KR20180063842A - Assembly machine with a displacement device for moving a reception device for a carrier with assembly medium - Google Patents

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Abstract

An assembly machine (100, 200, 300) to assemble a chip (382) without a housing on a carrier (190) to manufacture electronic parts each including at least one chip arranged in a housing including a hardened porting compound comprises: (a) a chassis (112); (b) a supply device (140) mounted on the chassis (112) to supply a wafer (180) with a plurality of chips (382); (c) a displacement device (170) mounted on the chassis (112); (d) a surface positioning system having a fixed component mounted on the chassis (112) and a movable component; (e) an assembly head (120) mounted on the movable component to pick up a chip (382) from the provided wafer (180) and arrange the picked-up chip (382) in an assembly area (126) on a predetermined assembly position on the received carrier; and (f) a reception device (130) for a carrier to receive the carrier (190) to be assembled. The reception device (130) for a carrier is mechanically connected to the displacement device (170). The reception device (130) for a carrier can be displaced in parallel with a prescribed XY plane extended in an X direction and a Y direction by the displacement device (170). The X direction is perpendicular to the Y direction. The reception device (130) for a carrier includes an integrated support element (132) forming at least an upper portion of the carrier reception device (130). The carrier (190) to be assembled may be placed on the integrated support element (132).

Description

조립 매체를 가진 캐리어용 수용 장치를 이동시키는 변위 장치를 구비한 조립 기계{ASSEMBLY MACHINE WITH A DISPLACEMENT DEVICE FOR MOVING A RECEPTION DEVICE FOR A CARRIER WITH ASSEMBLY MEDIUM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an assembling machine having a displacement device for moving a carrier accommodating device having an assembling medium.

본 발명은 일반적으로 전자 부품 제조의 기술 분야에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 하우징 내에 패키징된 적어도 하나의 칩 및 상기 패키징된 칩을 전기적으로 접촉할 수 있는 적절한 전기 접속 접점을 각각 포함하는 전자 부품의 제조와 관련하여 하우징을 갖지 않은 칩을 취급하는 조립 기계 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The present invention relates generally to the technical field of electronic component manufacturing. In particular, the present invention relates to an assembling machine for handling chips having no housing in connection with the manufacture of electronic components each comprising at least one chip packaged in a housing and a suitable electrical connection contact capable of electrically contacting the packaged chip, And methods.

하우징을 갖는 전자 부품의 제조에서, 하우징을 갖지 않은 (반도체) 칩, 소위 "베어 다이 (bare die)"가 캐리어 상에 조립된다. 소위 "임베디드 웨이퍼 레벨 패키지"(eWLP) 프로세스와 관련하여, 패키지당 하나 이상의 칩은 캐리어 상에 있는 접착 필름 상에 활성 면을 아래로 하여 놓인다. 이어서, 다수의 칩이 플라스틱 물질로 주조되고, 상기 플라스틱 물질은 나중에 하우징을 형성한다. 전체 주조 제품은 고압 하에서 베이킹되고 후속해서 캐리어 또는 접착 필름으로부터 분리된다. 후속 공정 단계들에서, 칩들은 접촉, 경우에 따라 전기 접속되고, 전기 접속 접점으로서 사용되는 솔더 볼들이 제공된다. 결국, 가공된 주조 제품 전체가 소잉되거나 또는 다른 방식으로 개별화되어 개별 부품을 형성한다.In the manufacture of an electronic component having a housing, a (semiconductor) chip with no housing, a so-called "bare die" is assembled on the carrier. With respect to the so-called "embedded wafer level package" (eWLP) process, one or more chips per package are placed below the active surface on the adhesive film on the carrier. Subsequently, a plurality of chips are cast into a plastic material, which later forms a housing. The entire cast product is baked under high pressure and subsequently separated from the carrier or adhesive film. In subsequent process steps, the chips are contacted, optionally electrically connected, and provided with solder balls used as electrical connection contacts. Eventually, the entire processed casting product is sown or otherwise individualized to form individual parts.

명확히 표현하면, eWLP는 전기 접속 접점들이 칩 및 포팅 화합물로 인위적으로 제조된 웨이퍼 상에 형성된, 집적 회로용 하우징 디자인이다. 따라서, 인공 웨이퍼 상에 하우징을 형성하기 위해 필요한 모든 처리 단계들이 실시된다. 이는, 소위 "와이어 본딩"을 사용하는 기존의 하우징 기술과 비교하면, 매우 낮은 제조 비용으로 우수한 전기적 및 열적 특성을 갖는 매우 작고 편평한 하우징의 제조를 허용한다. 이 기술을 사용하면, 부품들이 예를 들어 BGA(Ball Grid Array)로서 제조될 수 있다.Specifically, eWLP is a housing design for integrated circuits where electrical contact contacts are formed on a wafer artificially made of chip and potting compound. Thus, all the processing steps necessary to form the housing on the artificial wafer are carried out. This allows the fabrication of very small and flat housings with excellent electrical and thermal properties at very low manufacturing costs, compared to conventional housing technology using so-called "wire bonding ". With this technique, the parts can be manufactured, for example, as a ball grid array (BGA).

마이크로 일렉트로닉스에서 알려진 다른 집적 방법은 소위 시스템-인-패키지(SiP) 모듈의 제조이다. SIP 공정에서, 수동 및 능동 부품들뿐만 아니라 추가 컴포넌트들이 다수의 (반도체) 칩으로 제조되고, 이들 칩은 조립 공정에 의해 캐리어 상에 배치되며, 여기서 캐리어는 예를 들어 에폭시 인쇄 회로 기판 재료, 접착 필름 또는 금속 호일일 수 있다. 배치된 칩들은 공지된 구조 및 연결 기술에 의해, 종종 IC 패키지라고 하는 하우징 내에 통합된다. 개별 칩들 사이의 필요한 전기 접속들은 예를 들어 본딩 와이어에 의해 구현될 수 있으며, 칩의 측면 에지 상의 도전성 박막 또는 관통 연결부와 같은 다른 접속 원리도 가능하다.Another known integration method in microelectronics is the manufacture of so-called system-in-package (SiP) modules. In the SIP process, additional components as well as passive and active components are fabricated from a number of (semiconductor) chips, which are placed on the carrier by an assembling process, wherein the carrier is, for example, an epoxy printed circuit board material, Film or metal foil. Arranged chips are incorporated into a housing, often referred to as an IC package, by known structure and connection techniques. The necessary electrical connections between the individual chips can be realized by, for example, bonding wires, and other connection principles are possible, such as conductive thin films or through connections on the side edges of the chip.

eWLP 프로세스 또는 SIP 모듈의 생산과 관련하여, 하우징을 갖지 않은 칩의 취급은 일반적으로 공지된 표면 실장 기술(Surface Mount Technologie)과 비교하여 변형된 조립 기계에 의해 수행된다. 이러한 조립 기계는 칩을 각각의 캐리어 상의 미리 정해진 조립 위치에 배치하는 조립 헤드를 포함한다. 이 경우, 조립의 위치 정확도에 대한 요구는 특히 높다. 현재 eWLP 프로세스 및 SIP 모듈의 제조를 위해, 15μm/3σ이상의 위치 정확도 또는 조립 정확도가 필요하며, 여기서 σ(시그마)는 조립 위치에 대한 표준 편차이다. 전자 부품의 소형화가 진행됨에 따라 향후에는 조립 정확도에 대한 더 높은 요구가 주어질 것으로 기대된다.eWLP in relation to the process or production of the SIP module, the handling of the housing which does not contain a chip is compared with the generally known surface mount technology (S urface M ount echnologie T) performed by the modified assembly machine. Such an assembling machine includes an assembling head for placing the chips on predetermined carrier positions on respective carriers. In this case, the requirement for position accuracy of the assembly is particularly high. For the current eWLP process and SIP module fabrication, position accuracy or assembly accuracy of 15 [mu] m / 3 or greater is required, where sigma (sigma) is the standard deviation for the assembly position. As the miniaturization of electronic components progresses, it is expected that there will be a higher demand for assembly accuracy in the future.

본 발명의 과제는 높은 조립 정확도와 동시에 큰 캐리어의 사용을 허용하는, 하우징을 갖지 않은 반도체 칩을 캐리어에 조립하기 위한 조립 기계 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an assembly machine and method for assembling a semiconductor chip in a carrier, which has no housing, permitting the use of a large carrier simultaneously with high assembly accuracy.

상기 과제는 독립 청구항의 대상에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들은 종속 청구항들에 제시된다.This problem is solved by the object of the independent claim. Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 특히 경화된 포팅 화합물을 포함하는 하우징 내에 배치되는 적어도 하나의 칩을 각각 포함하는 전자 부품을 제조하기 위해 사용될 수 있는 하우징을 갖지 않은 칩을 캐리어에 조립하기 위한 조립 기계가 개시된다. 개시된 조립 기계는 (a) 섀시; (b) 상기 섀시 상에 장착되어, 다수의 칩을 갖는 웨이퍼를 제공하기 위한 공급 장치; (c) 상기 섀시 상에 장착된 변위 장치; (d) 상기 섀시 상에 장착된 고정 컴포넌트와 가동 컴포넌트를 갖는 표면 포지셔닝 시스템; (e) 상기 가동 컴포넌트 상에 장착되어, 제공된 웨이퍼로부터 칩을 픽업하고 상기 픽업된 칩을 상기 수용된 캐리어 상의 미리 정해진 조립 위치 상의 조립 영역 내에 배치하기 위한 조립 헤드; 및 (f) 조립될 캐리어를 수용하기 위한 캐리어 수용 장치를 포함한다. 캐리어 수용 장치는 변위 장치에 기계적으로 결합되고, 캐리어 수용 장치는 변위 장치에 의해 X 방향 및 Y 방향으로 뻗어있는 소정의 XY 평면에 대해 평행하게 변위 가능하다. 캐리어 수용 장치는 캐리어 수용 장치의 적어도 상부를 형성하는 일체형 지지 요소를 포함하며, 조립될 캐리어는 일체형 지지 요소 상에 놓일 수 있다.According to a first aspect of the present invention there is provided an assembly for assembling a chip into a carrier having no housing which can be used for manufacturing electronic components each comprising at least one chip each disposed in a housing comprising a cured potting compound, The machine is started. The disclosed assembling machine comprises (a) a chassis; (b) a supply device mounted on the chassis for providing a wafer having a plurality of chips; (c) a displacement device mounted on the chassis; (d) a surface positioning system having a fixed component and a movable component mounted on the chassis; (e) an assembly head mounted on the movable component for picking up chips from a provided wafer and placing the picked-up chips within an assembly area on a predetermined assembly position on the received carrier; And (f) a carrier receiving device for receiving a carrier to be assembled. The carrier receiving device is mechanically coupled to the displacement device, and the carrier receiving device is displaceable in parallel with a predetermined XY plane extending in the X and Y directions by the displacement device. The carrier receiving device includes an integral support element forming at least an upper portion of the carrier receiving device, and the carrier to be assembled can be placed on the integral support element.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 특히 본 발명의 제 1 양태에 따른 조립 기계로 하우징을 갖지 않은 칩을 캐리어에 조립하기 위해 사용될 수 있는 방법이 개시된다. 개시된 방법은 바람직하게는 시간 순서로 차례로 실시되는 다음 단계를 포함한다: (a) 공급 장치에 의해 다수의 칩을 갖는 웨이퍼를 제공하는 단계; (b) 캐리어 수용 장치의 일체형 지지 요소의 상부면 상에 캐리어를 배치하고 고정하는 단계; (c) 조립 헤드에 의해 상기 캐리어의 제 1 영역에 칩을 조립하는 단계; (d) 변위 장치에 의해 X 방향 및 Y 방향으로 뻗어있는 소정의 XY 평면에 대해 평행하게 캐리어 수용 장치를 변위시키는 단계; 및 (e) 상기 조립 헤드에 의해 상기 캐리어의 추가 영역에 칩을 조립하는 단계. 이 경우, 제 1 영역의 조립과 추가 영역의 조립 사이의 시간 간격 동안, 캐리어는 일체형 지지 요소의 상부면 상에 고정된 상태로 유지된다.According to a second aspect of the present invention, a method is disclosed which can be used to assemble a chip into a carrier, particularly with a housing machine according to the first aspect of the present invention. The disclosed method preferably comprises the following steps, which are carried out sequentially in time sequence: (a) providing a wafer with a plurality of chips by a feeding device; (b) positioning and securing the carrier on the upper surface of the integral support element of the carrier receiving device; (c) assembling a chip in a first region of the carrier by an assembly head; (d) displacing the carrier receiving device in parallel with a predetermined XY plane extending in the X and Y directions by the displacement device; And (e) assembling the chip to an additional region of the carrier by the assembly head. In this case, during the time interval between the assembly of the first region and the assembly of the further region, the carrier remains fixed on the upper surface of the integral support element.

전술한 조립 기계 및 전술한 방법은 캐리어 수용 장치의 변위에 의해, 캐리어 수용 장치 상에 배치된 캐리어의 조립 매체의 상이한 영역이, 캐리어 수용 장치로부터 캐리어가 분리될 필요 없이, 조립 기계의 조립 영역 내로 이동될 수 있다는 인식에 기초한다. 이로 인해, 큰 캐리어도 높은 조립 정확도로 조립될 수 있다.The above-described assembling machine and the above-described method are characterized in that, due to the displacement of the carrier receiving device, different regions of the assembling medium of the carrier placed on the carrier receiving device are moved into the assembling area of the assembling machine, Based on the perception that they can be moved. As a result, a large carrier can be assembled with high assembly accuracy.

조립될 캐리어의 상이한 영역(경우에 따라 공간 오버랩을 가짐)을 연속해서 포지셔닝 시스템의 조립 영역 내로 삽입하여 거기서 칩을 조립하기 위해, 캐리어 만이 캐리어 수용 장치 상에서 이동되는 것도 가능하다. 큰 캐리어의 경우, 종래의 조립 기계에서는 캐리어가 캐리어 수용 장치 상에서 변위되어야 한다. 이 경우, 캐리어의 고정이 해제되어야 하고 캐리어의 변위 후에 다시 형성되어야 한다. 이 경우, 캐리어의 기계적 응력이 나타날 수 있다. 전자 부품의 제조 분야에서, 이로 인해 나타나는, 캐리어 상에 칩의 부정확한 포지셔닝은 용납될 수 없다. 이러한 문제는 본 발명에 따른 조립 기계에서는 나타나지 않는다. It is also possible that only the carrier is moved on the carrier receiving device in order to continuously insert different areas of the carrier to be assembled (with space overlap in some cases) into the assembly area of the positioning system and assemble the chip there. In the case of a large carrier, in a conventional assembling machine the carrier must be displaced on the carrier receiving device. In this case, the carrier must be unfixed and re-formed after the carrier is displaced. In this case, the mechanical stress of the carrier may appear. In the field of manufacture of electronic components, the resulting inaccurate positioning of the chip on the carrier is unacceptable. This problem does not appear in the assembling machine according to the present invention.

다른 실시 예들 및 관련 장점들은 이하에서 설명될 것이다.Other embodiments and related advantages will be described below.

바람직하게는, X 방향, Y 방향 및 Z 방향은 서로 수직으로 배향된다. 축 X, Y 및/또는 Z은 데카르트 좌표계의 좌표 축에 상응할 수 있다. X 방향, Y 방향 또는 Z 방향이 언급되면, 이러한 방향들은 바람직하게는 데카르트 좌표계의 각각의 좌표 축 상에서 또는 상기 좌표 축에 대해 평행하게 연장되는 방향들을 의미한다.Preferably, the X direction, the Y direction and the Z direction are oriented perpendicular to each other. The axes X, Y and / or Z may correspond to the coordinate axes of the Cartesian coordinate system. If the X direction, the Y direction or the Z direction is mentioned, these directions preferably mean directions extending on each coordinate axis of the Cartesian coordinate system or parallel to the coordinate axis.

본 명세서에서 "장착된다"라는 표현은 조립 기계의 제 1 컴포넌트가 조립 기계의 제 2 컴포넌트에 직접 또는 간접적으로 장착될 수 있음을 의미한다. 직접 "장착된다"는 탈착 가능한 부착 또는 탈착 불가능한 부착을 포함할 수 있으며, 여기서 탈착 불가능한 부착은 2개의 관련 컴포넌트들이 일반적으로 적어도 하나의 영구 체결 수단, 예를 들어 나사 또는 리벳의 해제 후에만 서로 분리될 수 있는 것도 의미할 수 있다. 장착된다"는 또한 관련 컴포넌트들이 서로에 대해 고정적이거나 또는 대안으로서 이동 가능하게 배치되는 것을 의미할 수 있다. 상응하는 것이 "결합된다"라는 표현에도 적용된다.The expression "mounted" herein means that the first component of the assembly machine may be mounted directly or indirectly to the second component of the assembly machine. Directly "mounted" may include a releasable attachment or non-releasable attachment wherein the two associated components are generally separated from one another only after release of at least one permanent fastening means, e.g., It can also mean what can be done. Mounted "may also mean that the associated components are stationary relative to each other or alternatively arranged movably. The corresponding also applies to the expression" coupled ".

본 명세서에서 "전자 부품"이라는 표현은 특히 (a) 칩, (b) 칩을 둘러싸는 하우징 및 (c) 칩용 적절한 전기 접속 접점들을 포함하는, 하우징을 갖는 전자 부품을 의미한다. "전자 부품"은 일반적으로 표면 실장 부품(SMD)이라 하는 표면 실장을 위한 부품일 수 있다. 이와 달리, 본 명세서에서 "칩"이라는 표현은 특히 처리된 반도체 웨이퍼로부터 개별화에 의해 공지된 방식으로 생성되는, 하우징을 갖지 않은 반도체 칩(베어 다이)을 의미한다.The expression "electronic component" as used herein specifically refers to an electronic component having a housing, including (a) a chip, (b) a housing surrounding the chip, and (c) suitable electrical connection contacts for the chip. An "electronic component" may be a component for a surface mount, commonly referred to as a surface mount component (SMD). Alternatively, the expression "chip" herein refers to a semiconductor chip (bare die) having no housing, which is produced in a manner known in particular from the processed semiconductor wafer by individualization.

바람직하게는 일체형 지지 요소는 조립될 캐리어가 평면으로 놓일 수 있도록 설계된다. 이는 캐리어의 하부면 전체가 평면으로 놓여야 함을 의미하지 않는다. 그럼에도, 조립될 캐리어의 큰 면이 일체형 지지 요소 상에 놓임으로써, 조립될 캐리어가 다수의 칩을 조립하는 과정 동안 일체형 지지 요소에 대해 찌그러지는 것이 방지될 수 있다. 이는 조립될 캐리어의 충분한 표면이 일체형 지지 요소 상에 고정되는 경우 유효하다. 조립될 캐리어의 공간적 변형을 제거하거나 또는 적어도 실질적으로 감소시킴으로써, 특히 높은 조립 정확도가 보장될 수 있다.Preferably the integral support element is designed such that the carrier to be assembled can be laid flat. This does not mean that the entire lower surface of the carrier must lie flat. Nevertheless, by placing the large side of the carrier to be assembled on the integral support element, the carrier to be assembled can be prevented from being crushed against the integral support element during the process of assembling multiple chips. This is effective when a sufficient surface of the carrier to be assembled is fixed on the integral support element. By eliminating or at least substantially reducing the spatial deformation of the carrier to be assembled, particularly high assembly accuracy can be ensured.

일 실시 예에 따르면, 조립 헤드는 각각 하나의 칩을 일시적으로 수용하기 위한 다수의 홀딩 장치를 포함할 수 있다. 소위 다중 조립 헤드의 사용은 조립 헤드에 의해 공급 장치로부터 매우 짧은 시간 내에 다수의 칩이 픽업된 다음, 이들 다수의 칩이 함께 조립 영역으로 이송되어 거기서 캐리어 상의 소정 조립 위치에 배치될 수 있다는 장점을 갖는다. 이로 인해, 전술한 조립 기계의 조립 성능이 단 하나의 싱글 조립 헤드를 구비한 조립 기계에 비해 상당히 증가한다.According to one embodiment, the assembly head may include a plurality of holding devices for temporarily accommodating one chip each. The use of so-called multiple assembly heads has the advantage that a plurality of chips can be picked up from the feeding device in a very short time by the assembly head and then these multiple chips can be transported together into the assembly area, . This significantly increases the assembling performance of the assembling machine as compared to the assembling machine with only one single assembling head.

사용된 캐리어는 바람직하게는 금속성 캐리어 플레이트 또는 금속성 프레임 일 수 있으며, 이 프레임 상에 조립 매체가 배치되거나 고정된다. 조립 매체는 바람직하게는 일면 또는 양면 접착 필름이다.The carrier used may preferably be a metallic carrier plate or a metallic frame on which the assembly medium is disposed or fixed. The assembly medium is preferably a one- or two-sided adhesive film.

특히, 캐리어 수용 장치는 변위 장치에 의해 적어도 X 방향을 따라 변위 가능하다.In particular, the carrier receiving device is displaceable at least along the X direction by the displacement device.

변위 장치는 리니어 드라이브로서 설계될 수 있다. 변위 장치는 하나의 스핀들 드라이브, 2개의 레일 및 하나의 스핀들을 포함하는 것이 바람직하다. 변위 장치에 의해, 캐리어는 스핀들 드라이브에 의해 구동되는 스핀들에 의해 레일을 따라 X 방향으로 변위될 수 있다.The displacement device can be designed as a linear drive. The displacement device preferably includes one spindle drive, two rails and one spindle. By the displacement device, the carrier can be displaced in the X direction along the rail by a spindle driven by the spindle drive.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 일체형 지지 요소는 X 방향으로 조립 기계의 조립 영역보다 큰 크기를 갖는다. 특히, 일체형 지지 요소는 X 방향으로 조립 영역보다 적어도 n 배 더 큰 크기를 갖고, n은 1.2보다 크고, 바람직하게는 1.5보다 크고, 더 바람직하게는 2보다 크며, 더욱 더 바람직하게는 2.5보다 크고, 특히 3보다 클 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the integral support element has a larger size than the assembly area of the assembly machine in the X direction. In particular, the integral support element has a size at least n times larger than the assembly area in the X direction and n is greater than 1.2, preferably greater than 1.5, more preferably greater than 2, even more preferably greater than 2.5 , In particular greater than three.

특히, 일체형 지지 요소는 X 방향 및 Y 방향으로 조립 기계의 조립 영역보다 큰 크기를 가질 수 있다. 특히, 일체형 지지 요소는 X 방향으로 조립 영역보다 적어도 n 배 더 큰 크기를 가지며, n은 1.2보다 크고, 바람직하게는 1.5보다 크고, 더 바람직하게는 2보다 크며, 더욱 더 바람직하게는 2.5보다 크고, 특히 3보다 클 수 있다. 대안으로서 또는 조합하여, 일체형 지지 요소는 Y 방향으로 조립 영역보다 적어도 m 배 더 큰 크기를 가지며, m은 1.2보다 크고, 바람직하게는 1.5보다 크고, 더 바람직하게는 2보다 크며, 더욱 더 바람직하게는 2.5보다 크고, 특히 3보다 클 수 있다.In particular, the integral support element may have a larger size than the assembly area of the assembly machine in the X and Y directions. In particular, the integral support element has a size at least n times larger than the assembly area in the X direction and n is greater than 1.2, preferably greater than 1.5, more preferably greater than 2, even more preferably greater than 2.5 , In particular greater than three. Alternatively or in combination, the integral support element has a dimension at least m times larger than the area of the assembly in the Y direction, m is greater than 1.2, preferably greater than 1.5, more preferably greater than 2, Can be greater than 2.5, in particular greater than 3.

전술한 실시 예는 특히 eWLP 및 SIP 모듈의 제조 시에, 많은 수의 칩을 비교적 큰 면적의 캐리어에 효율적으로 조립할 수 있게 한다.The above-described embodiments enable efficient assembly of a large number of chips into a carrier having a relatively large area, especially in the manufacture of eWLP and SIP modules.

조립 매체의 전체 표면 또는 일체형 지지 요소의 상응하는 표면에는 조립이 이루어지는 하나 이상의 영역이 할당된다. 조립 매체의 상기 영역들은 조립 기계의 "조립 영역"과는 구별되어야 한다. 그러나 조립 매체의 하나 이상의 영역은 그 크기와 관련해서 조립 기계의 조립 영역의 크기에 따라 나눠진다. 예를 들어, Y 방향으로 포지셔닝 시스템의 조립 영역과 동일한 크기를 갖는 조립 매체의 표면은 X 방향으로 조립 기계의 조립 영역의 두 배인 크기를 가지며, X 방향을 따라 차례로 배치된, 조립이 이루어지는 2개의 영역, 즉 조립 매체의 제 1 영역 및 조립 매체의 제 2 영역으로 나눠진다. 조립은 먼저 조립 매체의 제 1 영역에서 이루어진다. 이 경우, 변위 장치에 의한 캐리어 수용 장치의 변위에 의해 먼저 조립 매체의 제 1 영역은 조립 기계의 조립 영역과 공간적으로 일치된다. 조립 매체의 제 1 영역이 조립되었으면, 조립 매체의 제 2 영역은 변위 장치에 의해 조립 기계의 조립 영역과 공간적으로 일치되어 조립될 수 있다. 캐리어와 조립 매체가 클수록 조립 매체에 대해 더 많은 영역이 규정된다. 조립 매체의 다수의, 특히 차례로 배치된 조립될 영역은 캐리어 수용 장치의 변위에 의해 연속해서, 바람직하게는 그 공간적 배치에 따라, 조립 기계의 조립 영역 내로 이동되어 조립된다.The entire surface of the assembly medium or the corresponding surface of the integral support element is assigned one or more areas on which the assembly takes place. These areas of the assembly medium must be distinguished from the "assembly area" of the assembly machine. However, one or more areas of the assembly medium are divided according to the size of the assembly area of the assembly machine in relation to its size. For example, the surface of the assembly medium having the same size as the assembly area of the positioning system in the Y direction has a size that is twice the assembly area of the assembly machine in the X direction, and two I.e., a first area of the assembly medium and a second area of the assembly medium. The assembly takes place first in the first area of the assembly medium. In this case, the displacement of the carrier receiving device by the displacement device first causes the first area of the assembled medium to spatially coincide with the assembled area of the assembling machine. Once the first area of the assembly medium has been assembled, the second area of the assembly medium can be assembled spatially coincident with the assembly area of the assembly machine by the displacement device. The larger the carrier and assembly media, the more areas are defined for the assembly media. The plurality of assembly media, in particular the sequentially arranged areas to be assembled, are moved and assembled into the assembly area of the assembly machine successively, preferably according to their spatial arrangement, by displacement of the carrier receiving device.

일 실시 예에 따르면, 캐리어 수용 장치는 변위 장치에 의해 적어도 X 방향을 따라 변위 가능하다. 이로 인해, X 방향으로 조립 기계의 조립 영역보다 큰 크기를 갖는 일체형 지지 요소는 변위 장치에 의해 적어도 X 방향을 따라 변위될 수 있고, 조립 매체의 차례로 배치된 조립될 영역들이 연속해서 조립 기계의 조립 영역 내로 이동되어 조립될 수 있다.According to one embodiment, the carrier receiving device is displaceable at least along the X direction by a displacement device. As a result, the integral support element having a size larger than the assembly area of the assembling machine in the X direction can be displaced at least in the X direction by the displacement device, and the sequentially arranged areas of the assembly medium to be assembled are successively assembled Can be moved into the area and assembled.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 조립 기계는 섀시에 결합되는 리프팅 장치를 포함하고, 상기 리프팅 장치는 일체형 지지 요소를 섀시와 관련해서 Z 방향을 따라 이동시키도록 구성된다. 상기 Z 방향은 XY 평면에 대해 수직으로 배향된다.According to another embodiment of the present invention, the assembling machine includes a lifting device coupled to the chassis, the lifting device configured to move the integral supporting element along the Z direction relative to the chassis. The Z direction is oriented perpendicular to the XY plane.

상기 리프팅 장치에 의해, 상이한 두께의 조립될 캐리어에 대해서도 각각의 조립 평면의 균일한 높이가 보장될 수 있으며, 이로 인해서도 높은 조립 정확도가 주어진다. 이는 일체형 지지 요소의 표면에 제공된 마킹에 의해 수시로 요구되는 조립 기계의 교정 시에도 적용되며, 일체형 지지 요소는 리프팅 장치에 의해 상승 또는 하강될 수 있다. 따라서, 조립 기계의 교정은 매우 높은 정확도로 실시될 수 있으며, 이로 인해 칩을 캐리어에 나중에 조립할 때 특히 높은 조립 정확도가 주어진다.By means of the lifting device, a uniform height of the respective assembly plane can be ensured even for carriers of different thicknesses to be assembled, thereby giving a high assembly accuracy. This also applies to the calibration of the assembling machine, which is often required by the marking provided on the surface of the integral support element, and the integral support element can be raised or lowered by the lifting device. Thus, calibration of the assembling machine can be performed with very high accuracy, which gives a particularly high assembly accuracy when the chip is later assembled to the carrier.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 고정 컴포넌트는 조립 헤드가 Y 방향을 따라 변위될 수 있게 하는 고정 캐리어 레일이고, 가동 컴포넌트는 조립 헤드가 장착된 변위 가능한 캐리어 플레이트이며, 표면 포지셔닝 시스템은 또한 캐리어 레일 상에서 변위 가능한 캐리어 아암을 포함하고, 상기 캐리어 아암을 따라 변위 가능한 캐리어 플레이트가 X 방향을 따라 변위 가능하다.According to another embodiment of the present invention, the fastening component is a fixed carrier rail that allows the assembly head to be displaced along the Y direction, the movable component is a displaceable carrier plate with an assembly head mounted thereon, And a carrier plate displaceable along the carrier arm, the carrier plate being displaceable along the X direction.

이로 인해 바람직하게는 표면 포지셔닝 시스템의 명확한 조립 영역이 규정되고 칩들은 조립 매체 상에 정확한 위치로 장착될 수 있다.This advantageously defines a definite assembly area of the surface positioning system and the chips can be mounted in the correct position on the assembly medium.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 조립 기계는 이송 방향을 따라, 더 바람직하게는 X 방향을 따라 일체형 지지 요소의 상부면 상에서 캐리어를 이송하기 위한 이송 장치를 포함한다.According to another embodiment of the invention, the assembling machine comprises a transfer device for transferring the carrier along the transfer direction, more preferably over the upper surface of the integral support element along the X direction.

이송 장치에 의해 캐리어는 일체형 지지 요소로 이송되어 일체형 지지 요소 상에 놓일 수 있다. 따라서 캐리어는 조립 매체(부분적으로)와 함께 표면 포지셔닝 시스템의 조립 영역 내로 이송될 수 있다.By means of the transfer device, the carrier can be transferred to the integral support element and placed on the integral support element. The carrier can thus be transported with the assembly medium (in part) into the assembly area of the surface positioning system.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 일체형 지지 요소는 공압 인터페이스를 포함하고, 상기 인터페이스에 의해 저압이 캐리어의 하부 표면 상으로 인가될 수 있다. 저압에 의한 고정에 의해, 캐리어는 매우 높은 정확도로 그리고 내부 변형 없이 일체형 지지 요소 상의 소정 위치에 그리고 그에 따라 조립 기계 내의 소정 위치에 유지될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the integral support element comprises a pneumatic interface, whereby a low pressure can be applied onto the lower surface of the carrier. By virtue of the low pressure clamping, the carrier can be held at a predetermined position on the integral support element and therefore in a predetermined position in the assembly machine with very high accuracy and without internal deformation.

명확히 표현하면, 조립될 캐리어는 공압 인터페이스를 통해 캐리어 수용 장치 상에 또는 일체형 지지 요소 상에 흡입된다. 공압 인터페이스에 접촉하는 캐리어의 표면에 충분한 저압이 제공되면, 캐리어가 실수로 미끄러지는 것이 확실하게 방지된다. 하우징을 갖는 전자 부품으로 조립될 인쇄 회로 기판에 대한 공지된 클램핑 메커니즘에 의한 캐리어의 해제 가능한 고정과 비교하여, 하우징을 갖지 않은 칩으로 조립될 캐리어의 전술한 공압식 고정은 훨씬 더 온도 안정적이라는 큰 장점을 갖는다. 이는 공지된 클램핑 메커니즘의 다양한 컴포넌트들이 상이한 기하학적 구조를 가지며, 따라서 상이한 열팽창을 겪으므로, 온도 변화 시에 클램핑의 방식도 변화되기 때문이다. 이로 인해, 공지된 클램핑에서는 전형적으로 조립 기계 내에서 칩으로 조립될 캐리어의 적어도 일부분의 위치가 변위된다.Specifically, the carrier to be assembled is sucked on the carrier receiving device or on the integral support element through the pneumatic interface. If a sufficient low pressure is provided to the surface of the carrier contacting the pneumatic interface, it is surely prevented that the carrier slips accidentally. Compared to the releasable fastening of the carrier by means of a known clamping mechanism for a printed circuit board to be assembled into an electronic component with a housing, the aforementioned pneumatic fastening of the carrier to be assembled into a chip without a housing is much more temperature stable Respectively. This is because the various components of the known clamping mechanism have different geometries and thus undergo different thermal expansions, so that the manner of clamping also changes with temperature changes. As a result, known clamping typically displaces at least a portion of the carrier to be assembled into the chip within the assembly machine.

전술한 온도 안정성과는 별도로, 상기 공압식 고정은 종래의 클램핑과 비교하여, 캐리어 수용 장치의 적절한 실시 예에서 캐리어가 간단한 방식으로 캐리어 수용 장치의 상부면에 또는 일체형 지지 요소에 평면으로 고정될 수 있다는 장점을 갖는다. 이로 인해, 캐리어의 부분 영역이 상향으로 또는 일체형 지지 요소로부터 멀리 떨어지게 휘어지는 것이 확실하게 방지될 수 있다. 이러한 맥락에서, 조립될 인쇄 회로 기판에 대해 통상적으로 사용되는 측 방향 클램핑의 경우, 각각의 인쇄 회로 기판의 굽힘이 발생할 수 있다. 따라서, 캐리어를 아래로 굽히는 것은 공지된 방식으로 적절한 지지 핀에 의해 방지될 수 있지만, 바람직하지 않은 상향 굽힘은 여기에서 설명된, 하우징을 갖지 않은 칩으로 조립될 캐리어의 공압식 고정에 의해서만 간단한 방식으로 방지될 수 있는데, 그 이유는 캐리어의 상부면이 조립을 위해 자유로이 접근 가능해야 하기 때문이다.Apart from the above-mentioned temperature stability, the pneumatic fixation is advantageous in that, in a preferred embodiment of the carrier receiving device, compared with conventional clamping, the carrier can be fixed flat on the upper surface of the carrier receiving device or on the integral support element . This can reliably prevent the partial area of the carrier from bending upwards or away from the integral support element. In this context, in the case of lateral clamping, which is commonly used for printed circuit boards to be assembled, bending of each printed circuit board can occur. Thus, bending the carrier down can be prevented by a suitable support pin in a known manner, but undesirable upward bending can be achieved in a simple manner only by pneumatic locking of the carrier to be assembled into a chip without a housing, Because the upper surface of the carrier must be freely accessible for assembly.

명확히 표현하면, 공압 인터페이스를 갖는 상기 캐리어 수용 장치는 조립될 캐리어를 조립 기계 내에 고정시킬 수 있는 진공 고정 툴이다. 캐리어의 표면은 정확히 칩이 가장 양호하게 그리고 특히 최대 조립 정확도로 배치될 수 있는, 조립 기계의 평면의 높이에서 가로 놓일 수 있다.Specifically, the carrier receiving device with a pneumatic interface is a vacuum fastening tool that can fasten the carrier to be assembled within the assembling machine. The surface of the carrier can be laid down at the height of the plane of the assembling machine exactly where the chips can be placed in the best and in particular the maximum assembly accuracy.

일 실시 예에 따르면, 공압 인터페이스는 저압 발생 유닛에 의해 생성된 저압이 제공될 수 있는 홈을 포함할 수 있다. 저압 발생 유닛은, 전술한 조립 기계와 관련해서 외부 유닛이며 캐리어 수용 장치에 공압식으로만 결합될 수 있는 유닛일 수 있다. 그러나 저압 발생 유닛은 전술한 조립 기계에도 할당될 수 있다. 특히, 후자의 경우, 전술한 저압 발생 유닛은 저압의 발생을 위해, 예를 들어 시너지 효과의 이유로 사용될 수 있는데, 상기 저압은 공지된 방식으로 조립 헤드의 소위 흡입 피펫 상에 칩의 일시적인 수용을 위해 사용된다.According to one embodiment, the pneumatic interface may include a groove through which a low pressure produced by the low pressure generating unit may be provided. The low-pressure generating unit may be an external unit in association with the above-described assembling machine and may be a unit that can be pneumatically coupled to the carrier receiving apparatus only. However, the low-pressure generating unit can also be assigned to the assembling machine described above. In particular, in the latter case, the above-described low-pressure generating unit can be used for the generation of a low pressure, for example for synergistic reasons, which is used for temporary acceptance of chips on a so- Is used.

저압을 캐리어의 표면으로 전달하기 위한 홈의 사용은 상기 저압이 단지 점상이 아니라 하나의 선을 따라 인가될 수 있다는 장점을 갖는다. 이 경우, 홈의 형상 및/또는 길이는 칩으로 조립될 캐리어의 크기 및/또는 기계적 특성에 따라 조정될 수 있다.The use of grooves to deliver low pressure to the surface of the carrier has the advantage that the low pressure can be applied along one line rather than just on the point. In this case, the shape and / or length of the groove may be adjusted according to the size and / or mechanical characteristics of the carrier to be assembled with the chip.

상기 홈은 하나의 분기점 또는 다수의 분기점에서 서로 연결되는 다수의 홈 섹션을 포함할 수 있다. 또한, 상기 홈의 적어도 하나의 섹션은 바람직하게는 캐리어 수용 장치의 표면의 중심점 또는 캐리어 수용 장치에 고정된 캐리어의 중심점 둘레로 연장하는 원주 홈일 수 있다. 따라서, 저압은 조립될 캐리어의 하부 표면 상으로 실질적으로 대칭 방식으로 인가될 수 있다. 이로 인해, 조립될 캐리어는 저압으로 인해 기계적 응력을 받지 않거나 또는 단지 무시할 수 있는 방식으로만 기계적 응력을 받는다. 이것도 높은 조립 정확도에 크게 기여한다.The grooves may include a plurality of groove sections connected to each other at one branch point or a plurality of branch points. Also, at least one section of the groove may preferably be a central point of the surface of the carrier receiving device or a circumferential groove extending around the center point of the carrier fixed to the carrier receiving device. Thus, the low pressure can be applied in a substantially symmetrical manner onto the lower surface of the carrier to be assembled. As a result, the carrier to be assembled is subject to mechanical stress only in such a way that it does not receive mechanical stress due to the low pressure or merely neglects it. This also contributes greatly to high assembly accuracy.

본 발명에 따른 조립 기계의 여기에 설명된 실시 예에서, 특히 캐리어를 고정하기 위해 변위 장치와 공압식 인터페이스의 상호 작용이 기술적으로 바람직하다. 왜냐하면, 조립될 캐리어의 상이한 영역(경우에 따라 공간 오버랩을 가짐)을 연속해서 포지셔닝 시스템의 조립 영역 내로 삽입하여 거기서 칩을 조립하기 위해, 변위 장치에 의해 캐리어 수용 장치 자체가 변위될 수 있고, 캐리어 수용 장치 상의 캐리어가 변위될 필요가 없기 때문이다. 공압식 고정의 (다중의, 순차적인) 해제와 공압식 인터페이스를 통해 조립될 캐리어의 복잡한 재흡입이 필요 없다. 캐리어에 공압식 인터페이스를 통해 충분한 저압이 제공될 수 있기 때문에, 전체 조립 과정 동안 캐리어가 실수로 미끄러지는 것이 확실하게 방지된다.In the embodiment described herein of the assembling machine according to the invention, the interaction of the displacing device and the pneumatic interface in particular for securing the carrier is technically desirable. This is because the carrier receiving device itself can be displaced by the displacement device to insert the different areas of the carrier to be assembled (with space overlap in some cases) into the assembly area of the positioning system continuously and to assemble the chip there, This is because the carrier on the receiving device need not be displaced. The pneumatic fixed (multiple, sequential) release and the pneumatic interface eliminate the need for complex reinsertion of the carrier to be assembled. Since the carrier can be provided with a sufficiently low pressure through the pneumatic interface, it is surely prevented that the carrier slips accidentally during the entire assembly process.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 조립 기계는 또한 온도 제어 장치를 포함하고, 상기 온도 제어 장치는 일체형 지지 요소에 열 결합되며, 일체형 지지 요소를 적어도 대략 일정한 온도로 유지시키도록 설계된다.According to another embodiment of the present invention, the assembling machine also includes a temperature control device, which is thermally coupled to the integral support element and is designed to maintain the integral support element at least at a substantially constant temperature.

온도 제어 장치는 일체형 지지 요소 및 그에 따라 상기 일체형 지지 요소에 공압식으로 고정된 캐리어를 능동적으로 또는 수동적으로 온도 안정화시킬 수 있다. 수동 온도 안정화는 소정의 온도를 갖는 기체 또는 액체 열교환 매체가 일체형 지지 요소 내에 형성되지만 적어도 캐리어 수용 장치 내에 형성된 채널을 통해 흐르는 방식으로 간단히 실현될 수 있다. 능동 온도 안정화는 추가로 온도 센서로부터 온도 제어 장치의 제어 유닛으로의 온도 피드백을 포함하므로, 열교환 매체의 온도 및/또는 체적 흐름은 적어도, 조립될 캐리어와 열 결합되는, 일체형 지지 요소의 부분이 일정한 그리고 바람직하게는 소정의 온도에 있도록 항상 조절된다.The temperature control device can actively or passively temperature stabilize the integral support element and thus the carrier pneumatically fixed to the integral support element. The passive temperature stabilization can be simply realized in such a manner that a gas or liquid heat exchange medium having a predetermined temperature is formed in the integral support element but at least flows through the channel formed in the carrier receiving device. Since the active temperature stabilization additionally includes temperature feedback from the temperature sensor to the control unit of the temperature control device, the temperature and / or volume flow of the heat exchange medium must be at least partly thermally coupled with the carrier to be assembled, And is preferably always adjusted to a predetermined temperature.

조립 기계 내에서 캐리어의 위치를 정확하게 유지하는 것과 관련하여 조립될 캐리어의 온도 안정화는 특히 전술한 "임베디드 웨이퍼 레벨 공정"(eWLP) 및 시스템 인 패키지(SiP) 모듈 제조 공정에서 매우 중요한데, 그 이유는 종종 1 분 미만의 시간이 소요되는 SMD 부품으로 인쇄 회로 기판을 조립하는 것과는 달리, 웨이퍼로부터 칩을 캐리어에 조립할 때 조립 지속 시간은 전형적으로 훨씬 더 많은 수의 처리될 칩들을 고려하여 훨씬 더 길기 때문이다. 하우징을 갖지 않는 칩들을 캐리어에 조립하는 통상의 조립 지속 시간은 1 시간 내지 수 시간일 수 있다. 그 결과, 조립 기계 및/또는 조립될 캐리어의 모든 (심지어 아주 작은) 일시적인 변화가 조립 정확도에 직접 영향을 미친다.The temperature stabilization of the carrier to be assembled in connection with precisely maintaining the position of the carrier in the assembling machine is very important in the manufacturing process of the "embedded wafer level process" (eWLP) and the system in package (SiP) module described above Unlike assembling a printed circuit board with SMD components, which often take less than a minute, assembling duration from the wafer to the carrier is typically much longer taking into account a much larger number of chips to be processed to be. Typical assembly durations for assembling chips without housings into a carrier can be from one hour to several hours. As a result, all (even very small) transient changes in the assembly machine and / or the carrier to be assembled directly affect the assembly accuracy.

또 다른 실시 예에 따르면, 온도 제어 장치는 캐리어 수용 장치 및 특히 일체형 지지 요소가 캐리어 수용 장치의 직접적인 주변 온도보다 적어도 2 켈빈만큼, 바람직하게는 적어도 4 켈빈만큼, 특히 적어도 7 켈빈만큼 더 낮은 온도를 가질 수 있도록 캐리어 수용 장치 및 특히 일체형 지지 요소를 냉각하도록 설계될 수 있다. 이로 인해, 조립 기계의 보호 커버 아래 공간 영역에서 바람직하지 않은 그리고 불가피한 온도 상승을 일으키는, 조립 기계의 컴포넌트의 폐열이 자동으로 캐리어의 온도를 상승시키는 결과를 초래하지 않는 것이 보장될 수 있다. 특히, 온도 제어 장치의 적합한 설정에 의해, 캐리어가 조립 중에 조립 기계의 주변 온도와 적어도 대략 동일한 온도를 갖는 것이 달성될 수 있다. 이것은 실제로 캐리어가 조립 기계 내로 삽입될 때 그리고 조립 기계 밖으로 빼내질 때 온도 변화를 겪지 않거나 또는 무시할만한 온도 변화만을 겪는 것을 의미한다. 이러한 온도 상승은 조립 과정에서 캐리어의 공간 치수가 열 팽창의 결과로 변하여 조립 정확도가 상응하게 감소하는 결과를 가져올 것이다.According to another embodiment, the temperature control device is adapted to control the temperature of the carrier receiving device and, in particular, the integral support element, to a temperature at least 2 Kelvin, preferably at least 4 Kelvin, in particular at least 7 Kelvin lower than the direct ambient temperature of the carrier receiving device And can be designed to cool the carrier receiving device and especially the integral support element. This can ensure that the waste heat of the components of the assembling machine, which cause an undesirable and unavoidable temperature rise in the spatial region below the protective cover of the assembling machine, does not automatically result in an increase in the temperature of the carrier. In particular, by proper setting of the temperature control device, it can be achieved that the carrier has at least approximately the same temperature as the ambient temperature of the assembling machine during assembly. This actually means that the carrier does not experience a temperature change when inserted into the assembly machine and when pulled out of the assembly machine, or only undergoes a negligible temperature change. This increase in temperature will result in a corresponding decrease in assembly accuracy as the spatial dimensions of the carrier during assembly process result in thermal expansion.

일체형 지지 요소는 20 ℃에서 10 × 10-6/K 미만, 바람직하게는 5 × 10-6/K 미만, 더 바람직하게는 2 × 10-6/K 미만의 길이 열팽창 계수를 가질 수 있다.The integral support element may have a coefficient of thermal expansion at 20 캜 less than 10 x 10 -6 / K, preferably less than 5 x 10 -6 / K, more preferably less than 2 x 10 -6 / K.

전술한 조립 기계 내에서 변동하는 주변 온도 하에서도 캐리어의 위치 정확한 고정을 보장하기 위해, 일체형 지지 요소의 기하 구조가 매우 낮은 온도 의존성을 갖도록 일체형 지지 요소를 설계하는 것만이 필요하다. 이는 예를 들어, 약 64 % 철 및 36 % 니켈로 이루어지고 공지된 방식으로 매우 낮은 열팽창 계수를 갖는 인바 합금(Invar alloy)과 같은 적절한 재료의 사용에 의해 이루어질 수 있다.It is only necessary to design the integral support element so that the geometry of the integral support element has a very low temperature dependency in order to ensure an accurate fixation of the position of the carrier even under varying ambient temperatures in the assembly machine described above. This can be done, for example, by the use of suitable materials, such as Invar alloys, which consist of about 64% iron and 36% nickel and have a very low coefficient of thermal expansion in a known manner.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 일체형 지지 요소는 적어도 2개의 마킹을 포함할 수 있고, 상기 마킹들은 광학적으로 검출 가능하며 특히 일체형 지지 요소의 상부면 상의 공간 영역 외부에 장착되고, 상기 공간 영역은 조립될 캐리어를 수용하기 위해 제공된다.According to one embodiment of the invention, the integral support element can comprise at least two markings, the markings being optically detectable and mounted, in particular outside the spatial area on the upper face of the integral support element, And is provided for receiving a carrier to be assembled.

적어도 하나의 이러한 마킹에 기초하여, 상기 마킹에 대한 조립된 칩의 위치는 적절한 광학 측정에 의해 큰 정확도로 결정될 수 있다. 전술한 조립 기계 내에서 관련 마킹의 위치가 정확히 알려지면, 조립 기계의 좌표계에서 조립된 칩의 실제 위치가 정확하게 결정될 수 있다. 또한, 조립 기계의 좌표계에서 그동안 적어도 부분적으로 조립된 캐리어의 위치가 정확히 알려진 경우, 캐리어의 좌표계에서 조립된 칩의 실제 위치가 매우 정확하게 결정될 수 있다. 이러한 위치 측정에서, 실제 조립 위치와 소정 조립 위치 사이의 공간 오프셋이 결정되면, 이러한 오프셋은 후속 조립 과정에서 조립 헤드의 이동의 적절한 제어에 의해 적어도 대략 보상될 수 있다.Based on at least one such marking, the position of the assembled chip for the marking can be determined with great accuracy by appropriate optical measurements. If the position of the relevant marking in the above-described assembling machine is known accurately, the actual position of the assembled chip in the coordinate system of the assembling machine can be accurately determined. Further, if the position of the carrier assembled at least partially in the coordinate system of the assembling machine has been accurately known, the actual position of the assembled chip in the carrier's coordinate system can be determined very accurately. In this position measurement, if a spatial offset between the actual assembly position and the predetermined assembly position is determined, such offset can be compensated at least approximately by appropriate control of movement of the assembly head in a subsequent assembly process.

광학적으로 검출 가능한 마킹의 정확한 위치는 캐리어 수용 장치 또는 마킹들이 배치된 캐리어 수용 장치의 컴포넌트의 설치 전에, 고정밀 광학 측정 기계로 측정될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립 위치의 전술한 광학 측정이 특히 높은 정확도로 실시될 수 있다.The precise location of the optically detectable marking can be measured with a high precision optical measuring machine prior to the installation of the carrier receiving device or the components of the carrier receiving device in which the markings are located. In this way, the above-mentioned optical measurement of the assembled position can be carried out with particularly high accuracy.

조립 기계의 작동 중에 캐리어를 수용하기 위해 제공되는 영역의 외부에 2 개의 마킹을 공간적으로 배치하는 것은 마킹(의 위치)이 캐리어의 조립 동안에도 측정될 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서, 전술한 바와 같이, 예를 들어 1 내지 2 시간이 소요될 수 있는 조립 과정 중에도 조립 위치를 광학적으로 정확히 식별하고 일정하게 높은 조립 정확도를 보장하는 것이 가능하다.Spatially locating the two markings outside the area provided for receiving the carrier during operation of the assembly machine has the advantage that the marking (position) can also be measured during assembly of the carrier. Therefore, as described above, it is possible to optically identify the position of the assembly even during the assembly process, which may take, for example, 1 to 2 hours, and to assure uniformly high assembly accuracy.

일체형 지지 요소는 적어도 2개의 제 1 마킹을 포함할 수 있고, 상기 마킹들은 광학적으로 검출될 수 있으며 특히 일체형 지지 요소의 상부면 상의 공간 영역 외부에 장착되고, 상기 공간 영역은 조립될 캐리어를 수용하기 위해 제공된다. 2개의 제 1 마킹은 X 방향을 따라 배치된다.The integral support element may comprise at least two first marks, the markings being optically detectable, and in particular mounted outside the space area on the upper surface of the integral support element, the space area being adapted to receive a carrier to be assembled Lt; / RTI > The two first markings are arranged along the X direction.

일체형 지지 요소는 적어도 2개의 제 2 마킹을 포함할 수 있고, 상기 마킹들은 광학적으로 검출될 수 있으며 특히 일체형 지지 요소의 상부면 상의 공간 영역 외부에 장착되고, 상기 공간 영역은 조립될 캐리어를 수용하기 위해 제공된다. 2개의 제 2 마킹은 Y 방향을 따라 배치된다.The integral support element may comprise at least two second marks, the markings being detectable optically, and in particular mounted outside the space area on the upper surface of the integral support element, the space area being adapted to receive a carrier to be assembled Lt; / RTI > The two second marks are arranged along the Y direction.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조립 기계는 조립 헤드 상에 장착된 카메라를 더 포함한다. 표면 포지셔닝 시스템은 카메라에 의해 전술한 마킹들 중 적어도 하나를 통해 검출된 정보를 이용해서 교정 가능하다. 특히, 조립 기계는 교정 장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 표면 포지셔닝 시스템은 카메라에 의해 전술한 마킹들 중 적어도 하나를 통해 검출된 정보를 수신하고 평가하는 교정 장치에 의해 교정 가능하다.According to one embodiment of the invention, the assembling machine further comprises a camera mounted on the assembly head. The surface positioning system is calibrable by the camera using information detected through at least one of the markings described above. In particular, the assembling machine may further comprise a calibration device, said surface positioning system being calibrable by a calibration device that receives and evaluates the information detected by at least one of the markings described above by the camera.

전술한 바와 같이, 조립 기계가 섀시에 장착된 (표면) 포지셔닝 시스템을 포함하며 상기 포지셔닝 시스템에 의해 조립 헤드뿐만 아니라 카메라가 포지셔닝될 수 있다면, 각각 한 쌍의 마킹의 광학 측정에 의해 경우에 따라 기존의 또는 조립 중에 생기는 포지셔닝 시스템의 다양한 컴포넌트들의 공간적 변형이 검출될 수 있다. 이러한 공간적 변형은 특히 포지셔닝 시스템의 개별 컴포넌트의 온도 변동으로 인해 발생할 수 있다.As described above, if the assembling machine includes a (surface) positioning system mounted on the chassis, and if the camera as well as the assembly head can be positioned by the positioning system, the optical measurement of each pair of markings, Spatial variations in the various components of the positioning system that occur during or during assembly can be detected. This spatial variation can occur particularly due to temperature variations of the individual components of the positioning system.

명확히 표현하면, 포지셔닝 시스템의 적어도 개별 컴포넌트들이 변형되면, 그 좌표계가 변형된다. 고정된 것으로 가정되는 상응하는 마킹들의 광학 위치 측정에 의해, 상기 변형이 결정될 수 있고 캐리어의 추가 조립시 포지셔닝 시스템의 적절한 제어에 의해 보상될 수 있다. 이로 인해, 특히 변형을 결정하기 위해 바이리니어(bilinear) 모델을 사용할 때, 시간에 따라 안정한, 매우 높은 조립 정확도가 달성될 수 있다.Specifically, when at least the individual components of the positioning system are deformed, the coordinate system is deformed. By optical position measurement of the corresponding markings assumed to be fixed, the deformation can be determined and compensated by appropriate control of the positioning system at the time of further assembly of the carrier. This allows very high assembly accuracy, which is stable over time, to be achieved, especially when using a bilinear model to determine deformation.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 조립 기계는 (a) 다수의 칩을 갖는 추가 웨이퍼를 제공하기 위한 추가 공급 장치와, (b) 제공된 상기 추가 웨이퍼로부터 칩을 픽업하고 상기 픽업된 칩을 캐리어 상의 미리 정해진 조립 위치에 배치하기 위한 추가의 조립 헤드를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, an assembly machine comprises: (a) an additional supply device for providing an additional wafer having a plurality of chips; (b) picking up a chip from the provided additional wafer, Lt; RTI ID = 0.0 > assembly < / RTI >

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 칩은 하우징을 갖지 않는 칩이다.According to another embodiment of the present invention, the chip is a chip without a housing.

본 발명에 따른 조립 기계는 특히 소위 "임베디드 웨이퍼 레벨 패키지"(eWLP) 공정에 바람직하게 사용될 수 있고, 이 경우 하우징을 갖지 않는 (반도체) 칩, 소위 "베어 다이 (bare die)"는 웨이퍼로부터 빼내져서 캐리어 상에 조립된다. 최근 수년간 웨이퍼의 제조 및 처리 공정이 꾸준히 개선되어 왔고, 향후에도 여전히 개선될 것이기 때문에, 최근 eWLP 기술에도 예를 들어 300 mm의 직경을 가진 매우 큰 웨이퍼가 사용된다. 향후에는 적어도 실리콘에 대해 예를 들어 450 mm의 직경을 가진 웨이퍼가 처리될 것이다. 이는 조립될 캐리어도 상응하게 커지므로, 조립 기계의 조립 영역이 종종 조립될 캐리어의 조립 면보다 작아진다는 것을 의미한다. 이것은 특히, 큰 캐리어가 그러한 방법에서 사용된다는 사실에 기인한다.The assembling machine according to the present invention can be advantageously used particularly in the so-called "embedded wafer level package" (eWLP) process, in which a (semiconductor) chip without a housing, called a "bare die" And assembled on a carrier. In recent years, wafer fabrication and processing have been steadily improved and will continue to improve in the future, so eWLP technology also uses very large wafers, for example, 300 mm in diameter. In the future, wafers having a diameter of, for example, 450 mm for at least silicon will be processed. This means that the assembly area of the assembly machine is often smaller than the assembly surface of the carrier to be assembled, since the carrier to be assembled is also correspondingly large. This is due in particular to the fact that a large carrier is used in such a way.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 적어도 2개의 제 2 마킹을 갖는 일체형 지지 요소에 의해 실시되는 방법이 개시되며, 상기 마킹들은 캐리어 수용 장치의 변위 전에, 조립 헤드에 장착된 카메라에 의해 광학적으로 검출될 수 있고 캐리어 수용 장치의 상부면에 장착되며, 상기 2개의 제 2 마킹은 캐리어 수용 장치의 전방 영역에 Y 방향을 따라 배치된다. 또한, 일체형 지지 요소는 적어도 2개의 추가 제 2 마킹을 포함하며, 상기 마킹들은 카메라의 변위 후에 카메라에 의해 광학적으로 검출될 수 있고 캐리어 수용 장치의 상부면에 장착된다. 상기 2개의 추가 제 2 마킹은 캐리어 수용 장치의 후방 영역에 Y 방향을 따라 배치된다. 이 방법은 카메라에 의해 제 2 마킹들 및/또는 추가 제 2 마킹들을 검출하는 단계와, 카메라에 의해 검출된 제 2 마킹들 및/또는 추가 제 2 마킹들의 공간 위치들에 기초하여 표면 포지셔닝 시스템을 교정하는 단계를 더 포함한다.According to another embodiment of the invention, a method is disclosed which is implemented by an integral support element having at least two second markings, wherein the markings are optically detected by a camera mounted on the assembly head, prior to displacement of the carrier receiving device And is mounted on the upper surface of the carrier receiving device, and the two second markings are arranged along the Y direction in the front area of the carrier receiving device. The integral support element also includes at least two additional second marks, which markings can be optically detected by the camera after displacement of the camera and mounted on the upper surface of the carrier receiving device. The two additional second marks are arranged along the Y direction in the rear region of the carrier receiving device. The method includes detecting the second markings and / or additional second markings by the camera, and determining the surface positioning system based on the spatial positions of the second markings and / Further comprising the step of calibrating.

이로 인해, 제 2 마킹들 및/또는 추가 제 2 마킹들이 카메라에 의해 검출될 수 있고, 이에 의해 제공되는 추가 정보, 즉 카메라에 의해 검출된 제 2 마킹들 및/또는 추가 제 2 마킹들의 공간 위치들에 기초하여, 표면 포지셔닝 시스템이 더 정확하게 교정될 수 있다.Thereby, the second markings and / or additional second markings can be detected by the camera, and the additional information provided thereby, i.e. the second markings detected by the camera and / or the spatial position of the additional second markings The surface positioning system can be more accurately calibrated.

이와 관련하여, 캐리어 수용 장치의 전방 영역 또는 캐리어 수용 장치의 후방 영역은 칩이 조립되는 제 1 영역 또는 추가 영역과는 다르다. 즉, 캐리어 수용 장치의 전방 영역 또는 캐리어 수용 장치의 후방 영역에는 칩이 조립되지 않고, 따라서 카메라에 의한 제 2 마킹들의 검출 및 후속하는 교정이 가능하며, 마킹들은 캐리어 또는 조립 매체에 의해 덮이지 않는다.In this regard, the front region of the carrier receiving device or the rear region of the carrier receiving device is different from the first region or additional region in which the chip is assembled. That is, the chip is not assembled in the front area of the carrier receiving device or in the rear area of the carrier receiving device, so that the detection and subsequent calibration of the second markings by the camera is possible and the markings are not covered by the carrier or assembly medium .

캐리어 수용 장치의 "전방" 영역 또는 캐리어 수용 장치의 "후방" 영역의 공간적 할당은 바람직하게는 X 방향인 변위 방향과 관련해서 이해되어야 한다. 특히, 캐리어 상의 제 1 영역은 추가 영역보다 더 "전방에" 배치될 수 있다. 따라서 특히, (i) 캐리어 수용 장치의 전방 영역, (ii) 제 1 영역, (iii) 제 2 영역 및 (iv) 캐리어 수용 장치의 후방 영역의 배치가 이 순서로 변위 방향을 따라 주어진다.Quot; front "region of the carrier receiving device or the" rear "region of the carrier receiving device should be understood in relation to the displacement direction, which is preferably the X direction. In particular, the first region on the carrier may be disposed "forward" more than the additional region. Therefore, in particular, the arrangement of (i) the front area of the carrier receiving device, (ii) the first area, (iii) the second area and (iv) the rear area of the carrier receiving device are given along the displacement direction in this order.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 방법은 조립 헤드에 의해 칩을 제 1 영역에 조립하는 것을 계속하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 영역의 조립은 표면 포지셔닝 시스템의 교정 전에 이루어지고, 상기 조립을 계속하는 것은 표면 포지셔닝 시스템의 교정 후에 이루어진다.According to another embodiment of the present invention, the method includes continuing to assemble the chip into the first area by the assembly head, wherein the assembly of the first area is performed prior to the calibration of the surface positioning system, Continues after calibration of the surface positioning system.

달리 표현하면, 제 1 영역의 조립시 표면 포지셔닝 시스템의 교정 전에 제 1 영역은 완전히 조립되지 않는다. 추가 영역 내로 캐리어 수용 장치의 변위, 그 다음에 카메라에 의한 추가 제 2 마킹의 검출 및 후속하는 교정이 이어진다. 표면 포지셔닝 시스템의 교정 후에, 캐리어 수용 장치가 다시 제 1 영역 내로 변위된다. 그 다음에 제 1 영역의 조립이 계속된다.In other words, the first region is not fully assembled before the calibration of the surface positioning system during the assembly of the first region. Displacement of the carrier receiving device into the additional area, followed by detection of the additional second marking by the camera and subsequent calibration. After calibration of the surface positioning system, the carrier receiving device is again displaced into the first region. The assembly of the first region is then continued.

특히, 제 1 영역의 조립을 계속한 후에(조립을 계속할 때 제 1 영역은 완전히 조립되지 않음), 캐리어 수용 장치의 추가 변위, 그 다음에 카메라에 의한 추가 제 2 마킹의 추가 검출, 및 후속하는 추가 교정이 수행된다. 표면 포지셔닝 시스템의 추가 교정 후에, 캐리어 수용 장치는 다시 제 1 영역 내로 변위된다. 그 다음에 제 1 영역의 조립이 추가로 계속된다.In particular, after continuing to assemble the first region (the first region is not fully assembled when continuing the assembly), further displacement of the carrier receiving device, then additional detection of additional second marking by the camera, Additional calibration is performed. After further calibration of the surface positioning system, the carrier receiving device is again displaced into the first region. The assembly of the first area is then continued further.

카메라에 의해 추가 제 2 마킹들을 추가 검출, 즉 재검출함으로써, 그동안에 발생하는 포지셔닝 시스템의 변형이 특히 높은 정확도로 검출되고 추가 교정에 의해 보상될 수 있도록, 표면 포지셔닝 시스템의 교정이 더 개선될 수 있다.The calibration of the surface positioning system can be further improved so that the deformation of the positioning system that occurs in the meantime can be detected with a particularly high accuracy and compensated by further calibration, have.

캐리어 수용 장치의 변위, 카메라로 추가 제 2 마킹의 검출, 후속 교정, 캐리어 수용 장치를 다시 제 1 영역 내로 변위 및 제 1 영역의 조립의 계속을 포함하는 과정은 임의의 타이밍으로, 즉 제 1 영역의 조립의 주기 동안 임의의 빈도로 실시될 수 있다. 상기 과정이 더 자주 실시될수록, 조립이 더 정확하게 이루어질 수 있다. 특히, 상기 과정이 더 자주 실시되면, 포지셔닝 시스템의 재변형이 나타났는지 그리고 경우에 따라 교정에 의해 보상되었는지의 여부가 더 확실하게 확인될 수 있다.The process including displacement of the carrier receiving device, detection of the additional second marking, subsequent calibration, displacement of the carrier receiving device back into the first area and continuation of the assembly of the first area may be performed at any timing, Or at any frequency during the assembly period of the assembly. The more often the process is performed, the more accurate the assembly can be achieved. In particular, if the process is carried out more frequently, it can be more reliably ascertained whether reformation of the positioning system has occurred and, in some cases, compensation by calibration.

특히, 타이밍은 표면 포지셔닝 시스템의 정확도에, 특히 표면 포지셔닝 시스템의 변형이 발생하는 속도 및/또는 강도에 따라 조정될 수 있다. 표면 포지셔닝 시스템의 변형이 발생하는 속도 및/또는 강도가 클수록, 상기 과정의 타이밍이 더 높게 선택되어야 한다. 추가 영역 내로 변위, 카메라로 추가 제 2 마킹의 검출, 후속하는 교정, 캐리어 수용 장치를 다시 제 1 영역 내로 변위, 및 제 1 영역의 조립의 계속을 포함하는 과정은 이 경우 특정 시간 인터벌 내에서 더 큰 빈도로 실시되어야 한다. 표면 포지셔닝 시스템의 변형이 발생할 확률을 검출하기 위해, 특히 기준 측정이 사전에 실시될 수 있다.In particular, the timing can be adjusted to the accuracy of the surface positioning system, especially the speed and / or intensity at which deformation of the surface positioning system occurs. The greater the speed and / or intensity at which deformation of the surface positioning system occurs, the higher the timing of the process must be selected. The process, including displacement into the additional area, detection of the additional marking by the camera, subsequent calibration, displacement of the carrier receiving device back into the first area, and continuation of the assembly of the first area, It should be done with a great frequency. In order to detect the probability of deformation of the surface positioning system, in particular a reference measurement can be carried out in advance.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 캐리어의 추가 영역을 조립하는 것은 제 1 영역의 조립을 계속한 후에 이루어진다.According to another embodiment of the present invention, the assembling of the additional area of the carrier is carried out after continuing to assemble the first area.

특히, 조립 헤드에 의해 칩을 캐리어의 추가 영역에 조립하는 것은 제 1 영역의 조립을 계속하는 것이 시작된 후에야 이루어진다. 또한 특히, 조립 헤드에 의해 칩을 캐리어의 추가 영역에 조립하는 것은 제 1 영역이 완전히 조립된 후에야 이루어진다.In particular, assembling the chip to an additional area of the carrier by the assembly head is only required after the start of assembling the first area. Particularly, the assembling of the chip to the additional area of the carrier by the assembly head is performed only after the first area is fully assembled.

1은 2개의 웨이퍼 공급 장치 및 2개의 조립 헤드를 포함하는 조립 기계를 나타내는 XY 평면의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 조립 기계의 캐리어 수용 장치를 포지셔닝 또는 변위시키기 위한 상이한 메커니즘을 나타낸 사시도.
도 3a 내지 도 3d는 조립 기계에 의해 실시되는 하우징을 갖지 않는 칩을 캐리어에 조립하는 방법을 나타낸 XY 평면의 평면도.
도 4는 이송 장치, 제 1 및 제 2 마킹 그리고 공압 인터페이스를 포함하는 조립 기계를 나타내는 XY 평면의 평면도.
1 is a plan view of an XY plane showing an assembling machine including two wafer feeders and two assembly heads;
Figure 2 is a perspective view of a different mechanism for positioning or displacing the carrier receiving device of the assembling machine shown in Figure 1;
Figures 3a-3d are plan views of an XY plane illustrating a method of assembling a chip to a carrier without a housing implemented by a building machine.
4 is a plan view of an XY plane showing an assembling machine including a transfer device, first and second markings and a pneumatic interface;

본 발명의 다른 장점들 및 특징들은 바람직한 실시 예의 이하의 예시적 설명에 제시된다.Other advantages and features of the present invention are set forth in the following description of the preferred embodiments.

이하의 상세한 설명에서, 다른 실시 예의 상응하는 특징들 또는 컴포넌트와 동일하거나 적어도 기능적으로 동일한 여러 실시 예의 특징들 또는 컴포넌트들은 동일한 도면 부호 또는 상응하는 동일한 또는 적어도 기능적으로 동일한 특징들 또는 컴포넌트들의 도면 번호와 마지막 두 자리에서 동일한 도면 부호로 표시된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 전술한 실시 예를 참조하여 이미 설명된 특징들 또는 컴포넌트들은 이후에 상세하게 설명되지 않을 것이다.In the following detailed description, features or components of the various embodiments that are identical or at least functionally identical to corresponding features or components of other embodiments are identified by the same reference numerals or the corresponding reference numbers or numerals Are indicated by the same reference numerals in the last two digits. To avoid unnecessary repetition, the features or components already described with reference to the above embodiments will not be described in detail later.

이하에 설명된 실시 예들은 본 발명의 가능한 변형 예에 대한 제한된 선택만을 나타낸다. 특히, 개별 실시 예의 특징들을 적절한 방식으로 서로 조합하는 것이 가능하므로, 여기에 명시적으로 도시된 변형 예를 통해 다수의 상이한 실시 예가 당업자에게 명백하게 공개된 것으로 간주되어야 한다.The embodiments described below represent only a limited selection of possible variations of the invention. In particular, since it is possible to combine the features of the individual embodiments in a suitable manner, a number of different embodiments should be considered as being apparent to one of ordinary skill in the art through the variations shown explicitly herein.

또한, "전방" 및 "후방", "상부" 및 "하부", "좌측" 및 "우측" 등과 같은 공간 관련 표현은 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소와 다른 요소 또는 다른 요소들과의 관계를 나타내기 위해 사용된다. 따라서, 공간 관련 표현들은 도면에 도시 된 방위와는 다른 방위에도 적용될 수 있다. 그러나 모든 공간 관련 표현은 설명의 편의상 도면에 도시된 방위들에 관련되고, 본 명세서에서 사용되는 장치, 검포넌트 등은 도면에 도시된 방위와는 다른 방위들을 가질 수 있기 때문에 반드시 제한적이지 않다는 것을 이해해야 한다.It should also be understood that spatial related representations such as "front" and "rear", "upper" and "lower", "left" and "right" . ≪ / RTI > Thus, the space-related expressions can be applied to orientations different from the orientations shown in the drawings. It should be understood, however, that all spatial representations are relative to the orientations shown in the drawings for convenience of explanation, and that the apparatus, components, etc. used herein are not necessarily restrictive because they may have orientations different from those shown in the figures do.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 조립 기계(100)를 도시한다. 조립 기계(100)는 섀시(112)를 포함하며, 섀시(112) 상에는 각각 하나의 조립 헤드(120, 121)를 이동시키기 위한 2개의 표면 포지셔닝 시스템들이 장착되므로, 상기 포지셔닝 시스템들은 도면 평면에 대해 평행한 XY 평면 내에서 변위될 수 있다. 2개의 표면 포지셔닝 시스템들은 공동으로 사용되는 제 1 컴포넌트로서 섀시(112)에 대해 고정된 캐리어 레일(114)을 포함한다. Y 방향을 따라 변위될 수 있는 2개의 횡 방향 캐리어 아암(116)은 제 2 (비 공동) 컴포넌트로서 캐리어 레일(114) 상에 장착된다. 하나의 지지 아암(116)은 포지셔닝 시스템에 할당되고, 하나의 캐리어 아암(116)은 다른 포지셔닝 시스템에 할당된다. 2개의 포지셔닝 시스템들은 각각 하나의 변위 가능한 캐리어 플레이트(118)를 더 포함하고, 상기 캐리어 플레이트(118)는 각각의 캐리어 아암 (116)에 장착되고 X 방향을 따라 변위될 수 있다. 2개의 캐리어 플레이트(118) 상에, 장착 헤드(120 또는 121)가 고정된 나사 결합부에 의해 장착된다.Figure 1 shows an assembling machine 100 according to a first embodiment of the present invention. The assembly machine 100 includes a chassis 112 and two positioning surface systems for moving one assembly head 120 and 121 on the chassis 112 are mounted so that the positioning systems And can be displaced within a parallel XY plane. The two surface positioning systems include a carrier rail 114 fixed relative to the chassis 112 as a first component commonly used. The two transverse carrier arms 116, which can be displaced along the Y direction, are mounted on the carrier rail 114 as a second (non-cavity) component. One support arm 116 is assigned to a positioning system and one carrier arm 116 is assigned to another positioning system. The two positioning systems each further include a displaceable carrier plate 118, which can be mounted on each carrier arm 116 and displaced along the X direction. On the two carrier plates 118, the mounting head 120 or 121 is mounted by means of a fixed threaded portion.

또한, 조립 기계(100)는 2개의 웨이퍼 공급 장치, 즉 하나의?웨이퍼 공급 장치(140)와 추가 웨이퍼 공급 장치(141)를 포함한다. 도시되지 않은 다른 실시 예에서, 적어도 하나의 웨이퍼 공급 장치 대신에, 다른 유형의 공급 장치(예를 들어, 벨트 또는 매거진 공급 장치)가 사용될 수 있다. 2개의 웨이퍼 공급 장치(140, 141) 각각에 의해, 웨이퍼(180)는 웨이퍼 저장기(도 1에 도시되지 않음)로부터 제공 영역 내로 이동될 수 있고, 상기 제공 영역으로부터 개별 칩이 각각의 조립 헤드(120, 121)를 사용하여 픽업될 수 있다. 바람직하게는 조립 헤드들(120, 121)은 도 1에 작은 원으로 도시된 다수의 흡입 피펫을 각각 포함하는 소위 다중 조립 헤드이다. 흡입 피펫에 의해 각각 하나의 칩이 일시적으로 픽업될 수 있다. 여기에 도시된 실시 예에 따르면, 흡입 피펫들은 도면 평면에 대해 수직으로, 따라서 Y- 방향에 대해 수직이고 X- 방향에 대해 수직으로 배향된 Z- 방향을 따라 개별적으로 변위될 수 있다. 대안으로서, 다른 헤드 토폴로지, 예를 들어 Collect & Place 리볼버 헤드가 사용될 수 있다.The assembly machine 100 also includes two wafer supply devices, one wafer supply device 140 and an additional wafer supply device 141. In other embodiments not shown, other types of feed devices (e.g., belts or magazine feeders) may be used instead of at least one wafer feed device. By means of each of the two wafer supply devices 140 and 141, the wafer 180 can be moved from the wafer reservoir (not shown in FIG. 1) into the providing area, (120, 121). Preferably, the assembly heads 120, 121 are so-called multiple assembly heads each including a plurality of suction pipettes shown in a small circle in FIG. One chip can be temporarily picked up by the suction pipette, respectively. According to the embodiment shown here, the suction pipettes can be individually displaced along the Z-direction perpendicular to the plane of the drawing, and thus perpendicular to the Y-direction and perpendicular to the X-direction. Alternatively, other head topologies may be used, e. G. Collect & Place revolver heads.

각각의 조립 헤드(120, 121)에 의해 픽업된 칩들은 관련 표면 포지셔닝 시스템의 적절한 제어에 의해 조립 영역(126) 내로 전달되고, 상기 조립 영역에서 칩들은 조립될 캐리어(190) 상의 미리 정해진 조립 위치에 배치된다.The chips picked up by the respective assembly heads 120 and 121 are transferred into the assembly area 126 by appropriate control of the associated surface positioning system and the chips in the assembly area are positioned at a predetermined assembly location on the carrier 190 to be assembled .

2개의 조립 헤드(120, 121) 및 2개의 공급 장치(140, 141)를 구비한 조립 기계(100)는, 2개의 조립 헤드(120, 121)가 각각 교대로 각각 관련 공급 장치(140, 141)로부터 칩들을 픽업하어 조립될 캐리어(190) 상에 배치하는 작동 모드로 바람직하게 작동될 수 있다. 결과적으로 조립 성능이 크게 높아질 수 있다. 이와 관련해서, "조립 성능"이라는 표현은 소정의 단위 시간, 예를 들어 1 시간 내에 2개의 조립 헤드(120, 121)에 의해 픽업되어 캐리어(190) 상에 배치될 수 있는 칩의 개수를 의미한다.The assembly machine 100 with two assembly heads 120 and 121 and two feeders 140 and 141 is configured such that the two assembly heads 120 and 121 are in turn respectively associated with respective associated feeders 140 and 141 To be picked up from the carrier 190 to be assembled. As a result, the assembling performance can be greatly increased. In this regard, the expression "assembly performance" means the number of chips that can be picked up by the two assembly heads 120, 121 and placed on the carrier 190 within a given unit time, do.

또한, 조립 기계(100)는 일체형 지지 요소(132)를 갖는 캐리어 수용 장치(130)를 포함한다.The assembly machine 100 also includes a carrier receiving device 130 having an integral support element 132.

캐리어 수용 장치(130)는 변위 장치(170)에 기계적으로 결합된다. 이로 인해, 캐리어 수용 장치(130)는 변위 장치(170)에 의해 XY 평면에 대해 평행하게 변위될 수 있다.The carrier receiving device 130 is mechanically coupled to the displacement device 170. For this reason, the carrier receiving device 130 can be displaced in parallel with the XY plane by the displacement device 170. [

변위 장치(170)에 의해 XY 평면에 대해 평행한 캐리어 수용 장치(130)의 변위에 의해, 일체형 지지 요소(132)가 정확하게 이동되어 포지셔닝될 수 있어서, 캐리어(190)의 조립 매체(192)의 규정된 영역이 캐리어(190)의 고정 후에 정확히 규정된 방식으로 조립 영역(126) 내에 가로 놓인다.The integral support element 132 can be accurately moved and positioned by the displacement of the carrier receiving device 130 parallel to the XY plane by the displacement device 170, The defined area is laid down in the assembly area 126 in a precisely defined manner after the fixation of the carrier 190.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 특히 일체형 지지 요소(132) 상에 놓인 조립 매체(192)는 X 방향으로 조립 영역(126)보다 큰 크기를 갖는다. 변위 장치(170)에 의해, 일체형 지지 요소(132)는 정확히 순차적으로 변위될 수 있어서, 높은 조립 정확도로 큰 캐리어(190)를 조립하는 것도 가능하다.As can be seen from Fig. 1, the assembly medium 192 placed on the integral support element 132 in particular has a size larger than the assembly area 126 in the X direction. By means of the displacement device 170, the integral support element 132 can be displaced in a precisely sequential manner, so that it is also possible to assemble the large carrier 190 with high assembly accuracy.

도 2는 도 1에 도시된 조립 기계의 일체형 지지 요소(132)의 포지셔닝 또는 변위를 위한 상이한 메커니즘을 사시도로 도시한다. 도 2에는, 조립할 캐리어(190)를 지지 요소(132) 상으로 이송하고 적어도 부분적으로 조립된 캐리어(190)를 상기 지지 요소로부터 다시 이송할 수 있는 이송 장치(260)가 도시되어 있다. 이송 장치는 도 2에 도시된 실시 예에서 벨트 드라이브(262)를 포함한다. 변위 장치(170)는 스핀들 드라이브(272), 2 개의 레일(276) 및 스핀들(274)을 포함한다. 변위 장치(170)에 의해, 캐리어(190)는 스핀들 드라이브(272)에 의해 구동되는 스핀들(274)를 이용해서 레일(276)을 따라 X 방향으로 변위될 수 있다.2 shows in a perspective view a different mechanism for positioning or displacement of the integral support element 132 of the assembly machine shown in Fig. Figure 2 shows a transfer device 260 that can transfer the carrier 190 to be assembled onto the support element 132 and transfer the at least partially assembled carrier 190 from the support element again. The transfer device includes a belt drive 262 in the embodiment shown in FIG. The displacement device 170 includes a spindle drive 272, two rails 276 and a spindle 274. By the displacement device 170 the carrier 190 can be displaced in the X direction along the rail 276 using a spindle 274 driven by a spindle drive 272.

도 2에는 섀시(122) 상에 장착된, 조립 기계의 리프팅 장치(284)가 도시되어 있다. 리프팅 장치(284)는 일체형 지지 요소(132)를, 일체형 지지 요소에 의해 규정된 평면에 대해 수직으로 배향된 Z-방향을 따라 이동시키도록 구성된다. 리프팅 장치(284)는 2개의 리프팅 실린더(288)를 포함하며, 리프팅 실린더들(288) 중 하나만이 도 2에 도시되어 있다. 2개의 리프팅 실린더(288)는 동기식으로 상하로 이동될 수 있다. 리프팅 실린더들(288)에는 각각의 리프팅 요소(286)가 장착되어 있다. 리프팅 요소들(286)은 X 방향으로 길게 형성된다. 리프팅 요소들(286) 상에는 변위 장치(170)의 레일들(276)이 장착된다.Figure 2 shows the lifting device 284 of the assembly machine mounted on the chassis 122. [ The lifting device 284 is configured to move the integral support element 132 along the Z-direction oriented perpendicular to the plane defined by the integral support element. Lifting device 284 includes two lifting cylinders 288, and only one of lifting cylinders 288 is shown in FIG. The two lifting cylinders 288 can be moved up and down synchronously. Lifting cylinders 288 are mounted with respective lifting elements 286. Lifting elements 286 are elongated in the X direction. On the lifting elements 286, the rails 276 of the displacement device 170 are mounted.

도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 조립 매체(192)가 X 방향으로 조립 영역(126)보다 큰 크기를 갖는, 캐리어(190)의 조립 매체(192)를 조립하는 방법 단계를 예시적으로 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 캐리어(190)의 제공 및 고정 후에, 먼저 캐리어(190)의 조립 매체(192)의 제 1 영역(394a)에 칩(382)이 조립된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 영역(394a)에 칩(382)이 조립된 후, 캐리어 수용 장치(130)는 변위 장치(170)에 의해 X 방향을 따라 정확하게 변위됨으로써, 조립 매체(192)의 여전히 조립되지 않은 제 2 영역(394b)이 조립 영역(126) 내에 정확히 가로 놓인다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 조립 매체(192)의 제 2 영역(394b)에 칩(382)이 조립된다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 완전히 조립된 후에, 캐리어(190)의 고정이 해제될 수 있고 캐리어(190)는 일체형 지지 요소(132)로부터 이송될 수 있다.3A, 3B, 3C and 3D illustrate the method steps for assembling the assembly media 192 of the carrier 190, wherein the assembly media 192 has a size larger than the assembly area 126 in the X direction, . 3A, after provision and fixing of the carrier 190, the chip 382 is first assembled to the first area 394a of the assembly media 192 of the carrier 190. As shown in Fig. 3B, after the chip 382 is assembled in the first area 394a, the carrier receiving device 130 is accurately displaced along the X direction by the displacement device 170, The second non-assembled region 394b of the first assembly 392 lies exactly within the assembly area 126. [ 3C, the chip 382 is assembled to the second region 394b of the assembly medium 192. As shown in FIG. As shown in FIG. 3D, after fully assembled, the carrier 190 can be unfixed and the carrier 190 can be transported from the integral support element 132.

도 4에 도시된 조립 기계(400)의 실시 예에서, 일체형 지지 요소(132) 상으로 그리고 일체형 지지 요소(132)로부터 캐리어(190)의 이송이 이송 장치(260)에 의해, 도시된 실시 예에서 X 방향에 상응하는 이송 방향 T을 따라 이루어진다. 도 2에 도시된 실시 예에 따르면, 이송 장치(260)는 일체형 지지 요소(132)의 2개의 홈을 통해 안내되는 2개의 이송 벨트를 포함한다.In the embodiment of the assembly machine 400 shown in Figure 4, the transfer of the carrier 190 onto the integral support element 132 and from the integral support element 132 is carried out by the transfer device 260, In the conveying direction T corresponding to the X direction. According to the embodiment shown in FIG. 2, the transfer device 260 includes two conveyor belts guided through two grooves of the integral support element 132.

캐리어(190)를 고정하기 위해, 캐리어 수용 장치(130)는 그 상부면에, 여기에 도시된 실시 예에 따라 일체형 지지 요소(132)의 중심 둘레로 연장하는 원주 홈으로서 설계되는 공압 인터페이스(433)를 포함한다. 도시되지 않은 진공 발생 유닛에 의해 홈(433) 내에 저압이 생성되므로, 캐리어(190)의 편평한 하부면이 일체형 지지 요소(132)에 흡입된다.To secure the carrier 190, the carrier receiving device 130 is provided on its upper surface with a pneumatic interface 433, which is designed as a circumferential groove extending around the center of the integral support element 132, ). A low pressure is generated in the groove 433 by a vacuum generating unit (not shown), so that the flat lower surface of the carrier 190 is sucked into the integral support element 132. [

일체형 지지 요소(132)에 열 결합되는 온도 제어 장치(438)는 일체형 지지 요소(132)를 적어도 대략 일정한 온도로 유지시킨다.The temperature control device 438 thermally coupled to the integral support element 132 maintains the integral support element 132 at least at a substantially constant temperature.

일체형 지지 요소(132) 상에 캐리어(190)의 대략적인 포지셔닝 또는 센터링을 위해, 제 1 광학적으로 검출 가능한 구조(436a) 및 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436b)가 캐리어(190)의 외부 영역에 형성된다. 여기에 도시된 실시 예에 따르면, 광학적으로 검출 가능한 구조들은 각각 간단한 구멍(436a, 436b)에 의해 형성된다. 2개의 제 1 광학적으로 검출 가능한 구조들(436a)은 이송 방향(T)과 관련해서 캐리어(190)의 좌측 또는 우측에 장착된다. 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436b)는 도 4에서 상부에 그리고 이송 방향 T과 관련해서 캐리어(190)의 전방에 장착된다. 조립 기계의 여기에 도시되지 않은 다른 실시 예에서, 추가 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조는 도 4에서 하부에 그리고 Y 방향과 관련해서 캐리어(190)의 조립 매체(192)의 중앙에 장착된다.A first optically detectable structure 436a and a second optically detectable structure 436b are provided in the outer region of the carrier 190 for the approximate positioning or centering of the carrier 190 on the integral support element 132. [ As shown in FIG. According to the embodiment shown here, the optically detectable structures are each formed by simple holes 436a, 436b. Two first optically detectable structures 436a are mounted on the left or right side of the carrier 190 with respect to the transport direction T. [ A second optically detectable structure 436b is mounted in the upper portion in Fig. 4 and in front of the carrier 190 in relation to the transport direction T. Fig. In another embodiment, not shown here in the assembly machine, a further second optically detectable structure is mounted in the middle of the assembly media 192 of the carrier 190 in relation to the lower and Y direction in Fig.

사용된 캐리어는, 조립 매체(192)가 장착되거나 조립 매체(192)가 고정되는 바람직하게는 금속판 또는 바람직하게는 금속 프레임일 수 있는 캐리어(190)이다. 조립 매체(192)는 바람직하게는 일면 또는 양면 접착 필름이다. 칩(382)을 조립 매체(192)에 조립하는 것은 공지된 방식으로 조립 헤드(120)의 적절한 포지셔닝에 의해 그리고 XY 평면에 대해 수직으로 배향된 Z 방향을 따라 흡입 피펫으로서 형성된 칩 홀딩 장치(122)의 하강에 의해 이루어진다.The used carrier is a carrier 190, which may be a metal plate or preferably a metal frame, on which the assembly medium 192 is mounted or on which the assembly medium 192 is secured. The assembly medium 192 is preferably a one- or two-sided adhesive film. Assembly of the chip 382 into the assembly media 192 is accomplished by suitable positioning of the assembly head 120 in a known manner and by a chip holding device 122 formed as a suction pipette along the Z direction oriented perpendicularly to the XY plane As shown in FIG.

일체형 지지 요소(132) 상에서 캐리어(190)의 센터링은 제 1 및/또는 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436a, 436b)의 위치의 광학 측정에 기초한다. 여기에 도시된 실시 예에 따르면, 가동 조립 헤드(120)에 장착된 카메라(450)가 사용된다. 도 4에 도시되지 않은 표면 포지셔닝 시스템의 적절한 제어에 의해, 카메라(450)는 측정될 각각의 제 1 또는 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436a, 436b) 위에 적절한 방식으로 배치될 수 있다. 이 측정에서, 조립 기계(100) 또는 표면 포지셔닝 시스템의 좌표계 내의 카메라(450)의 위치가 정확하게 알려져 있다면, 조립 기계(100)의 좌표계 내의 캐리어(190)의 좌표는 카메라(450)에 의해 검출된 이미지의 적절한 이미지 평가에 의해 결정될 수 있다.The centering of the carrier 190 on the integral support element 132 is based on optical measurements of the positions of the first and / or second optically detectable structures 436a, 436b. According to the embodiment shown here, a camera 450 mounted on the movable assembly head 120 is used. By appropriate control of the surface positioning system not shown in FIG. 4, the camera 450 can be placed in an appropriate manner over each first or second optically detectable structure 436a, 436b to be measured. In this measurement, if the position of the camera 450 in the coordinate system of the assembling machine 100 or the surface positioning system is known accurately, the coordinates of the carrier 190 in the coordinate system of the assembling machine 100 are determined by the camera 450 Can be determined by appropriate image evaluation of the image.

제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436b)가 도 4에서 상부에 그리고 Y 방향을 따라 조립 매체(192)와 관련해서 중앙에 캐리어(190) 상에 장착되기 때문에, 큰 캐리어(190)의 경우, 조립 헤드(120)에 장착된 카메라(450)는 조립 헤드(120)의 제한된 변위 가능성으로 인해 측정될 구조(436b) 위에 쉽게 배치될 수 없다. 그러나 변위 장치(170)에 의해, 캐리어(190) 또는 상기 캐리어 상에 장착되거나 상기 캐리어 내에 고정되며 X-방향으로 조립 영역(126)보다 큰 크기를 갖는 조립 매체(192)에서도, 일체형 지지 요소(132) 상에 캐리어(190)의 센터링은 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436b)의 위치의 광학 측정에 의해 이루어질 수 있다. 변위 장치(170)에 의해, 캐리어 수용 장치(130)는 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조(436b)가 카메라(450)를 구비한 조립 헤드(120)에 의해 도달될 수 있도록 X 방향을 따라 변위될 수 있다. 카메라(450)는 측정될 광학적으로 검출 가능한 구조(436b) 위에 정확하게 배치될 수 있고 캐리어(190)의 센터링은 측정될 구조 (436b)에 의해 획득된 위치 정보에 기초하여 이루어질 수 있다.Since the second optically detectable structure 436b is mounted on the carrier 190 at the top in FIG. 4 and in the center in relation to the assembly medium 192 along the Y direction, in the case of the large carrier 190, The camera 450 mounted on the head 120 can not be easily placed on the structure 436b to be measured due to the limited displacement possibility of the assembly head 120. [ However, also in the assembly medium 192, which is mounted on the carrier 190 or the carrier by the displacement device 170, and which is larger than the assembly area 126 in the X-direction and is fixed within the carrier, The centering of the carrier 190 on the second optically detectable structure 132 may be accomplished by optical measurement of the position of the second optically detectable structure 436b. The carrier receiving device 130 is displaced along the X direction so that the second optically detectable structure 436b can be reached by the assembly head 120 having the camera 450 . The camera 450 can be accurately positioned on the optically detectable structure 436b to be measured and the centering of the carrier 190 can be made based on position information obtained by the structure 436b to be measured.

대안으로서 또는 조합해서, 제 1 마킹들(434a) 및/또는 제 2 마킹들(434b)은 이들 제 1 마킹(434a) 및/또는 제 2 마킹(434b)에 대한 캐리어(190)의 상대 위치를 광학적으로 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 모든 마킹은 실시 예에 따라 지지 요소(132) 상에 또는 위에 형성되거나 장착된다.Alternatively or in combination, the first markings 434a and / or the second markings 434b may define a relative position of the carrier 190 relative to these first markings 434a and / or the second markings 434b Can be used to determine optically. All these markings are formed or mounted on or on the support element 132 according to the embodiment.

또한, 제 1 마킹들(434a) 또는 제 2 마킹들(434b)은 표면 포지셔닝 시스템을 측정 및 교정하는 역할을 할 수 있다. 제 1 마킹들(434a) 및 제 2 마킹들(434b) 중 적어도 2개의 마킹에 대해 캐리어(190) 상에 배치된 칩(382)의 위치를 측정하고 평가함으로써, 칩(382)을 캐리어(190)에 조립하는 동안 칩(382)의 잘못된 포지셔닝이 확실하게 검출될 수 있다. 표면 포지셔닝 시스템은 상응하게 재교정될 수 있고 따라서 잘못된 포지셔닝이 보상될 수 있다. 초기 교정 또는 재교정은 칩(382)을 캐리어(190)에 조립하는 것과 무관하게, 예를 들어 자신의 마킹을 갖는 교정 플레이트를 사용하여 가능하다.Also, the first markings 434a or the second markings 434b can serve to measure and calibrate the surface positioning system. By measuring and evaluating the position of the chip 382 disposed on the carrier 190 for at least two of the first markings 434a and the second marks 434b the chip 382 can be positioned on the carrier 190 The erroneous positioning of the chip 382 can be reliably detected. The surface positioning system can be correspondingly re-calibrated and thus erroneous positioning can be compensated. Initial calibration or recalibration is possible, regardless of whether the chip 382 is assembled to the carrier 190, for example, using a calibration plate having its own markings.

바람직하게는, 적어도 하나의 제 1 마킹(434a) 및 적어도 하나의 제 2 마킹 (434b)이 측정에 사용된다. 이 경우, 조립 헤드(120)에 장착될 수 있는 2개의 카메라(450)가 사용될 수 있다. 이 경우, 2개의 카메라(450)는 바람직하게는 서로 수직으로 정렬된다. 이는 하나 이상의 제 1 마킹(434a) 및 하나 이상의 제 2 마킹(434b)의 동시 검출을 허용한다.Preferably, at least one first marking 434a and at least one second marking 434b are used for measurement. In this case, two cameras 450 that can be mounted on the assembly head 120 can be used. In this case, the two cameras 450 are preferably vertically aligned with each other. This allows simultaneous detection of one or more first markings 434a and one or more second markings 434b.

2개의 제 1 마킹(434a)은 도 4에서 한편으로는 캐리어(190)의 좌측 옆에 그리고 다른 한편으로는 우측 옆에 그리고 X 방향으로 서로 오프셋되어 장착된다. 2개의 제 2 마킹(434b)은 도 4에서 캐리어에 대해 " 상부에" 그리고 Y 방향으로 서로 오프셋되어 장착된다. 또한, 2개의 추가 제 2 마킹은 도 4의 관찰 방향에 기초하여 "하부에" 그리고 캐리어(190)에 대해 Y 방향으로 서로 오프셋되어 장착된다. 도 4에서 "상부에" 배치된 2개의 제 2 마킹(434b)은 변위 방향, 즉 여기서 X 방향에 대해 "전방에" 배치된다. 도 4에서 "하부에" 배치된 2개의 추가 제 2 마킹(434b)은 X 방향에 대해 "후방에" 배치된다.The two first marks 434a are mounted offset from one another in the left hand side of the carrier 190 on the one hand in FIG. 4 and on the right hand side and in the X direction on the other hand. The two second marks 434b are mounted offset from each other in the Y direction and "above" with respect to the carrier in Fig. In addition, the two additional second marks are mounted offset from each other in the Y direction relative to the carrier 190 "below " based on the viewing direction of FIG. The two second marks 434b arranged "above " in FIG. 4 are arranged" forward " Two additional second marks 434b, arranged "below" in Fig. 4, are disposed "rearward" relative to the X direction.

변위 장치(170)에 의해, 캐리어 수용 장치(130)는 X 방향을 따라 변위될 수있어서, 캐리어 수용 장치의 위치에 따라 "하부" 제 2 마킹(434b) 또는 "상부" 제 2 마킹(434b)이 카메라(450)를 구비한 조립 헤드(120)에 의해 도달되어 검출될 수 있다. 이로 인해, 칩(382)의 조립 위치의 특히 정확한 교정이 이루어질 수 있는데, 그 이유는 이것이 제 1 마킹(434a)에 의해서뿐만 아니라 제 1 마킹들(434a) 사이의 연결 라인에 대해 수직으로 모든 제 2 마킹(434b)에 의해서도 이루어질 수 있기 때문이다. 따라서, 다수의 조립 위치를 갖는 큰 캐리어(190)의 경우에도, 칩(382)의 모든 조립 위치가 측정될 수 있다. 표면 포지셔닝 시스템의 적절한 교정에 의해 높은 조립 정확도가 영구적으로 보장될 수 있다.The carrier receiving device 130 can be displaced along the X direction by the displacement device 170 so that a "lower" second marking 434b or an "upper" second marking 434b, depending on the position of the carrier receiving device, Can be reached and detected by the assembly head 120 having the camera 450. [ This allows a particularly accurate calibration of the assembly position of the chip 382 to be made because it is not only by the first marking 434a but also by all of the first markings 434a perpendicular to the connection line between the first marks 434a 2 marking 434b. Therefore, even in the case of the large carrier 190 having a plurality of assembly positions, all the assembling positions of the chips 382 can be measured. By proper calibration of the surface positioning system, high assembly accuracy can be permanently ensured.

"포함한다"라는 표현은 다른 요소를 배제하지 않으며 "a"는 다수를 배제하지 않는다. 또한, 상이한 실시 예와 관련하여 설명된 요소들이 조합될 수 있다. 청구범위 내의 도면 부호들은 청구 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.The word " comprises "does not exclude other elements, and" a "does not exclude a plurality. In addition, elements described in connection with the different embodiments may be combined. The reference signs in the claims should not be construed as limiting the claims.

100 조립 기계
112 섀시
114 제 1 컴포넌트/고정 캐리어 레일
116 제 2 컴포넌트/변위 가능한 캐리어 아암
118 제 3 컴포넌트/변위 가능한 캐리어 플레이트
120 조립 헤드
121 추가 조립 헤드
122 칩 홀딩 장치/흡입 피펫
126 조립 영역
130 캐리어 수용 장치
132 일체형 지지 요소
140 웨이퍼 공급 장치
141 추가 웨이퍼 공급 장치
170 변위 장치
180 웨이퍼
190 캐리어
192 조립 매체
260 이송 장치
262 벨트 드라이브
T 이송 방향
272 스핀들 드라이브
274 스핀들
276 레일
284 리프팅 장치
286 리프팅 요소
288 리프팅 실린더
382 칩
394a 제 1 조립될 영역
394b 제 2 조립될 영역
433 공압 인터페이스/원주 홈
434a 제 1 마킹
434b 제 2 마킹
436a 제 1 광학적으로 검출 가능한 구조/구멍
436b 제 2 광학적으로 검출 가능한 구조/구멍
438 온도 제어 장치
450 카메라
100 assembly machine
112 chassis
114 first component / fixed carrier rail
116 second component / displaceable carrier arm
118 third component / displaceable carrier plate
120 assembly head
121 Additional Assembly Head
122 Chip Holding Device / Suction Pipette
126 Assembly area
130 carrier receiving device
132 Integrated Support Elements
140 wafer feeder
141 Additional Wafer Feeder
170 displacement device
180 wafer
190 carrier
192 assembly media
260 Feeding device
262 Belt Drive
T Feed direction
272 Spindle drive
274 Spindle
276 rails
284 Lifting devices
286 Lifting elements
288 Lifting cylinder
382 chips
394a First area to be assembled
394b Second area to be assembled
433 Pneumatic Interface / Circular Groove
434a first marking
434b second marking
436a first optically detectable structure / hole
436b second optically detectable structure / hole
438 Temperature control unit
450 cameras

Claims (18)

경화된 포팅 화합물을 포함하는 하우징 내에 배치되는 적어도 하나의 칩을 각각 포함하는 전자 부품을 제조하기 위해, 하우징을 갖지 않은 칩(382)을 캐리어(190)에 조립하기 위한 조립 기계로서, 상기 조립 기계(100, 300, 400)는
섀시(112);
상기 섀시(112)에 장착되어, 다수의 칩(382)을 갖는 웨이퍼(180)를 제공하기 위한 공급 장치(140);
상기 섀시(112) 상에 장착된 변위 장치(170);
상기 섀시(112)에 장착된 고정 컴포넌트와 가동 컴포넌트를 갖는 표면 포지셔닝 시스템;
상기 가동 컴포넌트 상에 장착되어, 제공된 상기 웨이퍼(180)로부터 칩(382)을 픽업하고 픽업된 상기 칩(382)을 수용된 상기 캐리어 상의 미리 정해진 조립 위치 상의 조립 영역(126) 내에 배치하기 위한 조립 헤드(120); 및
조립될 상기 캐리어(190)를 수용하기 위한 캐리어 수용 장치(130)를 포함하고,
상기 캐리어 수용 장치(130)는 상기 변위 장치(170)에 기계적으로 결합되며,
상기 캐리어 수용 장치(130)는 상기 변위 장치(170)에 의해 X 방향 및 Y 방향으로 뻗어있는 소정의 XY 평면에 대해 평행하게 변위 가능하고, 상기 X 방향은 상기 Y 방향에 대해 수직이며,
상기 캐리어 수용 장치(130)는 상기 캐리어 수용 장치(130)의 적어도 상부를 형성하는 일체형 지지 요소(132)를 포함하며, 조립될 상기 캐리어(190)는 상기 일체형 지지 요소(132) 상에 놓일 수 있는, 조립 기계.
An assembly machine for assembling a chip (382) without a housing to a carrier (190) for manufacturing an electronic component, each component including at least one chip disposed in a housing containing a cured potting compound, (100, 300, 400)
A chassis 112;
A supply device (140) mounted to the chassis (112) for providing a wafer (180) having a plurality of chips (382);
A displacement device 170 mounted on the chassis 112;
A surface positioning system having a fixed component and a movable component mounted to the chassis;
An assembly head mounted on the movable component for picking up a chip from the provided wafer and picking up the chip and placing the picked-up chip within the assembly area on a predefined assembly location on the carrier, (120); And
And a carrier receiving device (130) for receiving the carrier (190) to be assembled,
The carrier receiving device 130 is mechanically coupled to the displacement device 170,
The carrier receiving device 130 is displaceable parallel to a predetermined XY plane extending in the X and Y directions by the displacement device 170. The X direction is perpendicular to the Y direction,
The carrier receiving device 130 includes an integral support element 132 forming at least the top of the carrier receiving device 130 and the carrier 190 to be assembled can be placed on the integral support element 132 With assembly machine.
제 1 항에 있어서, 상기 일체형 지지 요소(132)는 상기 X 방향으로 상기 조립 영역(126)보다 큰 크기를 갖는, 조립 기계.The assembly machine of claim 1, wherein the integral support element (132) has a size greater than the assembly area (126) in the X direction. 제 2 항에 있어서, 상기 캐리어 수용 장치(130)는 상기 변위 장치(170)에 의해 적어도 상기 X 방향을 따라 변위 가능한, 조립 기계.The assembly machine according to claim 2, wherein the carrier receiving device (130) is displaceable along the X direction at least by the displacement device (170). 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립 기계는 상기 섀시(112)에 결합된 리프팅 장치(284)를 포함하고, 상기 리프팅 장치(284)는 상기 일체형 지지 요소(132)를 상기 섀시(112)에 대해 Z 방향을 따라 이동시키도록 구성되며, 상기 Z 방향은 상기 XY-평면에 대해 수직으로 배향되는, 조립 기계.4. The assembly machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the assembly machine includes a lifting device (284) coupled to the chassis (112), the lifting device (284) Direction relative to the chassis (112), the Z-direction being oriented perpendicular to the XY-plane. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 컴포넌트는 상기 조립 헤드(120)가 상기 Y 방향을 따라 변위 가능하게 하는 고정 캐리어 레일(114)이고, 상기 가동 컴포넌트는 상기 조립 헤드(120)가 장착된 변위 가능한 캐리어 플레이트(118)이고, 상기 표면 포지셔닝 시스템은 상기 캐리어 레일(114) 상에서 변위 가능한 캐리어 아암(116)을 더 포함하고, 상기 캐리어 아암을 따라 상기 변위 가능한 캐리어 플레이트(118)가 상기 X 방향을 따라 변위 가능한, 조립 기계. 5. The assembly according to any one of the preceding claims, wherein the securing component is a fixed carrier rail (114) that allows the assembly head (120) to displace along the Y direction, Wherein the surface positioning system further comprises a carrier arm (116) displaceable on the carrier rail (114), wherein the displaceable carrier plate (118) along the carrier arm Is displaceable along the X direction. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립 기계는 상기 X 방향을 따라 상기 일체형 지지 요소(132)의 상부면 상에서 상기 캐리어(190)를 이송하기 위한 이송 장치(260)를 더 포함하는, 조립 기계.6. The assembly machine according to any one of claims 1 to 5, further comprising a transfer device (260) for transferring the carrier (190) on the upper surface of the integral support element (132) along the X direction Including, assembling machine. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체형 지지 요소(132)는 저압을 상기 캐리어(190)의 상부 표면으로 인가할 수 있는 공압 인터페이스(433, 533)를 포함하는, 조립 기계.7. An assembly according to any one of the preceding claims, wherein the integral support element (132) comprises a pneumatic interface (433, 533) capable of applying a low pressure to the upper surface of the carrier (190) . 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립 기계는 온도 제어 장치(438)를 더 포함하고, 상기 온도 제어 장치는 상기 일체형 지지 요소(132)와 열 결합되며, 상기 일체형 지지 요소(132)를 적어도 대략 일정한 온도로 유지시키도록 설계되는, 조립 기계.8. A method according to any one of claims 1 to 7, wherein said assembling machine further comprises a temperature control device (438), said temperature control device being thermally coupled to said integral support element (132) (132) at least at a substantially constant temperature. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체형 지지 요소(132)는 20 ℃에서 10 × 10-6/K 미만, 바람직하게는 5 × 10-6/K 미만, 보다 바람직하게는 2 × 10-6/K 미만의 길이 열팽창 계수를 갖는, 조립 기계.9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the integral support element (132) has a density of less than 10 x 10-6 / K, preferably less than 5 x 10-6 / K, Having a thermal expansion coefficient of less than 2 x 10 < -6 > / K. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체형 지지 요소(132)는 적어도 2개의 제 1 마킹(434a)을 포함하고, 상기 마킹들은 광학적으로 검출 가능하며 특히 상기 일체형 지지 요소(132)의 상부면 상의 공간 영역 외부에 장착되고, 상기 공간 영역은 조립될 캐리어(190)를 수용하기 위해 제공되며, 상기 2개의 제 1 마킹(434a)은 상기 X 방향을 따라 배치되는, 조립 기계.10. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the integral support element (132) comprises at least two first marks (434a), the markings being optically detectable and in particular the integral support element ), Said space region being provided for receiving a carrier (190) to be assembled, said two first marks (434a) being disposed along said X direction. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체형 지지 요소(132)는 적어도 2개의 제 2 마킹(434b)을 포함하고, 상기 마킹들은 광학적으로 검출 가능하며 특히 상기 일체형 지지 요소(132)의 상부면 상의 공간 영역 외부에 장착되고, 상기 공간 영역은 조립될 캐리어(190)를 수용하기 위해 제공되며, 상기 2개의 제 2 마킹(434b)은 상기 Y 방향을 따라 배치되는, 조립 기계.11. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the integral support element (132) comprises at least two second marks (434b), the markings being optically detectable and in particular the integral support element ), Said space region being provided for receiving a carrier (190) to be assembled, said two second markings (434b) being disposed along said Y direction. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립 기계는 상기 조립 헤드(120)에 장착된 카메라(450)를 더 포함하고,
상기 표면 포지셔닝 시스템은 상기 카메라(450)에 의해 상기 적어도 2개의 마킹(434a, 434b)을 통해 검출되는 정보를 이용해서 교정될 수 있는, 조립 기계.
12. The assembly machine according to any one of claims 1 to 11, further comprising a camera (450) mounted to the assembly head (120)
Wherein the surface positioning system is calibrated by the camera (450) using information detected through the at least two markings (434a, 434b).
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립 기계는
다수의 칩(382)을 포함하는 추가 웨이퍼(180)를 제공하기 위한 추가의 공급 장치(141); 및
제공된 상기 추가 웨이퍼(180)로부터 칩(382)을 픽업하고 픽업된 칩(382)을 상기 캐리어(190) 상의 미리 정해진 조립 위치 상에 배치하기 위한 추가의 조립 헤드(121)를 더 포함하는, 조립 기계.
The assembly machine according to any one of claims 1 to 12,
An additional supply device (141) for providing an additional wafer (180) comprising a plurality of chips (382); And
Further comprising an additional assembly head (121) for picking up the chip (382) from the additional wafer (180) provided and placing the picked chip (382) on a predetermined assembly position on the carrier (190) machine.
조립 기계(100, 300, 500)로, 특히 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 조립 기계로, 하우징을 갖지 않은 칩(382)을 캐리어(190)에 조립하기 위한 방법으로서,
공급 장치(140)에 의해, 다수의 칩(382)을 갖는 웨이퍼(180)를 제공하는 단계;
캐리어 수용 장치(130)의 일체형 지지 요소(132)의 상부면 상에 상기 캐리어(190)를 배치하고 고정하는 단계;
표면 포지셔닝 시스템의 조립 헤드(120)에 의해 상기 캐리어(190)의 제 1 영역(394a)에 칩(382)을 조립하는 단계;
변위 장치(170)에 의해 X 방향 및 Y 방향으로 뻗어있는 소정의 XY 평면에 대해 평행하게 상기 캐리어 수용 장치(130)를 변위시키는 단계; 및
상기 조립 헤드(120)에 의해 상기 캐리어(190)의 추가 영역(394b)에 칩(382)을 조립하는 단계를 포함하고, 이 경우, 상기 제 1 영역(394a)의 조립과 상기 추가 영역(394b)의 조립 사이의 시간 간격 동안, 상기 캐리어(190)는 상기 일체형 지지 요소(132)의 상부면 상에 고정된 상태로 유지되는, 조립 방법.
A method for assembling a chip (382) having no housing to a carrier (190) with an assembling machine (100, 300, 500), in particular an assembling machine according to any one of claims 1 to 13,
Providing a wafer (180) having a plurality of chips (382) by a feeder (140);
Positioning and securing the carrier (190) on the upper surface of the integral support element (132) of the carrier receiving device (130);
Assembling the chip 382 in the first region 394a of the carrier 190 by the assembly head 120 of the surface positioning system;
Displacing the carrier receiving device 130 in parallel with a predetermined XY plane extending in the X and Y directions by the displacement device 170; And
Assembling the chip 382 into an additional region 394b of the carrier 190 by the assembly head 120 wherein the assembly of the first region 394a and the additional region 394b , The carrier (190) is held stationary on the upper surface of the integral support element (132).
제 14 항에 있어서, 상기 칩은 하우징을 갖지 않는 칩(382)인, 조립 방법.15. The method of claim 14, wherein the chip is a chip (382) without a housing. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 일체형 지지 요소(132)는 적어도 2개의 제 2 마킹(434b)을 포함하고, 상기 마킹들은 상기 캐리어 수용 장치(130)의 변위 전에, 카메라(450)에 의해 광학적으로 검출될 수 있으며 상기 캐리어 수용 장치(130)의 상부면에 장착되고, 상기 2개의 제 2 마킹(434b)은 상기 캐리어 수용 장치(130)의 전방 영역에 Y 방향을 따라 배치되며,
상기 일체형 지지 요소(132)는 적어도 2개의 추가 제 2 마킹(434b)을 포함하고, 상기 마킹들은 상기 카메라(450)의 변위 후에 상기 카메라(450)에 의해 광학적으로 검출될 수 있으며 상기 캐리어 수용 장치(130)의 상부면에 장착되고, 상기 2개의 추가 제 2 마킹(434b)은 상기 캐리어 수용 장치(130)의 후방 영역에 상기 Y 방향을 따라 배치되며,
상기 방법은
상기 카메라(450)에 의해 상기 제 2 마킹들(434b) 및/또는 상기 추가 제 2 마킹들(434b)을 검출하는 단계와,
상기 카메라(450)에 의해 검출된 상기 제 2 마킹(434b) 및/또는 추가 제 2 마킹(434b)의 공간 위치에 기초하여 상기 표면 포지셔닝 시스템을 교정하는 단계를 더 포함하는, 조립 방법.
16. The method according to claim 14 or 15,
The integrated support element 132 includes at least two second marks 434b that can be optically detected by the camera 450 prior to displacement of the carrier receiving device 130 and the carrier acceptance The second marking 434b is disposed on the front surface of the carrier receiving device 130 along the Y direction,
The integrated support element 132 includes at least two additional second marks 434b which can be optically detected by the camera 450 after displacement of the camera 450 and the carrier receiving device And the two additional second marks 434b are disposed on the rear surface of the carrier receiving device 130 along the Y direction,
The method
Detecting the second markings 434b and / or the additional second marks 434b by the camera 450,
Further comprising calibrating the surface positioning system based on the spatial position of the second marking (434b) and / or the additional second marking (434b) detected by the camera (450).
제 16 항에 있어서, 상기 조립 헤드(120)로 칩(382)을 상기 제 1 영역(394a)에 조립하는 것을 계속하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 영역(394a)의 조립은 상기 표면 포지셔닝 시스템의 교정 전에 이루어지고,
조립을 계속하는 것은 상기 표면 포지셔닝 시스템의 교정 후에 이루어지는, 조립 방법.
17. The method of claim 16, further comprising continuing to assemble the chip (382) into the first region (394a) with the assembly head (120)
Assembly of the first region 394a is effected prior to calibration of the surface positioning system,
Continuing the assembly takes place after the calibration of the surface positioning system.
제 17 항에 있어서,
상기 캐리어(190)의 상기 추가 영역(394a)을 조립하는 것은 상기 제 1 영역(394b)의 조립을 계속한 후에 이루어지는, 조립 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein assembling the additional region (394a) of the carrier (190) occurs after continuing to assemble the first region (394b).
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