DE10394148T5

DE10394148T5 - Verbessertes Verfahren und verbesserte Vorrichtung zum Positionieren von integrierten Schaltungen auf Plättchenkontaktflächen

Info

Publication number: DE10394148T5
Application number: DE10394148T
Authority: DE
Inventors: Beng Keh See
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2006-02-09
Also published as: AU2003214781A1; WO2004077551A1

Abstract

Verfahren zum Positionieren einer integrierten Schaltung auf einer Plättchenkontaktfläche einer Leiterplatine, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:
Positionieren einer Folie, welche die integrierte Schaltung trägt, wobei die integrierte Schaltung mit der Plättchenkontaktfläche in Register ist; und
Drängen des Plättchens von der Folie auf die Plättchenkontaktfläche.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Positionieren von integrierten Schaltungen (Plättchen) auf Leiterplatinen als Teil von Verfahren zur Herstellung von integrierten Schaltungspaketen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Positionieren von integrierten Schaltungen auf Leiterplatinen.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein häufiges Verfahren zur Bildung eines integrierten Schaltungspakets (Plättchen) besteht darin, eine integrierte Schaltung auf einem Plättchenkontaktflächenabschnitt einer Leiterplatine zu positionieren, die integrierte Schaltung mit dem Plättchenkontaktflächenabschnitt zu verbinden, elektrische Verbindungen (Drahtverbindungen) zwischen elektrischen Kontakten auf der integrierten Schaltung und Leiterabschnitten auf der Leiterplatine zu bilden, die integrierte Schaltung und die Verbindungen mit einem Harzmaterial zu ummanteln und dann die Leiterplatine auszuschneiden, um einzelne integrierte Schaltungspakete zu bilden, aus denen die Leitungen hervorstehen.
Wir konzentrieren uns nun auf jene Schritte, bei denen die integrierten Schaltungen auf die Plättchenkontaktflächen der Leiterplatine positioniert werden. Die Schritte eines bekannten Verfahrens werden in 1(a) bis 1(e) gezeigt. Zunächst werden die integrierten Schaltungen 1 auf der Fläche einer Wafer-Folie 3 in einem Abstand voneinander angeordnet. Die Folie 3 wird derart bewegt, dass eine integrierte Schaltung 1, die auf den Plättchenkontaktflächenabschnitt 9 einer Leiterplatine bewegt werden soll, über einer „Stoßnadel" 5 positioniert wird. Die Vorrichtung weist ferner einen Verbindungsarm 7 auf, der nach oben und nach unten (wie in 1(a) gezeigt) und seitlich zwischen einer Position über der Stoßnadel 5 und einer Position über der Plättchenkontaktfläche 9 der Leiterplatine bewegt werden kann.
Wie in 1(b) dargestellt, wird der Verbindungsarm 7 zum Plättchen 1 hin bewegt und die Stoßnadel 5 wird derart angehoben, dass ihre Spitze auf die Folie 3 trifft und beginnt, diese zu durchdringen. Wie in 1(c) dargestellt, schiebt die Stoßnadel 5 das Plättchen 1 von der Folie 3 weg und der Verbindungsarm 7 hebt es hoch. Wie in 1(d) dargestellt, trägt der Verbindungsarm 7 danach das Plättchen 1 zur Plättchenkontaktfläche 9 der Leiterplatine. Wie in 1(e) dargestellt, legt der Verbindungsarm 7 das Plättchen 1 auf dem Plättchenkontaktflächenabschnitt 9 der Leiterplatine ab.
Dabei ist zu beachten, dass das Verfahren zwei Stufen aufweist, die mit hoher Präzision durchgeführt werden müssen: eine erste Stufe, die darin besteht, das Plättchen durch die Stoßnadel nach oben zu schieben und es durch den Verbindungsarm aufzunehmen, und eine zweite Stufe, die darin besteht, das Plättchen auf der Leiterplatine anzuordnen. In jedem Zyklus der zwei Stufen wird nur ein Plättchen an der Leiterplatine befestigt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung von neuen und nützlichen Verfahren sowie einer Vorrichtung zum Positionieren von integrierten Schaltungen auf Leiterplatinen als Teil eines Verfahrens zum Verpacken integrierter Schaltungen.
Allgemein formuliert schlägt die vorliegende Erfindung vor, dass die integrierte Schaltung mit der Plättchen kontaktfläche in Register gebracht wird, während sie sich auf der Folie befindet, so dass die integrierte Schaltung durch eine einzelne Bewegung auf die Leiterplatine übertragen werden kann. Da die Anzahl von Präzisionsverfahrensschritten von zwei auf einen reduziert wird, wird die Zykluszeit deutlich verringert.
Die Einzelbewegung kann dadurch erzeugt werden, dass die integrierte Schaltung von der Folie hinuntergestoßen und mit Hilfe einer Stoßnadel auf die Plättchenkontaktfläche geschoben wird. Somit ist kein Verbindungsarm erforderlich.
Vorzugsweise werden mehrere integrierte Schaltungen auf der Folie in einer Konfiguration bereitgestellt, welche der Konfiguration von jeweiligen Plättchenkontaktflächen auf der Leiterplatine entspricht. Somit können die mehreren integrierten Schaltungen mit den jeweiligen Plättchenkontaktflächen in Register gebracht werden, indem die Folie in Bezug auf die Leiterplatine positioniert wird. Die mehreren Plättchen können dann auf die Plättchenkontaktflächen übertragen werden, ohne die Folie zu bewegen. Vorzugsweise werden die integrierten Schaltungen gleichzeitig übertragen, beispielsweise durch mehrere von jeweiligen Stoßnadeln. Somit ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Geschwindigkeit, mit der integrierte Schaltungen an Leiterplatinen angeschlossen werden, deutlich zu erhöhen.
Das Konzept des gleichzeitigen Übertragens von mehreren integrierten Schaltungen von einem Träger zu entsprechenden Plättchenkontaktflächen ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung.
Vorzugsweise wird die Leiterplatine oder der Körper, der diese stützt, mit Mitteln ausgebildet, um eine integrierte Schaltung auf der Plättchenkontaktfläche zu halten, bis sie dort verbunden ist. Diese Mittel können eine Vakuumquelle und eine Öffnung sein, die in der Plättchenkontaktfläche gebildet ist, verbunden mit der Vakuumquelle und in Register mit einer integrierten Schaltung angeordnet, die auf der Plättchenkontaktfläche angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden nun lediglich zu Darstellungszwecken beschrieben, wobei auf folgende Figuren Bezug genommen wird. Es zeigen:
1, die aus 1(a) bis 1(e) besteht, die Schritte eines herkömmlichen Verfahrens zum Anordnen einer integrierten Schaltung auf einer Plättchenkontaktfläche;
2, die aus 2(a) bis 2(f) besteht, die Schritte eines Verfahrens, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
3, die aus 3(a) und 3(b) besteht, Ansichten der Ausführungsform von 2 im Betrieb.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
In 2, die aus 2(a) bis 2(f) besteht, erhalten Elemente, welche dieselbe Bedeutung wie die entsprechenden Elemente von 1 haben, dieselben Bezugszeichen. Zunächst wird auf 2(a) Bezug genommen, wobei in einem ersten Schritt des Verfahrens, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, eine Folie 3, die mehrere integrierte Schaltungen 1 auf ihrer Unterseite trägt, derart angeordnet ist, dass die integrierten Schaltungen 1 mit mehreren Plättchenkontaktflächenabschnitten 9 von einer oder mehreren Leiterplatinen in Register sind. Jeder der Plättchenkontaktflächenabschnitte 9 enthält mindestens eine Öffnung 11. Die integrierten Schaltungen sind auch mit mehreren der Stoßnadeln 5 in Register, die in der vertikalen Richtung bewegt werden können (d. h. in der Oben-Unten-Richtung in 2(a)). Jede integrierte Schaltung 1 wird mit Hilfe einer Klebemittelschicht an die Folie 3 ausreichend fest geheftet, um zu verhindern, dass das Plättchen während der Wafer-Handhabung herunterfällt. Obwohl in 2 die Plättchen in einem relativ großen Abstand von den Leiterplatinen dargestellt sind, ist in Wirklichkeit der Abstand kurz, so dass sich die Plättchen nicht in großem Ausmaß zur Seite bewegen können, während sie auf die Plättchenkontaktflächen fallen.
Wie in 2(b) dargestellt, werden die Stoßnadeln 5 nach unten bewegt, so dass ihre Spitzen auf die Folie 3 treffen und danach die Folie durchdringen. An diesem Punkt wird eine Vakuumquelle an die Öffnungen 11 der Plättchenkontaktflächen 9 angeschlossen, um ein Saugen durch die Öffnungen 11 bereitzustellen.
Wie in 2(c) gezeigt, werden die integrierten Schaltungen 1 von der Folie 3 gestoßen und durch das Saugen nach unten gezogen, so dass – wie in 2(d) dargestellt – die integrierten Schaltungen 1 auf die Plättchenkontaktflächen 9 übertragen werden, wo die Saugkraft sie auf den Plättchenkontaktflächen 9 in den richtigen Positionen hält. Wahlweise können Führungselemente (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, um die integrierten Schaltungen 1 während des Fallens zu führen.
Danach werden die Stoßnadeln 5, wie in 2(e) dargestellt, nach oben eingezogen. Wenn sich, wie in 2(f) gezeigt, die Stoßnadeln nicht mehr durch die Folie 3 erstrecken, kann die Folie 3 bewegt werden, zum Beispiel um eine frische Reihe an integrierten Schaltungen mit einem frischen Satz an Plättchenkontaktflächen in Register zu bringen.
3 zeigt eine Draufsicht des Verfahrens. Die Plättchenkontaktflächen 9 werden in Reihen 11 (die in der vertikalen Richtung in 3 dargestellt sind) von beispielsweise acht Plättchenkontaktflächen 9 angeord net. Sie werden auf einer Matrix (z. B. einer Leiterplatine) getragen, auf der sie sich rechts befinden, wie in 3 zu sehen, in Abständen, die der Beabstandung der Plättchenkontaktflächen in der Links-Rechts-Richtung entsprechen. Somit gelangen aufeinander folgende Reihen 11 von Plättchenkontaktflächen 9 in die Region 16 und bleiben kurze Zeit in dieser Position. Während sich die Plättchenkontaktflächen 9 einer bestimmten Reihe 11 in der Region 16 befinden, sind sie mit einer Reihe von acht Stoßnadeln in Register (nicht in 3 dargestellt, erstrecken sich aber in die Richtung in die Seite), die acht entsprechende integrierte Schaltungen 1 von einer Folienschicht (in 3 nicht dargestellt) auf die Plättchenkontaktflächen 9 der Reihe ablegen. Somit tragen die Reihen 11 der Plättchenkontaktflächen, welche den Bereich 16 verlassen, alle auf jeder Plättchenkontaktfläche 9 eine integrierte Schaltung 1.
Da eine Anzahl von integrierten Schaltungen gleichzeitig abgelegt wird und jede integrierte Schaltung durch eine einzelne einfache Bewegung abgelegt wird, ist die Zykluszeit pro integrierter Schaltung um ein Vielfaches geringer als bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren zum Ablegen von integrierten Schaltungen. Das bedeutet, dass die Anzahl an integrierten Schaltungen, die pro Sekunde durch eine bestimmte Ablegevorrichtung abgelegt werden können, um ein Vielfaches größer ist als bei dem herkömmlichen Verfahren, wodurch die Anzahl an Ablegevorrichtungen, die für das Ablegen von integrierten Schaltungen auf Plättchenkontaktflächen mit einer bestimmten Geschwindigkeit erforderlich sind, deutlich reduziert wird.
Obwohl nur eine einzelne Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, sind viele Variationen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung möglich, so wie dies für einen Fachmann offenkundig sein wird.
ZUSAMMENFASSUNG:
Eine Folie (3), die mehrere integrierte Schaltungen (1) trägt, ist derart positioniert, dass die integrierten Schaltungen (1) mit den Plättchenkontaktflächen (9) einer Leiterplatine in Register sind. Die integrierten Schaltungen (1) werden durch eine einzelne Bewegung auf die Plättchenkontaktflächen (9) übertragen. Die einzelne Bewegung kann erzeugt werden, indem die integrierten Schaltungen (1) mit Hilfe von Stoßnadeln (5), die durch die Folie (3) dringen, gleichzeitig von der Folie (3) hinunter und auf die Plättchenkontaktflächen (9) gestoßen werden. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung, die Geschwindigkeit, mit der integrierte Schaltungen (1) auf den Plättchenkontaktflächen (9) von Leiterplatinen positioniert werden, drastisch zu erhöhen.

Claims

Verfahren zum Positionieren einer integrierten Schaltung auf einer Plättchenkontaktfläche einer Leiterplatine, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Positionieren einer Folie, welche die integrierte Schaltung trägt, wobei die integrierte Schaltung mit der Plättchenkontaktfläche in Register ist; und Drängen des Plättchens von der Folie auf die Plättchenkontaktfläche.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Plättchen durch eine Stoßnadel, welche durch die Folie vorsteht, auf die Plättchenkontaktfläche gestoßen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Plättchenkontaktfläche Befestigungsmittel aufweist, um die integrierten Schaltungen auf der Plättchenkontaktfläche zu halten.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Befestigungsmittel Öffnungen in den Plättchenkontaktflächen aufweisen, die mit einer Vakuumquelle in Verbindung stehen.
Verfahren zum Positionieren einer integrierten Schaltung auf die Plättchenkontaktfläche einer Leiterplatine, wobei das Verfahren das Positionieren eines Trägers, der mehrere integrierte Schaltungen trägt, in eine Position umfasst, in welcher die integrierten Schaltungen mit einer entsprechenden Vielzahl an Plättchenkontaktflächen in Register sind, und wobei die integrierten Schaltungen gleichzeitig vom Träger hinunter und auf die jeweiligen Plättchenkontaktflächen gedrängt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Träger eine Folie ist.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die integrierten Schaltungen durch Stoßnadeln, die durch die Folie vorstehen, von der Folie auf die jeweiligen Plättchenkontaktflächen gestoßen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Plättchenkontaktflächen Befestigungsmittel aufweisen, um die integrierten Schaltungen auf den Plättchenkontaktflächen zu halten.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Befestigungsmittel Öffnungen in den Plättchenkontaktflächen aufweisen, die mit einer Vakuumquelle in Verbindung stehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die integrierten Schaltungen in Reihen angeordnet sind, wobei aufeinander folgende Reihen von integrierten Schaltungen mit aufeinander folgenden Sätzen von Plättchenkontaktflächen in Register gebracht und auf die Plättchenkontaktflächen übertragen werden.
Verfahren zum Verpacken integrierter Schaltungen, wobei das Verfahren das Positionieren von mehreren integrierten Schaltungen auf jeweiligen Plättchenkontaktflächen von mindestens einer Leiterplatine durch ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei elektrische Verbindungen zwischen elektrischen Kontakten der integrierten Schaltungen und Leitungen der Leiterplatine gebildet werden, wobei die integrierten Schaltungen und die elektrische Verbindung mit Harz ummantelt werden, um Harzkörper zu bilden und wobei die Harzkörper singuliert werden.
Vorrichtung zum Positionieren einer integrierten Schaltung auf einer Plättchenkontaktfläche einer Leiterplatine, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: Mittel zum Positionieren einer Folie, welche die integrierte Schaltung trägt, wobei die integrierte Schaltung mit der Plättchenkontaktfläche in Register ist; und Drängungsmittel, um die integrierte Schaltung von der Folie zur Plättchenkontaktfläche zu drängen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Drängungsmittel eine Stoßnadel ist, welche durch die Folie vorsteht.
Vorrichtung zum Positionieren einer integrierten Schaltung auf der Plättchenkontaktfläche einer Leiterplatine, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Mittel zum Positionieren eines Trägers mit mehreren integrierten Schaltungen in eine Position, in welcher die integrierten Schaltungen mit einer entsprechenden Vielzahl an Plättchenkontaktflächen in Register sind, Drängungsmittel zum gleichzeitigen Drängen der integrierten Schaltungen vom Träger hinunter und auf die jeweiligen Plättchenkontaktflächen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Drängungsmittel Stoßnadeln für jede entsprechende integrierte Schaltung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, die eine Vakuumquelle aufweist, um eine Vakuumkraft zu erzeugen, um die integrierte Schaltung auf der Plättchenkontaktfläche zu halten.
System zum Verpacken von integrierten Schaltungen, das Folgendes aufweist: eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 zum Positionieren von integrierten Schaltungen auf entsprechenden Plättchenkontaktflächen, eine Vorrichtung zum Ausbilden von elektrischen Verbindungen zwischen elektrischen Kontakten der integrierten Schaltungen und Leitungen der Leiterplatine, eine Formvorrichtung zum Ummanteln der integrierten Schaltungen und der elektrischen Verbindung mit Harz, um Harzkörper zu bilden, und eine Singulierungsvorrichtung, um die Harzkörper zu singulieren.