TW202341330A - 彎曲晶片台的膜框架載體 - Google Patents

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賈斯柏 衛斯陵
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Abstract

本公開涉及膜框架載體和組件。本公開的方面涉及將半導體管芯從半導體管芯佈置轉移至靶部的裝置。本公開的另外方面涉及在這種裝置中使用的晶片台、將與這種裝置一起使用的膜框架載體、以及包括膜框架載體和佈置在膜框架載體上的半導體管芯佈置的元件。根據本公開的方面，晶片卡盤包括可以佈置有半導體管芯佈置的旋轉安裝的彎曲殼體，並且晶片台還包括使彎曲殼體繞旋轉軸線旋轉的第一電機。彎曲構造允許提高晶片台的產量。與該晶片台一起使用的膜框架載體包括具有非對稱彎曲剛度的環形主體，這允許環形主體彎曲成使得環形主體的安裝表面從具有第一形狀變為更凹的第二形狀，並且防止或限制環形主體彎曲成使得安裝表面的形狀變得比第一形狀更凸。

Description

彎曲晶片台的膜框架載體
本公開的方面涉及一種將半導體管芯從半導體管芯佈置轉移至靶部的裝置。本公開的另外方面涉及這種裝置中使用的晶片台、涉及與這種裝置一起使用的膜框架載體、並且涉及包括膜框架載體和膜框架載體上佈置的半導體管芯佈置的元件。
將半導體管芯從切割半導體晶片轉移至靶部的裝置在本領域中是已知存。例如，US2017140959A1公開了一種裝置，該裝置包括：具有晶片卡盤的晶片台，在該晶片卡盤上可以佈置有切割半導體晶片；以及具有靶部卡盤的靶部台，在該靶部卡盤上可以佈置有靶部。晶片台和靶部台均包括一個或多個電機，以用於改變晶片卡盤上的切割半導體晶片和靶部卡盤上的靶部之間的相互位置。裝置還包括針狀物形式的釋放單元，以用於從切割半導體晶片釋放半導體管芯。使用控制器來控制釋放單元、晶片台和靶部台。
在已知的系統中，切割半導體晶片被帶至例如可以是印刷電路板的靶部附近。當半導體晶片上的半導體管芯與靶部上的預定位置對準時，針狀物與半導體管芯對準。然後，針狀物將半導體管芯從半導體晶片上壓離並且壓至靶部上。
上述管芯轉移稱為直接管芯轉移。更特別地，在釋放管芯和將管芯置於靶部上的步驟之間，管芯在沒有放置或支撐的情況下從切割半導體晶片轉移至靶部上。
上述類型裝置的重要優點是每單位時間內可以轉移的半導體管芯數量。這個時間通常受到相對於靶部定位半導體晶片的步驟的限制。
本公開的方面涉及提供一種將半導體管芯從半導體管芯佈置轉移至靶部的裝置，該裝置採用半導體管芯佈置相對於靶部定位的不同方式。根據本公開的方面，此種不同定位方式可以允許實現減少半導體管芯轉移至靶部上的所需時間量。
根據本公開的方面，裝置的晶片卡盤包括旋轉安裝的彎曲殼體，半導體管芯佈置可以佈置在該旋轉安裝的彎曲殼體上。此外，晶片台包括使彎曲殼體繞旋轉軸線旋轉的第一電機。
US 2017140959A1中公開的裝置包括使用線性電機的線性XY台，該線性電機配置成沿X方向和Y方向移位半導體晶片。可以通過這種晶片台獲得的加速度受到電機拓撲和功率耗散的限制。為了改善這些晶片台的性能（諸如提高定位速度），有必要移動線圈拓撲。然而，這將帶來冷卻移動線圈以增加功率耗散能力的相關問題。
根據本公開的方面，使用可以佈置有半導體管芯佈置的旋轉安裝的彎曲殼體來減輕線性電機的加速度受限問題。使用第一電機來驅動該殼體，該第一電機是晶片台的一部分並且配置成使彎曲殼體繞旋轉軸線旋轉。
施加旋轉運動的電機提供每單位散熱的更大力或扭矩和/或所用磁體的每單位功率和每單位重量的更大力/扭矩。這意味著對於給定的品質和功率水準，該施加旋轉運動的電機可以實現的加速度高於線性移動磁體電機的加速度。
裝置優選配置成將半導體管芯從半導體管芯佈置直接轉移至靶部上。釋放單元可以配置成將半導體管芯從半導體管芯佈置釋放，使得該半導體管芯落至靶部上。在此種情況下，在半導體管芯到達靶部上的期望位置時，釋放單元不與該半導體管芯接合。在其它實施例中，可以使用輔助單元將釋放的半導體管芯引導至靶部。例如，可以使用迸發的壓縮空氣將釋放的半導體管芯推向靶部。在這種情況下，半導體管芯可以克服地球引力朝向靶部位移。
晶片卡盤可以配置成支撐載體，通過該載體承載半導體管芯佈置。例如，載體可以是帶、膜或箔。此外，載體可以是膜框架載體的一部分。
半導體管芯佈置可以包括切割半導體晶片或結構化半導體晶片。結構化半導體晶片可以包括多個半導體管芯，該多個半導體管芯佈置成的圖案與在切割作為半導體管芯來源的半導體晶片前佈置的管芯的圖案不同。可替代地，結構化半導體晶片可以包括源自不同半導體晶片的多個半導體管芯。在這種情況下，半導體管芯已經單獨置於諸如膜、箔或帶等載體上。
旋轉軸線優選至少基本平行於靶部卡盤延伸。通過此種方式，如果下一個半導體管芯需要在與前一個半導體管芯相同的位置處釋放，則當使彎曲殼體旋轉以使該下一個半導體管芯與釋放單元對準時，釋放單元的位置可以保持恒定。這裡，應注意的是，當下一個半導體管芯待釋放時，通常移動靶部。此外，旋轉軸線可以與彎曲殼體的縱向對稱軸線重合。
晶片台還可以包括第二電機以用於平移彎曲殼體，優選沿平行於旋轉軸線和/或與旋轉軸線重合的方向來回平移彎曲殼體。晶片台還可以包括另一第二電機，以用於在與第二電機施加的方向相比的垂直方向上平移彎曲殼體。例如，第二電機和所述另一第二電機可以配合，以在XY平面中平移彎曲殼體，該XY平面與靶部台的靶部工作臺平移的平面相似。
晶片台還可以包括輔助第二電機，以用於在垂直於旋轉軸線的方向上平移彎曲殼體，優選沿垂直於靶部卡盤的方向來回平移彎曲殼體。例如，輔助第二電機可以配置成豎直移位元彎曲殼體，以確保或維持待釋放的半導體管芯與靶部之間的特定豎直分離。如果這種分離過小，則在靶部和/或彎曲殼體的運動期間，靶部和半導體管芯可能接觸。如果該分離變得過大，則靶部上的半導體管芯的位置和/或取向的變化可能變得不可接受。
另外或可替代地，裝置還可以包括固定框架及第一托架，其中，第二電機和/或輔助第二電機配置成使第一托架相對於固定框架平移，並且其中，第一電機配置成使彎曲殼體相對於第一托架旋轉。在此種情況下，彎曲殼體的旋轉和平移疊加。在其它實施例中，第二電機和/或輔助電機配置成使彎曲殼體相對於固定框架平移，並且第一電機配置成使彎曲殼體相對於固定框架旋轉。在此種情況下，相對於固定框架彼此獨立執行旋轉和平移。
對於具有第一波長的光，彎曲殼體可以為至少部分半透明的。在此種情況下，釋放單元可以包括諸如鐳射等光源，以用於輸出具有所述波長的光束。可以使用諸如光敏粘合劑等光吸收劑將半導體管芯佈置附接至帶、箔或膜。光吸收劑可以配置成當由具有所述波長的光照射時至少局部釋放該光吸收劑與半導體管芯佈置的附接。例如，光吸收劑可以配置成通過光燒蝕和/或通過由於光吸收劑吸收光而發生化學反應來至少局部釋放該光吸收劑的附接。光源可以配置成照射半導體管芯佈置中的給定半導體管芯，該給定半導體管芯與相鄰于給定半導體管芯的半導體管芯分離。例如，光源可以配置成一次照射半導體管芯佈置中的一個半導體管芯。然而，釋放單元可以包括分束器，該分束器配置成從光源接收光束並且將所述接收光束分成多個另外光束，其中，每個另外光束配置成照射相應的給定半導體管芯。
光源可以配置成優選通過基本垂直的方式來朝向彎曲殼體發射光。然後，光源優選佈置在彎曲殼體的內部和/或上方或下方。可替代地，光源可以配置成在基本平行於旋轉軸線的方向上發射光。在此種情況下，釋放單元還可以包括光引導單元。光源可以配置成優選基本平行於旋轉軸線來朝向光引導單元發射光，並且光引導單元可以配置成優選通過基本垂直的方式將來自光源的光朝向彎曲殼體引導。在此種情況下，光源可以佈置在彎曲殼體的外部和/或旁邊。
光引導單元可以包括一個或多個反射鏡和/或一個或多個棱鏡。此外，光引導單元可以包括一個或多個致動器，該一個或多個致動器優選可以由控制器控制，其中，該一個或多個致動器配置成改變一個或多個反射鏡和/或一個或多個棱鏡相對于來自光源的入射光的取向，以便將來自光源的光在不同角度下朝向彎曲殼體引導。通過此種方式，即使彎曲殼體不改變該彎曲殼體沿其縱向軸線的位置，也可以改變來自光源的光照射在彎曲殼體上的位置。光引導單元可以例如基於MEMS。例如，基於MEMS的反射鏡相對較輕，允許在待轉移的相鄰管芯之間快速切換。
作為使用光的替代，釋放單元可替代地包括諸如針狀物等接合元件和致動器，該致動器用於使接合元件與半導體管芯佈置接合和脫離，以便從半導體管芯佈置釋放半導體管芯。接合元件通常佈置在彎曲殼體的內部和/或上方或下方。
如上所述，需要改變釋放單元從半導體管芯佈置釋放半導體管芯的位置，以便完全耗盡半導體管芯佈置。為此，釋放單元可以包括：第二托架，致動器和針狀物的組合或光源安裝在該第二托架上；以及第三電機，該第三電機使第二托架相對於彎曲殼體移動。在此種情況下，第二托架的運動和彎曲殼體的運動疊加。此外，通常，第三電機僅使第二托架沿和/或平行於彎曲殼體的縱向軸線相對於彎曲殼體位移。可替代地，釋放單元可以包括：第二托架，致動器和針狀物的組合或光源安裝在該第二托架上；以及第三電機，該第三電機使第二托架相對於固定框架移動。因此，在此種情況下，第二托架的運動和彎曲殼體的運動彼此獨立。在這兩種情況下，第二托架可以配置成在彎曲殼體內部和/或上方或下方平移。此外，當釋放單元包括上述光源和光引導單元時，光源可以固定附接至固定框架，並且光引導單元可以安裝在第二托架上。
靶部台還可以包括：第四電機和/或第五電機，該第四電機和/或第五電機在優選平行於旋轉軸線的平面中平移靶部卡盤；和/或輔助第四電機，該輔助第四電機在垂直於旋轉軸線的方向上平移靶部卡盤，優選沿垂直於靶部卡盤的方向來回平移靶部卡盤。第四和/或第五電機可以佈置成相對於固定框架平移靶部卡盤。可替代地，兩個相互正交方向上的運動可以疊加。例如，第四電機可以使第三托架相對於固定框架位移，並且第五電機可以使靶部卡盤相對於第三托架位移。
彎曲殼體可以設置有聯接單元，以用於允許將半導體管芯佈置與彎曲殼體聯接。例如，彎曲殼體可以設置有多個開口。在此種情況下，裝置還可以包括真空單元，以用於產生通過多個開口施加至半導體管芯佈置上的吸力。可替代地或另外，彎曲殼體可以設置有機械聯接單元，以用於與半導體管芯佈置機械聯接。半導體管芯佈置優選由膜框架載體承載。在此種情況下，機械聯接單元優選包括夾持單元，以用於將膜框架載體夾持至彎曲殼體上。
彎曲殼體可以是諸如鼓形等圓柱形殼體或部分圓柱形殼體。例如，殼體可以是1/n的圓柱形殼體。當n=2時，形狀與半圓柱形殼體相對應。當n=1時，形狀與諸如鼓形等圓柱形殼體相對應。然而，本公開的方面同樣涉及垂直於旋轉軸線和/或縱向軸線的截面不是圓形或部分圓形的彎曲殼體。在這些情況下，優選使彎曲殼體和靶部相互平移，以維持靶部和下一個待釋放半導體管芯之間的基本恒定間隔。
佈置有管芯佈置的彎曲殼體提供了將檢查系統安裝在釋放半導體管芯的位置附近的可能性。例如，裝置可以包括第一檢查系統，該第一檢查系統佈置成在將來自半導體管芯佈置的半導體管芯置於靶部上之前檢查半導體管芯。第一檢查系統可以佈置成確定半導體管芯佈置的半導體管芯的位置和/或取向，其中，控制器配置成根據所確定的位置和/或取向來控制晶片台、靶部台和/或釋放單元。當將半導體管芯佈置聯接至彎曲殼體時，可能例如由於佈置有半導體管芯的載體出現折皺或其它變形而使半導體管芯的位置和/或取向發生改變。第一檢查系統可以記錄半導體管芯的位置和/或取向，優選相對於彎曲殼體和/或相對于半導體管芯的理想位置和/或取向。然後，該記錄位置可以用於在釋放管芯前執行校正。例如，如果管芯相對於其理想位置沿旋轉軸線移動，則在釋放單元釋放半導體管芯前，彎曲殼體可以在另一方向上執行輕微平移。在這種情況下，釋放單元的位置不需要改變。在其它實施例中，在將彎曲殼體保持在相同位置處的同時，靶部與釋放單元一起位移。在另一實施例中，釋放單元、靶部和彎曲殼體均移動。
第一檢查系統可以另外或可替代地佈置成確定半導體管芯佈置的半導體管芯是否損壞。在此種情況下，如果已經確定所述半導體管芯損壞，則控制器可以配置成控制晶片台、靶部台和/或釋放單元，以防止該半導體管芯置於靶部上。通過此種方式，可以跳過損壞的半導體管芯。
裝置可以包括第二檢查系統，該第二檢查系統佈置成確定半導體管芯是否已經從半導體管芯佈置釋放。然後，如果確定所述半導體管芯未釋放，則控制器可以配置成控制晶片台、靶部台和/或釋放單元，以用於釋放所述半導體管芯。通過這種方式，釋放單元可以再次嘗試釋放半導體管芯。
可替代地或另外，裝置還可以包括第三檢查系統，該三檢查系統佈置成檢查半導體管芯是否已經正確置於靶部上。在此種情況下，控制器可以配置成存儲所述半導體管芯的位置和/或所述半導體管芯在靶部上的預定位置。在稍後階段，可以在此位置處將半導體管芯從靶部移除。
第一、第二和/或第三檢查系統可以包括相機，其中，同一相機優選用於第一、第二和第三檢查系統中的兩個以上。第一、第二和/或第三檢查系統的一個或多個相機可以相對於固定框架可移動安裝。例如，相機可以配置成沿彎曲殼體的縱向軸線移動。
釋放單元可以配置成將半導體管芯從半導體管芯佈置釋放，其中該半導體管芯佈置在相對於固定框架的釋放位置處。半導體管芯佈置可以包括佈置為排和列矩陣的多個半導體管芯，其中，半導體管芯的排至少基本平行於旋轉軸線延伸。
靶部可以包括相鄰佈置的放置位置的排或列，來自半導體管芯佈置的相應半導體管芯將置於放置位置處，其中，該相鄰佈置的放置位置的排或列分別至少基本垂直于或平行於旋轉軸線延伸。這種靶部的示例可以是包括多個腔的載帶，半導體管芯將佈置在該多個腔中。在此種情況下，控制器可以配置成控制晶片台以使彎曲殼體間歇旋轉或連續旋轉，以用於將半導體管芯佈置的相同列中的半導體管芯置於靶部的相應放置位置上，並且在耗盡半導體管芯佈置的所述列的待放置管芯後，使彎曲殼體平移移動以移位至半導體管芯佈置的相鄰列的半導體管芯。此外，控制器可以配置成在彎曲外殼平移移動以移位至半導體管芯佈置的相鄰列的半導體管芯期間維持相對於固定框架的釋放位置。例如，在彎曲殼體旋轉和平移的同時，釋放單元可以相對於固定框架固定。
除上文以外，靶部可以包括相鄰佈置的放置位置的多個所述列，在該放置位置處將放置有來自半導體管芯佈置的相應半導體管芯。在此種情況下，控制器可以配置成控制晶片台和/或靶部台，以在靶部上的同一列中的所有放置位置已經設置有來自半導體管芯佈置的半導體管芯後，引起靶部與彎曲殼體之間的相互平移運動。在此種情況下，控制器可以配置成在靶部與彎曲殼體之間的所述相互平移運動期間維持相對於固定框架的釋放位置。可替代地，控制器可以配置成維持靶部上的列在平行於旋轉軸線的方向上相對於固定框架的位置，並且在靶部上的同一列中的所有放置位置已經設置有來自半導體管芯佈置的半導體管芯後，改變釋放位置以移位至靶部上的下一列。
裝置可以包括多個上述釋放單元，以用於基本同時將半導體管芯從半導體管芯佈置釋放到靶部上的不同放置位置列。每個釋放單元可以由控制器獨立控制。
根據本公開的另一方面，提供了一種晶片台，該晶片台具有晶片卡盤，半導體管芯佈置可以佈置在該晶片卡盤上，其中，晶片卡盤包括旋轉安裝的彎曲殼體，半導體管芯佈置可以佈置在該旋轉安裝彎曲殼體上，並且其中，晶片台還包括使彎曲殼體繞旋轉軸線旋轉的第一電機。該晶片台還可以配置為上述裝置的晶片台。
根據本公開的另一方面，提供一種膜框架載體，該膜框架載體配置成安裝在上述裝置的彎曲殼體上。膜框架載體還可以稱為帶框架。
該膜框架載體包括具有安裝表面的環形主體，該安裝表面配置成與柔性載體膜、箔或帶的支撐表面聯接，在該支撐表面上佈置有半導體管芯佈置。環形主體可以具有圓形、矩形或正方形形狀，但不局限於此。
環形主體具有非對稱彎曲剛度，該非對稱彎曲剛度允許環形主體彎曲成使得環形主體的安裝表面從具有第一形狀變為更凹的第二形狀，並且防止或限制環形主體彎曲成使得安裝表面的形狀變得比第一形狀更凸。由於非對稱彎曲剛度，可以在相反兩側處抓持環形主體，以在不損失剛性的情況下移動環形主體。這使膜框架載體能夠自動傳送至彎曲殼體上，和/或在將晶片安裝在柔性載體膜上（柔性載體膜進而聯接至環形主體）的同時，使晶片能夠切割。第一形狀可以與安裝表面能夠獲得的最凸形狀相對應。
非對稱彎曲剛度可以配置成允許環形主體彎曲成使得環形主體的安裝表面從具有第一形狀可逆改變為更凹的第二形狀。可替代地，彎曲可以導致環形主體的塑性變形。
第一形狀可以與基本平坦形狀相對應。另外或可替代地，當安裝表面具有第一形狀時，該安裝表面的曲率可以小於0.2m -1，並且其中，當安裝表面具有第二形狀時，該安裝表面的曲率可以大於3.3m -1。
環形主體可以包括板簧和/或可以至少部分由板簧形成。此外，板簧的表面可以形成安裝表面或者是安裝表面的一部分。環形主體還可以包括限制裝置，該限制裝置與板簧連接，以用於防止或限制環形主體彎曲成使得安裝表面的形狀變得比第一形狀更凸。限制裝置可以在遠離所述安裝表面的表面上與板簧聯接。另外或可替代地，限制裝置可以包括多個區段，該多個區段與板簧連接，其中，當安裝表面處於第一形狀時，相鄰區段彼此鄰接，從而防止或限制板簧彎曲成使得安裝表面的形狀變得比第一形狀更凸，並且其中，區段配置成在彎曲板簧時移動成不再鄰接，以將安裝表面從第一形狀轉變為更凹形狀。
可替代地，環形主體可以包括多個區段，其中，區段彼此鉸接連接。例如，多個區段中的相應一對相鄰佈置區段可以配置成相對於彼此繞相應旋轉軸線樞轉。此外，描述多個區段中的所有成對相鄰佈置區段的樞轉運動的旋轉軸線可以彼此平行。
對於多個區段中的至少一對相鄰佈置區段，一個區段可以包括佈置在所述一個區段的第一端上的第一聯接結構，並且另一區段可以包括佈置在所述另一區段的第二端上的第二聯接結構。第一聯接結構和第二聯接結構可以彼此鉸接連接，以允許所述一個區段和所述另一區段相對於彼此繞旋轉軸線樞轉。所述一個區段可以包括佈置在所述一個區段的與所述一個區段的第一側相反的第二側的所述第二聯接結構。所述另一區段可以包括佈置在所述另一區段的與所述另一區段的第二側相反的第一側的所述第一聯接結構。
第一聯接結構可以包括第一開口，並且第二聯接結構可以包括突出元件，該突出元件可旋轉容納在所述第一開口中並且限定旋轉軸線。該突出元件可以是銷、杆或軸。
可替代地，第一聯接結構可以包括第一開口，其中，第二聯接結構包括第二開口，並且其中，膜框架載體包括軸，該軸可旋轉容納在第一開口和第二開口中的至少一個中並且限定旋轉軸線。
對於多個區段中的所述相應一對相鄰佈置區段，一個區段可以包括第一鄰接表面，並且另一區段包括第二鄰接表面。第一鄰接表面和第二鄰接表面可以相對于旋轉軸線成形和定位成彼此鄰接，以用於防止環形主體彎曲成使得當安裝表面具有第一形狀時，安裝表面的形狀變得比第一形狀更凸。
區段可以由選自包括鋼、鋁、鈦、聚合物或其組合的群組的材料製成。
根據本公開的另一方面，提供一種元件，該元件包括如上所限定的膜框架載體以及具有支撐表面的載體膜、箔或帶，在該支撐表面上佈置有管芯佈置，其中，具有管芯佈置的載體膜、箔或帶利用載體膜、箔或帶的支撐表面與膜框架載體的安裝表面聯接。
載體膜、箔或帶可以設置有附接層，通過該附接層使半導體管芯佈置附接至支撐表面，並且通過該附接層使載體膜、箔或帶與膜框架載體的安裝表面聯接。附接層可以包括諸如光敏粘合劑等光吸收劑，其中，光吸收劑配置成當由具有所述波長的光照射時至少局部釋放該光吸收劑與半導體管芯佈置的附接。光吸收劑可以配置成通過光燒蝕和/或通過由於光吸收劑吸收光而發生化學反應來至少局部釋放該光吸收劑的附接。更特別地，由光吸收層吸收的能量不僅可以用於釋放半導體管芯，而且還可以用於提供使半導體管芯朝向靶部驅動的一些推進力。
半導體管芯佈置包括切割半導體晶片或結構化半導體晶片。
在下文中，將示出來自切割半導體晶片的半導體管芯置於靶部上的實施例。然而，本發明不局限於放置來自切割半導體晶片的半導體管芯。通常，半導體管芯可以從包括但不局限於切割半導體晶片和結構化晶片的管芯佈置放置。
圖1A示出了根據本公開的一個方面的將半導體管芯2A從切割半導體晶片2置於靶部113上的裝置1的實施例的一部分。這裡，切割半導體晶片2佈置在載體膜4上，該載體膜4安裝至柔性膜框架載體（FFFC）3上。通常，晶片從盒5、託盤等饋送至裝置1。這可以通過自動方式完成。
截面如圖5所示的FFFC 3包括具有安裝表面31的環形主體30，該安裝表面31與載體膜4的支撐表面43聯接。這裡，柔性載體膜4包括通常由聚氯乙烯製成的背襯層/支撐層42，該背襯/支撐層42由附接層41覆蓋。使用該附接層41，將包括多個半導體管芯2A的切割半導體晶片2附接至背襯層42。
環形主體30具有非對稱彎曲剛度，允許環形主體30彎曲成使得安裝表面31從具有的第一形狀（如圖5的上圖所示）變為更凹的第二形狀（如圖5的中圖所示）。同時，非對稱剛度防止環形主體30彎曲成使得安裝表面31的形狀變得比第一形狀更凸。
環形主體30包括板簧32和多個區段34，該多個區段34中的每一個使用相應的連接件33與板簧32連接。在第一形狀中，相鄰區段34彼此鄰接，並且更具體地，一個區段34A的表面35A和相鄰區段34B的表面35B彼此鄰接。因此，在圖5中，環形主體30不能通過使環形主體30的左端和右端相對於中央部向上移動而彎曲。然而，安裝表面31呈現更凹形狀的相反情況是可能的。這如圖5的中圖所示。這裡，區段34A、34B已經不再鄰接。使用板簧32允許環形主體30的形狀變形是可逆的。然而，從第一形狀到第二形狀的彎曲包括塑性變形的實施例同樣是可能的。對於這種實施例，環形主體30可以在使用後丟棄。
圖4示出了具有非對稱彎曲剛度的FFFC的環形主體30的另一實施例。在本實施例中，環形主體30包括鉸接連接的多個區段34。例如，圖4示出了區段34A和區段34B。這些區段分別包括佈置有軸37的開口36A、36B，通過軸37使區段34A、34B彼此鉸接連接。這在與線L1、L2相對應的截面圖中更詳細示出。軸37可以與區段34A、34B中的一個固定連接，同時允許軸37在區段34A、34B中的另一個的開口36A、36B中旋轉。可替代地，軸37可以在兩個開口36A、36B中均旋轉。
在圖4中，環形主體30的安裝表面31示出為處於基本平坦形狀的第一形狀。與圖5中的實施例相似，安裝表面31可以與載體膜4的支撐表面43聯接。區段34A、34B分別包括鄰接表面35A、35B。表面35A、35B相對於軸37的定位確定了環形主體30不能彎曲成使得安裝表面31變得更凸。然而，彎曲環形主體30使得安裝表面31能夠變得更凹。應當注意的是，表面35A、35B可以以不同方式定位。例如，儘管該表面35A、35B與軸37在不同的縱向位置，但該表面35A、35B也可以與軸37基本成直線。
現在返回圖1A，如圖5所示實施並且佈置有切割半導體晶片2的FFFC 3可以安裝在旋轉安裝的彎曲殼體122上，該彎曲殼體122可以繞旋轉軸線122A旋轉。為此，彎曲殼體122可以設置有多個小開口，通過該多個小開口可以將吸力施加至FFFC 3上。可替代地，可以使用諸如夾持等機械安裝將FFFC 3安裝在彎曲殼體122上。
應注意的是，出於說明目的，圖1A沒有顯示用於佈置在彎曲殼體122上的半導體晶片2的環形主體30。此外，圖1A示出了區段34為大體細長的，該區段34具有平行於旋轉軸線122A的縱向軸線。
通過旋轉和平移彎曲殼體122，切割半導體晶片2可以相對於待佈置有半導體管芯2A的靶部113定位。靶部113佈置在靶部卡盤112的支撐表面112A上。一旦正確定位，釋放單元（圖1A中未示出）用於從切割半導體晶片2釋放半導體管芯2A，從而允許半導體管芯2A佈置在靶部113上的預定位置上。
圖1B示意性示出了圖1A的裝置。如圖所示，裝置1包括控制器100，該控制器100基於從檢查系統140接收的資料來控制靶部台110、晶片台120和釋放單元130。控制器100還控制分配裝置150，該分配裝置150配置成在靶部113上分配導電膠151、焊料等的小液滴。
靶部台110包括一個或多個電機，以用於對佈置有靶部113的靶部卡盤112的位置進行控制。例如，靶部台110可以包括沿平行於旋轉軸線122A的X方向平移靶部卡盤112的電機MT0、沿垂直於靶部卡盤112的支撐表面112A的Z方向平移靶部卡盤112的電機MT2、以及沿垂直於X方向和Z方向的Y方向平移靶部卡盤112的電機MT1。
晶片台120包括一個或多個電機，以用於對佈置有半導體晶片2的彎曲殼體122的位置進行控制。例如，晶片台120可以包括沿X方向平移彎曲殼體122的電機MW0、沿Z方向平移彎曲殼體122的電機MW2、以及使彎曲殼體122繞旋轉軸線122A旋轉的電機MW3。
釋放單元130可以包括沿X方向平移光源132的電機MR0。
應當注意的是，本公開不局限於上述電機的組合。靶部台110、晶片台120和釋放單元130可以包括更多或更少的電機，和/或用於在不同方向上平移的電機。
檢查系統150可以包括一個或多個光學相機，以用於記錄半導體晶片2和/或佈置在半導體晶片2中的半導體管芯2A和/或靶部113的圖像。基於這些記錄的圖像（該圖像可以是靜止或移動圖像的形式），控制器100控制靶部台110、晶片台120和/或釋放單元130以確保每個待放置半導體管芯2A佈置在靶部113上的預定位置上。接下來將參照圖2對該放置過程進行更詳細描述。
圖2示出了與圖1A的裝置相對應的示意性截面圖。這裡，靶部113被示出為例如印刷電路板。靶部113包括多個預定放置位置，來自切割半導體晶片2的半導體管芯2A需要被置於該多個預定放置位置上。在佈置半導體管芯2A前，通過分配裝置150將導電膠、焊料等的液滴151設置（例如分配）在靶部113上。
如插圖I所示，靶部113可以設置有多個液滴151，該多個液滴151佈置成排R和列C。類似地，半導體管芯2A還可以佈置在半導體晶片2上的排r和列c的矩陣中。這裡，假設切割半導體晶片2上的列c和靶部113上的列C各自垂直於彎曲殼體122的縱軸線和/或旋轉軸線122A延伸。
在液滴151沉積或通過其它方式佈置在靶部113上後，靶部113在彎曲殼體122下麵移動，以接納從切割半導體晶片2釋放的半導體管芯2A。為此，使用釋放單元130。
彎曲殼體122至少大部分具有沿旋轉軸線122A的恒定截面。彎曲殼體122可以是部分圓柱形殼體或圓柱形殼體。圖1A中示出了彎曲殼體122的截面的各種示例。這裡，示例A與部分圓柱形殼體相對應，示例B與圓柱形殼體相對應，並且示例C與另一部分圓柱形殼體（即半圓柱形殼體）相對應。
現在再次參照圖2，釋放單元130包括鐳射源132，該鐳射源132發射的光束133通過彎曲殼體122到達待從載體膜4釋放的半導體管芯2A上。為此，至少對於來自鐳射源132的光，彎曲殼體122為至少部分半透明的。彎曲殼體122可以完全由半透明材料製成，或者該彎曲殼體122可以具有半透明的特定區域，而其它區域不是半透明的。例如，彎曲殼體122可以由玻璃、石英或熔融石英製成。
附接層41包括諸如光敏粘合劑等光吸收劑。一旦利用來自鐳射源132的光來照射附接層41，該附接層41將失去與半導體管芯2A的附接。例如，光的吸收將引起光吸收劑的化學反應，該化學反應結果是附接層41的粘合性將減弱。另外，或可替代地，光的吸收可以引起溫度的急劇和局部上升。這甚至可能導致局部燒蝕和/或產生將釋放的半導體管芯2A推向靶部113的氣體成分。
在失去附接後，半導體管芯2A落到靶部113上的預定放置位置上。此後，通過電機M3來旋轉彎曲殼體122，以使另一半導體管芯2A與鐳射源132對準。此外，彎曲殼體122和靶部113相互平移，以使下一個預定放置位置相對於彎曲殼體122處於正確位置處。
如圖2所示，可以安裝各種檢查系統。檢查系統可以用於在來自切割半導體晶片2的半導體管芯2A置於靶部113上之前檢查半導體管芯2A。這種檢查可以包括確定半導體管芯2A的位置和取向。這允許在釋放半導體管芯2A之前例如通過平移彎曲殼體122、靶部113和/或鐳射源132來進行最終校正。應注意的是，每個半導體管芯2A可能稍微偏離該半導體管芯2A的理想位置和/或取向。可能在切割期間和/或當將FFFC 3安裝至彎曲殼體122上時發生這種偏離。能夠通過檢查系統140的一個或多個相機141來記錄這種偏離。因為彎曲殼體122至少局部半透明，所以一個或多個相機141還可以佈置在彎曲殼體122內部。
另一或相同的相機還可以用於在釋放半導體管芯2A前檢查該管芯是否損壞。如果確定半導體管芯2A損壞，則可以由裝置1的控制器100決定跳過該半導體管芯。
另一或相同的相機還可以用於檢查半導體管芯2A是否釋放。如果確定該半導體管芯未釋放，則可以進行新的釋放嘗試。
檢查系統140還可以使用相機142來檢查液滴151是否正確置於靶部113上和/或監測或檢查靶部113的位置和/或取向。
應注意的是，由於彎曲殼體122的彎曲性質，能夠將檢查系統140的一個或多個相機緊密佈置至需要檢查的半導體管芯2A。
圖3A至圖3E示出了根據本公開的一個方面的將半導體管芯從切割半導體晶片直接置於靶部上的裝置的其它實施例。
圖3A至圖3E所示的每個實施例包括固定框架160，該固定框架160用作裝置內部各種運動的參照。
在圖3A中，電機MT0用於使托架111在x方向上相對於框架160平移。電機MT1用於使靶部卡盤112在y方向上相對於托架111平移。此外，電機MW3用於使彎曲殼體122相對於框架160旋轉。
鐳射源132安裝在托架131上，使用電機MR0使該托架131在x方向上相對於框架160平移。
圖3A的裝置可以用於將多個半導體管芯2A以垂直於旋轉軸線122A延伸的多個間隔列的方式置於靶部113上。
例如，在旋轉彎曲殼體122的同時，靶部113可以在y方向上平移，以放置佈置在半導體晶片2上的同一列中的半導體管芯2A。一旦半導體晶片2上的一列耗盡，鐳射源132和靶部卡盤112在x方向上平移，使得靶部卡盤112和鐳射源132均與半導體晶片2的下一列半導體管芯2A對準。一旦靶部113上的完整列被填充，則靶部卡盤112在x方向上移動，以將待填充新列定位在彎曲殼體122下方。
在圖3B所示的實施例中，可以使用電機MT1使靶部卡盤112僅在y方向上平移。可以使用電機MW3使彎曲殼體122相對於托架121旋轉。進而，可以使用電機MW0使托架121在x方向上平移。可以使用電機MR0將安裝在托架131上的鐳射源132相對於框架160在x方向上平移，出於說明的目的，此處部分省略鐳射源132。電機MR0例如可以包括滾珠螺杆、導螺杆、皮帶驅動部或線性電機，以用於傳遞托架131的平移。
圖3C所示的裝置與圖3B所示的實施例的不同之處在於，電機MR0使托架131相對於托架121平移而不是相對於框架160平移。
圖3D和圖3E示出了與圖3A所示的裝置相對應的截面圖。更特別地，靶部卡盤112能夠在x方向和y方向上平移，並且彎曲殼體122可以僅相對於框架160旋轉。可以使用電機MR0使鐳射源132相對於框架160僅在x方向上平移。
在圖3D中，鐳射源132發射的光束133通過半透明彎曲殼體122到達附接層上，通過該附接層使半導體管芯2A附接至載體膜。可替代地，釋放單元130可以包括針狀物以及用於使針狀物與下方半導體管芯接合和脫離針狀物致動器。在此種情況下，針狀物致動器和針狀物均佈置在彎曲殼體122內部，並且均在x方向上平移。
在圖3E中，鐳射源132安裝在彎曲殼體122外部。鐳射源132朝向反射鏡單元134發射光束133。反射鏡單元134將光偏轉至彎曲殼體122上並且通過彎曲殼體122。反射鏡單元134可以包括一個或多個反射鏡和允許改變偏轉角的一個或多個反射鏡致動器。可以使用例如實施為線性電機的電機MR0使反射鏡單元134在x方向上平移。
以上，已經使用本發明的詳細實施例來描述本發明。然而，本發明並不局限於這些實施例。相反，在不偏離由所附權利要求及其等同物限定的本發明的範圍的情況下，能夠進行各種變型。
在所附獨立權利要求中闡述本發明的特定和優選方面。從屬和/或獨立權利要求的特徵的組合可以適當組合，而不僅僅如權利要求中所述。
本公開的範圍包括明確或隱含公開的任何新穎特徵或特徵的組合或其任何概括，而不管該特徵是否涉及所要求保護的發明或減輕由本發明解決的任何或所有問題。申請人特此通知，在本申請或由本申請產生的任何這種進一步申請的審查期間，可以對這些特徵提出新的權利要求。特別地，參照所附權利要求，從屬權利要求的特徵可以與獨立權利要求的特徵組合，並且各個獨立權利要求的特徵可以通過任何適當方式組合，而不僅僅是在權利要求中列舉的特定組合。
在單獨實施例的上下文中描述的特徵還可以在單個實施例中組合提供。相反，為了簡潔起見，在單個實施例的上下文中描述的各種特徵還可以單獨提供或通過任何合適子組合提供。
術語“包括”不排除其它元件或步驟，術語“一”或“一個”不排除多個。權利要求中的附圖標記不應解釋為限制權利要求的範圍。
1:裝置 2:半導體晶片 2A:半導體管芯 3:膜框架載體 4:載體膜 5:盒 30:環形主體 31:安裝表面 32:板簧 33:連接件 34、34A、34B:區段 35A、35B:鄰接表面 36A、36B:開口 37:軸 41:附接層 42:背襯層 43:支撐表面 100:控制器 110:靶部台 111:托架靶部台 112:靶部卡盤 113:靶部 120:晶片台 121:載體晶片台 122:彎曲殼體 112A:支撐表面 122A:旋轉軸線 130:釋放單元 131:載體釋放單元 132:鐳射源 133:光束 134:反射鏡單元 140:檢查系統 141、142:相機 150:分配裝置 151:膠水/焊料的液滴 160:固定框架 M0:電機X方向 M1:電機Y方向 M2:電機Z方向 M3:電機旋轉
為了能夠詳細理解本公開的特徵，參照實施例進行更具體描述，其中一些實施例在附圖中示出。然而，應注意的是，附圖僅示出了典型實施例，因此不應認為是對該實施例範圍的限制。為了便於理解本公開，附圖不一定按比例繪製。在結合附圖閱讀本說明書後，所要求保護的主題的優點對於本領域技術人員將變得顯而易見，在附圖中，相同的附圖標記用於表示相同元件，並且其中：
圖示出了根據本公開的一個方面的將半導體管芯從半導體管芯佈置置於靶部上的裝置的實施例的一部分，並且圖1B示出了相對應的示意性表示； 圖2示出了與圖1A的裝置相對應的示意性截面圖； 圖3A至圖3E示出了根據本公開的一個方面的將半導體管芯從半導體管芯佈置置於靶部上的裝置的另一實施例和視圖； 圖4示出了根據本發明的一個方面的柔性膜框架載體的第一實施例；並且 圖5示出了根據本發明的一個方面的用於柔性膜框架載體的環形主體。
1:裝置
2:半導體晶片
2A:半導體管芯
3:膜框架載體
4:載體膜
5:盒
30:環形主體
34:區段
112:靶部卡盤
112A:支撐表面
113:靶部
122:彎曲殼體
122A:旋轉軸線
A:示例
B:示例
C:示例

Claims (15)

  1. 一種膜框架載體，其配置成安裝至彎曲殼體上，所述膜框架載體包括： 環形主體，所述環形主體具有安裝表面，所述安裝表面配置成與柔性載體膜、箔或帶的支撐表面聯接，在所述支撐表面上佈置有半導體管芯佈置； 其中，所述環形主體具有非對稱彎曲剛度，所述非對稱彎曲剛度允許所述環形主體彎曲成使得所述環形主體的所述安裝表面從具有的第一形狀變為更凹的第二形狀，並且防止或限制所述環形主體彎曲成使得所述安裝表面的形狀變得比所述第一形狀更凸。
  2. 如請求項1所述的膜框架載體，其中，所述非對稱彎曲剛度配置成允許所述環形主體彎曲成使得所述環形主體的所述安裝表面從具有的所述第一形狀可逆改變為更凹的所述第二形狀，其中，所述第一形狀可選地與基本平坦形狀相對應。
  3. 如請求項1或2所述的膜框架載體，其中，當所述安裝表面具有所述第一形狀時，所述安裝表面的曲率小於0.2m -1，並且其中，當所述安裝表面具有所述第二形狀時，所述安裝表面的曲率大於3.3m -1。
  4. 如請求項3所述的膜框架載體，其中，所述環形主體包括板簧和/或至少部分由板簧形成，所述環形主體還包括限制裝置，所述限制裝置與所述板簧連接以用於所述防止或限制所述環形主體彎曲成使得所述安裝表面的形狀變得比所述第一形狀更凸； 所述限制裝置可選地在遠離所述安裝表面的表面上與所述板簧聯接；和/或 所述限制裝置可選地包括多個區段，所述多個區段與所述板簧連接，其中，當所述安裝表面處於所述第一形狀時，相鄰區段彼此鄰接，從而防止或限制所述板簧彎曲成使得所述安裝表面的形狀變得比所述第一形狀更凸，並且其中，所述區段配置成在彎曲所述板簧以將所述安裝表面從所述第一形狀轉變為更凹形狀時移動成不再鄰接。
  5. 根據前述權利要求中任一項所述的膜框架載體，其中，所述環形主體包括多個區段，其中，所述區段彼此鉸接連接。
  6. 如請求項5所述的膜框架載體，其中，所述多個區段中的相應一對相鄰佈置區段配置成相對於彼此繞相應的旋轉軸線樞轉。
  7. 如請求項6所述的膜框架載體，其中，描述所述多個區段中的所有成對相鄰佈置區段的樞轉運動的所述旋轉軸線彼此平行。
  8. 如請求項6或7所述的膜框架載體，其中，對於所述多個區段中的至少一對相鄰佈置區段，一個區段包括佈置在所述一個區段的第一端上的第一聯接結構，並且另一區段包括佈置在所述另一區段的第二端上的第二聯接結構，其中，所述第一聯接結構和所述第二聯接結構彼此鉸接連接，以允許所述一個區段和所述另一區段相對於彼此繞旋轉軸線樞轉。
  9. 如請求項8所述的膜框架載體，其中，所述一個區段包括佈置在所述一個區段的與所述一個區段的所述第一側相反的第二側的所述第二聯接結構，並且其中，所述另一區段包括佈置在所述另一區段的與所述另一區段的所述第二側相反的第一側的所述第一聯接結構。
  10. 如請求項8或9所述的膜框架載體，其中，所述第一聯接結構包括第一開口，並且其中，所述第二聯接結構包括突出元件，所述突出元件能夠旋轉容納在所述第一開口中並且限定所述旋轉軸線，其中，所述突出元件可選為銷、杆或軸；或 所述第一聯接結構包括第一開口，其中，所述第二聯接結構包括第二開口，並且其中，所述膜框架載體包括軸，所述軸能夠旋轉容納在所述第一開口和所述第二開口中的至少一個中並且限定所述旋轉軸線。
  11. 如請求項1至10中任一項所述的膜框架載體，其中，對於所述多個區段中的所述相應一對相鄰佈置區段，一個區段包括第一鄰接表面，並且另一區段包括第二鄰接表面，其中，所述第一鄰接表面和所述第二鄰接表面成形和定位成相對於所述旋轉軸線彼此鄰接，以便防止所述環形主體彎曲成使得當所述安裝表面具有所述第一形狀時，所述安裝表面的形狀變得比所述第一形狀更凸，和/或其中，所述區段由選自包括鋼、鋁、鈦、聚合物或其組合的群組的材料製成。
  12. 一種元件，包括： 根據前述權利要求中任一項所述的膜框架載體； 具有支撐表面的載體膜、箔或帶，在所述支撐表面上佈置有半導體管芯佈置； 其中，具有半導體管芯佈置的所述載體膜、箔或帶利用其所述支撐表面與所述膜框架載體的所述安裝表面聯接； 所述半導體管芯佈置可選地包括切割半導體晶片或結構化半導體晶片。
  13. 如請求項12所述的元件，其中，所述載體膜、箔或帶設置有附接層，通過所述附接層將所述半導體晶片佈置附接至所述支撐表面，並且通過所述附接層將所述載體膜、箔或帶與所述膜框架載體的所述安裝表面聯接。
  14. 如請求項13所述的元件，其中，所述附接層包括諸如光敏粘合劑的光吸收劑，其中，所述光吸收劑配置成當通過具有所述波長的光照射時至少局部釋放所述光吸收劑與所述半導體管芯佈置的附接。
  15. 如請求項14所述的元件，其中，所述光吸收劑配置成通過光燒蝕和/或通過由於所述光吸收劑吸收光而發生化學反應來至少局部釋放所述光吸收劑的附接。
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