專利名稱：從晶圓轉(zhuǎn)移晶片的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本公開大致涉及封裝中的印刷電路板，半導體封裝，和/或系統(tǒng)的制造。更具體地，本公開涉及半導體部件(通常稱為“晶片”或“芯片”)從晶圓到基板的轉(zhuǎn)移。
背景技術：
在半導體電子裝配領域，切割的晶圓典型地被提供在粘性膜上，粘性膜被保持于通常稱為“晶圓框架”的金屬環(huán)中，晶片表面朝上。這些膜是可拉伸的，以在從晶圓上移除之前分離切割的晶片。晶片從晶圓到基板的轉(zhuǎn)移通常包括晶圓進給機和置放機。標準的晶圓進給機包括單一心軸吸取頭部，利用真空或抽吸エ藝從晶圓上吸取晶片。晶片可被置放到將晶片從晶圓進給機攜帯至置放機的梭板或其它轉(zhuǎn)送機構上。當梭板被定向在與晶圓不同的平面上時，晶片可被單一心軸吸取頭部轉(zhuǎn)動。例如，晶圓可被豎直定向(也就是定向在垂直于地面的平面上)，并且梭板可被水平定向(也就是定向在平行于地面的平面上)。梭板再將晶片供給至置放機的単一或多心軸置放頭部。有時必須將晶片“顛倒” 180度，使晶片面朝與從單一心軸吸取頭部到梭板的“直接”傳遞而提供的相反的方向。已知的晶圓進給機通過在單一心軸吸取頭部和梭板之間提供內(nèi)插件部件而實現(xiàn)此顛倒。此內(nèi)插件部件被配置用于以與梭板直接從單一心軸吸取頭部接收晶片的方向相反的“顛倒”的方向從單一心軸吸取頭部接收晶片。當梭板被定向在與晶圓不同的平面上時，這通過以類似于上述的方式轉(zhuǎn)動單一心軸吸取頭部而實現(xiàn)。因此，在典型的“直接”轉(zhuǎn)移過程中，從晶圓到置放機有三次傳遞(I)從晶圓到單一心軸吸取頭部；(2)從單一心軸吸取頭部到梭板；和(3)從梭板到置放機的單ー或多心軸置放頭部。同樣，在需要“顛倒”的典型的轉(zhuǎn)移過程中，從晶圓到置放機有四次傳遞(1)從晶圓到單一心軸吸取頭部；(2)從單一心軸吸取頭部到內(nèi)插器；(3)從內(nèi)插器到梭板；和
(4)從梭板到置放機的単一或多心軸置放頭部。置放機的多心軸置放頭部可隨后將被吸取的晶片置放到基板。還已知將晶圓進給機和置放機集成為單ー的吸取和置放機。在這種情況下，單ー心軸吸取頭部從晶圓吸取晶片。單一心軸吸取頭部被配置成轉(zhuǎn)動180度并且直接將面朝下的“顛倒”的晶片呈現(xiàn)到單一心軸置放頭部。在此機器中的晶圓通常被配置成在X和Y方向上移動，允許單一心軸吸取頭部在吸取過程中保持靜止。這些集成的吸取和置放機包括從晶圓到直放頭部的兩次傳遞(I)從晶圓到單一心軸吸取頭部；和(2)從單一心軸吸取頭部到單一心軸置放頭部。單一心軸置放頭部可隨后將被吸取的晶片置放到基板。
多次晶片傳遞使過程不可靠，特別是在晶片較小的情況下。除可靠性之外，増加置放速度降低成本并且提高吸取和置放過程的輸出量。因此，具有最少的傳遞次數(shù)并且保持置放速度的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至基板的方法和裝置在本領域內(nèi)將受到歡迎。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)ー個方面，一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法包括a)利用多心軸吸取頭部從晶圓吸取兩個或更多個晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的山)將所述多心軸吸取頭部從晶圓移動到置放機；和c)將兩個或更多個被吸取的晶片呈現(xiàn)到置放機用于隨后進行置放。根據(jù)另一方面，一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置包括包括多個心軸的吸取頭部，每個心軸被配置用于從晶片的晶圓吸取晶片，其中所述多心軸吸取頭部是在至少ー個方向上可轉(zhuǎn)動和可移動的。 根據(jù)另一方面，一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法包括a)利用多心軸吸取頭部從設置于置放機內(nèi)的晶圓吸取兩個或更多個晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的并且所述晶圓是可移動的；以及b)將兩個或更多個被吸取的晶片呈現(xiàn)到置放機用于隨后進行置放。根據(jù)又另一方面，一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置包括包括多個心軸的吸取頭部，每個心軸被配置用于從晶片的晶圓吸取晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的并且所述晶片的晶圓是在至少ー個方向上可移動的。


圖IA描述了根據(jù)ー個實施例的晶圓進給機和置放機的正面透視圖。圖IB描述了根據(jù)ー個實施例的圖IA的晶圓進給機和置放機的后面透視圖。圖2描述了根據(jù)ー個實施例的圖IA的晶圓進給機和置放機的俯視截面圖，晶圓進給機的多心軸吸取頭部位于從晶圓吸取晶片的位置。圖3描述了根據(jù)ー個實施例的圖1-2的晶圓進給機和置放機的俯視截面圖，晶圓進給機的多心軸吸取頭部位于將晶片放置于傳遞板上用于隨后呈現(xiàn)到置放機的位置。圖4描述了根據(jù)ー個實施例的圖1-3的晶圓進給機的一部分的透視圖，多心軸吸取頭部位于從晶圓吸取晶片的位置。圖5描述了根據(jù)ー個實施例的圖1-4的晶圓進給機的一部分的透視圖，多心軸吸取頭部位于將晶片放置于傳遞板上用于隨后呈現(xiàn)到置放機的位置。圖6描述了根據(jù)ー個實施例的圖1-5的晶圓進給機的一部分的透視圖，傳遞板位于將晶片呈現(xiàn)到置放機的位置。圖7描述了根據(jù)ー個實施例的圖1-6的晶圓進給機的一部分的透視圖，多心軸吸取頭部位于被轉(zhuǎn)動以將晶片轉(zhuǎn)移到置放機的位置。
具體實施例方式下面參考附圖通過示例性和非限制示例呈現(xiàn)被公開的裝置和方法的實施例的詳細描述。
首先參考圖IA和1B，示出了置放機10和晶圓進給機20。特別是，圖IA示出了置放機10和晶圓進給機20組合的正視圖，而圖IB示出了后視圖。晶圓進給機20被配置用于接納ー個或多個上面設有晶片的晶圓。置放機10被配置用于接納晶片將要被置放于上面的ー個或多個基板。置放機10和晶圓進給機20可操作地連通，使得晶片被從晶圓進給機20轉(zhuǎn)移到置放機10，在那里晶片可被置于基板上。下面詳細描述轉(zhuǎn)移系統(tǒng)?，F(xiàn)在參考圖2-3，示出了置放機10和容置晶圓30的晶圓進給機20。晶圓進給機20包括吸取頭部50，吸取頭部50包括多個心軸52 (如圖7所示)，每個心軸52被配置用于從晶圓30吸取晶片。應理解吸取頭部50可被稱作多心軸吸取頭部，因為其包括多個心軸。此外，每個心軸52可被稱作噴嘴，閥，抽吸裝置或類似裝置。在任何情況下，心軸52可接觸將被吸取的晶片，并且在晶片上制造真空吸引力，使得晶片保持附接到心軸52，以進行移動，這對于本領域內(nèi)技術人員很明顯的。在一個實施例中，晶圓30可在Y-方向上沿Y-導軌70移動，而多心軸吸取頭部50可在X-方向上沿X-導軌60移動。在多心軸吸取頭部50的一個或多個心軸52已經(jīng)從晶 圓吸取晶片之后，多心軸吸取頭部50可沿X-導軌60從晶圓進給機20向置放機10移動到圖3所示位置。在此位置，多心軸吸取頭部50可將晶片轉(zhuǎn)移至傳遞板80 (圖4-7中所示)或直接轉(zhuǎn)移至置放機10的置放頭部(未示出)，如下面描述的。圖4示出了位于從晶圓30吸取晶片的位置的晶圓進給器20和多心軸吸取頭部50的一部分。晶圓進給器20可進ー步包括攝像機40，用于提高吸取頭部50吸取的準確度和精度。攝像機40還可識別好/壞晶片，以保證只有好晶片被吸取頭部50吸取。理想地，由攝像機40執(zhí)行的這些過程與吸取頭部50轉(zhuǎn)移被吸取的晶片同時發(fā)生。應理解晶圓30的Y-導軌70和吸取頭部50的X-導軌60相結合允許吸取頭部50被定位于晶圓30上的任何位置上方。此外，吸取頭部50被示出(在圖7中)具有七個心軸52，用于吸取七個晶片。然而，本發(fā)明并不限制于本實施例并且任何數(shù)目的心軸52被設想。例如，吸取頭部50可包括單一心軸，或可包括比圖中所示的數(shù)目多得多的心軸52?，F(xiàn)在參考圖5，多心軸吸取頭部50被示出為沿X-導軌朝向晶圓30遠側(cè)移動到置放機10。應理解這是圖3所示的多心軸吸取頭部50的位置。吸取頭部50被示出為心軸52向下朝向傳遞板80。傳遞板80可包括多個心軸(未示出)或與吸取頭部50的心軸52的抽吸裝置相結合工作的其它真空或抽吸機構。心軸52可安全且精確地將晶片轉(zhuǎn)移到傳遞板80。應理解每個單獨的被吸取的晶片的轉(zhuǎn)移可同時或單獨發(fā)生。轉(zhuǎn)移后，多心軸吸取頭部50可沿X-導軌60返回晶圓30到吸取另ー組晶片。一旦晶片被傳遞板80接收，傳遞板80可升高晶片到多心軸置放頭部(未示出)能夠接收晶片以將其置放到基板上的位置(未示出)。此被升高的位置在圖6中示出了。因此，傳遞板可關于地面并且在垂直于X-導軌60和Y-導軌70的方向上向上移動。圖7示出了多心軸吸取頭部50可將晶片直接轉(zhuǎn)移到置放機10的多心軸置放頭部(未示出)的過程的另ー實施例。為實現(xiàn)此功能，多心軸吸取頭部50可被配置成繞X-導軌60 (或平行于X-導軌60的軸線)轉(zhuǎn)動，使得心軸52面朝上。在所描述的實施例中，為180度旋轉(zhuǎn)。應理解此轉(zhuǎn)動實現(xiàn)了晶片的“顛倒”，而不用另外轉(zhuǎn)移至內(nèi)插器，否則可能降低可靠性。在此“顛倒”的實施例中，開始晶片可在晶圓30上面朝向。多心軸吸取頭部50可從晶圓30吸取晶片并且沿X-導軌60向下移動。多心軸吸取頭部50可轉(zhuǎn)動180度，使得當轉(zhuǎn)移到置放機10的多心軸置放頭部時焊料被朝向下。應理解這可將傳遞(hand-off)的次數(shù)從四次(如上面關于現(xiàn)有技術描述的)減到“顛倒”應用中的兩次。因此，可消除對單獨的內(nèi)插件部件的需要。此外，應理解多心軸吸取頭部50的轉(zhuǎn)動可與吸取頭部50沿X-導軌60移動同時進行，以便在吸取頭部50到達置放機10時轉(zhuǎn)動已經(jīng)停止?？蛇x地，在使用傳遞板80的情況下，晶片仍可在晶圓30上面朝上開始。多心軸吸取頭部50可從晶圓30吸取晶片并且沿X-導軌60朝向置放機10移動。在這種情況下，晶片仍被面朝上地提供至傳遞板80。同樣，傳遞板80被升高，以將晶片面朝上地提供至多心軸置放頭部，例如在線結合(wire bonding)裝配過程中。應理解傳遞板80升高晶片的位置可以是多心軸吸取頭部50將晶片提供至多心軸置放頭部的精確(或大體精確)位置。因此，在傳遞板80可升高的實施例中，如圖所示，置放機10的多心軸置放頭部可不被配置成豎直移動。然而設想傳遞板80可保持靜止。在本實施例中，置放機10的多心軸置放頭部可被配置成沿垂直于X-導軌60和Y-導軌70的軸線豎直移動，以從傳遞板80取回晶片。 此外，應理解心軸52沿著多心軸吸取頭部50的長度的間距可與多心軸置放頭部的心軸的間距相同(或大體相同)。這可允許“同時吸取”，由此每個晶片可被多心軸置放頭部在ー個行程中同時從多心軸吸取頭部50吸取。還設想晶圓進給機20被集成在置放機10內(nèi)。在本施例中，多心軸吸取頭部50可靜止地安裝在晶圓30上方，并且晶圓30可被安裝成其能夠在X和Y方向上移動。還應理解本實施例設想晶圓可被配置成在X和Y方向上移動，即使晶圓進給機20和置放機10是分開的。同樣，在晶圓進給機20被集成在置放機10內(nèi)的情況下，多心軸吸取頭部50可仍被配置成在X或Y方向或兩者上移動。而且，設想晶圓30可被如圖所示水平地，或豎直地(未示出)呈現(xiàn)。在晶圓30被豎直呈現(xiàn)的情況下，多心軸吸取頭部50可被配置成繞X-導軌60轉(zhuǎn)動90度從而心軸52被定向成面對著豎直定向的晶圓30用于進行吸取。再者，根據(jù)到置放頭部上的轉(zhuǎn)移是“直接”進行還是“顛倒”進行，吸取頭部50可向上轉(zhuǎn)動90度或向下轉(zhuǎn)動90度。還公開了一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機例如置放機10的方法。該方法包括利用多心軸吸取頭部例如吸取頭部50從晶圓例如晶圓30吸取兩個或更多個晶片。多心軸吸取頭部也可以是可轉(zhuǎn)動的。此外，該方法可包括將多心軸吸取頭部從晶圓移動至置放機。在另ー實施例中，該方法可包括在ー個或多個方向上將晶片從第一吸取位置移動到第二吸取位置。該方法可包括將兩個或更多個被吸取的晶片呈現(xiàn)到置放機用于隨后進行置放。此外，該方法可包括在從晶圓吸取晶片之后和將晶片呈現(xiàn)到置放機之前轉(zhuǎn)動多心軸吸取頭部。該方法可還包括繞X-導軌例如X-導軌60轉(zhuǎn)動多心軸吸取頭部。移動多心軸吸取頭部可進一歩沿X-導軌進行。而且，轉(zhuǎn)動多心軸吸取頭部可大致上在移動多心軸吸取頭部期間進行。該方法可進ー步包括將兩個或更多個被吸取的晶片從多心軸吸取頭部轉(zhuǎn)移到傳遞板例如傳遞板80。該方法可還包括將傳遞板從向下的位置升高到向上的位置。實施例的元件被用不定冠詞引入。冠詞意于表示具有一個或多個所述元件。術語“包括”和“具有”以及它們的衍生詞意指包含，因而可以存在除所列出的元件之外的另外的元件。連詞“或”當與至少兩個術語的列表一起使用時，指任何術語或術語的組合。術語“第一”和“第二”用于區(qū)分元件并且不用于表示特殊的順序。雖然本發(fā)明只結合有限數(shù)目的實施例進行描述，但應理解本發(fā)明不被限制于這些公開的實施例。相反，本發(fā)明可以被修改以引入與本發(fā)明的實質(zhì)和范圍相稱的任何數(shù)目的變異、修改、替代或這里沒有描述的等效布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個實施例， 但應理解本發(fā)明的方面可只包括所描述的實施例中的ー些。
權利要求
1.一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，包括 a)利用多心軸吸取頭部從晶圓吸取兩個或更多個晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的； b)將所述多心軸吸取頭部從晶圓移動到置放機；以及 c)將兩個或更多個被吸取的晶片呈現(xiàn)到置放機用于隨后進行置放。
2.根據(jù)權利要求I所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，其中，所述方法還包括 (i)在吸取步驟(a)之后和呈現(xiàn)步驟(c)之前轉(zhuǎn)動所述多心軸吸取頭部。
3.根據(jù)權利要求2所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，還包括繞X-導軌轉(zhuǎn)動所述多心軸吸取頭部，其中，移動步驟b)沿X-導軌進行。
4.根據(jù)權利要求2所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，其中，所述轉(zhuǎn)動步驟(i)大致上在移動步驟(b)期間進行。
5.根據(jù)權利要求I所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，其中，所述呈現(xiàn)步驟(c)還包括 ii)將兩個或更多個被吸取的晶片從多所述軸吸取頭部轉(zhuǎn)移至傳遞板。
6.根據(jù)權利要求5所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，其中，所述轉(zhuǎn)移步驟(ii)還包括 iii)將所述傳遞板從向下的位置升高到向上的位置。
7.一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，包括 包括多個心軸的吸取頭部，每個心軸被配置用于從晶片的晶圓吸取晶片，其中所述多心軸吸取頭部是在至少一個方向上可轉(zhuǎn)動和可移動的。
8.根據(jù)權利要求7所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述至少一個方向是從晶圓到置放機內(nèi)的方向，由此被吸取的晶片可從所述多心軸頭部轉(zhuǎn)移至置放機。
9.根據(jù)權利要求7所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，還包括傳遞板，其被置于置放機內(nèi)，用于置放被多心軸頭部吸取的晶片，所述晶片隨后被置放機移除。
10.根據(jù)權利要求7所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述傳遞板可從向下的位置升高到向上的位置。
11.根據(jù)權利要求7所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述多心軸吸取頭部轉(zhuǎn)動180度。
12.根據(jù)權利要求7所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述多心軸吸取頭部轉(zhuǎn)動90度。
13.一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，包括 a)利用多心軸吸取頭部從設置于置放機內(nèi)的晶圓吸取兩個或更多個晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的并且所述晶圓是可移動的；以及 b)將兩個或更多個被吸取的晶片呈現(xiàn)到置放機用于隨后進行置放。
14.根據(jù)權利要求13所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，其中，所述吸取步驟Ca)還包括 i)在一個或多個方向上將晶片從第一吸取位置移動到第二吸取位置。
15.根據(jù)權利要求13所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的方法，其中，所述呈現(xiàn)步驟(b)還包括ii)轉(zhuǎn)動所述多心軸吸取頭部。
16.一種將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，包括 包括多個心軸的吸取頭部，每個心軸被配置用于從晶片的晶圓吸取晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的并且所述晶片的晶圓是在至少一個方向上可移動的。
17.根據(jù)權利要求16所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述至少一個方向是沿X-軸線。
18.根據(jù)權利要求16所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述至少一個方向是沿Y-軸線。
19.根據(jù)權利要求16所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述多心軸吸取頭部轉(zhuǎn)動180度。
20.根據(jù)權利要求16所述的將晶片從晶圓轉(zhuǎn)移至置放機的裝置，其中，所述多心軸吸取頭部轉(zhuǎn)動90度。
全文摘要
這里公開了一種從晶圓轉(zhuǎn)移晶片的方法，包括利用多心軸吸取頭部從晶圓吸取兩個或多個晶片，其中所述多心軸吸取頭部是可轉(zhuǎn)動的。本方法還包括將所述多心軸吸取頭部從晶圓進給器移動到置放機，和將兩個或多個被吸取的晶片呈現(xiàn)到置放機用于隨后進行置放。這里還公開了一種從晶圓轉(zhuǎn)移晶片的裝置，包括帶有多個心軸的吸取頭部。每個心軸被配置用于從晶片的晶圓吸取晶片。所述多心軸吸取頭部是在至少一個方向上可轉(zhuǎn)動和可移動的。
文檔編號H01L21/68GK102844855SQ201180007422
公開日2012年12月26日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權日2010年1月28日
發(fā)明者S·M·亞當斯, K·A·吉斯克斯 申請人:Ui控股公司