TWI574329B - 給載體裝配無外殼晶片的裝配機和方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及製造電子元件這一技術領域。本發明尤其涉及一種裝配機以及一種在製造電子元件的範疇內操縱無外殼晶片的方法,這些電子元件分別將至少一個晶片包在外殼中並且具有合適的電連接觸點,該包裝的晶片能夠借助該連接觸點進行電接觸。
在製造有外殼的電子元件時,將無外殼的(半導體)晶片(所謂的“裸模”)裝配在載體上。在所謂的“晶圓型封裝”工藝(eWLP)的範疇內,一個或多個晶片在每次包裝時都以啟動面朝下安放在位於載體之上的粘貼薄膜上。隨後多個安放的晶片借助一團塑膠澆注,該塑膠隨後是外殼。整個澆注產品隨後在高壓下烘烤,隨後從載體或粘貼薄膜上鬆開。在接下來的工藝步驟中,這些晶片必要時電接觸地相連,並且作為焊球塗抹,該焊球起電連接觸點的作用。最後,將整個再加工的澆注產品鋸成單個的元件。
直觀地表達是,eWLP是一種積體電路的外殼構造形式,其中電連接觸點在由晶片和澆注材料人工製成的晶片上生成。從而執行了所有必要的加工步驟,以便在人工晶片上形成外殼。相對于應用所謂的“引線鍵合”的傳統殼體技術相比,這一點能夠以尤其低的製造成本製造非常小的、扁平的、具有極好電子和熱量特徵的殼體。借助該技術能夠將這些元件例如作為球型觸點陳列(BGA)製成。
借助(修改的)裝配機來操縱該還未裝外殼的晶片,該裝配機具有裝配頭,晶片借助該裝配頭定位在載體上的預定裝配位置上。為此,對裝配的位置精度提高了非常高的要求。目前需要10μm/3v的位置精度或
裝配精度,其中σ(sigma)是裝配位置的標準差。由於電子元件越來越微型化,所以未來對裝配精度提出了更高的要求。
本發明的目的是,說明一種給載體裝配無外殼半導體晶片的裝配機和方法,它們能夠實現尤其高的裝配精度。
此目的通過獨立權利要求的內容得以實現。在從屬要求項中描述了本發明的有利的實施例。
按本發明的第一角度,描述了一種裝配機,其用來給載體裝配無外殼晶片。該裝配機尤其用來製造電子元件,它們分別具有至少一個位於外殼中的晶片,其中該外殼尤其具有硬化的澆注材料。描述的裝配機具有(a)供應裝置,其用來提供具有許多晶片的晶片;(b)載體-容納裝置,其用來接納待裝配的載體;以及(c)裝配頭,其用來從提供的晶片中提取出晶片,並且用來將提取的晶片定位在載體上的預定義的裝配位置上。該載體-容納裝置具有氣動介面,借助它能夠將負壓施加到載體的表面上。
描述的裝配機的基礎在於,如果該載體借助負壓可鬆脫地固定在適當成形的載體-容納裝置上,則待用無外殼晶片裝配的載體能夠以非常高的精度並且無內部延遲地保持在裝配機內部的預定位置上。為此目的,所用的載體-容納裝置具有氣動介面,只要該載體位於該載體-容納裝置上,則該氣動介面貼靠在待裝配的載體上。
直觀地表達是,待裝配的載體通過該氣動介面吸在載體-容納裝置上。只要貼靠在氣動介面上的載體表面用足夠的負壓載入,則能夠以可靠的方式避免載體的失誤的滑動。對於待用有外殼的電子元件來裝配的電路板來說,借助已知的卡夾機制來可鬆脫地固定該載體,與此相比,待用無外殼晶片來裝配的載體的所述氣動固定的巨大優點是,它基本上是溫度穩定的。原因是,已知的卡夾機制的不同部件具有不同的幾何形狀並因此承受不同的熱膨脹,因此在溫度變化時同時也會改變卡夾的方式和方
法。因此,待用晶片裝配的載體的至少一部分的位置在裝配機的內部移動
除了已經提到的溫度穩定性以外,與常規的卡夾方式相比,所述的氣動固定的優點是,在適當構造載體-容納裝置時該載體能夠平坦地固定在載體-容納裝置的上側上,甚至能夠可靠地避免該載體的局部區域朝上拱起或從載體-容納裝置拱離。在此上下文中指出,在典型地為待裝配的電路板進行側面卡夾時,可能會使各電路板彎曲。雖然,載體的朝下彎曲能夠以已知的方式通過適當的支撐銷來避免,但只能通過此處描述的氣動地固定待用無外殼晶片裝配的載體,才能以簡單的方式來防止不期望的朝上彎曲。
直觀地表達是,所述的載體-容納裝置是真空固定工具,待裝配的載體能夠借助它固定在裝配機內部,使得載體的表面精確地位於平面的高度中,晶片能夠最佳地且尤其以最高的裝配精度定位在該平面中。
為了即使環境溫度有波動也能確保載體位置準確地固定在所述裝配機的內部,載體-容納裝置只需構造得使它的幾何形狀跟溫度的關係非常小。這一點能夠例如通過應用合適的材料(例如因瓦合金)來實現,其由約64%的鐵和36%的鎳構成並且以已知的方式具有非常低的熱膨脹係數。
應指出,為了給載體裝配無外殼晶片所需的位置精度通常必須明顯高於為了給電路板裝配無外殼電子元件所需的位置精度。為了確保足夠高的位置精度,載體在載體-容納裝置上的此處描述的氣動固定作出了很大的貢獻。
在此上下文中需注意,在此檔中概念“電子元件”尤其是有外殼的電子元件,它具有(a)晶片、(b)包圍著晶片的外殼以及(c)合適的用於晶片的電連接觸點。“電子元件”例如能夠指為表面安裝而設置的元件,它典型地稱為表面貼裝器件(SMD)。
與此相反,在此檔中概念“晶片”尤其是指無外殼的半導體薄片,它以已知的方式通過分離處理過的半導體晶片而產生。
按本發明的實施例,該氣動介面具有凹槽,該凹槽能夠載入由負壓-生成單元產生的負壓。
該負壓-生成單元能夠指這樣的單元,即它相對於所述裝配機是外部單元並且與載體-容納裝置只能氣動地耦合。但該負壓-生成單元也可從屬於所述的裝配機。尤其在後一種情況下,所述的負壓-生成單元例如由於協同原因也可用來產生以已知的方式為了暫時接納晶片而應用在裝配頭的所謂吸管上的負壓。
利用凹槽將負壓傳遞到載體表面的優點是,不僅僅能狀地施加該負壓,而且還能線狀地施加該負壓。在此,凹槽的形狀和/或長度能夠與待用晶片裝配的載體的尺寸和/或機械特性相匹配。
所述的凹槽也可具有多個凹槽部段,它們在一個分支點或多個分支點上相互連接。此外,所述凹槽的至少一個部段能夠指環繞的凹槽,它優選圍繞著載體-容納裝置的表面的中點或圍繞著固定在載體-容納裝置上的載體的中點。因此,該負壓能夠以盡可能對稱的方式施加到待裝配的載體的表面上。這一點還導致,待裝配的載體由於負壓不會或只以可忽略的方式機械地拉緊。一點還對裝配精度做出了成大的貢獻。
按本發明的另一實施例,該裝配機還具有調溫裝置,它與載體-容納裝置在熱量方面耦合並且還設計得至少幾乎將載體-容納裝置保持在恒定的溫度上。
該調溫裝置能夠使載體-容納裝置並因此還使氣動地固定在載體-容納裝置上的載體主動或被動地穩定溫度。通過以下方式能夠以簡單的方式實現被動的溫度穩定,即氣態或液態的熱交換介質(其具有預定的溫度)通過設置在載體-容納裝置中的通道流動。主動的溫度穩定還額外地具有從溫度感測器至調溫裝置的控制單元的溫度回饋,因此熱交換介質的溫度和/或體積流總是這樣調節,即載體-容納裝置的至少與待裝配的載體熱耦合的部位處於恒定的且優選預先設定的溫度上。
尤其對於“嵌入式晶圓級封裝(eWLP)來說,待裝配的載體
的溫度穩定是很重要的,以便精確地維持載體在裝配機內的位置,因為與經常只持續不少1分鐘的電路板裝配相比,當給載體裝配來自晶片的晶片時由於晶片數量明顯更多,所以該裝配時間明顯更長。給載體裝配無外殼晶片的裝配時間一般能夠在一小時和幾個小時之間。其效果是,裝配機和/或待裝配的載體的所有(還很小)時間變化直接影響裝配精度。
按本發明的另一實施例,該調溫裝置設計得用來冷卻載體-容納裝置,因此它能夠具有比載體-容納裝置的直接的環境溫度低至少2開、尤其低至少4開且還尤其低至少7開的溫度。
通過載體-容納裝置的所述冷卻,能夠確保裝配機的部件的廢熱不會自動地提高載體-容納裝置的溫度以及的溫度,該廢熱會在裝配機保護罩下方的空間區域中引起不期望的且幾乎不可避免的溫度上升。尤其通過適當地調節調溫裝置,能夠使載體在裝配期間的溫度至少幾乎與裝配機的環境溫度相同。這一點在實踐中指,載體在導入裝配機中並且在從裝配機中匯出時不會經受溫度變化或只會經受可忽略的溫度變化。在導入載體時,溫度上升可能引起的後果是,載體的空間尺寸由於熱膨脹而變化並且相應地降低了裝配精度。
按本發明的另一實施例,該裝配機還具有機架和定位系統。該平面-定位系統還具有(a)第一部件,其相對於機架靜止地設置;(b)第二部件,其相對於第一部件沿著預先設定第一方向可移動;以及(c)第三部件,其相對於第二部件沿著預先設定第二方向可移動。該裝配頭固定在第三部件上。第一方向朝第二方向是有角度的。該概念”有角度“是指這兩個方向不是平行的。
通過適當地控制第一直線驅動裝置和第二直線驅動裝置(該第一直線驅動裝置從屬於第一部件和第二部件,該第二直線驅動裝置從屬於第二部件和第三部件),第三部件以及固定在它上面的裝配頭能夠在特定的二維運動區域中自由地移動。在所述的裝配機中,該運動區域從供應裝置的空間區域(待裝配的晶片容納在該空間區域中)一直延伸至待裝配的
載體所處的且安放晶片的裝配區域。
這兩個所述方向(它們優選相互垂直地定向)能夠通過兩個軸線(例如x-軸和y-軸)定義。這兩個軸線能夠繃成所述裝配機的坐標系統。
該定位系統的第一部件能夠具有靜止的引導軌,它沿著x-軸延伸。該可活動的第二部件能夠是橫向豎立的承載臂,它沿著x-軸可推移地設置在第一部件上並且沒著y-軸延伸。該定位系統的第三部件能夠設置在橫向豎立的承載臂上並且能夠沿著軌道移動,該軌道沿著橫向豎立的承載臂的縱向方向或者沿著y-軸延伸。
按本發明的另一實施例,該載體-容納裝置具有至少兩個標誌,它們可從外觀上看到並且尤其在為接納載體所設置的空間區域之外設置在載體-容納裝置上。借助至少一個這種標誌,能夠以很高的精度通過適當的外觀測量來確定經裝配的晶片相對於該標誌的位置。只要準確地知道相關標誌在所述坐標系統內的位置,則能夠準確地獲知經裝配的晶片在裝配機的坐標系統內的實際位置。此外,只要準確地知道待裝配的載體在裝配機的坐標系統內的位置,則能夠以更高的精度獲知經裝配的晶片在載體的坐標系統內的實際位置。
如果在這樣測量位置時在實際的裝配位置和預先設定裝配位置之間獲知了一定的空間偏差,則能夠在後繼的裝配過程中通過適當地控制裝配頭的運動來至少幾乎平衡這種偏差。
在安裝載體-容納裝置或載體-容納裝置的相應部件(這些標誌234、235位於該部件上)之前,能夠借助高精度的外觀測量機來測量外觀可識別的標誌的準確位置。以這種方式能夠以尤其高的精度來如前所述地那樣測量裝配位置。
將這兩個標誌設置在為接納載體所設的區域(在裝配機運轉時)之外,其優點是,在載體裝配期間也能測量這些標誌(的位置)。因此在裝配過程中也能夠從外觀上準確地識別裝配位置並因此確保持續的高的
裝配精度,該裝配過程如前面描述的一樣能夠例如持續1至2小時。
按本發明的另一實施例,該載體-容納裝置具有至少兩個另外的標誌,它們可從外觀上看到並且尤其在為接納載體所設置的空間區域之外設置在載體-容納裝置上。這意味著,在載體-容納裝置上存在著總共至少四個外觀可識別的標誌。為了改善裝配精度,這四個標誌能夠用於第一測量目的(A)和/或用於第二測量目的(B),其中從中可得出,這四個標誌以空間固定的方式設置在裝配機的坐標系統中,甚至定義裝配機的坐標系統。
(A)測量目的1:通過測量安放在載體上的晶片相對於這四個標誌的實際裝配位置,能夠通過適當地控制裝配頭的運動來應用擴展的運動學模式,以便平衡裝配位置,在該模式中借助雙線性的座標轉換不僅能夠描繪出一維的變形和角度變形,而且還能夠描繪出例如梯形變形。這意味著,借助這四個標誌近似地計算出定位系統(其承載著裝配頭)的非線改正定位情況並且與映射場重疊,該映射場以已知的方式用來單獨地位置準確地為許多可能的裝配位置控制裝配頭的運動。
(B)測量目的2:在這四個標誌上或在它們附近能夠在裝配機的校準運轉時由裝配頭分別放置專門的校準晶片。通過適當地從外觀測量位置,能夠在四個標誌的區域中非常準確地獲知裝配位置的可能的偏差。由此獲得的資訊能夠與所述的映射場重疊。這種映射場則能夠以已知的方式借助上述定位系統來定位裝配頭,使得能夠根據位置(即對於每個裝配位置都單獨地)平衡定位系統的可能存在的延遲。
按本發明的另一實施例,(a)這兩個標誌沿著第一方向相互相對地具有空間偏差,(b)這兩個另外的標誌沿著第一方向相互相對地具有空間偏差,(c)這兩個標誌都相對於另外的兩個標誌都沿著第二方向具有空間偏差。
在此實施例的尤其簡單的實現形式中,這兩個標誌只沿著第一方向相互相對地具有空間偏差(沿著第二方向沒有偏差)。這同樣適用於
另外兩個標誌。此外還具有兩個標誌副,它們分別包括一個標誌和另一標誌,其中標誌副的這些標誌只沿著第二方向具有空間偏差(沿著第二方向沒有偏差)。直觀地表達是,在此實現形式中所有標誌都定位在載體-容納裝置上的長方型的二維光柵上。
通過借助照相機(其沿著第二方向可推移地設置在第三部件上)從外觀測量標誌副(它們沿著第一方向具有偏差),能夠識別出定位系統的(靜止的)第一部件的可能存在的或在裝配期間產生的空間偏差。這種空間偏差尤其能夠通過以下方式產生,即在載體的裝配過程中改變第一部件的至少一部分的溫度。
以相應的方式,通過借助所謂的照相機從外觀測量標誌副(它們沿著第二方向具有偏差),能夠識別出定位系統的(可移動的)第二部件的可能存在的或在裝配期間產生的空間偏差。該延遲也可能通過不期望的溫度變化以及熱膨脹產生。
直觀地表達是,在(靜止的)第一部件出現偏差以及在(可移動的)第二部件出現偏差時,該定位系統坐標系統會扭曲。通過從外觀上測量相應視為靜止的標誌的位置,能夠確定該延遲,並且在進一步裝配該載體時通過定位系統的適當控制來平衡該延遲。尤其在應用雙線性模式來確定扭曲時,能夠由此實現非常高且時間上穩定的裝配精度。
應指出,通過從外觀測量這兩個標誌以及另外兩個標誌,能夠明確地識別出定位系統的坐標系統的扭曲的以下原因:(a)第一部件的猛擊(Stauchung)或膨脹;(b)第一部件的扭曲或拱起;(c)第二部件的猛擊或膨脹;(d)第二部件的扭曲。這一點能夠尤其準確地為位於不同標誌之間的位置確定坐標系統的扭曲。
按本發明的另一實施例,該載體-容納裝置還具有至少一個中間標誌,它沿著第一方向位於這兩個標誌之間。備選地或組合地,該載體-容納裝置還具有至少另一個中間標誌,它沿著第一方向位於這另外兩個標誌之間。其優點是,尤其在(靜止的)第一部件的可能的空間變化方面,
能夠進一步改善定位系統的坐標系統的扭曲的測定精度。所述改善越大,則這些中間標誌或這些另外的中間標誌的數量就越多。
按本發明的另一實施例,在該載體-容納裝置上還設置有至少一個附加標誌,它沿著第二方向位於這一個標誌和另一標誌之間。備選地或組合地,在該載體-容納裝置上還設置有至少一個另外的附加標誌,它沿著第二方向位於這一個標誌和另一標誌之間。其優點是,尤其在(可移動的)第二部件的可能的空間變化方面,能夠進一步改善定位系統的坐標系統的扭曲的測定精度。在此,所述改善越大,則這些附加標誌或這些另外的附加標誌的數量也就越多。
按本發明的另一實施例,該裝配機還具有輸送裝置,用來將待裝配的載體輸供應至載體-容納裝置,並且將至少局部用無外殼晶片裝配的載體從載體-容納裝置上送出。該輸送裝置具有兩個輸送軌跡,它們沿著第二方向延伸並且沿著第一方向相互隔開,並且構造得將載體保持在兩個側面上。此外,該至少一個附加標誌和/或該至少一個另外的附加標誌設置在這兩個輸送軌跡之外。
通過應用另外的附加標誌,尤其在可移動的且沿第一方向延伸的第二部件的可能的空間變化方面,能夠進一步改善定位系統的坐標系統的扭曲的上述外觀測定。
“之外”在此上下文中尤其指,各附加標誌附位於這樣的區域之外,該區域處在這兩個輸送軌跡之間並且通過這兩個輸送軌跡沿著第一方向進行限定。因為各附加標誌也設置在載體-容納裝置上,這意味著,載體-容納裝置也一直延伸至兩個輸送軌跡之外。
該載體-容納裝置能夠構成為多體的。但是,載體-容納裝置的表面優選至少是載體-容納裝置的一體式部件的表面。
在空間上將該至少一個附加標誌和/或至少一個另外的附加標誌設置在這兩個輸送軌跡之外,其優點是,載體的輸送和接納都不會被各自的附加標誌阻擋。在裝配過程中也能夠從外觀上測量該附加標誌和/或另
外的附加標誌(即使待裝配的載體位於載體-容納裝置上)。
按本發明的另一實施例,這些輸送軌跡借助輸送皮帶來實現。載體能夠在其輸送時平放在該輸送皮帶上。在該載體-容納裝置中設置有兩個輸送凹槽,它們沿著第二方向延伸並且在空間上這樣構成,使得輸送皮帶能夠分別沉到每個輸送凹槽中。因此,載休在載體-容納裝置上的氣動固定以有利的方式不會被輸送皮帶阻擋。
這些輸送皮帶的暫時下降例如能夠通過以下方式實現,即在輸送凹口的內部分別豎直地(即既朝第一方向也朝第二方向垂直地)設置有可推移的滾輪,各輸送皮帶平放在該滾輪上。這樣的可推移性可例如借助鋸齒狀的片材實現,它們在沿著第二方向推移時使各滾輪的旋轉軸線豎直地移動。
按本發明的另一實施例,該裝配機還具有參照元件,該參照元件固定在載體-容納裝置上。該至少一個附加標誌和/或該至少一個另外的附加標誌設置在這該參照元件上。
該參照元件能夠是所謂的碼尺,它由熱膨脹非常小的材料製成。該至少一個附加標誌和/或該至少一個另外的附加標誌能夠以非常高的位置精度設置在參照元件上,或者這些標誌的位置能夠通過高精度的測量獲知。因此,進一步地改善了定位系統的扭曲的測量精度。
該參照元件可例如是所謂的玻璃碼尺。
按本發明的另一實施例,該裝配機還具有照相機,它這樣定位或可這樣定位,即這些標誌中的至少一個或裝在載體上的晶片能夠共同地由照相機在圖像中拍攝到。
通過在裝配機中提供照相機(該照相機原則上是一直提供的,以便探測這些標誌和裝在載體上的晶片),能夠在裝配機的運行期間持續地或至少以有規律的間隔檢測所述裝配機的精度。如果在這種檢測時得出,在裝配晶片時出現了空間偏差,則它們能夠通過上述措施來平衡,也就是
說尤其通過適當地控制上述定位系統的運轉來平衡。
按本發明的實施例,照相機相對於裝配頭設置在空間上固定的位置中。這尤其意味著,該照相機設置在上述定位系統的第三部件上或裝配頭上。該照相機能夠直接或間接地固定在第三部件或裝配頭上。因此,能夠以在設備方面尤其簡單的方式設置照相機,作為在裝配機內部可移動的裝配機。
在裝配機內部可移動的照相機不僅能夠識別上述標誌,而且還能識別待用晶片裝配的載體上的外觀結構,因此至少粗略地獲知了待裝配的載體在裝配機的坐標系統內的位置。因此必須這樣測量載體的位置,因為待裝配的載體典型地借助輸送系統帶到裝配機的裝配區域中或者傳送至載體-容納裝置。通過測量設置在載體上的外觀結構的位置,能夠以合適的方式控制該輸送系統,因此待裝配的載體能盡可能準確地朝載體-容納裝置轉移。
按本發明的另一實施例,該裝配頭具有許多保持裝置,以便暫時地接納各晶片。應用所謂的由幾部分組成的裝配頭的優點是,在非常短的時間內從供應裝置由裝配頭接納多個晶片,然後這些晶片共同地輸送至裝配區域,並且在該處定位在載體上的預先設定的裝配位置上。與只有一部分組成的裝配頭的裝配機相比,以這種方式明顯地改善了所述裝配機的裝配效率。
按本發明的另一實施例,該裝配機還具有:(a)另一供應裝置,其用來提供另一同樣具有許多晶片的晶片;以及(b)另一裝配頭,其用來從提供的其它晶片中提取出晶片,並且用來將提取的晶片定位在載體上的預定義的裝配位置上。其優點是,該裝配機能夠在一運行模式中運行,在該運行模式中這兩個裝配頭分別交替地從其各自所屬的供應裝置接納晶片並且安放在待裝配的載體上。直觀地表達是,在第一時間窗內由(第一)裝配頭從(第一)供應裝置中提取出晶片,並且由(第二)另外的裝配頭將已接納的晶片安放在載體上。在接下來的第二時間窗內由(第二)另外
的裝配頭從(第二)供應裝置中提取出晶片,並且由(第一)裝配頭將事先由(第一)供應裝置接納的晶片安放在載體上。通過這兩個裝配頭的這種相互運轉,該裝配效率能夠提高幾乎2倍。
按本發明的第一角度,描述了一種方法,其借助裝配機給載體裝配無外殼晶片,其中該裝配機尤其是一種上述類型的裝配機。所述的方法具有以下步驟:(a)借助供應裝置提供晶片,其具有許多晶片;(b)借助載體-容納裝置接納待裝配的載體;(c)借助負壓將待裝配的載體固定在載體-容納裝置上,該負壓通過載體-容納裝置的氣動介面施加到載體的表面上;(d)借助裝配頭從供應裝置提取已供應的晶片;(e)將提取的晶片輸送至裝配區域;以及(f)將輸送過來的晶片安放在載體的預定的裝配位置上。
所述方法的基礎在於,負壓以特定的程度適合以非常高精度將待用無外殼晶片裝配的載體保持在裝配機內部的預先設定位置上。
按本發明的另一實施例,該載體具有板和粘貼薄膜該粘貼薄膜安放在該板的平坦上側上。
所述的粘貼薄膜尤其是雙側的粘貼薄膜,因此該粘貼薄膜不僅粘附在承載板上,而且安放的晶片也粘附在該粘貼薄膜上。尤其借助膠合可將粘貼薄膜均勻地安放在承載板上。
該粘貼薄膜優選是所謂的熱揭下層,其特徵在於,粘貼薄膜的粘貼性在熱處理時鬆動甚至完全消失。因此在隨後的步驟中(即在用可硬化的澆注材料共同澆注裝配的晶片之後)製造有殼體的元件時,能夠以簡單的方式將澆注的元件從粘貼薄膜上除去。
按本發明的另一實施例,該方法還具有(a)借助輸送裝置將載體供應至載體-容納裝置;(b)探測兩個位於供應的載體上的外觀結構的位置;(c)在探測到的位置的基礎上,確定經供應的載體的位置;以及(e)在經供應的載體的特定位置的基礎上,獲知裝配機的坐標系統中的預定的裝配位置的座標;載體上的預定的裝配位置取決於獲知的座標。
該載體的這兩個外觀結構首先能夠用來借助合適的圖像加工至少幾乎確定經供應的載體在裝配機的坐標系統中的位置。因此能夠以簡單的方式確保,待裝配的載體在載體-容納裝置借助負壓固定在合適的空間位置中。
在簡單的實施例中,這兩個外觀結構能夠簡單地是洞口,它們在邊緣上、尤其在相對而置的位置上設置在載體上。將簡單的洞口作為外觀結構來用,其優點是,這些洞口也用來例如借助定中心銷機械地操縱該載體。
應指出,待裝配的載體當然也能夠具有超過兩個外觀上可識別的結構。因此,能夠進一步更好地更精確地確定載體在裝配機的坐標系統中的位置。
該載體的兩個外觀結構的作用還在於,在將載體氣動地固定在載體-容納裝置上之後將該載體塑造成堅硬的固體(即無延遲),因此相對於這兩個外觀結構準確地定義載體上的各可能的裝配位置。
按本發明的另一實施例,該方法還具有:探測至少兩個位於載體-容納裝置上的標誌的位置。該載體上的預定的裝配位置還取決於至少兩個標誌的位置。
載體容納裝置上的標誌能夠用來非常精確地相對地測量經裝配的晶片的位置。因此,能夠在裝配機運行時以簡單的方式監控該裝配機的裝配精度,並且通過適當地控制承載著裝配頭的平面定位系統來平衡裝配位置的可能出現的空間偏差。
優選借助照相機以及接在照相機之後的資料處理單元來探測這兩個標誌,該資料處理單元對圖像進行處理和評估。為了改善此處描述的方法的準確性,還能考慮其它同樣位於載體-容納裝置上的標誌。
按本發明的另一實施例,在載體的裝配期間以預先設定的時間間隔重複地探測這兩個標誌在載體-容納裝置上的位置,並且在探測到的
位置的基礎上修正預定的裝配位置的座標。
直觀地表達是,在裝配機的運轉期間週期性地測量該至少兩個標誌。因此,除了熱效應的平衡以外,且除了適當地接近定位系統的非線性特徵以外,還能識別出空間變化,並且必要時在裝配時平衡該空間變化,該空間變化在經過較長的時間段之後出現並且其原因可能還未知曉。
應指出,當載體位置精確地固定在載體-容納裝置上時,除了週期性地測量載體-容納裝置上的標誌以外,不必再借助其兩個外觀可識別的結構來重新測量該載體,以確保高精度的裝配。
按本發明的另一實施例,該方法還具有:(a)測量裝在載體上的結構的位置;(b)在給載體裝配無外殼晶片時,隨後重新測量該結構的位置;以及(c)確定該結構在所述測量和重新測量之間的相對位置移動。在此,載體上的預定的裝配位置還取決於該結構的位置移動。
直觀地表達是,觀察該結構的隨著時間出現的、與時間有關的位置變化或位置移動,並且從中推斷出該定位系統的與時間有關的扭曲,其尤其是由溫度變化對定位系統的部件的上述影響引起的。除了應用上述標誌、其它標誌、中間標誌、另外的中間標誌、附加標誌和/或另外的附加標誌以外,備選地或組合地,也在支撐位置的基礎上,獲知了該定位系統的與時間有關的扭曲,該支撐位置位於裝配機的裝配區的內部。在此還適用的是,扭曲的測定精度隨著為此測定而設置的結構的數量的增多而增加。
按本發明的另一實施例,該結構是經裝配的校準模組的外觀可識別的結構。
應用專門的校準模組的優點是,該結構能夠是一個或多個標誌,它們能夠從外觀上簡單且可靠地識別出來,和/或它們能夠以非常高的空間精度設置在各自的校準模組上。
這些校準模組能夠例如是玻璃模組,它們能夠以非常高的精
度製成。此外,這些玻璃模組能夠由熱膨脹非常小的特製玻璃構成,因此定位系統的扭曲的上述測量的精度能夠尤其高。
按本發明的另一實施例,該結構是經裝配的無外殼晶片的外觀可識別的結構。其優點是,不必裝配特製的校準模組。該外觀可識別的結構例如能夠是經裝配的無外殼晶片的至少一個邊緣或角部。
該結構例如能夠是經裝配的無外殼晶片的邊緣。
應指出,本發明的實施例已參照不同的發明內容進行描述。尤其描述了本發明的具有裝置權利要求的幾個實施例,並且描述了本發明的具有方法權利要求的其它實施例。對於專業人員來說在閱讀該申請時能夠立即明白,如果沒有另外的詳細說明,則除了這些屬於這類發明內容的特徵組合以外,還可能實現這些特徵的任意組合,這些任意的特徵組合屬於其它類型的發明內容。
100‧‧‧裝配系統
110‧‧‧裝配機
112‧‧‧機架
114‧‧‧第一部件/靜止的承載軌道
116‧‧‧第二部件/可移動的橫向豎立的承載臂
118‧‧‧第三部件/可移動的承載板
120‧‧‧裝配頭
121‧‧‧另外的裝配頭
130‧‧‧載體-容納裝置
140‧‧‧晶圓-供應裝置
141‧‧‧另外的晶圓-供應裝置
180‧‧‧晶圓
190‧‧‧載體
222‧‧‧晶片-保持裝置/吸管
232‧‧‧氣動介面/環繞的凹槽
234‧‧‧標誌
234a‧‧‧中間標誌
235‧‧‧另外的標誌
235a‧‧‧另外的中間標誌
238‧‧‧調溫裝置
245‧‧‧晶圓-儲存桶
250‧‧‧照相機
260‧‧‧輸送裝置
261‧‧‧輸送方向
282‧‧‧晶片
292‧‧‧承載板
294‧‧‧粘貼薄膜
296‧‧‧洞口
310‧‧‧裝配機
330‧‧‧載體-容納裝置
336a‧‧‧附加標誌
337a‧‧‧另外的附加標誌
362‧‧‧輸送軌跡/輸送皮帶
363‧‧‧輸送凹槽
370‧‧‧參照元件/玻璃碼尺
本發明的其它優點和特徵從目前優選的實施例的以下示例性描述中得出。本申請的單個附圖只是未意性的並且比例是不正確的。
圖1示出了裝配系統,其具有兩個按本發明的實施例的裝配機,其中每個裝配機都具有兩個晶片-供應裝置和兩個裝配頭。
圖2示出了按圖1的裝配系統100的一部分的擴大視圖。
圖3示出了具有載體-容納裝置的裝配機的一部分,該載體-容納裝置從側面延伸超過傳輸系統並且許多附加標誌設置在它上面,這些附加標誌位於傳輸系統之外。
應指出,在下面的詳細描述中不同實施例的特徵或部件(它們與其它實施例的相應特徵或部件相同或者至少功能相同)設置有相同的參考標誌或者不同的參考標誌,所述不同的參考標誌只是在其第一個字母
上與相同的或至少功能上相同的特徵或部件的參考標誌不同。為了避免不必要的重複,已經借助前面描述的實施例闡述的特徵或部件在後面不再詳細闡述。
此外應指出,以下描述的實施例只是從本發明的可能的實施例中選出來的。此外應指出,應用了有關空間的概念例如“前”和“後”、“上”和“下”、“左”和“右”等,以便描述一個元件與另一元件或其它元件的關係,如同在這些附圖中展示的一樣。因此,這些有關空間的概念能夠適用於與附圖中所示的方位不同的方位。但應理解,為了簡化描述,所有這些有關空間的概念都涉及在圖面中描述的方位,但絕不是對它進行限制,因為這些描述的裝置、部件等在使用時都能佔據與在圖面中描述的方位不同的方位。
圖1示出了裝配系統100,它具有兩個裝配機110,它們為了提高裝配效率已在構造上組合在一起。在此上下文中,“裝配效率”這一概念是指在預先設定的時間單位內(例如1小時)可由裝配頭120提取並且安放在載體190上的晶片數量。
應指出,這兩個裝配機110也分別能夠看作是整個裝配系統100的加工區域。
這兩個裝配機110都具有機架112,它們如圖1所示相互鄰接並且以未示出的方式相互連接。靜止的承載軌道114位於這兩個機架112之間的介面上,該承載軌道具有由總共四個平面定位系統構成的第一靜止部件,裝配頭120、121能夠分別借助它們在與圖面平行的平面中移動。兩個平面定位系統位於圖1中的承載軌道114的上側上,它們分別具有橫向豎立的承載臂116和可移動的承載板118。這同樣適用於在圖1中位於承載軌道114下方的兩個平面定位系統。
如圖1所示,該靜止的承載軌道114沿著y-方向延伸。這些橫向豎立的承載臂116沿著x-方向延伸,並且分別沿著靜止的承載軌道114沿y-方向可移動。可移動的承載板118設置在各個橫向豎立的承載臂116
上,該承載板沿著各自橫向豎立的承載臂116沿x-方向可移動。這兩個裝配頭120和另外兩個裝配頭121分別設置在這些可移動的承載板118之一上。
每個裝配機110都還具有兩個晶片-供應裝置,即晶圓-供應裝置140和另一晶圓-供應裝置141。借助這兩個晶圓-供應裝置140能夠從圖1未示出的晶片-記憶體中將晶圓180帶到備貨區中,在應用各裝配頭120、121的情況下從該備貨區提取單個的晶片。這些裝配頭120、121優選是所謂的多頭裝配頭,它們分別具有多個在圖1中示為小圓圈的吸管。由吸管能夠分別暫時地接納一個晶片。按此處所示的實施例,這些吸管能夠單獨地沿著z-方向移動,該z-方向垂直於圖面並因此既垂直於y-方向也垂直於x-方向。
由各裝配頭120、121接納的晶片隨後通過適當地控制相關表面定位系統移到裝配區域中,在該裝配區域中它們在預定的位置上平放在待裝配的載體190上。
如同上面已闡述的一樣,設置有兩個裝配頭120、121和兩個供應裝置140、141的裝配機110以有利的方式在運行模式中運行,在該運行模式中這兩個裝配頭120、121分別交替地從其各自所屬的供應裝置140、141接納晶片並且安放在待裝配的載體190上。因此明顯地提高了裝配效率。
這兩個裝配機110都還具有載體-容納裝置130,待裝配的載體190借助它在裝配過程中在固定的空間位置中保持或固定在各裝配機110的坐標系統中。在此上下文中應指出,與用有外殼的電子元件來裝配電路板的情況相比,用無外殼晶片來裝配該載體190明顯持續時間更長,因為與待裝配到電路板上的有外殼的電子元件的數量相比,裝配該載體190的晶片的數量明顯更多。由於此在因,對待裝配的載體190的定位的精度提高了非常高的要求。在此上下文中必須確保,所有載體190的位置以及載體190的單個局部區域的位置都不能在例如2小時的整個安裝持續時間內變化。這同樣適用於相關平面-位置系統的移動路徑。因此考慮到不可避免
的熱量輸入(其例如由各平面-位置系統114、116、118的馬達引起),必須確保尤其整個載體-容納裝置130的極高的溫度穩定性。
下面借助圖2詳細地闡述了晶片-容納裝置130的構造和功能。
如圖2所示,此處所示的裝配機110具有輸送裝置260,它按此處所示的實施例包括兩個輸送軌。借助該輸送裝置260將待裝配的載體190輸送至載體-容納裝置130,並且完成完整的裝配之後為了實現晶片的進一步加工(例如借助已知的“嵌入式晶圓級封裝”(eWLP)來製造有外殼的元件)而送出。輸送裝置260的輸送方向在圖2中用箭頭標出,它們設置有參考標誌261。
還如圖2所示,該晶圓-供應裝置140配備有晶圓-儲存桶245,許多晶片以未示出的方式相互堆疊地設置在該晶圓-儲存桶中,這些晶片分別具有許多無外殼晶片。晶圓180能夠由該晶圓-供應裝置140分別從晶圓-儲存桶245中取出,並且在裝配相應的晶片之後該至少局部清空了晶片的晶圓180能夠再次帶回到晶圓-儲存桶245中。
按此處所示的實施例,載體-容納裝置130具有調溫裝置238,它設置得至少將載體-容納裝置130的表面(載體190位於此表面上)保持在至少幾乎恒定不變的溫度上。以這種方式能夠避免不希望的熱應力,並且確保所有載體190的高的位置精確性。
為了固定載體190,該載體-容納裝置130在其表面上具有氣動介面232,它按此處所示的實施例構成為環繞在載體-容納裝置130的中心的凹槽232。在該凹槽中借助未示出的真空生成單元產生負壓,因此載體190的平面下側吸在載體-容納裝置130上。
為了借助輸送裝置260使載體190粗略地在載體-容納裝置130上定位或定中心,在載體190的外部區域中設置有兩個相對而置的外觀結構。按此處所示的實施例,這兩個外觀結構構成為簡單的洞口296。
應指出,所用的載體是常規的載體190,它以已知的方式具有優選金屬的承載板292以及安放在承載板292上的雙側粘貼薄膜294。在圖2中用參考標誌282標出的晶片定位在該粘貼薄膜294上。通過裝配頭120的適當定位,並且通過將構成為吸管的晶片-保持裝置222沿著z-方向(其垂直於圖面)降低,來實現晶片282的裝配。
載體190在載體-容納裝置130上的上述定中心的基礎是,從外觀上測量該洞口296的位置。按此處所示的實施例,為此應用照相機250,它以有利的方式設置在可移動的裝配頭120上,並因此通過適當地操控圖2未示出的平面-位置系統以適當的方式定位在待測量的該洞口296之上。只要在進行所述測量時準確地知道照相機250在裝配機110的坐標系統或平面-位置系統內的位置,則通過適當地評估由照相機250探測到的圖像,能夠確定載體190在裝配機110的坐標系統中的座標。
備選地或組合地,也可應用專門的標誌234、235,以便從外觀上確定載體相對於這些標誌234、235的相對位置。為此只需借助照相機250探測外觀上可識別的結構,以及探測至少兩個標誌234、235。
應指出,通過測量專門的標誌234、235的位置,也探測到了可能存在的平面-位置系統的扭曲,並且在裝配晶片282時能夠以平衡的方式加以考慮。如同上面已詳細闡述的一樣,這種扭曲可能是通過平面-位置系統的至少一個部件的延遲(其是受熱量制約)導致。
按此處所示的實施例,在載體-容納裝置130上還額外地設置有中間標誌234a和另一中間標誌235a。通過測量這些標誌的位置,能夠提高探測平面-位置系統的扭曲的準確性。
應指出,這些標誌234、235、234a和/或235a具有很精確的內部結構,其在載體-容納裝置130上的位置以非常高的精度已知。為此,載體-容納裝置130優選與其標誌234、235、234a和/或235a一起在裝入裝配機110之前借助很精密的外觀測量機來測量。因此精確地瞭解了標誌234、235、234a和/或235a的座標的位置資料,因此這些標誌234、235、
234a和/或235a可用來非常精確地測量裝配的晶片282的位置。
通過有規律地測量精確的裝配位置,能夠識別到出現的且可能隨時間變化的相對於裝配位置的偏移量,並且通過適當地控制相應的平面-位置系統來平衡。
應指出,用晶片282裝配的載體190也隨後能夠在裝配機110之外借助高精度的外觀測量機(未示出)進行測量。為了隨後裝配其它載體190,也能夠從由此獲得的實際的裝配位置以適當的方式控制該平面定位系統,使得晶片282能夠以非常高的精度定位在待裝配的載體190上。這一點尤其能夠在裝配機的品質檢測的範疇內在供貨給客戶之前實施。
還應指出,能夠提供不同規格或大小的載體-容納裝置130。因此,裝配機110能夠以簡單的方式根據具有不同載體規格的運轉情況來調整。
直觀地表達是,在此描述的晶片-裝配機110和幾個優點能夠如下進行概括:
(A)與自動裝配機(其用來給電路板裝配有殼體的電子元件)相比,該晶片-裝配機110不僅配備有兩個標誌,而且配備有多個標誌234。因此對於各個可能的晶片-裝配位置來說,能夠以高精度確定和塑造延遲或裝配-偏移量。為了實現這一點,能夠應用擴展的(雙線性的)運動學模式。
(B)這些標誌234能夠在裝配機110的運轉期間迴圈地測量,以便在載體190在裝配機110中的停留時間內通過適當地控制平面-位置系統來平衡變化。
(C)該調溫裝置238能夠穩定載體-容納裝置130的溫度,因此平放在它上面的載體壇190也作為裝配介質自動地保持在定義的恒定溫度。因此在裝配過程中不會出現或只出現可忽略的熱變化或延遲。
(D)待裝配的載體190的位置只在裝配開始時相對於標誌234、235、234a和/或235a確定。通過按本發明地將載體190固定地氣動
地固定在載體-容納裝置130上,載體190在裝配機110的坐標系統中保持在空間上固定且準確定義的位置中。
圖3示出了按本發明的另一優選實施例的裝配機310的一部分。該裝配機310具有載體-容納裝置330,它相對於載體-容納裝置130沿著y-方向明顯更寬。如圖3所示,該載體-容納裝置330從側面越過輸送裝置260延伸,其寬度通過沿著y-方向相互隔開的輸送軌跡362確定。按此處所示的實施例,這兩個輸送軌跡分別構成為輸送皮帶362。在載體190沿著x-方向輸送時,載體190的兩個相對而置的側面區域平放在這兩個輸送皮帶362之一上。
該載體-容納裝置330還具有兩個縱向的輸送凹槽363,它們設置在這兩個輸送皮帶362之下。在輸送載體190期間,這兩個輸送皮帶362的平放在載體190上的部段至少垂直於圖面具有位於載體-容納裝置的表面之上的高度位置。為了氣動地固定載體190,這兩個輸送皮帶362下降,因此它們位於這兩個輸送凹槽363的內部。這兩個輸送皮帶362能夠以不同的方式和方法下降,專業人員(機械製造領域的設計者)瞭解這些方式和方法,因此在此不再詳細闡述。
按此處所示的實施例,經裝配的載體190以相應的方式由載體-容納裝置330送出,在該載體-容納裝置中鬆開氣動耦合,並且再次將兩個輸送皮帶362抬高且啟動輸送裝置260。
如圖3所示,在通過這兩個輸送皮帶362定義的區域之外在載體-容納裝置330上設置有兩個參照元件370。這兩個參照元件370分別具有多個附加標誌,其中圖3左別的參照元件37的附加標誌設置有參考標誌336a且右邊的參照元件370的其它附加標誌設置有參考標誌337a。按此處所示的實施例,這些附加標誌336a或其它附加標誌337a分別是高精度製成的碼尺370的一部分,它優選是所謂的玻璃碼尺,它描述了相關的參照元件。
這些附加標誌336a和/或其它附加標誌337a能夠與其它上面
借助圖2已闡述的標誌234、其它標誌235、中間標誌234a和/或其它中間標誌235a一起在借助照相機進行外觀測量的基礎上確定平面-位置系統的可能存在的扭曲,裝配頭能夠借助該平面-位置系統以已知的方式在xy-平面內移動。如同上面已提到的一樣,這種扭曲可能是通過平面-位置系統的至少幾個部件(參照圖1中的參考標誌114、116、118)的變形(其是受熱量制約)而引起並且在溫度波動時在裝配機310的運轉期間改變。
應指出,這些附加標誌336a和/或其它的附加標誌337a尤其能夠識別可移動的橫向豎立的承載臂116的膨脹、猛擊和/或折彎(例如S型折彎),並且在裝配頭120定位時平衡。
此外,借助裝配機310能夠識別到平面-位置系統的延遲的變化,該延遲例如受熱量制約。平面-位置系統的延遲或扭曲的這種變化可能在給載體190裝配無外殼晶片282時出現,該裝配過程可能持續例如1至2小時。按此處所示的實施例,通過裝配所謂的校準模組372來實現這一點,借助照相機222週期性地測量其在平面-位置系統的坐標系統中的位置。因此能夠識別到校準模組372的可能出現的位置變化(在平面-位置系統的坐標系統),並且可能從中確定(平面-位置系統的坐標系統)的變化的扭曲,並且在裝配其它晶片282時能夠以平衡的方式加以考慮。
這些校準模組尤其能夠由熱膨脹非常低的玻璃材料構成,因此稱為玻璃模組。在這些校準模組372上還能形成外觀很好識別的且精密的結構(其在位置和形狀方面非常精確),它們用來進行所述的外觀測量並且由於其精度能夠非常準確地確定平面-位置系統的坐標系統的扭曲。
100‧‧‧裝配系統
120‧‧‧裝配頭
130‧‧‧載體-容納裝置
140‧‧‧晶圓-供應裝置
180‧‧‧晶圓
190‧‧‧載體
222‧‧‧晶片-保持裝置/吸管
232‧‧‧氣動介面/環繞的凹槽
234‧‧‧標誌
234a‧‧‧中間標誌
235‧‧‧另外的標誌
235a‧‧‧另外的中間標誌
238‧‧‧調溫裝置
245‧‧‧晶圓-儲存桶
260‧‧‧輸送裝置
261‧‧‧輸送方向
292‧‧‧承載板
294‧‧‧粘貼薄膜
296‧‧‧洞口
Claims (23)
- 一種裝配機,其用來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),用來製造電子元件,它們分別具有至少一個位於外殼中的晶片(282),該外殼尤其具有硬化的澆注材料,該裝配機(110)具有:供應裝置(140),其用來提供具有許多晶片(282)的晶圓(180);載體-容納裝置(130),其用來容納待裝配的載體(190);以及裝配頭(120),其用來從提供的晶圓(180)中提取出晶片(282),並且用來將提取的晶片(282)定位在載體(190)的預定義的裝配位置上;其中該載體-容納裝置(130)具有氣動介面(232),借助它能夠將負壓施加到載體(190)的表面上;其中該裝配機還具有:調溫裝置(238),它與載體-容納裝置(130)在熱量方面耦合並且還設計得至少幾乎將載體-容納裝置(130)保持在恒定的溫度上。
- 按上述請求項1所述的裝配機,其中該氣動介面具有凹槽(232),該凹槽能夠載入由負壓-生成單元產生的負壓。
- 按上述請求項1至2中任一項所述的裝配機,其中該調溫裝置(238)設計得用來冷卻載體-容納裝置(130),因此它能夠具有比載體-容納裝置的直接的環境溫度低至少2開、尤其低至少4開且還尤其低至少7開的溫度。
- 一種裝配機,其用來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),用來製造電子元件,它們分別具有至少一個位於外殼中的晶片(282),該外殼尤其具有硬化的澆注材料,該裝配機(110)具有:供應裝置(140),其用來提供具有許多晶片(282)的晶圓(180);載體-容納裝置(130),其用來容納待裝配的載體(190),以及裝配頭(120),其用來從提供的晶圓(180)中提取出晶片(282),並且用來將提取的晶片(282)定位在載體(190)的預定義的裝配位置上; 其中該載體-容納裝置(130)具有氣動介面(232),借助它能夠將低壓施加到載體(190)的表面上;其中該裝配機還具有:- 機架(112);以及- 定位系統(114、116、118),其具有- 第一部件(114),其相對於機架(112)靜止地設置;- 第二部件(116),其相對於第一部件(114)沿著預先設定第一方向(y)可移動;並且- 第三部件(118),其相對於第二部件(116)沿著預先設定第二方向(x)可移動;其中該裝配頭(120)固定在第三部件(118)上,其中第一方向(y)與第二方向(x)是有角度的。
- 按上述請求項4所述的裝配機,其中該載體-容納裝置(130)具有至少兩個標誌(234),它們可從外觀上看到並且尤其在為接納載體(190)所設置的空間區域之外設置在載體-容納裝置(130)上。
- 按上述請求項5所述的裝配機,其中該載體-容納裝置(130)具有至少兩個另外的標誌(235),它們可從外觀上看到並且尤其在為接納載體(190)所設置的空間區域之外設置在載體-容納裝置(130)上。
- 按上述請求項6所述的裝配機,其中這兩個標誌(234)沿著第一方向(y)相互相對地具有空間偏差,其中這另外的兩個標誌(235)沿著第一方向(y)相互相對地具有空間偏差,這兩個標誌(234)都相對於另外的兩個標誌(235)都沿著第二方向(x)具有空間偏差。
- 按上述請求項6至7中任一項所述的裝配機,其中該載體-容納裝置(130)還具有至少一個中間標誌(234a),它沿著第一方向(y)位於兩個標誌(234)之間,和/或其中該載體-容納裝置(130)還具有至少另一個中 間標誌(235a),它沿著第一方向(y)位於另外兩個標誌(235)之間。
- 按上述請求項6至7中任一項所述的裝配機,其中在該載體-容納裝置(130)上設置有至少一個附加標誌(336a),它沿著第二方向(x)位於標誌(234)和另一標誌(235)之間,和/或其中在該載體-容納裝置(130)還上設置有至少另一個附加標誌(337a),它沿著第二方向(x)位於標誌(234)和另一標誌(235)之間。
- 按上述請求項9所述的裝配機,其中該裝配機還具有輸送裝置(260),用來將待裝配的載體(190)供應至載體-容納裝置(130),並且將至少局部用無外殼晶片裝配的載體(190)從載體-容納裝置(130)上送出,其中該輸送裝置(260)具有兩個輸送軌跡(362),它們沿著第二方向(x)延伸並且沿著第一方向(y)相互隔開,並且構造得將載體(190)保持在兩個側面上,並且其中該至少一個附加標誌(336a)和/或該至少一個另外的附加標誌(337a)設置在這兩個輸送軌跡(362)之外。
- 按上述請求項10所述的裝配機,其中這兩個輸送軌跡分別構成為輸送皮帶(362),其中在該載體-容納裝置(130)中設置有兩個輸送凹槽(363),它們沿著第二方向(x)延伸並且在空間上這樣構成,使得輸送皮帶(362)能夠分別沉到每個輸送凹槽(363)中。
- 按上述請求項10所述的裝配機,其中該裝配機還具有:參照元件(370),它固定在載體-容納裝置(130)上,並且其中該至少一個附加標誌(336a)和/或該至少一個另外的附加標誌(337a)設置在參照元件(370)上。
- 按上述請求項5至7中任一項所述的裝配機,該裝配頭還具有照相機(250),它這樣定位或可這樣定位,即這些標誌(234)中的至少一個或裝在載體(190)上的晶片(282)能夠共同地由照相機(250)在圖像中拍攝到。
- 按上述請求項13所述的裝配機,其中該照相機(250)相對於裝配頭(120)設置在空間固定的位置中。
- 一種裝配機,其用來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),用來製造電子元件,它們分別具有至少一個位於外殼中的晶片(282),該外殼尤其具有硬化的澆注材料,該裝配機(110)具有:供應裝置(140),其用來提供具有許多晶片(282)的晶圓(180);載體-容納裝置(130),其用來容納待裝配的載體(190);以及裝配頭(120),其用來從提供的晶圓(180)中提取出晶片(282),並且用來將提取的晶片(282)定位在載體(190)的預定義的裝配位置上;其中該載體-容納裝置(130)具有氣動介面(232),借助它能夠將負壓施加到載體(190)的表面上;其中該裝配頭(120)具有許多保持裝置(222),以便暫時地接納各晶片(282)。
- 一種裝配機,其用來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),用來製造電子元件,它們分別具有至少一個位於外殼中的晶片(282),該外殼尤其具有硬化的澆注材料,該裝配機(110)具有:供應裝置(140),其用來提供具有許多晶片(282)的晶圓(180);載體-容納裝置(130),其用來容納待裝配的載體(190);以及裝配頭(120),其用來從提供的晶圓(180)中提取出晶片(282),並且用來將提取的晶片(282)定位在載體(190)的預定義的裝配位置上;其中該載體-容納裝置(130)具有氣動介面(232),借助它能夠將負壓施加到載體(190)的表面上;其中該裝配機還具有另一供應裝置(141),其用來提供另一同樣具有許多晶片(282)的晶圓(180);以及另一裝配頭(121),其用來從提供的另外的晶圓(180)中提取出晶片(282),並且用來將提取的晶片(282)定位在載體(190)的預定義的裝配位置上。
- 一種方法,用來借助裝配機(110)、尤其借助按上述權利要求1-17 中任一項所述的裝配機(110)來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),該方法包含借助供應裝置(140)提供晶圓(180),其具有許多晶片(282);借助載體-容納裝置(130)接納待裝配的載體;借助負壓將待裝配的載體(190)固定在載體-容納裝置(130)上,該負壓通過載體-容納裝置(130)的氣動介面(232)施加到載體(190)的表面上;借助裝配頭(120)從供應裝置(140)提取已供應的晶片(282);將提取的晶片(282)輸送至裝配區域;以及將輸送過來的晶片(282)安放在載體(190)的預定的裝配位置上;其中該載體(190)具有板(292)和粘貼薄膜(294),該粘貼薄膜安放在該板(292)的平坦上側上。
- 一種方法,用來借助裝配機(110)、尤其借助按上述權利要求1-17中任一項所述的裝配機(110)來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),該方法包含借助供應裝置(140)提供晶圓(180),其具有許多晶片(282);借助載體-容納裝置(130)接納待裝置的載體;借助負壓將待裝配的載體(190)固定載載體-容納裝置(130)上,該負壓通過載體-容納裝置(130)的氣動介面(232)施加到載體(190)的表面上;借助裝配頭(120)從供應裝置(140)提取已供應的晶片(282);將提取的晶片(282)輸送至裝配區域;以及將輸送過來的晶片(282)安放在載體(190)的預定地裝配位置上;其中該方法還具有:借助輸送裝置(260)將載體(190)供應至載體-容納裝置(130);探測兩個位於經供應的載體(190)上的洞口(296)的位置; 在探測到的位置的基礎上,確定經供應的載體(190)的位置;以及在經供應的載體(190)的特定位置的基礎上,獲知裝配機(110)的坐標系統中的預定的裝配位置的座標;其中載體(190)上的預定的裝配位置取決於獲知的座標。
- 一種方法,用來借助裝配機(110)、尤其借助按上述權利要求1-17中任一項所述的裝配機(110)來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),該方法包括借助供應裝置(140)提供晶圓(180),其具有許多晶片(282);借助載體-容納裝置(130)接納待裝配的載體;借助負壓將待裝配的載體(190)固定在載體-容納裝置(130)上,該負壓通過載體-容納裝置(130)的動氣介面(232)施加到載體(190)的表面上;借助裝配頭(120)從供應裝置(140)提取已供應的晶片(282);將提取的晶片(282)輸送至裝配區域;以及將輸送過來的晶片(282)安放在載體(190)的預定的裝配位置上;其中該方法還具有:探測至少兩個位於載體-容納裝置(130)上的標誌(234)的位置;其中載體(190)上的預定的裝配位置還取決於至少兩個標誌(234)的位置。
- 按上述請求項19所述的方法,其中在載體(190)的裝配期間以預先設定的時間間隔重複地探測這些標誌(234)在載體-容納裝置(130)上的位置,並且在探測到的位置的基礎上修正預定的裝配位置的座標。
- 一種方法,用來借助裝配機(110)、尤其借助按上述權利要求1-17中任一項所述的裝配機(110)來給載體(190)裝配無外殼的晶片(282),該方法包括借助供應裝置(140)提供晶圓(180),其具有許多晶片(282);借助載體-容納裝置(130)接納待裝配的載體;借助負壓將待裝配的載體 (190)固定在載體-容納裝置(130)上,該負壓通過載體-容納裝置(130)的氣動介面(232)施加到載體(190)的表面上;借助裝配頭(120)從供應裝置(140)提取已供應的晶片(282);將提取的晶片(282)輸送至裝配區域;以及將輸送過來的晶片(282)安放在載體(190)的預定的裝配位置上;該方法還具有測量裝在載體(190)上的結構的位置;在給載體(190)裝配無外殼的晶片(282)時,隨後重新測量該結構的位置;以及確定該結構在所述測量和重新測量之間的相對位置移動;其中載體(190)上的預定的裝配位置還取決於該結構的位置移動。
- 按上述請求項21所述的方法,其中該結構是指經裝配的校準模組的外觀可識別的結構。
- 按上述請求項21所述的方法,其中該結構是指經裝配的無外殼的晶片(282)的外觀可識別的結構。
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