NL1034087C2 - Werkwijze voor het opnemen van een component alsmede inrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het opnemen van een component alsmede inrichting geschikt voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het opnemen 5 van een component van een folie, welke component met een kleefverbinding met de folie is verbonden, waarbij met behulp van een energiebundel de tussen de component en de folie gelegen kleefverbinding wordt bestraald, waarna de component met behulp van een mondstuk van de folie wordt opgenomen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting geschikt 10 voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze, welke inrichting is voorzien van een drager voor een van componenten voorziene folie, waarbij de componenten met behulp van een kleefverbinding met de folie zijn verbonden, welke inrichting verder is voorzien van een mondstuk voor het opnemen van een component van de folie alsmede van een lichtbron voor het opwekken van een energiebundel voor het 15 bestralen van de kleefverbinding.

Bij een dergelijke uit het Europees octrooi EP-B1-0.431.637 bekende werkwijze en inrichting, wordt met behulp van een ultraviolet energiebundel de kleefverbinding tussen de component en de folie verzwakt, waarna met behulp van het mondstuk de component wordt beetgepakt en van de folie wordt afgepeld.

20 Hierbij worden pennen aan een van de componenten afgekeerde zijde tegen de folie aan geplaatst, waarna de component van de folie af wordt gedrukt.

Een nadeel van de bekende werkwijze is dat bij het gebruik van steeds kleinere componenten tot bijvoorbeeld een grootte van 0,3 x 0,3 millimeter en 25 met een dikte van 0,03 millimeter het gebruiken van dergelijke pennen zeer omslachtig is. Aangezien bovendien de kleefverbinding enkel wordt verzwakt, dient met behulp van het mondstuk op de component een kracht te worden uitgeoefend om de kleefverbinding volledig te verbreken.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen waarmee op 30 eenvoudige en betrouwbare wijze componenten van een folie kunnen worden öpgenomen.

Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt doordat voordat met behulp van de energiebundel de kleefverbinding wordt bestraald, het mondstuk aan een van de folie afgekeerde zijde tegen de component aan wordt 1034087 2 geplaatst door het verplaatsen van een deel van de folie in de richting van het mondstuk, waarna de een laserbundel omvattende energiebundel wordt geactiveerd, waarbij de kleef-verbinding tussen de component en de folie door de energiebundel wordt bestraald en ten minste nagenoeg volledig wordt verbroken.

5 Door de laserbundel wordt de kleefverbinding ten minste nagenoeg volledig verbroken, waarbij de component van de folie los raakt. Doordat het mondstuk echter voorafgaande aan het activeren van de laserbundel tegen de component aan is geplaatst, wordt de component meteen door het mondstuk opgenomen en kan vervolgens door het mondstuk van de folie af worden verplaatst.

10 Doordat de kleefverbinding tussen de component nagenoeg volledig of volledig wordt verbroken, behoeft door het mondstuk op de component nagenoeg geen kracht te worden uitgeoefend om de component van de folie los te nemen. Bovendien kunnen pennen aan een van de component afgekeerde zijde van de folie achterwege worden gelaten.

15 Door het verplaatsen van een deel van de folie in de richting van het mondstuk, wordt dat deel van de folie enigszins opgerekt, waardoor de op dat deel gelegen componenten enigszins van elkaar af worden verplaatst. Hierdoor wordt een te verwijderen component niet gehinderd door mogelijk contact met daarnaast gelegen componenten.

20 Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat door het activeren van de laserbundel de component van de folie af tegen het mondstuk aan wordt gedrukt.

Hierbij wordt door de laserenergie de kleefverbinding tussen component en folie volledig verbroken en wordt de component stevig tegen het 25 mondstuk aan gedrukt. Met behulp van bijvoorbeeld door het mondstuk uitgeoefende onderdruk kan de component tegen het mondstuk aan worden gehouden. Door het mondstuk wordt op eenvoudige wijze voorkomen dat de component door de door de laserbundel in de kleefverbinding aangebrachte energie van de folie af wordt geschoten, waardoor controle over de component verloren zou 30 raken.

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de laserbundel gedurende 10 a 50 milliseconden wordt geactiveerd, waarbij 10 a 20 Watt in de kleefverbinding wordt aangebracht.

Gebleken is dat het volstaat om gedurende een relatief zeer korte 3 tijd van enkele milliseconden een relatief hoog vermogen van enkele tientallen Watt in de kleefverbinding kan worden aangebracht waardoor de folie en de kleefverbinding gaan borrelen en de component van de folie af wordt verplaatst. De component wordt vervolgens door het mondstuk tegengehouden, opgevangen, 5 beetgepakt en verplaatst.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat met behulp van een aantal mondstukken achtereenvolgens een aantal componenten worden opgenomen, waarna de componenten op ten minste een substraat worden geplaatst.

10 Op deze wijze is het mogelijk om in een relatief korte tijd een aantal componenten op te nemen waarna de componenten op een substraat kunnen worden geplaatst. Dit kan met behulp van hetzelfde mondstuk als waarmee de component van de folie is opgenomen. Het is echter ook mogelijk om de component van het mondstuk over te dragen aan een andere inrichting met behulp waarvan 15 vervolgens de component op het substraat wordt geplaatst.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting die geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, welke inrichting wordt gekenmerkt doordat de lichtbron een laser is voor het opwekken van een laserbundel, welke inrichting verder is voorzien van een zich om een hartlijn 20 uitstrekkende ring die aan een van de componenten afgekeerde zijde van de folie positioneerbaar is, waarbij de hartlijn zich nagenoeg dwars op de folie uitstrekt, welke ring verplaatsbaar is in een zich evenwijdig aan de hartlijn uitstrekkende richting.

Met behulp van een laserbundel kan in een relatief korte tijd een 25 relatief grote hoeveelheid energie in een kleefverbinding tussen de component en de folie worden aangebracht waardoor de kleefverbinding volledig of nagenoeg volledig wordt verbroken. Door het met behulp van de ring verplaatsen van een deel van de folie in de richting van het mondstuk, wordt dat deel van de folie enigszins opgerekt, waardoor de op dat deel gelegen componenten enigszins van elkaar af 30 worden verplaatst. Hierdoor wordt een te verwijderen component niet gehinderd door mogelijk contact met daarnaast gelegen componenten.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen waarin fig. 1 een perspectivisch aanzicht toont van een aantal met een folie 4 verbonden componenten, fig. 2 negen stappen toont van de werkwijze volgens de uitvinding, fig. 3-10 zij-aanzichten tonen van een inrichting volgens de uitvinding gedurende het opnemen van een component en het plaatsen daarvan op 5 een substraat.

In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van eenzelfde verwijzingscijfer.

Fig. 1 toont een componentdrager 1 die is voorzien van een ring 2 en een door de ring 2 opgespannen folie 3. Met de folie 3 is middels een kleefstof 10 een wafer 4 verbonden die een aantal componenten 5 omvat. Een dergelijke componentdrager 1 is op zich bekend en zal derhalve niet nader worden toegelicht.

Fig. 2 toont in een aantal stappen S1-S9 het van een componentdrager 1 losmaken en verwijderen van componenten 5. Zoals duidelijk zichtbaar in stap S1 wordt de componentdrager 1 in verticale richting geplaatst, 15 waarbij het vlak van de componentdrager 1 zich in het Y-Z vlak uitstrekt. Tegenover de wafer 4 wordt een om een rotatie-as 6 roteerbaar element 7 gepositioneerd dat is voorzien van zich dwars op de rotatie-as 6 uitstrekkende mondstukken 8. Aan een van het element 7 afgekeerde zijde van de componentdrager 1 is een laser omvattende energiebron 9 opgesteld waarvan een optische as 9' de rotatie-as 6 20 snijdt. Symmetrisch ten opzichte van de energiebron 9 is een ring 10 gelegen die aan een van de componenten 5 afgekeerde zijde aanligt tegen de folie 3. De hartlijn van de ring 10 strekt zich dwars op de folie 3 uit. De componentdrager 1 is zodanig tussen de energiebron 9 en het element 7 gepositioneerd dat tussen de energiebron 9 en het naar de folie 3 gerichte mondstuk 8 een component 5 is 25 gelegen.

Voor het opnemen van deze component 5 wordt de ring 10 in de door pijl P1 aangegeven richting verplaatst (stap S2) totdat de component 5 aanligt tegen het mondstuk 8. De tussen de component 5 en de folie 3 aanwezige kleefverbinding is hierdoor tevens in het focusvlak van de energiebron 9 gebracht. 30 Vervolgens wordt onderdruk in het mondstuk 8 aangebracht waardoor de component 5 tegen het mondstuk 8 aan wordt gezogen. Door het in de door pijl P1 aangegeven richting verplaatsen van de ring 10 wordt de folie 3 vervormd waardoor de in en om de ring 10 heen gelegen componenten 5 enigszins van elkaar af worden verplaatst.

5

Nadat de component 5 tegen het mondstuk 8 aan is gedrukt, wordt de energiebron 9 geactiveerd (stap S3) waardoor een laserbundel 11 op de tussen de folie 3 en de component 5 aanwezige kleefverbinding word gericht. Met behulp van de laserbundel 11 kan een zeer geconcentreerde hoeveelheid energie in de 5 kleefverbinding worden aangebracht. Door deze energie wordt de kleefverbinding verbroken en wordt de component 5 als het ware in de richting van het mondstuk 8 geschoten. Doordat het mondstuk 8 echter tegen de component 5 aanligt, wordt een ongewenste verplaatsing van de component 5 op effectieve wijze verhinderd. Na een relatief korte tijd van 10 a 50 milliseconden, afhankelijk van onder meer de 10 grootte en dikte van de component 5, wordt de energiebron 9 uitgeschakeld en wordt de ring 10 in de aan pijl P1 tegengesteld, door pijl P2 aangegeven richting, verplaatst. De component 5 blijft hierbij achter aan het mondstuk 8 (stap S4).

Daarna wordt het element 7 om de hartlijn 6 in de door pijl β aangegeven richting geroteerd, totdat een volgend mondstuk 8 naar de folie 3 toe is 15 gericht. De componentdrager 1 wordt verplaatst zodat een nieuwe component 5 tussen het mondstuk 8 en de energiebron 9 is gepositioneerd. Daarna worden de stappen S2, S3, S4 herhaald. Dit is weergegeven als de stappen S6, S7 en S8. Vervolgens wordt het element 7 weer in de door pijl β aangegeven richting geroteerd en wordt wederom een nog niet van een component 5 voorzien mondstuk 8 20 tegenover de folie 3 gepositioneerd. De stappen S1 tot en met S4 worden net zolang herhaald totdat alle mondstukken 8 van een component 5 zijn voorzien (stap S9).

Daarna kan het element 7 naar een boven een substraat gelegen positie worden verplaatst, waarna de componenten 5 achtereenvolgens op verschillende posities op het substraat kunnen worden geplaatst. Het is echter ook 25 mogelijk dat de componenten 5 achtereenvolgens op verschillende substraten worden geplaatst.

Het is echter ook mogelijk dat de componenten 5 van het element 7 door een ander mondstuk worden overgenomen met behulp van welk mondstuk de component 5 vervolgens op een substraat wordt geplaatst. Deze uitvoeringsvorm zal 30 aan de hand van fig. 3-10 nader worden toegelicht.

De in fig. 3 weergegeven inrichting 21 omvat een houder voor de componentdrager 1 met behulp waarvan de componentdrager 1 roteerbaar is om de X-as in de door pijl α aangeven richting. De inrichting 21 is verder voorzien van een zich in Y-richting uitstrekkende geleiding 22 en een over de geleiding 22 6 verschuifbare slede 23 die verschuifbaar is in en tegengesteld in de door pijl P3 aangegeven richting. De slede 23 is voorzien van een element 7 dat roteerbaar is om de Y-as in de door pijl β aangegeven richting. Het element 7 is identiek aan het in fig. 2 weergegeven element 7. De mondstukken 8 van het element 7 strekken zich 5 uit in het X, Z vlak.

De inrichting 21 is verder voorzien van een in Y-richting verplaatsbare componentplaatsingseenheid 24 die is voorzien van een mondstuk 25. Het mondstuk 25 strekt zich in Z-richting uit. De slede 24 is verplaatsbaar in en tegengesteld aan de door pijl P4 aangegeven richting. De inrichting 21 is verder 10 voorzien van een substraatdrager 26 voor het ondersteunen van een substraat 27 alsmede het verplaatsen van het substraat 27 in X-richting.

Bij de in fig. 3 weergegeven situatie worden op de in fig. 2 weergegeven wijze componenten 5 van de componentdrager 1 met behulp van mondstukken 8 opgenomen. Hierbij wordt telkens een nog niet van een component 15 voorzien mondstuk 8 door het roteren van componentdrager 1 in de door pijl α aangegeven richting en het verplaatsen van de slede 23 in de door pijl P3 aangegeven richting tegenover een plaats op de folie 3 gepositioneerd waar nog een component 5 aanwezig is. Tegelijkertijd met het verplaatsen van de slede 23 in of tegengesteld aan de door pijl P3 aangegeven richting wordt een aan de andere 20 zijde van de componenthouder 1 gelegen energiebron 9 met een afzonderlijke aandrijving op eenzelfde wijze als de slede 23 verplaatst.

Zodra alle mondstukken 8 van de componenten 5 zijn voorzien, wordt, zoals weergeven in fig. 4, de slede 23 over de geleiding 22 in de door pijl P3 aangegeven richting verplaatst totdat de mondstukken 8 in eenzelfde vlak zijn 25 gelegen als het mondstuk 25. Het element 7 wordt in de door pijl β aangegeven richting geroteerd totdat een mondstuk 8 in het verlengde van het mondstuk 25 is gelegen. Daarna wordt, zoals weergegeven in fig. 5, het mondstuk 25 ten opzichte van de componentplaatsingseenheid 24 in neerwaartse Z-richting, verplaatst. Deze door pijl P5 weergegeven verplaatsing gaat door totdat het mondstuk 25 aanligt 30 tegen een van het mondstuk 8 afgekeerde zijde van component 5. Door het mondstuk 25 wordt de component 5 met onderdruk aangegrepen. Zodra met behulp van het mondstuk 25 onderdruk op de component 5 is aangebracht, wordt de door het mondstuk 8 op de component 5 uitgeoefende onderdruk opgeheven en kan, zoals weergeven in fig. 6, het mondstuk 25 in een aan pijl P5 tegengestelde, door 7 pijl P6 aangegeven richting worden verplaatst, waarbij eveneens de component 5 in die richting wordt verplaatst.

Daarna wordt de componentplaatsingseenheid 24 in de door pijl P4 aangegeven richting verplaatst naar een boven het substraat 27 gelegen positie 5 waar de component 5 op het substraat 27 moet worden geplaatst (fig, 7).

Vervolgens wordt het mondstuk 25 in de door pijl P5 aangegeven richting verplaatst, waardoor de component 5 op het substraat 27 wordt gepositioneerd (fig. 8). Tijdens het verplaatsen van de componentplaatsingseenheid 24 en het plaatsen van de component 5 op het substraat 27 wordt het element 7 in de door pijl β aangegeven 10 richting geroteerd, zodat een van een component 5 voorzien mondstuk 8 in een positie wordt gebracht waar de component 5 met behulp van het mondstuk 25 kan worden opgenomen. Nadat de component 5 op het substraat 27 is gepositioneerd, wordt het mondstuk 25 in de door pijl P6 aangegeven richting verplaatst (fig. 9) waarna de componentplaatsingseenheid 24 in een aan pijl P4 tegengestelde, door 15 pijl P6 aangegeven richting wordt verplaatst naar een positie, waarbij het mondstuk 25 tegenover het mondstuk 8 is gelegen. Deze in fig. 10 weergeven situatie komt overeen met de in fig. 4 weergeven situatie. Vervolgen wordt het opnemen van een component 5 met het mondstuk 25, het plaatsen daarvan op het substraat 27 en het wederom opnemen van een component 5 met behulp van het 20 mondstuk 25 vanaf het mondstuk 8 herhaald, totdat alle door mondstukken 8 ondersteunde componenten 5 op één of verscheidene substraten 27 zijn gepositioneerd. Daarna wordt de slede 23 weer naar een tegenover de component-drager 1 gelegen positie gebracht en kunnen nieuwe componenten 5 van de componentdrager 1 worden opgenomen.

25 Het is ook mogelijk om bij een horizontaal gepositioneerde componentdrager 1 componenten 5 direct met het mondstuk 25 op te nemen en op het substraat 27 te plaatsen.

1034087

Claims (6)

1 Werkwijze voor het opnemen van een component van een folie, welke component met een kleefverbinding met de folie is verbonden, waarbij met 5 behulp van een energiebundel de tussen de component en de folie gelegen kleefverbinding wordt bestraald, waarna de component met behulp van een mondstuk van de folie wordt opgenomen, met het kenmerk, dat voordat met behulp van de energiebundel de kleefverbinding wordt bestraald, het mondstuk aan een van de folie afgekeerde zijde tegen de component aan wordt geplaatst door het 10 verplaatsen van een deel van de folie in de richting van het mondstuk, waarna de een laserbundel omvattende energiebundel wordt geactiveerd, waarbij de kleefverbinding tussen de component en de folie door de energiebundel wordt bestraald en ten minste nagenoeg volledig wordt verbroken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat door het 15 activeren van de laserbundel de component van de folie af tegen het mondstuk aan wordt gedrukt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de laserbundel gedurende 10 a 50 milliseconden wordt geactiveerd, waarbij 10 a 20 Watt in de kleefverbinding wordt aangebracht.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat met behulp van een aantal mondstukken achtereenvolgens een aantal componenten worden opgenomen, waarna de componenten op ten minste een substraat worden geplaatst.

5. Inrichting geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een 25 der voorgaande conclusies, welke inrichting is voorzien van een drager voor een van componenten voorziene folie, waarbij de componenten met behulp van een kleefverbinding met de folie zijn verbonden, welke inrichting verder is voorzien van een mondstuk voor het opnemen van een component van de folie alsmede van een lichtbron voor het opwekken van een energiebundel voor het bestralen van de 30 kleefverbinding, met het kenmerk, dat de lichtbron een laser is voor het opwekken van een laserbundel, welke inrichting verder is voorzien van een zich om een hartlijn uitstrekkende ring die aan een van de componenten afgekeerde zijde van de folie positioneerbaar is, waarbij de hartlijn zich nagenoeg dwars op de folie uitstrekt, welke ring verplaatsbaar is in een zich evenwijdig aan de hartlijn uitstrekkende 1034087 richting.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een om een rotatie-as roteerbaar element dat een aantal zich dwars op de rotatie-as uitstrekkende mondstukken omvat. 5 1034087