TW202410213A - 轉移半導體電路的裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種用於將晶片從第一位置轉移至至少第二位置的裝置，該裝置包括：至少一個可旋轉轉移元件，其包括至少兩個轉移頭，每個轉移頭構造成在第一位置拾取晶片，並且構造成通過至少一個可旋轉轉移元件繞旋轉軸線的旋轉將晶片定位在至少第二位置；轉移組件致動器，其用於繞旋轉軸線驅動可旋轉轉移組件以及至少兩個轉移頭；以及至少第一轉移頭致動器，其構造成相對於旋轉軸線在徑向方向上致動至少一個轉移頭，至少第一轉移頭致動器安裝至可旋轉轉移元件致動器並且包括聯接至至少一個轉移頭的致動器元件，致動器元件構造成相對於可旋轉轉移元件致動器在旋轉軸線的方向上致動。

Description

轉移半導體電路的裝置

半導體電路以具有多排和多列這種電路的矩陣形式被製造在還稱為晶片的圓形平面基板上和圓形平面基板中。這種電路通常均為相同並且都具有相同尺寸，儘管這不是嚴格要求的。在晶片製造後，晶片的表面被粘合至柔性載體膜。然後，通過從晶片的一個表面到相反表面來切穿晶片而不切穿載體膜，將各個電路彼此物理分離。因此，獲得佈置在載體膜上的多個單獨半導體電路（在下文中還稱為「晶片」或「管芯」）。

在已知示例中，用於將晶片從第一位置（例如將放置具有半導體電路矩陣的晶片的位置）轉移至至少第二位置（例如放置具有單獨半導體電路的載體膜的位置）的裝置包括設置有至少兩個轉移頭的一個可旋轉轉移元件，每個轉移頭構造成在第一位置拾取晶片，並且構造成通過使用旋轉電機使至少一個可旋轉轉移元件繞旋轉軸線旋轉而將晶片定位在至少第二位置。至少兩個轉移頭還由至少一個旋轉轉移頭電機驅動，以用於通過進出徑向平移運動（in-and-out radial translational movement）的方式在第一位置和至少第二位置中的每個位置來操縱半導體電路。

使用彼此獨立操作的至少兩個傳統旋轉電機來獨立旋轉可旋轉驅動轉移元件和可旋轉驅動轉移頭具有一些顯著結構和操作缺點。一個缺點在於機器速度損失，這是由於可旋轉驅動轉移頭與同一旋轉轉移頭電機連接，因此要求以時間順序而不是並行的方式來執行該可旋轉驅動轉移頭的半導體電路操縱。

另一個缺點涉及品質問題。由於硬體尺寸公差的緣故，半導體電路可能無法定位在正確的預定位置（例如，在檢查攝像機的焦點外）。品質問題還可能在以下情況出現：當更多轉移頭與同一旋轉轉移頭電機連接時，由於相對較高的衝擊品質，可能潛在導致晶片損壞。品質問題還可能在以下情況出現：由於所用旋轉電機的旋轉軸承產生的摩擦，妨礙轉移頭操縱的位置控制。作為解決方案，每個轉移頭可以與單獨旋轉轉移頭電機連接，以便單獨轉移頭操縱控制，然而由於整個裝置結構的體積約束，所以無法實行該解決方案。

另一個缺點在於可能的機器正常執行時間損失，這是由於當將晶片轉移裝置從一種構造適配至另一種構造時，存在顯著的轉換時間。晶片轉移裝置具有許多構造（例如，不同數量的轉移頭、用於對在幾個不同位置處的半導體電路進行收集、檢查和放置的不同位置等）。此外，由於支撐旋轉電機的大體積結構（volume consuming constructions），所以對這種晶片轉移裝置的維修變得很麻煩。

轉移模組導致晶片的拾取和放置出現放置不準確和品質問題。出現這些機械不精確性是由於：每個自由度（旋轉，從內到外的徑向平移，以及從外到內的徑向平移）具有自己的軸承（在我們的當前設計中，低於旋轉的3倍），並且因為致動器少於轉移頭，所以不可能允許經由伺服電機對每個轉移頭進行獨立補償。

因此，本公開的目的是提供一種用於轉移晶片的改善裝置，該裝置具有減小的結構尺寸，結合了更簡單的操作和驅動機構，允許以更高的操作速度來操縱半導體電路，由於減小的衝擊品質和減小的摩擦而改善了操縱品質。

根據本公開的第一示例，提出了一種用於將晶片從第一位置轉移至至少第二位置的裝置，該裝置包括：至少一個可旋轉轉移元件，該可旋轉轉移元件包括至少兩個轉移頭，每個轉移頭的構造成在第一位置拾取晶片並且構造成通過至少一個可旋轉轉移元件繞旋轉軸線的旋轉將晶片定位在至少第二位置；轉移元件致動器，該轉移組件致動器用於繞旋轉軸線驅動可旋轉轉移組件以及至少兩個轉移頭；以及至少第一轉移頭致動器，該至少第一轉移頭致動器構造成相對於旋轉軸線在徑向方向上致動至少一個轉移頭，該至少第一轉移頭致動器安裝至可旋轉轉移組件致動器，並且該至少第一轉移頭致動器包括聯接至至少一個轉移頭的致動器元件，致動器元件構造成相對於可旋轉轉移元件致動器在旋轉軸線的方向上致動。

構造成相對於可旋轉轉移組件致動器在旋轉軸線的方向上致動的致動器元件解決了已知應用中的機械不精確性問題。整個結構能夠圍繞旋轉軸線旋轉，僅需要一個旋轉電機或致動器，從而實現具有減少數量的移動部件（諸如軸承）的更簡單結構。總體上，這導致了裝置具有有限體積尺寸、在單獨半導體電路的操作時具有提高的精度、並且限制了機器正常執行時間損失和維修時間。利用此種簡化的機械結構，每個轉移頭可以由其自身的轉移頭致動器致動，因為此種構造允許對每個轉移頭/半導體電路進行精度校正，從而提高了每個轉移頭的操作靈活性和精度。可替代地，兩個（或以上）轉移頭可以由一個轉移頭致動器致動，從而允許半導體晶片的並行操縱。

在優選示例中，致動器元件通過杆連杆機構或線纜連杆機構的方式聯接至至少一個轉移頭。

優選地，至少第一轉移頭致動器包括安裝至可旋轉轉移元件致動器的致動器部件，並且致動器元件構造成相對於致動器部件在旋轉軸線的方向上致動。在此，整個轉移頭致動器與具有單獨部件的轉移元件致動器一起旋轉，該單獨部件構造成致動一個或多個轉移頭以用於半導體電路操縱。

在優選示例中，至少第一轉移頭致動器包括磁體線圈驅動單元，該磁體線圈驅動單元用於相對於可旋轉轉移組件致動器在旋轉軸線的方向上致動致動器元件。這種無接觸致動原理確保了適當的機械精度和暫態回應時間，進一步提高了機器的整體速度。

特別地，為了進一步增加暫態回應時間和機器速度，磁體線圈驅動器（磁體線圈驅動單元）包括多個磁體元件，該多個磁體元件安裝至致動器元件並且圍繞安裝至致動器部件的線圈元件。在替代例中，多個磁體元件安裝至致動器部件，而線圈元件安裝至致動器元件。

在示例中，至少第一轉移頭致動器包括將致動器元件和致動器部件互連的引導元件，其中，引導元件選自但不局限於由膜元件、彈簧元件、球軸承、空氣軸承等組成的群組。同樣，這種結構提高了機械精度和暫態回應時間，進一步提高了機器的整體速度。

在根據本公開的另一個示例中，至少第一轉移頭致動器還包括至少一個感測設備，該至少一個感測設備用於感測致動器元件相對於可旋轉轉移元件致動器在旋轉軸線的方向上的位移。這種感測允許相對於旋轉軸線在徑向方向上精確致動相對應轉移頭，從而提高半導體電路操縱的精度。由於感測設備安裝至轉移頭致動器，而轉移頭致動器又安裝至可旋轉轉移組件致動器，因此無論整體結構的旋轉（方向和/或速度）如何，都在旋轉軸線的方向上感測位移變化。

在示例中，感測設備可以實施為線性編碼器，該線性編碼器感測置於致動器元件上的編碼刻度，該編碼刻度對沿旋轉軸線的位置進行編碼。線性編碼器構造成掃描編碼刻度，以便將編碼位置轉換為類比或數位信號。為了確保機器速度和有效讀出，感測設備安裝至致動器部件，而編碼刻度置於致動器元件上，該致動器元件在沿旋轉軸線的方向上相對於致動器部件位移。

由於根據本公開的裝置具有更簡單並且體積更小的結構，轉移頭的數量可以增加至例如四個、六個、八個、十六個或甚至更多的轉移頭。因此，通過將另一轉移頭致動器安裝至在旋轉軸線方向上觀察到的至少第一轉移頭致動器，可以使裝置的結構僅在旋轉軸線方向上擴展。

應當注意的是，根據本公開的裝置的改善結構（具有較小的體積尺寸、較小的機械不精確度和該結構的移動部件之間的較小摩擦）允許每個轉移頭由其自身的轉移頭致動器致動。另一方面，根據晶片轉移裝置的實施方式，每個轉移頭致動器可以構造成致動兩個以上的轉移頭。

在示例中，裝置還實施有晶片定位設備和引線框架定位設備，該晶片定位設備構造成在第一位置定位晶片，該晶片的晶片表面在第一平面中延伸，該引線框架定位設備用於在第二位置處定位引線框架、或天線箔或封裝帶等，其中該引線框架、或天線箔或封裝帶等的結合表面在第二平面中延伸。

在另外的實施方式中，根據本公開的裝置可以包括在第三位置中在第三平面中延伸的晶片表面檢查設備。例如，該第三位置可以是在可旋轉轉移元件的旋轉方向上觀察到的第一位置和第二位置之間的中間位置，從而允許對在第一位置中通過轉移頭拾取的半導體電路，在通過轉移頭將檢查的半導體電路置於第二位置中之前，在中間第三位置中進行視覺檢查。

另外，根據本發明的裝置可以包括晶片轉移設備，該晶片轉移設備在第四位置中在第四平面中延伸，該晶片轉移設備例如用於將半導體電路轉移至另外的處理線。

為了正確理解本公開，在下文的詳細描述中，將在附圖中利用相同的附圖標記來表示本公開的相對應元件或部分。

圖1描述了根據現有技術的用於將半導體電路從第一位置轉移至至少第二位置的裝置的示意性示例。

如介紹中所述，半導體電路以具有多排和多列這種電路的矩陣形式被製造在還稱為晶片的圓形平面基板上和圓形平面基板中。為了將多個單獨半導體電路（在下文中還稱為「晶片」或「管芯」）從晶片分離並且將該多個單獨半導體電路單獨佈置在例如載體膜上以用於進一步的處理和運輸，圖1描述了用於將晶片從第一位置（例如放置具有半導體電路矩陣的晶片的位置）轉移至至少第二位置（例如放置具有單獨半導體電路的載體膜的位置）的裝置的示意性但已知的示例。

根據現有技術的用於轉移晶片的裝置由附圖標記10表示。在整個本說明書中，各個半導體電路或晶片由附圖標記1表示。

裝置10包括轉移元件11，通過旋轉電機或轉移元件致動器13來旋轉驅動該轉移組件11。轉移元件致動器13設置有一個或多個轉移元件致動器軸承13’，並且能夠使轉移組件10圍繞在圖1中利用附圖標記11z表示的旋轉軸線旋轉。

優選有至少兩個轉移頭12（利用12a至12b表示）安裝至轉移組件11。儘管可以利用安裝至可旋轉轉移元件11的一個轉移頭12來操作裝置10，但是出於機器速度的考慮，優選有至少兩個轉移頭12a至12b安裝至轉移組件11。每個轉移頭12（12a至12b）構造成在第一位置拾取半導體電路或晶片1，並且構造成通過可旋轉轉移元件11在轉移元件致動器13的作用下圍繞旋轉軸線11z旋轉而將晶片1定位在至少第二位置。

此外，如圖1所示，為了在第一位置和第二位置中的每個位置正確操縱半導體電路（晶片）1，例如從定位在第一位置的晶片上拾取晶片1並且在第二位置將晶片1置於載體膜上，轉移頭12a至12b中的每一個還由相對應的旋轉轉移頭電機14（14a至14b）驅動。旋轉轉移頭電機14a和14b中的每一個設置有對應的轉移頭致動器軸承14a’和14b’，從而允許旋轉轉移頭電機14a和14b中的每一個分別圍繞該轉移頭致動器軸承14a’至14b’的各自的旋轉軸線14a-z和14b-z旋轉。旋轉軸線11z、14a-z和14b-z彼此不是完全同心取向，因此產生轉移頭12a至12b的機械精確性問題。另外，旋轉轉移頭電機14a和14b中的每一個設置有對應的連接機構15a和15b，該連接機構15a和15b致動轉移頭12a至12b，以便在第一位置拾取半導體電路或晶片1，並且在第二位置定位或放置晶片1。

在此種已知構造中，旋轉電機14a至14b實施於對應的轉移頭12a至12b。然而，在更常見構造中，兩個或甚至四個可旋轉驅動轉移頭12可以與同一旋轉轉移頭致動器14連接。這種構造具有一些顯著的結構和操作缺點。主要缺點是機器速度損失，當旋轉驅動轉移頭與同一旋轉轉移頭電機連接時，需要以時間順序而不是並行的方式來執行該可旋轉驅動轉移頭的半導體電路操縱。

另一個缺點涉及由於來自所使用的旋轉致動器或電機的旋轉軸承13’、14a’和14b’產生的摩擦，妨礙了轉移頭操縱的位置控制，從而導致品質問題。作為解決方案，每個轉移頭12可以與單獨旋轉轉移頭致動器（電機）14連接，以便單獨轉移頭操縱控制，然而由於整個裝置結構的體積約束，無法實行該解決方案。

圖2示出了本公開的第一示例的示意圖，其中，用於將半導體電路或晶片1從第一位置轉移至至少第二位置的裝置用附圖標記100表示。裝置100包括至少一個可旋轉轉移元件110。至少兩個轉移頭120（120a至120b）安裝至可旋轉轉移組件110。類似地，轉移頭120（120a至120b）中的每一個用於在第一位置拾取晶片1，並且用於通過相對於可旋轉轉移元件110的旋轉軸線110z的徑向位移將晶片1定位在至少第二位置。至少一個可旋轉轉移元件110繞其旋轉軸線110z的旋轉確保轉移頭120（120a至120b）中的每一個通過旋轉從第一位置朝向至少第二位置位移。

利用轉移元件致動器130來實現轉移元件110繞該轉移元件110的旋轉軸線110z的旋轉。根據本公開，轉移元件致動器130繞一個單個旋轉軸線110z驅動或旋轉可旋轉轉移組件110和至少兩個轉移頭120（120a至120b）。由於能夠在僅使用一個旋轉電機或致動器130的情況下使根據本公開並且如圖2中所示的裝置100的完整結構圍繞一個旋轉軸線110z旋轉，因此獲得了具有移動部件數量顯著減少的更簡單結構，諸如僅一個軸承130’。此外，不存在由於如圖1所示的已知裝置中的偏心旋轉軸導致的機械不精確。總體上，這使得裝置100具有有限體積尺寸、在單獨半導體電路的操作時具有提高的精度、並且限制了機器正常執行時間損失和維修時間。

此外，至少第一轉移頭致動器140（140a）用於相對於旋轉軸線110z在徑向方向上（如圖2中的箭頭R所示）致動至少一個相對應轉移頭120（120a）。在本示例中，兩個轉移頭致動器140a至140b分別借助於連接機構150a至150b（諸如連杆機構或線纜機構等）來致動相對應轉移頭120a至120b。如圖所示，轉移頭致動器140（140a至140b）安裝至可旋轉轉移組件致動器130。

因此，根據本公開的裝置100的完整構造包括轉移元件110、幾個轉移頭120、轉移組件致動器130和轉移頭致動器140，該完整構造安裝在一個單個軸承130’上並且能夠完全繞單個旋轉軸線110z旋轉。這種更簡單結構的優點是顯而易見的。隨著顯著減少移動部件數量，使這種構造的體積尺寸也得到限制，並且隨著增加機器速度，可以更快並且以更高精度來操縱晶片1。此外，該裝置100的更簡單結構減少了機器的正常執行時間損失和維修時間。

圖3至圖5對根據本公開的裝置的示例進行更詳細描述，利用附圖標記100（圖3）、100’（圖4）和100”（圖5）來表示該裝置。在圖3中，根據本公開的晶片轉移裝置100包括轉移元件110、轉移元件致動器130、幾個（這裡是八個）轉移頭120a至120h、以及一個轉移頭致動器140a。應注意的是，轉移頭120的數量是任意的並且取決於裝置100的應用類型。因此，一個、兩個、四個、八個、甚至十六個轉移頭120（在這種情況下利用附圖標記120a至120p表示）可以安裝至可旋轉轉移元件110。

在本示例中，轉移頭120a至120h中的每一個包括安裝至轉移元件110的轉移頭主體121a至121h以及與轉移頭主體121a至121h可移動連接或鉸接連接的轉移頭臂122a至122h。轉移頭臂122a至122h中的每一個承載能夠以已知方式與晶片1相互作用的拾取元件123a至123h。為了簡單起見，在圖3中僅示出了與轉移頭120a相關的附圖標記121a、122a、123a，清楚的是，在八個轉移頭120的構造中，其它七個轉移頭120b至120h同樣包括相對應部分121x、122x、123x（其中x表示相關的尾碼字母b至h）。

轉移頭臂122a至122h通過相對應線纜機構150a至150h與轉移頭致動器140a連接。線纜機構150a至150h的致動（將在本說明書的後文詳細討論）允許轉移頭臂122a至122h相對於相對應轉移頭主體121a至121h位移，從而使拾取元件123a至123h相對於旋轉軸線110z在徑向方向上（如圖2中的箭頭R所示）移動，例如遠離和朝向軸線110z移動。拾取元件123a至123h的徑向運動允許從定位在第一位置中的晶片拾取晶片1並且允許在第二位置中將晶片1置於載體膜上。

儘管例如如圖3所示所有轉移頭120a至120h可以與一個並且相同的轉移頭致動器140a連結，但是可以實施另外的轉移頭致動器140b、140c、140d等。例如，如圖4所示，由於根據本公開的晶片轉移裝置100’的整體結構圍繞一個單個旋轉軸線110z旋轉時，因此至少一個另外的轉移頭致動器140b可以安裝至在旋轉軸線110z的方向上觀察到的第一轉移頭致動器140a。這允許通過利用另外的轉移頭致動器140（a至d）來擴展裝置，以用於對安裝至可旋轉轉移元件110的一個或多個另外的轉移頭120a至120h進行致動，從而同樣使本公開的裝置沿該裝置的旋轉軸線110z在機器速度方面得到有利提升。

圖5示出了這種示例，描述了根據本公開的晶片轉移裝置100”，該晶片轉移裝置100”圍繞一個單個旋轉軸線110z旋轉，並且設置有四個轉移頭致動器140a、140b、140c、140d，轉移頭致動器中的每一個安裝至在旋轉軸線110z的方向上觀察到的先前轉移頭致動器。多個轉移頭致動器的完整佈置安裝至可旋轉轉移元件110。

如圖3至圖5中清楚所示，由於根據本公開的裝置100、100’、100”的僅在旋轉軸線的方向上的細長結構尺寸隨安裝至可旋轉轉移組件110的轉移頭致動器140的數量而變化，所以根據本公開的裝置100、100’、100”的幾個示例顯示出有限的體積尺寸。因此，在整個結構繞一個單個旋轉軸線110z旋轉時，需要單個軸承130’（圖2），所以此種設計構造具有的機械不精確性較小，並且在該構造的移動部件之間具有的摩擦較小。

沿旋轉軸線110z添加另外的轉移頭致動器140的此種原理允許轉移頭120中的每一個由其自身的轉移頭致動器140致動。另一方面，根據晶片轉移裝置100、100’、100”的實施方式，轉移頭致動器140中的每一個可以構造成致動兩個以上的轉移頭120。例如，在圖3中，可以通過單個轉移頭致動器140a使八個轉移頭120a至120h一起並且同時致動，而在圖4的裝置100’中，八個轉移頭120a至120h可以分成單獨兩組，每組四個轉移頭，例如一組由轉移頭120a、120c、120e和120g組成，並且另一組由轉移頭120b、120d、120f和120h組成，每組由兩個轉移頭致動器140a和140b中的一個一起並且同時致動。同樣，在圖5的裝置100”中，八個轉移頭120a至120h可以分成單獨四組，每組兩個轉移頭，例如一組由轉移頭120a和120e組成，第二組由轉移頭120b和120f組成，第三組由轉移頭120c和120g組成，並且第四組由轉移頭120d和120h組成。類似地，通過四個轉移頭致動器140a至140d中的一個使每組一起並且同時致動，通過相應纜線機構150a至150h來進行所有致動/操縱。

由於轉移頭120中的每一個可以由其自身的轉移頭致動器140致動，這種一對一構造允許每個轉移頭120/半導體電路1的精度校正，所以可以顯著提高每個轉移頭的操作靈活性和精度。可替代地，兩個（或更多個）轉移頭可以由一個轉移頭致動器致動，從而允許半導體晶片的平行作業。

圖6至圖8更詳細示出了轉移頭致動器140的功能。在圖6至圖8中，利用附圖標記140a來表示轉移頭致動器。然而，例如圖4和圖5中所示，如果使用多於一個轉移頭致動器140，則對第一轉移頭致動器和任何另外的轉移頭致動器140應用後續字母尾碼。因此，如上所述，在一個示例中，轉移頭120x中的每一個可以由其自身的轉移頭致動器140x致動（其中x表示相關尾碼字母a至h或甚至更多，諸如a至p）。轉移頭致動器140（a至h）可以具有或多或少的柱形構造，具有減小的衝擊品質，並且在繞旋轉軸線110z旋轉期間具有平衡的慣性。轉移頭致動器140（a至h）中的每一個具有致動器元件142（a至h），通過相對應連接機構150（a至h）將該致動器元件142（a至h）聯接至至少一個轉移頭120（a至h）。致動器元件142（a至h）構造成相對於可旋轉轉移組件致動器130在旋轉軸線110z的方向上致動。利用致動的致動器元件142（a至h）相對於可旋轉轉移組件致動器130在旋轉軸線110z的方向上的運動，解決了已知應用中的機械不精確性的問題。

特別地，使用諸如連杆機構或線纜機構等連接機構150（a至h）將致動器元件142（a至h）與至少一個轉移頭120（a至h）互連，由於不存在任何摩擦和機械間隙，因此提供了堅固並且可靠的致動機構。因此，此種致動機構提高了半導體電路1的操縱的機械精度。

如圖6進一步所示，附圖標記141（a至h）表示作為相關聯轉移頭致動器140（a至h）的另一部分的致動器部件。致動器部件141（a至h）固定安裝至可旋轉轉移組件致動器130。在非限制性示例中，致動器部件141（a至h）可以形成為環形基部元件141-1（a至h），該環形基部元件141-1（a至h）設置有幾個延伸部分141-2（a至h），該幾個延伸部分141-2（a至h）沿環形基部元件141-1（a至h）的圓周均勻分佈並且在旋轉軸線110z的方向上延伸。延伸部分141-2（a至h）將以固定方式安裝至可旋轉轉移組件致動器130。

致動器元件142（a至h）還構造為環形元件，該環形元件具有同樣沿其圓周均勻分佈的幾個開口142-1（a至h）。延伸部分141-2（a至h）中的每一個容納在相對應開口142-1（a至h）中，從而允許致動器元件142（a至h）相對於致動器部件141（a至h）在旋轉軸線110z的方向上無接觸運動。

相似地，當對示出了沿旋轉軸線110z彼此對齊安裝的多個轉移頭致動器140a至140d的圖4和圖5進行觀察時，至少一個另外的轉移頭致動器140b至40d的致動器部件141b至141d安裝至先前的轉移頭致動器140a至140c的致動器部件141a至141c，從而產生一種剛性結構，該剛性結構進一步增加了具有有限移動部件的機械精度，因此減小了摩擦。

在圖7和圖8所示的示例中，轉移頭致動器140（a至h）中的每一個包括磁體線圈驅動單元148（a至h），以用於相對於可旋轉轉移元件致動器130（以及致動器部件141（a至h））在旋轉軸線110z的方向上致動致動器元件142（a至h）。這種無接觸致動原理確保了適當的機械精度和暫態回應時間，進一步提高了整個機器的速度。

特別地，為了進一步增加暫態回應時間和機器速度，磁體線圈驅動器148（a至h）包括多個磁體元件144（a至h），該多個磁體元件144（a至h）安裝在環形致動器元件142（a至h）的內圓周處，圍繞安裝至致動器部件141（a至h）的線圈元件145（a至h）。在替代例中，多個磁體元件144（a至h）安裝至致動器部件141（a至h），而線圈元件145（a至h）安裝至致動器元件142（a至h）。

為了確定機械精度和暫態回應時間，當使致動器元件142（a至h）相對於致動器部件141（a至h）在旋轉軸線110z的方向上位移時，轉移頭致動器140（a至h）中的每一個包括使致動器元件142（a至h）和致動器部件141（a至h）互連的引導元件143（a至h）。引導元件143（a至h）可以選自由膜元件、彈簧元件、滾珠軸承、空氣軸承等組成的群組中，但不局限於此。在圖8的所示示例中，引導元件141（a至h）形成為盤形彈簧元件，該盤形彈簧元件具有用於與致動器部件141（a至h）的延伸部分141-2（a至h）安裝/互連的第一安裝點143-1（a至h），以及用於與致動器元件142（a至h）安裝/互連的第二安裝點143-2（a至h）。這種結構允許幾個部件在沒有任何機械間隙的情況下進行無摩擦運動，因此確保了操作的可靠性和準確性。

因此，在致動器部件141（a至h）安裝至轉移元件致動器130的情況下，完整的轉移頭致動器140（a至h）與轉移元件致動器130（以及具有幾個轉移頭120的可旋轉轉移元件110）一起繞旋轉軸線110z旋轉，而單獨的致動器部件141（a至h）可以（在與引導元件143（a至h）結合的磁體線圈驅動器148致動時）相對於可旋轉轉移元件致動器130（以及具有幾個轉移頭120的可旋轉轉移元件110）在旋轉軸線110z的方向上移位，以便經由相關聯纜線機構150（a至h）來致動一個或多個轉移頭120（a至h），以用於半導體電路操縱。

在致動磁體線圈驅動器148（a至h）時，由於所產生的電磁力，致動器元件142（a至h）相對於致動器部件141在旋轉軸線110z的方向上位移。致動器元件142（a至h）與相對應線纜機構150（a至h）的一端固定連接，而線纜機構150（a至h）的另一端與相對應轉移頭120（a至h）固定連接，特別是與相對應轉移頭臂122a至122h固定連接。經由線纜機構150（a至h）使致動器元件142（a至h）的位移（沿旋轉軸前後）朝向轉移頭臂122（a至h）轉移，並且相關聯拾取元件123（a至h）可以相對於旋轉軸110z在徑向方向上（如圖2中的箭頭R所示）移動，以用於執行晶片1的相應拾取和放置。

在圖3至圖5以及圖8中，附圖標記146（a至d）表示感測設備，感測設備用於感測致動器元件142（a至h）相對於致動器部件141（a至h）/可旋轉轉移組件致動器130/可旋轉轉移組件110/轉移頭120（a至h）在旋轉軸線110z的方向上的位移。這種感測允許相對於旋轉軸線110z在徑向方向上精確致動相對應轉移頭120，從而提高半導體電路操縱的精度。由於感測設備146（a至h）安裝至轉移頭致動器140（a至h）上，而該轉移頭致動器又安裝至可旋轉轉移組件致動器130上，因此無論整體結構100、100’、100”的旋轉（方向和/或速度）如何，都可以在旋轉軸110z的方向上感測位移變化。

為了冗餘的目的，進一步提高機械精度，轉移頭120（a至h）中的每一個可以設置有多於一個的感測設備146（a至h）。

在示例中，感測設備146可以實施為線性編碼器，該線性編碼器感測置於表面（例如，盤形致動器元件142（a至h）的外周）上的編碼刻度147（a至h），該編碼刻度對沿旋轉軸線110z的位置進行編碼。線性編碼器146構造成掃描編碼刻度147，以便將編碼的位置轉換為類比或數位信號。

1:半導體電路或晶片 10:晶片轉移裝置 11:可旋轉轉移組件 11z:轉移組件的旋轉軸線 12a至12b:轉移頭 13:轉移組件致動器 13’:轉移組件致動器軸承 14a至14b:可旋轉轉移頭致動器 14a’至14b’:轉移頭致動器軸承 14a-z:轉移頭致動器14a的旋轉軸線 14b-z:轉移頭致動器14b的旋轉軸線 15a至15b:用於轉移頭12a至12b的連接機構 100、100’、100”:晶片轉移裝置（第一、第二、第三實施例） 110:可旋轉轉移組件 110z:轉移組件的旋轉軸線 120（a至h）:轉移頭 121（a至h）:轉移頭主體 122（a至h）:轉移頭臂 123（a至h）:拾取元件 130:轉移組件致動器 130’:轉移組件致動器軸承 140（a至h）:用於轉移頭120a至120h的轉移頭致動器 141（a至h）:致動器部件 142（a至h）:致動器元件 143（a至h）:引導元件，例如彈簧元件、滾珠軸承、空氣軸承 144（a至h）:磁體元件 145（a至h）:線圈元件 146（a至h）:感測設備（線性編碼器） 147（a至h）:編碼刻度 148（a至h）:磁體線圈驅動單元 150（a至h）:用於轉移頭120a至120h的連接機構

現在將參照附圖對本公開進行討論，附圖示出：

圖1是根據現有技術的用於轉移半導體電路的裝置的示意圖；

圖2是根據本公開的用於轉移半導體電路的裝置的示意圖；

圖3至圖5示出了根據本公開的用於轉移半導體電路的裝置的其它示例；

圖6至圖8詳細示出了根據本公開的用於在根據本公開的裝置中實施的轉移頭致動器的示例。

1:半導體電路或晶片

100:晶片轉移裝置

110:可旋轉轉移組件

110z:轉移組件的旋轉軸線

120(a至b):轉移頭

130:轉移組件致動器

130’:轉移組件致動器軸承

140(a至b):轉移頭致動器

150(a至b):連接機構

Claims (15)

1. 一種裝置，該裝置用於將晶片從第一位置轉移至至少第二位置，該裝置包括： 至少一個可旋轉轉移元件，該至少一個可旋轉轉移元件包括至少兩個轉移頭，每個轉移頭構造成在該第一位置拾取晶片並且構造成通過該至少一個可旋轉轉移元件繞旋轉軸線的旋轉將該晶片定位在該至少第二位置； 轉移元件致動器，該轉移組件致動器用於繞該旋轉軸線驅動該可旋轉轉移組件以及該至少兩個轉移頭；以及 至少第一轉移頭致動器，該至少第一轉移頭致動器構造成相對於該旋轉軸線在徑向方向上致動至少一個轉移頭，該至少第一轉移頭致動器安裝至該可旋轉轉移組件致動器，並且該至少第一轉移頭致動器包括聯接至該至少一個轉移頭的致動器元件，該致動器元件構造成相對於該可旋轉轉移元件致動器在該旋轉軸線的方向上致動。
2. 根據請求項第1項所述的裝置，其中，該致動器元件通過連接機構的方式聯接至該至少一個轉移頭。
3. 根據請求項第1或2項所述的裝置，其中，該至少第一轉移頭致動器包括安裝至該可旋轉轉移元件致動器的致動器部件，並且該致動器元件構造成相對於該致動器部件在該旋轉軸線的方向上致動。
4. 根據請求項第3項所述的裝置，其中，該至少第一轉移頭致動器包括磁體線圈驅動單元，磁體線圈驅動單元用於相對於該可旋轉轉移組件致動器在該旋轉軸線的方向上致動該致動器元件。
5. 根據請求項第4項所述的裝置，其中，該磁體線圈驅動器包括多個磁體元件，該多個磁體元件安裝至該致動器元件並且圍繞安裝至該致動器部件的線圈元件。
6. 根據請求項第3至5項中任一項或多項所述的裝置，其中，該至少第一轉移頭致動器包括將該致動器元件和該致動器部件互連的引導元件。
7. 根據請求項第6項所述的裝置，其中，該引導元件選自但不局限於由膜元件、彈簧元件、球軸承、空氣軸承等組成的群組。
8. 根據前述請求項中任一項或多項所述的裝置，其中，該至少第一轉移頭致動器還包括至少一個感測設備，該至少一個感測設備用於感測該致動器元件相對於該可旋轉轉移元件致動器在該旋轉軸線的方向上的位移。
9. 根據前述請求項中任一項或多項所述的裝置，其中，該轉移頭的數量為四個、六個、八個、十六個或更多個。
10. 根據前述請求項中任一項或多項所述的裝置，其中，該裝置包括至少一個另外的轉移頭致動器，該至少一個另外的轉移頭致動器安裝至在該旋轉軸線的方向上觀察到的該至少第一轉移頭致動器。
11. 根據請求項第10項所述的裝置，其中，該至少一個另外的轉移頭致動器的該致動器部件安裝至先前轉移頭致動器的該致動器部件。
12. 根據請求項第10或11項所述的裝置，其中，該轉移頭致動器的數量等於該轉移頭的數量或為該轉移頭的數量的一半或四分之一。
13. 根據前述請求項中任一項所述的裝置，其中，該可旋轉轉移元件沿一個方向旋轉。
14. 根據前述請求項中任一項所述的裝置，還包括晶片定位設備和引線框架定位設備，該晶片定位設備構造成在該第一位置定位晶片，該晶片的晶片表面在第一平面中延伸，該引線框架定位設備用於在該第二位置處定位引線框架，該引線框架的結合表面在第二平面中延伸。
15. 根據請求項第14項所述的裝置，其中，還包括在第三位置在第三平面中延伸的晶片表面檢查設備。