专利名称：从晶圆转移晶片的方法和装置的制作方法
技术领域：
本公开大致涉及封装中的印刷电路板，半导体封装，和/或系统的制造。更具体地，本公开涉及半导体部件(通常称为“晶片”或“芯片”)从晶圆到基板的转移。
背景技术：
在半导体电子装配领域，切割的晶圆典型地被提供在粘性膜上，粘性膜被保持于通常称为“晶圆框架”的金属环中，晶片表面朝上。这些膜是可拉伸的，以在从晶圆上移除之前分离切割的晶片。晶片从晶圆到基板的转移通常包括晶圆进给机和置放机。标准的晶圆进给机包括单一心轴吸取头部，利用真空或抽吸エ艺从晶圆上吸取晶片。晶片可被置放到将晶片从晶圆进给机携帯至置放机的梭板或其它转送机构上。当梭板被定向在与晶圆不同的平面上时，晶片可被单一心轴吸取头部转动。例如，晶圆可被竖直定向(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)。梭板再将晶片供给至置放机的単一或多心轴置放头部。有时必须将晶片“颠倒” 180度，使晶片面朝与从单一心轴吸取头部到梭板的“直接”传递而提供的相反的方向。已知的晶圆进给机通过在单一心轴吸取头部和梭板之间提供内插件部件而实现此颠倒。此内插件部件被配置用于以与梭板直接从单一心轴吸取头部接收晶片的方向相反的“颠倒”的方向从单一心轴吸取头部接收晶片。当梭板被定向在与晶圆不同的平面上时，这通过以类似于上述的方式转动单一心轴吸取头部而实现。因此，在典型的“直接”转移过程中，从晶圆到置放机有三次传递(I)从晶圆到单一心轴吸取头部；(2)从单一心轴吸取头部到梭板；和(3)从梭板到置放机的单ー或多心轴置放头部。同样，在需要“颠倒”的典型的转移过程中，从晶圆到置放机有四次传递(1)从晶圆到单一心轴吸取头部；(2)从单一心轴吸取头部到内插器；(3)从内插器到梭板；和
(4)从梭板到置放机的単一或多心轴置放头部。置放机的多心轴置放头部可随后将被吸取的晶片置放到基板。还已知将晶圆进给机和置放机集成为单ー的吸取和置放机。在这种情况下，单ー心轴吸取头部从晶圆吸取晶片。单一心轴吸取头部被配置成转动180度并且直接将面朝下的“颠倒”的晶片呈现到单一心轴置放头部。在此机器中的晶圆通常被配置成在X和Y方向上移动，允许单一心轴吸取头部在吸取过程中保持静止。这些集成的吸取和置放机包括从晶圆到直放头部的两次传递(I)从晶圆到单一心轴吸取头部；和(2)从单一心轴吸取头部到单一心轴置放头部。单一心轴置放头部可随后将被吸取的晶片置放到基板。
多次晶片传递使过程不可靠，特别是在晶片较小的情况下。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过程的输出量。因此，具有最少的传递次数并且保持置放速度的将晶片从晶圆转移至基板的方法和装置在本领域内将受到欢迎。
发明内容
根据ー个方面，一种将晶片从晶圆转移至置放机的方法包括a)利用多心轴吸取头部从晶圆吸取两个或更多个晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的山)将所述多心轴吸取头部从晶圆移动到置放机；和c)将两个或更多个被吸取的晶片呈现到置放机用于随后进行置放。根据另一方面，一种将晶片从晶圆转移至置放机的装置包括包括多个心轴的吸取头部，每个心轴被配置用于从晶片的晶圆吸取晶片，其中所述多心轴吸取头部是在至少ー个方向上可转动和可移动的。 根据另一方面，一种将晶片从晶圆转移至置放机的方法包括a)利用多心轴吸取头部从设置于置放机内的晶圆吸取两个或更多个晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的并且所述晶圆是可移动的；以及b)将两个或更多个被吸取的晶片呈现到置放机用于随后进行置放。根据又另一方面，一种将晶片从晶圆转移至置放机的装置包括包括多个心轴的吸取头部，每个心轴被配置用于从晶片的晶圆吸取晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的并且所述晶片的晶圆是在至少ー个方向上可移动的。
图IA描述了根据ー个实施例的晶圆进给机和置放机的正面透视图。图IB描述了根据ー个实施例的图IA的晶圆进给机和置放机的后面透视图。图2描述了根据ー个实施例的图IA的晶圆进给机和置放机的俯视截面图，晶圆进给机的多心轴吸取头部位于从晶圆吸取晶片的位置。图3描述了根据ー个实施例的图1-2的晶圆进给机和置放机的俯视截面图，晶圆进给机的多心轴吸取头部位于将晶片放置于传递板上用于随后呈现到置放机的位置。图4描述了根据ー个实施例的图1-3的晶圆进给机的一部分的透视图，多心轴吸取头部位于从晶圆吸取晶片的位置。图5描述了根据ー个实施例的图1-4的晶圆进给机的一部分的透视图，多心轴吸取头部位于将晶片放置于传递板上用于随后呈现到置放机的位置。图6描述了根据ー个实施例的图1-5的晶圆进给机的一部分的透视图，传递板位于将晶片呈现到置放机的位置。图7描述了根据ー个实施例的图1-6的晶圆进给机的一部分的透视图，多心轴吸取头部位于被转动以将晶片转移到置放机的位置。
具体实施例方式下面參考附图通过示例性和非限制示例呈现被公开的装置和方法的实施例的详细描述。
首先參考图IA和1B，示出了置放机10和晶圆进给机20。特别是，图IA示出了置放机10和晶圆进给机20组合的正视图，而图IB示出了后视图。晶圆进给机20被配置用于接纳ー个或多个上面设有晶片的晶圆。置放机10被配置用于接纳晶片将要被置放于上面的ー个或多个基板。置放机10和晶圆进给机20可操作地连通，使得晶片被从晶圆进给机20转移到置放机10，在那里晶片可被置于基板上。下面详细描述转移系统。现在參考图2-3，示出了置放机10和容置晶圆30的晶圆进给机20。晶圆进给机20包括吸取头部50，吸取头部50包括多个心轴52 (如图7所示)，每个心轴52被配置用于从晶圆30吸取晶片。应理解吸取头部50可被称作多心轴吸取头部，因为其包括多个心轴。此外，每个心轴52可被称作喷嘴，阀，抽吸装置或类似装置。在任何情况下，心轴52可接触将被吸取的晶片，并且在晶片上制造真空吸引力，使得晶片保持附接到心轴52，以进行移动，这对于本领域内技术人员很明显的。在一个实施例中，晶圆30可在Y-方向上沿Y-导轨70移动，而多心轴吸取头部50可在X-方向上沿X-导轨60移动。在多心轴吸取头部50的一个或多个心轴52已经从晶 圆吸取晶片之后，多心轴吸取头部50可沿X-导轨60从晶圆进给机20向置放机10移动到图3所示位置。在此位置，多心轴吸取头部50可将晶片转移至传递板80 (图4-7中所示)或直接转移至置放机10的置放头部(未示出)，如下面描述的。图4示出了位于从晶圆30吸取晶片的位置的晶圆进给器20和多心轴吸取头部50的一部分。晶圆进给器20可进ー步包括摄像机40，用于提高吸取头部50吸取的准确度和精度。摄像机40还可识别好/坏晶片，以保证只有好晶片被吸取头部50吸取。理想地，由摄像机40执行的这些过程与吸取头部50转移被吸取的晶片同时发生。应理解晶圆30的Y-导轨70和吸取头部50的X-导轨60相结合允许吸取头部50被定位于晶圆30上的任何位置上方。此外，吸取头部50被示出(在图7中)具有七个心轴52，用于吸取七个晶片。然而，本发明并不限制于本实施例并且任何数目的心轴52被设想。例如，吸取头部50可包括单一心轴，或可包括比图中所示的数目多得多的心轴52。现在參考图5，多心轴吸取头部50被示出为沿X-导轨朝向晶圆30远侧移动到置放机10。应理解这是图3所示的多心轴吸取头部50的位置。吸取头部50被示出为心轴52向下朝向传递板80。传递板80可包括多个心轴(未示出)或与吸取头部50的心轴52的抽吸装置相结合工作的其它真空或抽吸机构。心轴52可安全且精确地将晶片转移到传递板80。应理解每个单独的被吸取的晶片的转移可同时或单独发生。转移后，多心轴吸取头部50可沿X-导轨60返回晶圆30到吸取另ー组晶片。一旦晶片被传递板80接收，传递板80可升高晶片到多心轴置放头部(未示出)能够接收晶片以将其置放到基板上的位置(未示出)。此被升高的位置在图6中示出了。因此，传递板可关于地面并且在垂直于X-导轨60和Y-导轨70的方向上向上移动。图7示出了多心轴吸取头部50可将晶片直接转移到置放机10的多心轴置放头部(未示出)的过程的另ー实施例。为实现此功能，多心轴吸取头部50可被配置成绕X-导轨60 (或平行于X-导轨60的轴线)转动，使得心轴52面朝上。在所描述的实施例中，为180度旋转。应理解此转动实现了晶片的“颠倒”，而不用另外转移至内插器，否则可能降低可靠性。在此“颠倒”的实施例中，开始晶片可在晶圆30上面朝向。多心轴吸取头部50可从晶圆30吸取晶片并且沿X-导轨60向下移动。多心轴吸取头部50可转动180度，使得当转移到置放机10的多心轴置放头部时焊料被朝向下。应理解这可将传递(hand-off)的次数从四次(如上面关于现有技术描述的)减到“颠倒”应用中的两次。因此，可消除对单独的内插件部件的需要。此外，应理解多心轴吸取头部50的转动可与吸取头部50沿X-导轨60移动同时进行，以便在吸取头部50到达置放机10时转动已经停止。可选地，在使用传递板80的情况下，晶片仍可在晶圆30上面朝上开始。多心轴吸取头部50可从晶圆30吸取晶片并且沿X-导轨60朝向置放机10移动。在这种情况下，晶片仍被面朝上地提供至传递板80。同样，传递板80被升高，以将晶片面朝上地提供至多心轴置放头部，例如在线结合(wire bonding)装配过程中。应理解传递板80升高晶片的位置可以是多心轴吸取头部50将晶片提供至多心轴置放头部的精确(或大体精确)位置。因此，在传递板80可升高的实施例中，如图所示，置放机10的多心轴置放头部可不被配置成竖直移动。然而设想传递板80可保持静止。在本实施例中，置放机10的多心轴置放头部可被配置成沿垂直于X-导轨60和Y-导轨70的轴线竖直移动，以从传递板80取回晶片。 此外，应理解心轴52沿着多心轴吸取头部50的长度的间距可与多心轴置放头部的心轴的间距相同(或大体相同)。这可允许“同时吸取”，由此每个晶片可被多心轴置放头部在ー个行程中同时从多心轴吸取头部50吸取。还设想晶圆进给机20被集成在置放机10内。在本施例中，多心轴吸取头部50可静止地安装在晶圆30上方，并且晶圆30可被安装成其能够在X和Y方向上移动。还应理解本实施例设想晶圆可被配置成在X和Y方向上移动，即使晶圆进给机20和置放机10是分开的。同样，在晶圆进给机20被集成在置放机10内的情况下，多心轴吸取头部50可仍被配置成在X或Y方向或两者上移动。而且，设想晶圆30可被如图所示水平地，或竖直地(未示出)呈现。在晶圆30被竖直呈现的情况下，多心轴吸取头部50可被配置成绕X-导轨60转动90度从而心轴52被定向成面对着竖直定向的晶圆30用于进行吸取。再者，根据到置放头部上的转移是“直接”进行还是“颠倒”进行，吸取头部50可向上转动90度或向下转动90度。还公开了一种将晶片从晶圆转移至置放机例如置放机10的方法。该方法包括利用多心轴吸取头部例如吸取头部50从晶圆例如晶圆30吸取两个或更多个晶片。多心轴吸取头部也可以是可转动的。此外，该方法可包括将多心轴吸取头部从晶圆移动至置放机。在另ー实施例中，该方法可包括在ー个或多个方向上将晶片从第一吸取位置移动到第二吸取位置。该方法可包括将两个或更多个被吸取的晶片呈现到置放机用于随后进行置放。此外，该方法可包括在从晶圆吸取晶片之后和将晶片呈现到置放机之前转动多心轴吸取头部。该方法可还包括绕X-导轨例如X-导轨60转动多心轴吸取头部。移动多心轴吸取头部可进一歩沿X-导轨进行。而且，转动多心轴吸取头部可大致上在移动多心轴吸取头部期间进行。该方法可进ー步包括将两个或更多个被吸取的晶片从多心轴吸取头部转移到传递板例如传递板80。该方法可还包括将传递板从向下的位置升高到向上的位置。实施例的元件被用不定冠词引入。冠词意于表示具有一个或多个所述元件。术语“包括”和“具有”以及它们的衍生词意指包含，因而可以存在除所列出的元件之外的另外的元件。连词“或”当与至少两个术语的列表一起使用时，指任何术语或术语的组合。术语“第一”和“第二”用于区分元件并且不用于表示特殊的顺序。虽然本发明只结合有限数目的实施例进行描述，但应理解本发明不被限制于这些公开的实施例。相反，本发明可以被修改以引入与本发明的实质和范围相称的任何数目的变异、修改、替代或这里没有描述的等效布置。另外，虽然已经描述了本发明的多个实施例， 但应理解本发明的方面可只包括所描述的实施例中的ー些。
权利要求
1.一种将晶片从晶圆转移至置放机的方法，包括 a)利用多心轴吸取头部从晶圆吸取两个或更多个晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的； b)将所述多心轴吸取头部从晶圆移动到置放机；以及 c)将两个或更多个被吸取的晶片呈现到置放机用于随后进行置放。
2.根据权利要求I所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，其中，所述方法还包括 (i)在吸取步骤(a)之后和呈现步骤(c)之前转动所述多心轴吸取头部。
3.根据权利要求2所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，还包括绕X-导轨转动所述多心轴吸取头部，其中，移动步骤b)沿X-导轨进行。
4.根据权利要求2所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，其中，所述转动步骤(i)大致上在移动步骤(b)期间进行。
5.根据权利要求I所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，其中，所述呈现步骤(c)还包括 ii)将两个或更多个被吸取的晶片从多所述轴吸取头部转移至传递板。
6.根据权利要求5所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，其中，所述转移步骤(ii)还包括 iii)将所述传递板从向下的位置升高到向上的位置。
7.一种将晶片从晶圆转移至置放机的装置，包括 包括多个心轴的吸取头部，每个心轴被配置用于从晶片的晶圆吸取晶片，其中所述多心轴吸取头部是在至少一个方向上可转动和可移动的。
8.根据权利要求7所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述至少一个方向是从晶圆到置放机内的方向，由此被吸取的晶片可从所述多心轴头部转移至置放机。
9.根据权利要求7所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，还包括传递板，其被置于置放机内，用于置放被多心轴头部吸取的晶片，所述晶片随后被置放机移除。
10.根据权利要求7所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述传递板可从向下的位置升高到向上的位置。
11.根据权利要求7所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述多心轴吸取头部转动180度。
12.根据权利要求7所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述多心轴吸取头部转动90度。
13.一种将晶片从晶圆转移至置放机的方法，包括 a)利用多心轴吸取头部从设置于置放机内的晶圆吸取两个或更多个晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的并且所述晶圆是可移动的；以及 b)将两个或更多个被吸取的晶片呈现到置放机用于随后进行置放。
14.根据权利要求13所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，其中，所述吸取步骤Ca)还包括 i)在一个或多个方向上将晶片从第一吸取位置移动到第二吸取位置。
15.根据权利要求13所述的将晶片从晶圆转移至置放机的方法，其中，所述呈现步骤(b)还包括ii)转动所述多心轴吸取头部。
16.一种将晶片从晶圆转移至置放机的装置，包括 包括多个心轴的吸取头部，每个心轴被配置用于从晶片的晶圆吸取晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的并且所述晶片的晶圆是在至少一个方向上可移动的。
17.根据权利要求16所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述至少一个方向是沿X-轴线。
18.根据权利要求16所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述至少一个方向是沿Y-轴线。
19.根据权利要求16所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述多心轴吸取头部转动180度。
20.根据权利要求16所述的将晶片从晶圆转移至置放机的装置，其中，所述多心轴吸取头部转动90度。
全文摘要
这里公开了一种从晶圆转移晶片的方法，包括利用多心轴吸取头部从晶圆吸取两个或多个晶片，其中所述多心轴吸取头部是可转动的。本方法还包括将所述多心轴吸取头部从晶圆进给器移动到置放机，和将两个或多个被吸取的晶片呈现到置放机用于随后进行置放。这里还公开了一种从晶圆转移晶片的装置，包括带有多个心轴的吸取头部。每个心轴被配置用于从晶片的晶圆吸取晶片。所述多心轴吸取头部是在至少一个方向上可转动和可移动的。
文档编号H01L21/68GK102844855SQ201180007422
公开日2012年12月26日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月28日
发明者S·M·亚当斯, K·A·吉斯克斯 申请人:Ui控股公司