatus for transporting substrates in an oven
DE10245398B3 (de) * 2002-09-28 2004-06-03 Mühlbauer Ag Vorrichtung und Verfahren zur Aufbringung von Halbleiterchips auf Trägern
JP2005353720A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Toyota Motor Corp ベアチップのマウント方法
JP4954538B2 (ja) 2005-12-02 2012-06-20 キヤノンマシナリー株式会社 ワーク搬送装置
DE102010035569A1 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Centrotherm Photovoltaics Ag Durchlaufofen
US8336757B2 (en) * 2011-01-04 2012-12-25 Asm Assembly Automation Ltd Apparatus for transporting substrates for bonding
JP5771466B2 (ja) * 2011-07-12 2015-09-02 ファスフォードテクノロジ株式会社 ダイボンダ及びダイボンダの接合材供給方法
DE102011053340A1 (de) * 2011-09-07 2013-03-07 Roth & Rau Ag Durchlaufofen, Substratbearbeitungssystem und Verfahren zum Bearbeiten von Substraten in einem Durchlaufofen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4115235C1 (de) 1991-05-10 1992-12-24 Vegla Vereinigte Glaswerke Gmbh, 5100 Aachen, De
DE10062332A1 (de) 2000-12-14 2002-06-20 Mfa Fertigungsanlagen Gmbh Greiferschienensystem
DE102011077005A1 (de) 2011-06-06 2012-12-06 Rehm Thermal Systems Gmbh Anlage zur Wärmebehandlung von Substraten und Verfahren zum Erfassen von Messdaten darin
DE102012104977A1 (de) 2011-07-08 2013-01-10 Esec Ag Verfahren und Einrichtung für die Montage von Halbleiterchips
DE102013104229B3 (de) 2013-04-25 2014-10-16 N. Bättenhausen Industrielle Wärme- und Elektrotechnik GmbH Vorrichtung zum Presshärten von Bauteilen

Also Published As

Publication number Publication date
CN104658928B (zh) 2018-11-30
US9666460B2 (en) 2017-05-30
CN104658928A (zh) 2015-05-27
CH708881A1 (de) 2015-05-29
KR20150057981A (ko) 2015-05-28
TWI634614B (zh) 2018-09-01
HK1206866A1 (en) 2016-01-15
MX2014014057A (es) 2015-05-28
JP2015103803A (ja) 2015-06-04
FR3013432B1 (fr) 2018-02-02
US20150136836A1 (en) 2015-05-21
DE102014116147A1 (de) 2015-05-21
CH708881B1 (de) 2017-06-15
JP6485766B2 (ja) 2019-03-20
FR3013432A1 (fr) 2015-05-22
KR102277075B1 (ko) 2021-07-14
MY180095A (en) 2020-11-21
TW201521144A (zh) 2015-06-01
SG10201406466VA (en) 2015-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014116147B4 (de) Durchlaufofen für Substrate, die mit Bauteilen bestückt werden, und Die Bonder
EP1974396B1 (de) Solarzellen-verbindungsvorrichtung, streifen-niederhaltevorrichtung und transportvorrichtung für eine solarzellen-verbindungsvorrichtung
DE3402664C2 (de) Verfahren zur Behandlung und/oder Handhabung eines Wafers, Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie Verwendung des Verfahrens in Wafer-Bearbeitungsstationen
DE2858098C2 (de) Vorrichtung zum Aufbringen von rechteckigen oder länglichen Chips auf eine Leiterplatte
DE3039582A1 (de) Vorrichtung zum aufbringen von lot auf leiterplatten
DE3217851A1 (de) Vorrichtung zum erhitzen von abdeckueberzuegen auf halbleiterplaettchen
EP0154892B1 (de) Anlage zum Herstellen von stark gekrümmten Glasscheiben
DE102009018393A1 (de) Verfahren, Haltemittel, Vorrichtung und System zum Transportieren eines flächigen Behandlungsgutes und Be- oder Entladeeinrichtung
DE68912699T2 (de) Lötvorrichtung eines Rückflusstyps.
DE102008033382A1 (de) Trockenvorrichtung,Siebdruckvorrichtung und Verfahren zum Bedrucken von Solarzellen
DE10245398B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Aufbringung von Halbleiterchips auf Trägern
DE3111809C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Löten von Werkstücken
DE2359154C2 (de) Lötanordnung
DE4142406C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Wärmeübertragungsvorrichtungen, und Werkzeuge zur Durchführung des Verfahrens
DE3724005A1 (de) Prozessgesteuerte erwaermungseinrichtung
DE102008062818A1 (de) Transportvorrichtung zum Transport von plattenförmigen Elementen, insbesondere von Solarzellen
DE3429375C2 (de) Lötvorrichtung
DE4206989C2 (de) Gerät zum Herstellen von Elektroden für elektronische Bauelemente des Chip-Types
WO2010018125A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum thermischen bearbeiten von kunststoffscheiben, insbesondere moldwafern
EP0441743A1 (de) Transportvorrichtung für Platten mit empfindlicher Oberfläche, insbesondere für nassbeschichtete Leiterplatten
DE102018100745B3 (de) Konvektionsofen
DE19857142C2 (de) Vorrichtung zum kontaminationsfreien, kontinuierlichen oder getakteten Transport von scheibenförmigen Gegenständen, insbesondere Substraten oder Wafern, durch eine geschlossene Behandlungsstrecke
DE102006038725A1 (de) Verfahren zum Erhitzen eines streifenförmigen Trägers sowie Vorrichtung dafür
DE112016006797T5 (de) Schichtaufbringungsvorrichtung
WO2021228540A1 (de) Herstellen von fügeverbindungen auf einer elektronischen baugruppe mit einem heizelement

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R082 Change of representative

Representative=s name: IP.DESIGN, CH

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division