TWI794383B - 接合及變位設備 - Google Patents

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拉爾夫 哈伯斯
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荷蘭商安世私人有限公司
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Abstract

本文公開了一種接合和變位設備，包括：第一變位頭，其操作用於將基板沿變位方向從第一位置移動到第二位置；以及第二變位頭，其操作用於將基板沿變位方向從第二位置移動到第三位置，其中，第一變位頭和/或第二變位頭包括接合元件，接合元件操作用於實現基板與靠在基板上佈置的元件之間的接合處理，使得由第一變位頭同時實現接合和沿變位方向的移動、和/或由第二變位頭同時實現接合和沿變位方向的移動。

Description

接合及變位設備
本發明涉及一種接合和變位設備。本發明特別但不排他地涉及一種熱壓和變位設備，更具體地涉及可以在把電子部件裝填在傳送帶上的包裝系統中使用的熱壓和變位設備。
在半導體製造中，製程可能涉及移動(在下文中稱為“變位(index)”)基板並執行進行接合步驟的製程步驟，例如，將覆蓋帶接合到傳送帶中的承載帶上。在一些構造中，例如在熱壓接合中，在限定的溫度，將壓力施加到基板。在每個變位迴圈期間，基板被變位成特定距離或節距。在每個變位步驟之後，進行熱壓。以交替順序進行變位步驟和熱壓步驟。也就是說，熱壓靴或熱壓頭操作用於朝向基板移動，以將佈置在基板上的元件(例如覆蓋帶)壓靠在基板上。利用熱壓頭將熱量施加到元件和基板上。在熱壓步驟之後，熱壓頭操作為遠離元件和基板移動。當熱壓頭移動到縮回位置時，變位靴或變位頭操作用於朝向基板移動並抓握基板。然後，變位頭使基板沿變位方向變位，以將基板從第一位置移動到第二位置。在變位方向上的移動完成之後，變位頭釋放基板、移動到縮回位置並返回到起始位置。然後，重複迴圈。
圖1示出了已知的熱壓和變位設備100，並且圖2a至圖2o示意性地示出了由圖1的設備實施的已知的熱壓和變位製程迴圈。這些內容將在下面的總體概述中描述。
熱壓和變位設備100包括熱壓單元102，熱壓單元包括熱壓頭104以及熱壓頭控制電路和致動器106。熱壓和變位設備100還包括變位單元108，變位單元包括變位頭110以及變位頭控制電路和致動器112。
熱壓頭104和變位頭110中的每一者包括一對區段(即上區段和下區段(未示出))。每個頭的上區段位於基板進給通道上方，而每個頭的下區段位於基板進給通道下方。每個頭的上區段可以在豎直方向(即，沿圖中所示的Z軸)上朝向和遠離每個頭的下區段移動。這用於夾緊或抓握位於每個頭的上區段與下區段之間的基板進給通道中的基板。
分別通過熱壓頭控制電路和致動器106以及變位頭控制電路和致動器112來控制熱壓頭104和變位頭110相對於基板進給通道的移動。
基板114沿箭頭A所示的方向(即朝X軸的正向)進給到設備100的基板進給通道中。當基板114沿X軸進給通過該設備時，可以借助合適的元件插入或沉積裝置將元件放置在基板114上的第一插入或沉積點(由圖中箭頭116示出)處。可以將另外的元件或材料進給到設備100中，以經由第二插入或沉積點(由圖中箭頭118示出)放置或抵靠在基板114上。
在基板114上、基板114內和/或抵靠在基板114上放置所有元件和/或材料的情況下，基板114在熱壓頭104的上區段與下區段之間通過。熱壓頭104操作用於將進給到設備中的元件和/或材料熱壓接合至基板。這通過向下移動上區段以將元件和/或材料壓靠在基板上來實現，基板被壓靠在下區段上。將熱量施加到元件和/或材料以及基板114上，以將元件和/或材料接合到基板的位於熱壓頭104的上區段與下區段之間的區段。
在以這種方式將元件和/或材料熱壓接合到基板的一區段之後，熱壓頭104的上區段返回到起始位置。然後，變位頭110的上區段向下移動，以將基板114的“接合”區段(已在先前的製程步驟中接合)壓靠在下區段上。然後，變位頭110繼續行進而使基板114沿著X軸的正向前進(即，變位)。這使基板114在基板進給通道中變位，使得在先前的熱壓步驟期間接合的區段向前移動並遠離熱壓頭104的上區段與下區段之間的位置。這使基板114的未接合區段被拉入到熱壓頭104的上區段與下區段之間的位置，以在下一迴圈期間被接合。
除了將基板114的未接合區段移動到基板進給通道的接合區域(即在熱壓頭104的上區段與下區段之間)中之外，使基板前進的程序也將基板114的新區段移動到基板進給通道的“進給”端。如之前所述的那樣，然後可以將元件和/或材料添加到基板114的該新區段中。
從設備100的下游端輸出經過處理的基板120。
熱壓頭104(特別是熱壓頭104的上區段)僅在一個方向上具有移動自由度，即沿Z軸(由圖1中箭頭Zt表示)具有移動自由度。然而，變位頭110(特別是變位頭110的上區段)在兩個方向上具有移動自由度，即沿著由圖中的箭頭Zi表示的Z軸(以抓握基板)以及沿著由圖中的箭頭Xj表示的X軸(使基板在基板進給通道中前進)具有移動自由度。
現在將參考圖2a至圖2o描述使用設備100來實現熱壓和變位製程迴圈。將通過舉例描述涉及已知製程的上述使用，該已知製程用於將例如電子部件裝填在傳送帶上。
傳送帶可以用於將電子部件傳送和輸送到自動放置機器。電子部件被封閉在傳送帶中，傳送帶可以以卷起狀態儲存和運輸。傳送帶包括第一帶(稱為承載帶)，第一帶包括預成型的帶袋，電子部件可以被佈置在帶袋中。承載帶的帶袋被第二帶(稱為覆蓋帶)覆蓋，以將電子部件保持在帶袋中。覆蓋帶被接合到承載帶。
在圖2a至圖2o中，為清楚起見，示出了設備100的相關特徵，即，熱壓頭104和變位頭110。還示出了元件拾取裝置122，具體的說為電子部件拾取裝置。附圖還示出了基板114，基板114包括承載帶。
元件拾取裝置122(例如真空移液管)用於從儲存位置拾取電子部件124，並將電子部件124移動到基板114(下文中被稱為承載帶114)上方的位置，可以將電子部件從該位置放置在承載帶114的帶袋126(0)至126(10)中。
為了方便和清楚起見，未在圖2a至圖2o中示出傳送帶的覆蓋帶部分。
可以看出，在圖2a中以部分裝填狀態示出承載帶114。也就是說，帶袋126(3)至126(10)已經容納電子部件124，而帶袋126(0)、126(1)和126(2)是空的。
熱壓頭104包括上區段104a和下區段104b。變位頭110包括上區段110a和下區段110b。上文參考圖1描述了熱壓頭和變位頭及其各上區段和下區段。
在圖2a中，兩個相應頭104和110的上區段104a和110a位於升高或起始位置。
從圖2a所示的位置起，頭104的上區段104a從起始位置向下移動(參見圖2b)到圖2c所示的下降位置。在下降位置，上區段104a將覆蓋帶(未示出)壓靠在承載帶114的位於基板進給通道的接合區域中的部分上。承載帶114的該部分被壓靠在頭104的下區段104b上。在上區段104a位於下降位置的情況下，頭104致動以將熱量施加到覆蓋帶和承載帶114的位於接合區段中的部分(即，位元於頭104的上區段與下區段之間的部分)。通過熱壓，即，通過施加壓力和熱量將覆蓋帶和承載帶114在頭104的上區段與下區段之間的部分接合在一起，從而可密封地將電子部件124容納在帶袋126(5)和126(6)中。在製程迴圈的較早步驟期間，帶袋126(7)至126(10)中的這些電子部件124可密封地被容納在覆蓋帶和承載帶114的接合部分之間。
在將覆蓋帶和承載帶的上述部分圍繞帶袋126(5)和126(6)接合之後，頭104的上區段104a向上移動以返回到其起始位置(參見圖2d)。此外，變位頭110的上區段110a從其起始位置向下移動到下降位置。在下降位置(參見圖2e)，上區段110a將覆蓋帶和承載帶114的一部分(先前圍繞帶袋126(7)和126(8)接合的部分)壓靠在下區段110b上。
從圖2e所示的位置起，變位頭110沿箭頭B所示的方向(參見圖2f)移動，即對應於沿圖1的X軸的正向移動。結果，承載帶114和覆蓋帶也沿相同方向變位。承載帶114和覆蓋帶前進一個帶袋節距，即，使得每個帶袋變位一個帶袋節距(變位至圖中頁面的右側)。因此，新的帶袋(帶袋126(-1)從基板輸入進給部處進入基板進給通道(參見圖2g)。
在變位單元110仍位於其前進、下降位置的情況下，元件拾取裝置122將新的電子部件124’帶到承載帶114的空帶袋126(2)上方的位置(參見圖2g)。從圖2g所示的位置起，元件拾取裝置122下降以使電子部件124’朝向空帶袋126(2)下降(參見圖2h和圖2i)直到電子部件124’位於帶袋126(2)內(參見圖2j)。然後，元件拾取裝置122釋放電子部件124’，使得電子部件124’被保持在帶袋126(2)中。元件拾取裝置升高到起始位置(參見圖2k)。
當元件拾取裝置122到達起始位置時，變位頭110致動以開始將上區段110a從下降位置(參見圖21)升高到升高位置(參見圖2m)的步驟。當變位頭110的上區段110a位於圖2m所示的前進、升高位置時，變位頭110沿圖2n中箭頭C所示的方向(即沿X軸的負向)移動。變位頭110的這種反向移動使其返回到起始位置(參見圖2o)，可以從該點開始下一個製程迴圈。
雖然已經參考包括用於進行變位步驟的抓握器的設備描述了已知的熱壓和變位設備，但是其他已知設備包括可移動且用於進行變位的一個或多個銷。在其他已知設備中，可以由所謂的鏈輪進行變位。在已知的熱壓和變 位設備中，熱壓和變位步驟順序進行(即依次進行)，而與變位單元的類型無關。
順序地進行製程迴圈的每個部分(即，熱壓步驟之後進行變位步驟，或反之亦然)可能限制實現這種製程的熱壓和變位設備的輸出。
可以通過減少製程的每個部分的時間來增大設備輸出。然而，將迴圈的熱壓部分的時間減少太多可能影響設備輸出的產品的品質
雖然如上所述的用於實施這種製程的方法和設備已經令人滿意並且對於某些操作條件可以繼續令人滿意，但是本發明的發明人已經認識到需要在沒有不利地影響設備輸出的產品品質的情況下提高實施這種製程的設備的輸出速度。
考慮到前述考慮，設計了本發明的一個或多個實施例。
根據本發明的一個方面，提供一種接合和變位設備，包括：第一變位頭，其操作用於將基板沿變位方向從第一位置移動到第二位置；以及第二變位頭，其操作用於使基板沿變位方向從第二位置移動到第三位置，其中，第一變位頭和第二變位頭中的至少一者包括接合元件，接合元件操作用於實現基板與靠在基板上佈置的元件之間的接合處理，使得由第一變位頭同時實現接合和沿變位方向的移動、和/或由第二變位頭同時實現接合和沿變位方向的移動。
因此，當利用一個頭開始使基板變位時，同時利用同一個頭，即同步地進行接合。通過在進行基板的變位的同時進行接合，可以減少設備迴圈時間，並且因此可以增加機器輸出。
可選的是，第一變位頭可以操作用於從第一變位起始位置起移動以與基板接合。
可選的是，第一變位頭可以操作用於在沿變位方向移動期間保持與基板的接合。
可選的是，第一變位頭還可以操作用於在到達第二位置之後釋放與基板的接合。
可選的是，第一變位頭還可以操作用於在到達第二位置之後返回到第一變位起始位置。
可選的是，第二變位頭可以操作用於從第二變位起始位置起移動以與基板接合。
可選的是，第二變位頭可以操作用於在沿變位方向移動期間保持與基板的接合。
可選的是，第二變位頭還可以操作用於在到達第三位置之後釋放與基板的接合。
可選的是，第二變位頭還可以操作用於在到達第三位置之後返回到第二變位起始位置。
可選的是，接合元件包括熱壓元件，熱壓元件操作用於將熱壓力施加至基板以及靠在基板上佈置的元件，使得由第一變位頭同時實現熱壓和沿變位方向的移動、和/或由第二變位頭同時實現熱壓和沿變位方向的移動。
可選的是，第一變位頭和/或第二變位頭可以包括用於實現基板的移動的線性移動機構。
可選的是，第一變位頭和/或第二變位頭可以包括用於實現基板的移動的旋轉移動機構。
可選的是，第一變位頭和/或第二變位頭可以操作用於在變位移動期間抓握基板。
100‧‧‧熱壓和變位設備
102‧‧‧熱壓單元
104‧‧‧熱壓頭
104a‧‧‧上區段
104b‧‧‧下區段
106‧‧‧熱壓頭控制電路和致動器
108‧‧‧變位單元
110‧‧‧變位頭
110a‧‧‧上區段
110b‧‧‧下區段
112‧‧‧變位頭控制電路和致動器
114‧‧‧基板
116‧‧‧箭頭
118‧‧‧箭頭
120‧‧‧基板
122‧‧‧元件拾取裝置
124‧‧‧電子部件
124’‧‧‧電子部件
126(-1)‧‧‧帶袋
126(0)‧‧‧帶袋
126(1)‧‧‧帶袋
126(2)‧‧‧帶袋
126(3)‧‧‧帶袋
126(4)‧‧‧帶袋
126(5)‧‧‧帶袋
126(6)‧‧‧帶袋
126(7)‧‧‧帶袋
126(8)‧‧‧帶袋
126(9)‧‧‧帶袋
126(10)‧‧‧帶袋
200‧‧‧熱壓和變位設備
202‧‧‧熱壓和變位單元
204‧‧‧熱壓和變位頭
204a‧‧‧上區段
204b‧‧‧下區段
206‧‧‧熱壓和變位頭控制電路和致動器
208‧‧‧變位單元
210‧‧‧變位頭
210a‧‧‧上區段
210b‧‧‧下區段
212‧‧‧變位頭控制電路和致動器
214‧‧‧基板
216‧‧‧箭頭
218‧‧‧箭頭
220‧‧‧基板
222‧‧‧元件拾取裝置
224‧‧‧電子部件
224’‧‧‧電子部件
224”‧‧‧電子部件
226(-1)‧‧‧帶袋
226(0)‧‧‧帶袋
226(1)‧‧‧帶袋
226(2)‧‧‧帶袋
226(3)‧‧‧帶袋
226(4)‧‧‧帶袋
226(5)‧‧‧帶袋
226(6)‧‧‧帶袋
226(7)‧‧‧帶袋
226(8)‧‧‧帶袋
226(9)‧‧‧帶袋
226(10)‧‧‧帶袋
228‧‧‧檢查裝置
A‧‧‧箭頭
B‧‧‧箭頭
C‧‧‧箭頭
D‧‧‧箭頭
E‧‧‧箭頭
F‧‧‧箭頭
G‧‧‧箭頭
H‧‧‧箭頭
I‧‧‧箭頭
J‧‧‧箭頭
K‧‧‧箭頭
Xi‧‧‧箭頭
Xj‧‧‧箭頭
Xti‧‧‧箭頭
Zi‧‧‧箭頭
Zt‧‧‧箭頭
Zti‧‧‧箭頭
將僅通過舉例並參考以下附圖來描述根據本發明的方面的一個或多個特定實施例，附圖中：圖1示出了已知的熱壓和變位設備的透視圖；圖2a至圖2o示意性地示出了由圖1的設備實現的已知的熱壓和變位製程迴圈；圖3示出了根據本發明的一個或多個實施例的接合和變位設備的透視圖；以及圖4a至圖4j示意性地示出了由圖3的設備實現的接合和變位製程迴圈。
圖3示出了根據本發明的一個或多個實施例的接合和變位設備(下文中稱為“熱壓和變位設備200”)。
熱壓和變位設備200包括熱壓和變位單元202，熱壓和變位單元202包括熱壓和變位頭204以及熱壓和變位頭控制電路和致動器206。熱壓和變位設備200還包括變位單元208，變位單元包括變位頭210以及變位頭控制電路和致動器212。
熱壓頭和變位頭204以及變位頭210中的每一者包括一對區段(即上區段和下區段(未示出))。每個頭的上區段位於基板進給通道上方，而每個頭的下區段位於基板進給通道下方。每個頭的上區段可以沿豎直方向(即沿圖中所示的Z軸)朝向和遠離每個頭的下區段移動。這用於夾緊或抓握位於每個頭的上區段與下區段之間的基板進給通道中的基板。
分別通過熱壓頭和變位頭控制電路和致動器206以及變位頭控制電路和致動器212來控制熱壓頭和變位頭204以及變位頭210相對於基板進給通道的移動。
基板214沿箭頭A所示的方向(即沿X軸的正向)進給到設備200的基板進給通道中。當基板214沿X軸進給通過設備時，可以利用合適的元件插入或沉積裝置將元件放置在基板214上的第一插入或沉積點(由圖中箭頭216示出)處。可以將另外的元件或材料進給到設備200中，以經由第二插入或沉積點(由圖中箭頭218示出)被放置在基板214上。
在基板214上、基板214內或抵靠在基板214上放置了所有元件和/或材料的情況下，基板214然後在熱壓和變位頭204的上區段與下區段之間通過。熱壓和變位頭204操作用於將進給到設備中的元件和/或材料熱壓接合至基板。這通過向下移動上區段以將元件和/或材料壓靠在基板上來實現，基板被壓靠在下區段上。將熱量施加到元件和/或材料和基板214，以將元件和/或材料接合到基板的位於熱壓頭204的上區段與下區段之間的區段。
除了操作用於進行熱壓接合之外，熱壓和變位頭204還操作用於變位或移動基板214的“接合”區段(即，在由熱壓和變位頭204進行的熱壓步驟期間接合的區段)。在所示的構造中，熱壓和變位頭204使基板214沿著X軸的正向變位或移動。這使基板214在基板進給通道中變位，使得在熱壓步驟期間接合(由熱壓和變位頭204進行)的區段在基板進給通道中向前移動。這使得基板214的未接合區段將在下一迴圈期間被“拉”到熱壓和變位頭204的上區段與下區段之間的位置，即在下一迴圈期間被接合。
當熱壓和變位頭204使基板214在基板進給通道中變位時，變位頭210從前進、升高位置返回到起始位置。這是通過操作變位頭210沿X軸的負向移動來實現的。變位頭210的這種反向移動使其返回到起始位置，可以從該點起開始製程迴圈中的下一步驟。
在將變位頭210從前進、升高位置返回到起始位置之後，變位頭210的上區段則向下移動，以將基板214的“接合”區段(在先前的處理步驟中被接合的區段)壓靠在變位頭210的下區段上。當基板214被變位頭210的上區段和下 區段夾緊時，熱壓和變位頭204然後通過將熱壓和變位頭204的上區段移動到前進、升高位置來釋放它所抓握的基板214的區段。
一旦熱壓和變位頭204的上區段已經升高到前進、升高位置，變位頭210然後行進以使基板214沿著X軸的正向前進。這使基板214在基板進給通道中前進。
當操作變位頭210以使基板214前進時，操作熱壓和變位頭204以從前進、升高位置移動到起始位置，即將熱壓和變位頭204返回到起始位置，以準備用於下一個迴圈(沿X軸的負向)。
除了將基板214的未接合部分移動到基板進給通道的接合區域之外，熱壓和變位頭204以及變位頭210的這些相反移動還實現：將基板214的新區段移動到基板進給通道的“進給”端中。如之前所述那樣，然後可以將元件和/或材料添加到基板214的新區段中。
從設備200的下游端輸出經過處理的基板220。
熱壓和變位頭204(特別是熱壓頭204的上區段)在兩個方向上具有移動自由度，即沿Z軸(由圖3中的箭頭Zti表示)和沿X軸(由圖3中的箭頭Xti)具有移動自由度。變位頭210(特別是變位頭210的上區段)也在兩個方向上具有移動自由度，即沿著由圖中箭頭Zi表示的Z軸(以抓握基板)以及沿著由圖中箭頭Xi表示的X軸(使基板在基板進給通道中前進)具有移動自由度。可選的是，熱壓頭204的下區段和/或變位頭210的下區段可以沿Z方向移動。
因此，頭204和210都操作用於使基板214在基板進給通道中前進。
現在將參考圖4a至圖4h描述使用設備200來實現熱壓和變位製程迴圈。將通過舉例描述涉及例如電子部件裝填傳送帶的製程的使用。
傳送帶可以用於將電子部件傳送和輸送到自動放置機器。電子部件被封閉在傳送帶中，傳送帶可以以卷起狀態儲存和運輸。傳送帶包括第一帶(稱為承載帶)，第一帶包括預成型的帶袋，電子部件可以被佈置在帶袋中。 承載帶的帶袋被第二帶(稱為覆蓋帶)覆蓋，以將電子部件保持在帶袋中。覆蓋帶被接合到承載帶。
在圖4a至圖4h中，為清楚起見，示出了設備200的相關特徵，即，熱壓和變位頭204以及變位頭210。還示出了元件拾取裝置222，特別示出了電子部件拾取裝置。附圖還示出了基板214，基板214包括承載帶。例如真空移液管等元件拾取裝置222用於從儲存位置拾取電子部件224，並將電子部件224移動到基板214(下文中被稱為承載帶214)上方的位置，可以將電子部件從該位置放置在承載帶214的帶袋226(0)至226(10)中。
為了方便和清楚起見，未在圖4a至圖4h中示出傳送帶的覆蓋帶部分。
可以看出，在圖4a中以部分裝填狀態示出承載帶214。也就是說，帶袋226(3)至226(10)已經容納電子部件224，而帶袋226(0)、226(1)和226(2)是空的。
熱壓和變位頭204包括上區段204a和下區段204b。變位頭210包括上區段210a和下區段210b。上文已經參考圖3描述了熱壓和變位頭以及變位頭及其各自的上區段和下區段。
在圖4a中，熱壓和變位頭204的上區段204a位於下降位置，其中，基板214的一部分被抓握在上區段204a與下區段204b之間。變位頭210處於前進位置(先前已經進行了變位步驟)，並且變位頭210的上區段210a位於前進、升高位置。
在熱壓和變位頭204處於下降位置的情況下，上區段204a將覆蓋帶(未示出)壓靠在承載帶214的一部分上。承載帶214的在帶袋226(5)和226(6)處的部分被壓靠在熱壓和變位頭204的下區段204b上。
從圖4a所示的位置起，熱壓和變位頭204沿箭頭D所示的方向(參見圖4b)移動，即對應於沿圖3的X軸的正向移動。結果，承載帶214和覆蓋帶也 沿相同方向移動。承載帶214和覆蓋帶前進一個帶袋節距，即每個帶袋移動一個帶袋節距(移動至圖中頁面的右側)。因此，新的帶袋(帶袋226(-1))從基板輸入進給部處進入基板進給通道。
在進行承載帶214和覆蓋帶的變位的同時，熱壓和變位頭204也被致動以將熱量施加到覆蓋帶和承載帶214的位於接合區段中的部分(即位於頭204的上區段與下區段之間的部分)。通過熱壓，即，通過施加壓力和熱量使覆蓋帶和承載帶214的在頭204的上區段與下區段之間的部分被接合在一起，從而可密封地將電子部件224容納在帶袋226(5)和226(6)中。在製程迴圈的較早步驟期間，帶袋226(7)至226(10)中的這些電子部件224可密封地被容納在覆蓋帶和承載帶214的接合區段之間。
當熱壓和變位頭204正在進行熱壓和變位步驟時，位於前進位置的變位頭210沿圖4b中箭頭E所示的方向移動(即沿著X軸的負向移動)。變位頭210的這種反向移動使其返回到起始位置(參見圖4c)。
當變位頭210到達其起始位置時(圖4c)，元件拾取裝置222將新的電子部件224’帶到承載帶214的空帶袋226(2)上方的位置。元件拾取裝置222下降以使電子部件224’朝向空帶袋226(2)下降(參見圖4c和圖4d)直到電子部件224’位於帶袋226(2)內。
當元件拾取裝置222將電子部件224’下降到空帶袋226(2)中時，變位頭210的上區段210a從其起始位置向下移動(沿箭頭F所示的方向，參見圖4d)至下降位置。在下降位置(參見圖4d)，上區段210a將覆蓋帶和承載帶214的一部分(先前圍繞帶袋226(7)和226(8)接合的)壓靠在下區段210b上。
在使變位頭210下降之後，頭204的上區段204a從下降位置向上移動(沿箭頭G所示的方向)到前進、升高位置(參見圖4e)。
然後，操作元件拾取裝置222來釋放電子部件224’，使得電子部件224’被保持在帶袋226(2)中。元件拾取裝置升高到升高位置(參見圖4f)， 然後移動到遠離位置(參見圖4g)，以便能夠檢查電子部件224’(例如利用檢查裝置228，參見圖4g)。
從圖4g中所示的位置起，熱壓和變位頭204(即，在圖4g中所示的前進位置)沿圖4h中箭頭H所示的方向移動(即，沿著x軸的負向移動)。熱壓和變位頭204的這種反向移動使其返回到起始位置。
元件拾取裝置222將新的電子部件224”帶到承載帶214的空帶袋226(1)上方的位置。
檢查電子部件可以是該製程中的可選步驟，並且可以在一個或多個實施例中省略。
當熱壓和變位頭204正從前進位置返回到其起始位置時，變位頭210沿箭頭I所示的方向(參見圖4h)從其起始位置移動到前進位置，即對應於沿著圖3的X軸的正向移動。結果，承載帶214和覆蓋帶也沿相同方向移動。承載帶214和覆蓋帶前進一個帶袋節距，即每個帶袋移動一個帶袋節距(移動至圖中頁面的右側)。因此，新的帶袋從基板輸入進給部處進入基板進給通道。
此外，當熱壓和變位頭204以及變位頭210正移動時，元件拾取裝置222將新的電子部件224”帶到承載帶214的空帶袋226(1)上方的位置(即起始位置)。
從圖4h中所示的位置起，熱壓和變位頭204(即，在圖4h中所示的升高位置)從其起始位置沿圖4i中箭頭J所示的方向移動至下降位置。
在圖4i中，熱壓和變位頭204的上區段204a位於下降位置，其中，基板214的一部分被抓握在上區段204a與下區段204b之間。變位頭210處於前進位置(先前已經進行了變位步驟，參見圖4h)，並且變位頭210的上區段210a位於前進、下降位置。
從圖4i所示的位置起，變位頭210(即位於圖4i所示的前進、下降位置)沿圖4j中箭頭K所示的方向從前進、下降位置移動到前進、升高位置。
使元件拾取裝置222下降以使電子部件224”朝向空帶袋226(1)下降(參見圖4j)直到電子部件224”位於帶袋226(2)內。
一旦完成圖4j所示的步驟，迴圈就完成了，並且製程返回到圖4a所示的步驟。
應理解的是，在本發明的一個或多個實施例的設備中，每兩個變位進行一次熱壓。
本發明的一個或多個實施例的設備200包括兩個變位頭，即熱壓和變位頭204以及變位頭210。每個頭204和210可以抓握基板並沿基板的長度方向移動基板(即，沿著設備的X軸在基板進給方向上移動基板)。如先前在“背景技術”部分中所討論的已知設備那樣，變位頭的反向移動(即，將變位頭從前進位置返回到起始位置)可以在設備的製程迴圈中產生延遲時間。這可以通過本發明的一個或多個實施例來解決，這是因為提供了兩個變位頭而不是提供一個變位頭。當第一變位頭使基板變位或前進時，第二變位頭反轉(即，從前進位置返回到起始位置)。當第二變位頭使基板變位時，第一變位頭反轉。這樣，設備製程迴圈可以沒有延遲，因此可以增加設備輸出。
熱壓和變位頭204以及變位頭210沿X軸的移動是平衡的。也就是說，當熱壓和變位頭204變位時，變位頭210反轉(參見圖4b)，並且當熱壓和變位頭204反轉時，變位頭210變位(參見圖4h)。這可以減小在頭204和210移動期間施加到設備的線性力和旋轉力，這是因為頭204和210在X方向上沿相反方向的移動可以彼此平衡。這可以用於減少設備所經受的振動，並且可以用於提高基板的在基板進給通道中的基板位置精度。
雖然已經參考包括用於進行變位步驟的抓握器的設備描述了根據本發明的一個或多個實施例的接合和變位設備，但是可選的是，可以使用可移動的銷(一個或多個)來進行變位。此外，可選的是，可以由所謂的鏈輪進 行變位。在根據本發明的一個或多個實施例的設備中，無論用於進行變位的變位件的類型如何，都可以同時進行熱壓以及變位方向上的移動。
雖然本發明的一個或多個實施例描述了作為接合和變位設備的熱壓和變位設備，但是可選的是，接合和變位設備可以包括操作用於進行例如超聲波接合等其他類型的接合步驟的設備。
雖然本發明的一個或多個實施例描述了利用電子部件裝填傳送帶的設備，但是可以設想將本發明的其他實施例用於半導體組裝設備中的其他熱壓製程中。例如，焊接、固化半導體互連部或所有IC的組裝設備和分立半導體器件中的膠。在該實例中，基板可以是電路板，並且佈置在基板上的元件可以是IC或分立半導體器件。
在所附獨立權利要求中闡述了本發明的特定和優選方面。來自從屬和/或獨立權利要求的特徵的組合可以適當地組合，而不僅僅如權利要求中所述那樣。
本發明的範圍包括本文明確地或隱含地公開的任何新特徵或特徵的組合或其任何概括，而不管其是否涉及要求保護的發明或者解決本發明要解決的任何或所有問題。申請人在此強調，在本申請或由此衍生的任何此類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。具體而言，參考所附權利要求，從屬權利要求的特徵可以與獨立權利要求的特徵組合，並且來自各個獨立權利要求的特徵可以以任何適當的方式組合，而不僅僅是在請求項中列舉的特定組合。
在單獨的實施例的上下文中描述的特徵也可以在單個實施例中組合提供。與之相反，為簡潔起見，在單個實施例的上下文中描述的各種特徵也可以單獨提供或以任何合適的子組合提供。
術語“包括”不排除其他元件或步驟，術語“一”或“一個”不排除多個。請求項中的附圖標記不應被解釋為限制請求項的範圍。
200:熱壓和變位設備
202:熱壓和變位單元
204:熱壓和變位頭
206:熱壓和變位頭控制電路和致動器
208:變位單元
210:變位頭
212:變位頭控制電路和致動器
214:基板
216:箭頭
218:箭頭
220:基板
A:箭頭
Xi:箭頭
Xti:箭頭
Zi:箭頭
Zti:箭頭

Claims (13)

  1. 一種接合及變位設備，包括：第一變位頭，其操作用於將基板沿變位方向從第一位置移動到第二位置；以及第二變位頭，其操作用於將該基板沿變位方向從該第二位置移動到第三位置，其中，該第一變位頭和該第二變位頭中的至少一者包括接合元件，該接合元件操作用於實現該基板與靠在該基板上佈置的元件之間的接合處理，使得由該第一變位頭同時實現接合和沿該變位方向的移動、和/或由該第二變位頭同時實現接合和沿該變位方向的移動。
  2. 如請求項1所述的設備，其中，該第一變位頭操作用於從第一變位起始位置起移動以與該基板接合。
  3. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第一變位頭操作用於在沿該變位方向移動期間保持與該基板的接合。
  4. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第一變位頭進一步操作用於在到達該第二位置之後釋放與該基板的接合。
  5. 如請求項2所述的設備，其中，該第一變位頭還操作用於在到達該第二位置之後返回到該第一變位起始位置。
  6. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第二變位頭操作用於從第二變位起始位置起移動以與該基板接合。
  7. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第二變位頭操作用於在沿該變位方向移動期間保持與該基板的接合。
  8. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第二變位頭還操作用於在到達該第三位置之後釋放與該基板的接合。
  9. 如請求項6所述的設備，其中，該第二變位頭還操作用於在到達該第三位置之後返回到該第二變位起始位置。
  10. 如請求項1或2所述的設備，其中，該接合元件包括熱壓元件，該熱壓元件操作用於將熱壓力施加至該基板以及靠在該基板上佈置的元件，使得由該第一變位頭同時實現熱壓和沿該變位方向的移動、和/或由該第二變位頭同時實現熱壓和沿該變位方向的移動。
  11. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第一變位頭和/或該第二變位頭包括用於實現該基板的移動的線性移動機構。
  12. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第一變位頭和/或該第二變位頭包括用於實現該基板的移動的旋轉移動機構。
  13. 如請求項1或2所述的設備，其中，該第一變位頭和/或該第二變位頭操作用於在變位移動期間抓握該基板。
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