专利名称：芯片传送方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及装配包含其上安装有至少一个电子器件的电路的电子产品的系统和方法。本发明尤其涉及一种把器件从载体介质转移到电路上并连接器件到电路的系统和方法。
在此说明书中使用的术语“器件”将包括从晶片分开来的芯片，封装的集成电路，电子元件等。使用的术语“电路”将包括基体，其或为柔性或为刚性，其上设置有导电引线和/或轨迹和/或有源和/或无源电子部件。
现有技术的装配电子产品的系统和方法包括人工或半人工的从晶片或其他表现形式上拾取器件的步骤；沿着复杂的路径传送器件；和在电路选定的位置处放置和连接器件。这种方法对大的生产流水线而言太缓慢而且太笨重，通常只用在实验状态下。拾取和放置设备也已知包括起重机架，光学或可视的引导系统和用来从晶片或其他表现形式上拾取器件的机器手，把器件传送到电路上指定的位置并在那里放置和连接它。这些系统使用的方法对于相对便宜的需要大体积的产品(如射频RF应答器接头)的大批量生产流水线而言也太慢。第三种复杂系统包括旋转台架或所谓的晶片射手能处理所需的体积和生产速率。但是，由准备工作、给这种类型的设备提供并显示器件和电路所带来的成本使每个RF应答器接头的成本明显提高。
因而，本发明的目的是提供一种传送器件到电路上的新系统和方法，申请人认为可使前述缺点至少被减轻。
根据本发明提供一种系统用来把器件传送到电路上，系统包括安装用来沿线性传送轨道往复运动的器件传送工具；用来提供要传送的器件的和要接收该器件的电路沿轨道排列成线的供给装置；使该工具沿轨道移动把器件传送到电路上的控制装置。
供给装置可包括用来依次提供从器件载体承载的大量器件中选定的一个器件和从电路载体承载的大量电路中选定的一个电路组成的组合使之沿轨道排列的装置。供给装置还可包括驱动器件载体的驱动装置；电路载体的驱动装置；和与控制装置连接的在组合与轨道线性一致时用来感测的光学探测装置；响应于光学探测装置的信号使工具把组合中的器件移向组合中的电路的控制装置。
器件载体可包括包含大量独立或分立的器件的盒或箱盒。在另一实施例中器件可被安装或承载在平面型载体上。这种载体包括引线框架或带。在另一实施例中芯片的晶片被切割下来并在可拉长的薄膜上被拉长，例如以商标Nitto出售的膜。薄膜可安装在框架上并且框架可在垂直于轨道的平面内操作，以使薄膜上的芯片中选定的一个芯片与轨道一致。
电路载体可包括用来提供电路使之沿轨道排列的传送机系统。电路可以以连续网络或软带形式提供。一个或多个平行的。纵向延伸的行的电路可在网络上提供。每个电路可有至少一个由其间的电触点确定的放置位置来接收器件。在一些例子中网络可在卷轴上提供并从卷轴引出。
光学探测装置可包括图形识别装置用来确定组合中的器件的触点准确与组合中的电路的触点保持精细对中。
器件传送工具可包括一个或多个探针用来沿轨道转让和传送器件。
而且在本发明的范围内包括一种传送器件到电路的方法，该方法包括步骤提供一种适合于沿线性传送轨道以往复方式运动的器件传送工具；提供要传送的器件和要接收器件的电路沿轨道成线；使该工具沿轨道移动把器件传送到电路上。
这种方法可包括连接器件与电路电接触的步骤。
而且根据该方法从大量器件中选定的一个器件和从大量电路中选定的一个电路组成的组合可自动的且依次沿轨道线性排列并且可使传送工具自动的把每个组合中的器件传送到该组合中的电路上。
本发明现仅通过举例方式参考附图进一步描述，其中
图1是根据本发明的用来传送器件到电路的系统的侧视图；和图2是系统的俯视图。
根据本发明在图1和2中把用来传送器件到下面的电路的系统标为10。系统尤其用来传送裸露芯片或封装集成电路到包括一个天线的柔性电路上以形成射频(RF)应答器。
首先参考图1，从晶片(未示出)切下的每个都包括各自的射频应答器的电路(未示出)和电触点13的射频应答器的芯片12.1到12.5位于一个诸如Nitto带14的拉长载体膜上。带14放置在框架16中。框架在Z方向是静止的，而在X和Y方向可由系统来操作，这一点下面将叙述。
在一个连续的网络(web)20或基体上沿3到8行的22.1到22.3(示于图2)提供了射频应答器的电路18.1到18.n。基体是柔性的并且每个电路包括预先用导电墨水以丝网印刷方法印刷在网络或基体上的各个射频应答器的天线25.1到25.2。在基体上提供天线的其它已知方法包括芯片切割和传送金属箔到基体(衬底)的步骤，此外还有在基体上蚀刻天线。
每个电路18.1到18.n都有各自的由天线上的电接触区域24限定的必须与芯片的电触点13接触且连接到该电触点13的放置位置。网络20由系统的传送机床支撑，其可沿Y方向准确移动。
系统进一步包括在控制器27的控制下沿Z方向以往复方式沿线性轨道移动的器件传送工具26。工具包括大量探针28来沿轨道转让和传送选定的芯片。
在图2中示出了网络20上中心线分别为22.1到22.3的三行电路；带有独立的在Nitto带上拉长(如前所述)的芯片12.1到12.3的三个框架16.1到16.3放置在网络上面；且三个器件传送工具26.1到26.3分别把框架16.1到16.3上的选定的芯片12.1到12.n的每一个传送到行22.1到22.3的各个电路上。这三个系统的操作是相同的。
参考两个图，每个器件传送工具26由控制器27经适当的驱动装置29应用第一光学或可视的探测系统31来自动校直从而其同相关的中心线22.1到22.3通过一行中的电路上的接触区域24限定的放置位置保持线性一致而且在传送工具26的下行冲程底端，探针28的底端与接触区域24很靠近能够使探针推动并传送芯片到接触区域24上。
在每个框架16.1到16.3的Nitto带14上的芯片12.1到12.n依次沿X和Y方向由控制器27经框架驱动装置33应用第二光学探测系统34与相关的轨道成为线性一致。第二光学探测系统34也用来控制器件传送工具26的向下移动的时序。
在一个实施例中网络20沿Y方向以步进方式移动。移动的时序与器件传送工具26沿Z方向的移动同步。天线的放置位置24由包括图形识别装置的第三光学探测系统36(示于图2)感测，使控制器27引起驱动装置37准确校直接触区域24与器件触点13。
这样参考图1，在使用中框架16由驱动装置33操作从而芯片12.1到12.5中的芯片12.1与轨道线性一致放置。在电路18.1上的接触区域24限定的放置位置也由驱动装置37驱动与轨道成为线性一致。使器件传送工具26向下移动压低或穿透带14，从而把芯片12.1强制从带14放置到放置位置。原来引入的粘结剂应用来把芯片12.1与电路18.1粘结起来，其中的触点13与接触区域24电接触。粘结剂可以是可再熔化的易熔材料，导电环氧树脂，双面胶带或任何一种合适的粘结剂。
一旦针在向上的方向清除了带14，网络20如前所述进一步移动使下一个电路18.2与轨道成为线性一致，框架16被操作使芯片12.1到12.5中的下一个芯片与轨道线性一致且芯片传送工具26再次向下移动，把下一个芯片12.2与下一个电路18.2以如前所述的同样的方式固定在一起根据本发明的方法的最后一步各个射频应答器从网络分隔开并与另一个分开。
应理解根据本发明的系统和方法其细节在不脱离随后的权利要求的精神和范围内可有各种变化。
权利要求
1．一种用于把器件传送到电路上的系统，该系统包括安装用来沿线性传送轨道往复运动的器件传送工具；用来将待传送的器件和待接收该器件的电路提供到与轨道成线的供给装置；使该工具沿轨道移动把器件传送到电路上的控制装置。
2．根据权利要求1的系统，其中供给装置包括用来依次将从器件载体承载的多个器件中选定的一个器件和从电路载体承载的多个电路中选定的一个电路组成的组合提供到之沿轨道排列的装置。
3．根据权利要求2的系统，其中供给装置包括器件载体的驱动装置；电路载体的驱动装置；和与控制装置连接的在一个组合与轨道线性一致时用来检测的光学探测装置，控制装置响应光学探测装置的信号使工具把组合中的器件传送到组合中的电路上。
4．根据权利要求3的系统，其中光学探测装置包括图形识别装置，用来确定组合中的器件的电触点准确与组合中的电路的电触点保持对正。
5．根据权利要求1-4中的任一个的系统，其中器件传送工具包括一个或多个探针，用来沿轨道越过或传送器件。
6．一种传送器件到电路的方法，该方法包括步骤提供一种适合于沿线性传送轨道以往复方式运动的器件传送工具；提供要传送的器件的和提供要沿轨道线接收器件的电路；使该工具沿轨道移动把器件传送到电路上。
7．根据权利要求6的方法，其中还包括把器件与电路电接触的固定步骤。
8．根据权利要求6或7的方法，其中从许多器件中选定的一个器件和从许多电路中选定的一个电路组成的组合自动的且依次沿轨道排列并且其中使传送工具自动的把每个组合中的器件传送到该组合中的电路上。
全文摘要
一种将器件12.1到12.5传送到电路18.1,18.2的系统。该系统包括安装用来沿线性轨道往复运动的器件传送工具26。系统还包括光学控制的驱动设备31,27,23,用来依次与轨道线性一致地提供器件12.1到12.5之一,和光学控制的驱动设备32,27,37,用来依次与轨道线性一致地提供要接收器件的电路18.1,18.2之一。控制器27使器件传送工具26往复地沿轨道移动以把器件沿轨道传送到沿轨道的电路上。传送器件到电路的方法也做了描述并被保护。
文档编号H05K13/04GK1233932SQ9910731
公开日1999年11月3日 申请日期1999年3月26日 优先权日1998年3月27日
发明者约翰·达维克·科鲁格, 迈克尔·克鲁克 申请人:超传感器(私有)有限公司