结合头组件，其包括结合工具，所述结合工具被构造成将多个半导体元件结合到基板；和 校准工具，其包括接触部分，所述接触部分被构造成定位在结合工具和支撑结构之间，其中，所述接触部分被构造成在校准操作中同时被结合工具和支撑结构中的每个接触。
2.如权利要求1所述的结合机，还包括独立于结合头组件的运动系统，运动系统携带校准工具。
3.如权利要求2所述的结合机，其中，运动系统被构造成将校准工具沿着结合机的X轴和I轴中的每个轴线移动。
4.如权利要求2所述的结合机，其中，运动系统被构造成携带结合机的光学组件。
5.如权利要求1所述的结合机，其中，校准工具的接触部分包括两个彼此相对的接触部分，每个接触部分限定相应球面。
6.如权利要求1所述的结合机，其中，校准工具包括梁部，所述梁部沿z轴方向具有顺应性，并且构造成支撑校准工具的接触部分。
7.如权利要求1所述的结合机，其中，结合头组件被构造成沿结合机的I轴、z轴和绕Θ轴运动。
8.如权利要求1所述的结合机，其中，支撑结构沿结合机的X轴移动。
9.如权利要求1所述的结合机，其中，校准工具的接触部分被构造成接触支撑结构的多个结合部位，以便为所述多个结合部位中的每个确定z轴位置数据。
10.如权利要求9所述的结合机，其中，所述多个结合部位中的每个的z轴位置数据包括所述多个结合部位中的各结合部位中的多个位置的z轴高度值。
11.如权利要求10所述的结合机，还包括计算机系统，其被构造成接收z轴位置数据，并且确定所述多个结合部位中的每个的z轴位置数据是否满足预定标准。
12.如权利要求11所述的结合机，其中，计算机系统通过确定对于所述多个结合部位中的每个而言是否每个z轴高度值位于针对彼此的预定公差内来判断所述多个结合部位中的每个的z轴位置数据是否满足预定标准。
13.如权利要求11所述的结合机，其中，计算机系统利用软件使用所述多个结合部位中的每个的相应z轴高度值为所述多个结合部位中的每个产生最佳拟合平面。
14.如权利要求13所述的结合机，其中，计算机系统通过确定是否每个最佳拟合平面落入许用标准范围内而判断所述多个结合部位中的每个z轴位置数据是否满足预定标准。
15.如权利要求14所述的结合机，其中，所述许用标准范围通过一或多个斜度值确定。
16.如权利要求11所述的结合机，其中，如果计算机系统判断出所述多个结合部位中的至少一个的z轴位置数据不满足预定标准，则对结合工具和支撑结构中的至少一个执行调节。
17.如权利要求16所述的结合机，其中，所述调节包括改变结合工具的接触部分的定向。
18.如权利要求17所述的结合机，其中，结合工具的接触部分的定向通过下述方式被调节:释放结合工具的调节机构，改变结合工具接触部分的定向，然后重新锁定调节机构。
19.如权利要求1所述的结合机，其中，结合机为热压结合机。
20.如权利要求1所述的结合机，还包括助焊剂站，其被构造成在多个半导体元件中的每个被结合到基板之前向多个半导体元件中的每个的焊料触点提供助焊材料。
21.如权利要求20所述的结合机，其中，结合工具的接触部分被构造成接触助焊剂站的接触区域的多个X轴和I轴向位置，以便确定关于接触区域的z轴位置数据。
22.如权利要求21所述的结合机，其中，关于接触区域的z轴位置数据包括接触区域的多个X轴和I轴向位置处的z轴高度值。
23.如权利要求22所述的结合机，还包括计算机系统，其被构造成接收关于接触区域的z轴位置数据，并且确定关于接触区域的z轴位置数据是否满足预定标准。
24.如权利要求1所述的结合机，其中，校准工具的接触部分被结合工具移动，并通过结合工具的移动被带到与支撑结构接触。
25.一种用于确定结合工具与结合机的支撑结构之间平行度级别的方法，所述方法包括下述步骤: (a)将校准工具的接触部分定位在结合工具和支撑结构之间； (b)降低结合工具以带动校准工具的接触部分到达支撑结构的结合部位中的接触位置，在此校准工具的接触部分同时与结合工具和接触位置接触；和 (C)在结合工具和支撑结构中的每个与校准工具的接触部分接触的状态下，确定接触位置的z轴高度值。
26.如权利要求25所述的方法，其中，步骤(a)包括利用独立于结合头组件的运动系统将校准工具的接触部分定位在结合工具和支撑结构之间，运动系统携带着校准工具。
27.如权利要求26所述的方法，其中，运动系统被构造成将校准工具沿着结合机的X轴和y轴中的每个移动。
28.如权利要求25所述的方法，其中，校准工具的接触部分包括两个彼此相对的分别限定出相应球面的接触部分，在校准操作中这两个彼此相对的接触部分中的每个被结合工具和支撑结构中的一个接触。
29.如权利要求25所述的方法，其中，校准工具包括梁部，所述梁部沿着z轴具有顺应性，携带着校准工具的接触部分。
30.如权利要求25所述的方法，其中，对于结合部位中的多个接触位置中的每个，反复执行每个步骤(b)和(C)，藉此为多个接触位置中的每个确定z轴高度值。
31.如权利要求30所述的方法，其中，多个接触位置中的每个的z轴高度值集中包含在结合部位的z轴位置数据中，所述方法还包括下述步骤:利用计算机系统确定结合部位的z轴位置数据是否满足预定标准。
32.如权利要求31所述的方法，其中，计算机系统通过确定每个z轴高度值是否位于针对彼此的预定公差内来判断结合部位的z轴位置数据是否满足预定标准。
33.如权利要求31所述的方法，其中，计算机系统使用软件利用结合部位的z轴位置数据产生用于结合部位的最佳拟合平面。
34.如权利要求33所述的方法，其中，计算机系统通过确定最佳拟合平面是否落入许用标准范围内而判断结合部位的z轴位置数据是否满足预定标准。
35.如权利要求34所述的方法，其中，许用标准范围通过一或多个斜度值定义。
36.如权利要求31所述的方法，还包括下述步骤:如果计算机系统判断出z轴位置数据不满足预定标准，则调节结合工具和支撑结构中的至少一个。
37.如权利要求36所述的方法，其中，调节步骤包括改变结合工具的接触部分的定向。
38.如权利要求37所述的方法，其中，结合工具的接触部分的定向通过下述方式改变:释放结合工具的调节机构，改变结合工具接触部分定向，然后重新锁定调节机构。
39.如权利要求25所述的方法，其中，对于支撑结构的多个结合部位中的每个中的多个接触位置中的每个，反复执行每个步骤(b)和(C)，藉此确定多个结合部位中的每个中的多个接触位置中的每个的Z轴高度值。
40.如权利要求39所述的方法，其中，多个接触位置中的每个的z轴高度值被集中包含于所述多个结合部位中的各结合部位的z轴位置数据中，所述方法还包括下述步骤:利用计算机系统确定每个结合部位的z轴位置数据是否满足预定标准。
41.如权利要求40所述的方法，还包括下述步骤:如果计算机系统判断出结合部位中的至少一个的z轴位置数据不满足预定标准，则调节结合工具和支撑结构中的至少一个。
42.如权利要求41所述的方法，其中，调节步骤包括改变结合工具的接触部分的定向。
43.一种确定结合工具的接触部分与结合机的助焊剂站的接触区域之间平行度级别的方法，所述方法包括下述步骤: (a)将校准工具的接触部分定位在结合工具和助焊剂站的接触区域之间； (b)降低结合工具以带动校准工具的接触部分到达助焊剂站的接触区域中的接触位置，在此校准工具的接触部分同时与结合工具的接触部分和助焊剂站的接触区域中的接触位置接触；和 (C)在结合工具的接触部分和助焊剂站的接触区域中的每个与校准工具的接触部分接触的状态下，确定助焊剂站的接触区域中的接触位置的z轴高度值。
44.如权利要求43所述的方法，其中，对于助焊剂站的接触区域中的多个接触位置中的每个，重复执行步骤(b)和(C)，藉此确定助焊剂站的接触区域中的多个接触位置中的每个的z轴高度值。
45.如权利要求44所述的方法，其中，助焊剂站的接触区域中的多个接触位置中的每个的z轴高度值被集中包含于助焊剂站的接触区域的z轴位置数据中，所述方法还包括下述步骤:利用计算机系统确定助焊剂站的接触区域的z轴位置数据是否满足预定标准。
【专利摘要】一种结合机用于结合半导体元件，所述结合机包括：支撑结构，其被构造成支撑基板；结合头组件，其包括结合工具，所述结合工具被构造成将多个半导体元件结合到基板；和校准工具，其包括构造成被定位在结合工具和支撑结构之间的接触部分，所述接触部分被构造成在校准操作期间同时被结合工具和支撑结构中的每个接触。
【IPC分类】H01L21-60, H01L21-68
【公开号】CN104701198
【申请号】CN201410725379
【发明人】M·P·施密特-兰, M·B·瓦塞尔曼, C·W·布朗
【申请人】库利克和索夫工业公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月3日
【公告号】US9136243, US20150155254