用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置制造方法
用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置制造方法
【专利摘要】一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，其包括：第一装置部，所述第一装置部用于操纵多个焊球并且用于将所述焊球配置成与所述晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列；第二装置部，所述第二装置部用于操纵所述晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到所述晶圆的端子面；以及接合站，所述接合站用于将所述焊球阵列配置于所述晶圆的端子面的阵列，所述接合站被实现成所述第一装置部和所述第二装置部之间的接口。因而，该装置形成了特别紧凑的设计。
【专利说明】用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置。
【背景技术】
[0002]热压焊接芯片的生产在专业术语中还经常被称为“芯片封装”，热压焊接芯片的制造需要多个制造步骤，其中，在晶圆级(wafer level)大量地制备芯片，即芯片在从晶圆分离出之前最初被配置成一体的组合物。首先，在芯片的端子面上制造接触金属，该接触金属在专业术语中还被称为“凸块下金属(under bump metallization) ”(UBM),所述接触金属用作随后焊接的焊球的粘接底层涂料(adhesion primer),接触金属被熔入焊接凸快中并且在芯片已经被从晶圆组合物分离出之后允许单个芯片与其它电子组件接触。
[0003]由于芯片的持续小型化，特别地，由于晶圆的持续小型化导致的在晶圆表面上的端子面的密度增大，在端子面之间的距离(节距)相应减小，因而只能在无尘室的条件下进行在端子面上的接触金属的焊接和随后在端子面上形成焊接凸块的焊接。
[0004]由于与设置对应的无尘室相关联的单独的成本占了对应的制造设备的成本的相当大的部分，因此期望用于制造接触金属或用于在晶圆的端子面上焊接焊接凸块的装置尽可能紧凑地形成，因而仅需要相对小的空间。
实用新型内容
[0005]因此，本实用新型的目的在于提出一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，该装置形成了特别紧凑的设计。
[0006]本实用新型的用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置包括如下技术方案:
[0007](I) 一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，包括:第一装置部，所述第一装置部用于操纵多个焊球并且用于将所述焊球配置成与所述晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列；第二装置部，所述第二装置部用于操纵所述晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到所述晶圆的端子面；以及接合站，所述接合站用于将所述焊球阵列配置于所述晶圆的端子面的阵列，所述接合站被实现成所述第一装置部和所述第二装置部之间的接口。
[0008](2)根据上述(I)所述的装置，所述第一装置部包括第一操纵装置，所述第二装置部包括第二操纵装置，并且所述接合站配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间的重叠区域中。
[0009](3)根据上述(I)或(2)所述的装置，所述第一装置部包括焊球输送装置，所述焊球输送装置包括:输送平台，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列。
[0010](4)根据上述(3)所述的装置，所述输送平台具有设置有孔的底部。[0011](5)根据上述(4)所述的装置，所述底部形成为网格底部。
[0012](6)根据上述(3)至(5)中一项或多项所述的装置，所述焊球输送装置设置有用于检查所述输送模板上的所述焊球的配置的相机。
[0013](7)根据上述(6)所述的装置，所述相机配置于所述焊球输送装置的下方。
[0014](8)根据上述(2)至(7)中一项或多项所述的装置，所述第一装置部包括第一操纵装置，所述第二装置部包括第二操纵装置，并且所述接合站配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间的重叠区域中，所述输送模板配置于所述第一操纵装置上，所述第一操纵装置允许所述输送模板沿X方向、Y方向和Z方向移动。
[0015](9)根据上述(8)所述的装置，所述第一装置部包括用于清洁所述输送模板的清洁站。
[0016](10)根据上述(9)所述的装置，所述清洁站包括:循环装置，所述循环装置用于沿着水平的清洁平面传输材料片；加湿装置，所述加湿装置用于对所述材料片进行加湿；以及喷嘴装置，所述喷嘴装置用于借助于定向的气流干燥从所述材料片输送向在所述清洁平面中的所述输送模板的湿的膜。
[0017](11)根据上述(I)或(2)所述的装置，所述第二装置部包括:输入/输出站，所述输入/输出站用于为所述第二装置部提供第一传送保持器和第二传送保持器，所述第一传送保持器用于提供多个晶圆，所述第二传送保持器用于从所述第二装置部移除所述晶圆；对准站，所述对准站用于调整从所述第一传送保持器移除的晶圆的限定位置；焊剂涂布站，所述焊剂涂布站用于将焊剂涂布到所述晶圆的端子面；以及第二操纵装置，所述第二操纵装置用于操纵所述晶圆。
[0018](12)根据上述(11)所述的装置，所述第二操纵装置包括操纵臂，所述操纵臂能够绕着转动轴线枢转，用于接收来自配置于所述输入/输出站的所述第一传送保持器的晶圆，用于将所述晶圆配置于所述对准站，用于将所述晶圆配置于所述焊剂涂布站，用于将所述晶圆配置于所述接合站并且用于将所述晶圆载置在配置于所述输入/输出站的所述第二传送保持器中。
[0019](13)根据上述(11)所述的装置，所述对准站允许所述晶圆绕着所述晶圆的中心轴线定位并且还使得所述中心轴线相对于所述第二操纵装置的转动轴线定位。
[0020](14)根据上述(11)至(13)中的任一项所述的装置，所述焊剂涂布站包括:待被配置到所述晶圆的模板装置；用于将焊剂涂布到所述模板装置的焊剂涂布装置；和用于在模板表面上引导一定量的焊剂的刮板装置。
[0021](15)根据上述(11)至(14)中的任一项所述的装置，所述第一装置部包括焊球输送装置，所述焊球输送装置包括:输送平台，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列，所述接合站包括具有检查镜头的相机，能够借助于相机操纵装置将所述相机定位在所述输送模板和配置于所述接合站的晶圆台的晶圆之间，用于检查配置于所述输送模板的焊球阵列与配置于所述晶圆的端子面的阵列的相互重叠对准。[0022](16)根据上述(15)所述的装置，所述检查镜头允许同时观察所述焊球阵列和所述端子面的阵列。
[0023]根据本实用新型的装置包括第一装置部和第二装置部，该第一装置部用于操纵多个焊球且将焊球配置成与晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列，第二装置部用于操纵晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到晶圆的端子面。
[0024]根据本实用新型，该装置还包括接合站，该接合站用于将在第一装置部中形成的焊球阵列配置在晶圆的端子面的阵列上，所述接合站被实现为第一装置部和第二装置部之间的接口。
[0025]由于根据本实用新型的装置包括在第一装置部和第二装置部之间形成接口的这种明确的结构，可以使得装置特别紧凑，能够将该装置容纳在形成为对应地小的无尘室中。
[0026]在特别有利的方式中，根据本实用新型，如果第一装置部包括第一操纵装置，第二装置部包括第二操纵装置，并且接合站被配置在第一操纵装置的操作空间和第二操纵装置的操纵空间的重叠区域中，则可以将接合站实现为接口。
[0027]优选地，所述第一装置部包括焊球输送装置，所述焊球输送装置包括:输送平台，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列。
[0028]采用如下方式实现的第一装置部是特别有利的:使得焊球能够从输送平台被全部输送到输送模板，而不用必须对单个焊球进行操作。代替地，与输送模板的特定设计相结合，借助于对孔施加负压，使得在单个操作步骤中就能输送晶圆的所有端子面焊接所必要的全部的焊球。
[0029]如果输送平台有利地包括设置有孔的底部，则作用在焊球上的负压的效果被加强。
[0030]优选地，底部形成为晶格，特别地采用网格底部的形式形成，这使得所限定的平台以最大可能通风的形式形成。
[0031]特别有利的是:如果焊球输送装置设置有相机，这将能够检查焊球在输送模板上的配置，例如，使得能够在不是输送模板的所有孔都被占据的情况下反复从平台到输送模板的焊球的输送过程，或者能够辨识输送模板的未被焊球占据的孔，并且在稍后的阶段以单独焊接的形式将缺少的焊球焊接到对应地配置的端子面。
[0032]如果相机配置在焊球输送装置的下方，则排除了对将焊球从平台输送到输送模板的输送过程的任何干扰。
[0033]优选地，所述输送模板配置于所述第一操纵装置上，所述第一操纵装置允许所述输送模板沿X方向、Y方向和Z方向移动,使得输送模板不仅用于焊球的在限定的焊球阵列中的期望配置，而且还允许操纵用于在晶圆的端子面上随后焊接的焊球阵列。
[0034]如果第一装置部包括在焊球阵列已经在接合站中被配置在晶圆的端子面的阵列上之后用于清洁输送模板的清洁站，使得不管输送过程和焊接过程的数量如何都使得对于从输送平台到输送模板的焊球的输送来说具有总是同样的初始条件，并且能够特别地排除可能对输送模板的功能起负面影响的污物由于在晶圆的端子面的阵列上焊接焊球阵列而积累在输送模板上，则能够实质上提高该装置的可靠性。
[0035]优选地，所述清洁站包括:循环装置，所述循环装置用于沿着水平的清洁平面传输材料片；加湿装置，所述加湿装置用于对所述材料片进行加湿；以及喷嘴装置，所述喷嘴装置用于借助于定向的气流干燥从所述材料片传输向在所述清洁平面中的所述输送模板的湿的膜。采用这种方法，实现每次用于清洁的材料片的新的区域与输送模板接触，使得在随后的清洁处理中，在之前的清洁过程中已经被从输送模板输送到材料片的潜在污物不能返回到输送模板。代替地，总是材料片的未使用的区域与输送模板相接触。
[0036]优选地，第二装置部包括:输入/输出站，所述输入/输出站用于为所述第二装置部提供第一传送保持器和第二传送保持器，所述第一传送保持器用于提供多个晶圆，所述第二传送保持器用于从所述第二装置部移除所述晶圆；对准站，所述对准站用于调整已从所述第一传送保持器移除的晶圆的限定位置；焊剂涂布站，所述焊剂涂布站用于将焊剂涂布到所述晶圆的端子面；以及第二操纵装置，所述第二操纵装置用于操纵所述晶圆。
[0037]采用这种方式，在第二装置部中配置多个功能单元，借助于共用的操纵装置使得所有功能单元允许晶圆在不同的功能单元中被操纵，使得第二装置部还具有特别高的紧凑程度。
[0038]如果所述第二操纵装置包括操纵臂，所述操纵臂能够绕着转动轴线枢转，用于接收来自配置于所述输入/输出站的所述第一传送保持器的晶圆，用于将所述晶圆配置于所述对准站，用于将所述晶圆配置于所述焊剂涂布站，用于将所述晶圆配置于所述接合站并且用于将所述晶圆载置在配置于所述输入/输出站的所述第二传送保持器中，能够进一步增强第二装置部的紧凑和节省空间的配置。
[0039]为了能够修改晶圆的潜在的对准误差，特别地，该对准误差可能由晶圆在第一传送保持器中的配置所导致，对准站被实现成使得其能够将晶圆绕着晶圆的中心轴线定位并且使得该中心轴线相对于操纵装置的转动轴线定位。
[0040]优选地，所述焊剂涂布站包括待被配置到所述晶圆的模板装置，用于将焊剂涂布到所述模板装置的焊剂涂布装置和用于在模板表面上引导一定量的焊剂的刮板装置，使得焊剂涂布站也具有特别紧凑的设计。
[0041]为了增大装置的功能的可靠性，有利地，所述接合站包括具有检查镜头的相机，能够借助于相机操纵装置将所述相机定位在所述输送模板和配置于所述接合站的晶圆台的晶圆之间，用于检查配置于所述输送模板的焊球阵列与配置于所述晶圆的端子面的阵列的相互重叠对准。
[0042]优选地，检查镜头被实现成能够同时地观察焊球阵列和端子面的阵列，例如可以使得检查镜头包括分光器(beam splitter)来实现同时地观察焊球阵列和端子面的阵列，这使得把晶圆表面的图片与输送模板的模板表面的图片重叠。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]以下，将借助于【专利附图】
【附图说明】该装置的优选实施方式。
[0044]在附图中:
[0045]图1示出了用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置的壳体；[0046]图2以总体图示的方式示出了移除壳体盖后的该装置的实施方式；
[0047]图3示出了图2的放大细节图；
[0048]图4示出了该装置的装置部的俯视图；
[0049]图5示出了具有配置在输送平台上方的输送模板的焊球输送装置；
[0050]图6示出了在该装置的接合站的焊接台上方配置的图示的输送模板。
【具体实施方式】
[0051]图1示出了在图2中图示的焊球焊接装置11的壳体10，该焊接装置11配置在位于下壳体部13的顶部上的装置台12上。壳体10设置有空气过滤器63并且形成了使得焊接装置11与环境隔开的无尘室(clean room)。
[0052]焊接装置11包括第一装置部14和第二装置部15，在图4中的装置台12的俯视图中图示了该第一装置部14和第二装置部15。第一装置部14包括焊球输送装置16，在图5中的单独图示中示出了该焊球输送装置16，焊球输送装置16包括用于保持一定量的焊球的输送平台17以及具有孔阵列(未示出)且用于接收配置在输送平台17上的焊球的输送模板18，该孔阵列具有多个孔。
[0053]图5示出了在输送平台17上方配置的输送模板18，还示出了连接到输送模板18上方的腔19的抽吸管20，真空泵21连接到抽吸管20，在图1中图示了真空泵21并且该真空泵21在外侧配置在壳体10上。经由所述抽吸管20，可以对腔19形成负压，使得配置在输送平台17上的焊球被吸抵到配置在输送模板18中的孔阵列的孔并且抵靠孔边缘，以产生与输送模板18的孔阵列对应地形成的焊球阵列。
[0054]如图3所示，在本示例性实施方式的情况下，输送平台17具有环状振动框架22，该环状振动框架22设置有网格底部23，焊球被从焊球库(未示出)输送到该网格底部23。振动框架22设置有转换器(transducer) 24，借助于转换器24将超声振动传递到振动框架22，使得通过振动将配置在网格底部23的焊球保持成总是在运动，特别是暂时从网格底部23升起，使得便于借助于经由真空泵21实现的负压的应用将焊球输送到输送模板18。
[0055]在这种情况下，相机32配置在输送平台17的下方，相机32使得能够通过网格底部23观察输送模板18以便检查在输送模板18上的焊球阵列的恰当的形成。
[0056]如图2所示，第一操纵装置53设置在配置于在X、y平面内的装置台12的上方的安装台25上,在这种情况下的所述操纵装置53被实现成入口装置(portal device),该入口装置包括入口部26，该入口部26能够在安装台12上方沿X轴方向移动且该入口装置设置有能够沿Y轴方向移动的承载件27，输送模板接收器28配置在承载件27上且能够沿Z轴方向移动。在图5中仅示意性地图示了输送模板接收器28，该输送模板接收器28允许输送模板18沿Z轴方向相对于输送平台17以如下的方式进行移位运动:输送模板18能够被定位成距输送平台17足够小的距离，使得输送模板18能够借助于负压作用接收来自输送平台17的焊球。
[0057]特别地如图2和图3所示，装置部14设置有与焊球输送装置16相邻的清洁站30，该清洁站30包括用于沿着水平的清洁平面33传输材料片(material web)(未示出)的循环装置31。此外，清洁站30包括用于对材料片加湿的加湿装置34和喷嘴装置35。
[0058]第二装置部15包括输入/输出站36，该输入/输出站36为第二装置部15提供用于提供多个晶圆(未示出)的第一传送保持器37及用于从第二装置部15移除晶圆的第二传送保持器38。此外，第二装置部15包括对准站39和焊剂涂布站40。焊剂涂布站40设置有模板装置41和用于将焊剂涂布到模板装置41的焊剂涂布装置42，使得一旦已经涂布了焊剂，借助于刮板装置43能够使得一定量的焊剂遍布在模板表面之上。
[0059]装置部15还包括第二操纵装置44，该第二操纵装置44包括能够绕着转动轴线45枢转的操纵臂46，在图示的示例中，该操纵臂46包括第一摆臂部47，第二摆臂部48配置在该第一摆臂部47的远离转动轴线45的端部。操纵端49可枢转地连接到第二摆臂部48的远离第一摆臂部47的端部，在图示的实施方式的示例中，所述操纵端49具有能够被施加负压的抽吸开口 50。此外，操纵端49设置有传感器装置51，在这种情况下，该传感器装置51包括发光二极管，该发光二极管发出的光束被在操纵端49处配置的晶圆52以如下方式反射:使得通过传感器装置51检测晶圆52，以便借助于传感器装置51能够确定在操纵端49处的晶圆的精确的相对位置。
[0060]为了执行将焊球焊接到晶圆的端子面的焊接处理，装置部14和15并行地工作。在该处理过程中，焊球阵列借助于第一装置部14以前述方式形成在输送模板18上。在焊球阵列即将形成在输送模板18上之前，从模板表面清除污垢，其中，输送模板18被包括入口部26、承载件27和输送模板接收器28的第一操纵装置53移动到在清洁站30上方的清洁位置。
[0061]从清洁位置降低输送模板18以使模板表面进入清洁平面33，使得已经通过加湿装置34加湿的材料片扫过在清洁平面33中的模板表面，随后模板表面被喷嘴装置35吹干。然后通过第一操纵装置53将清洁后的输送模板18移动到在图5中图示的接收位置以接收来自输送平台17的焊球并且将该输送模板18降低到输送平台17上。
[0062]在输送模板18在清洁位置被清洁且随后从输送平台17接收焊球的同时，通过第二操纵装置44从传送保持器37移除晶圆52，将晶圆52配置在对准站39中，在对准站39处晶圆52被放在限定的位置处，在该限定的位置处使得晶圆52绕着晶圆52的中心轴线定位，而该中心轴线相对于操纵装置44的转动轴线45定位，这确保了在已经被第二操纵装置44从对准站39移除的晶圆52的随后的配置过程中，晶圆52被定位在焊剂涂布站40的晶圆台54上，使得晶圆52的端子面的阵列被定位成与焊剂涂布站40的模板装置41的模板开口(未示出)重叠。因而，还确保了涂布到模板装置41的焊剂涂层由于刮板装置43的平移运动而到达晶圆52的端子面。
[0063]在焊剂已经被涂布到晶圆52的端子面之后，通过第二操纵装置44从焊剂涂布站40移除晶圆52，并且将晶圆52输送到接合站55，该接合站55配置在第一操纵装置53的操纵空间与第二装置部15的第二操纵装置44的操纵空间58的重叠区域中。在该处理过程中，在图4中位于从焊剂涂布站40到接合站55的路径中的临时位置的晶圆52通过操纵装置44定位在接合站55的晶圆台59上。
[0064]一旦已经定位了晶圆52，则通过第一操纵装置53将输送模板18移动到在图6中图示的接合站55的晶圆台59上方的位置。通过相机操纵装置61使得相机60的检查镜头62在输送模板18和晶圆52之间移动，借助于相机60，此刻检查配置在输送模板18上的焊球阵列和配置在晶圆52上的端子面的阵列的相互重叠对准。然后，移动相机60，使得通过第一操纵装置53将配置有焊球阵列的输送模板18移动抵接到晶圆的端子面的阵列，并且能够借助于对焊球同时施加压力和加热来将焊球阵列的焊球焊接到晶圆的端子面。
[0065]一旦焊球已经被焊接到晶圆52，则通过第二操纵装置44从接合站移除晶圆52，并且将晶圆52输送到传送保持器38以将该晶圆52载置在传送保持器38中。当最初配置在传送保持器37中的所有晶圆52已经以前述方式设置有焊球并且已经被载置在第二传送保持器38时，可以将传送保持器38与处理过的晶圆52 —起从输入/输出站36移除，可以为输入/输出站提供新的传送保持器并且可以重复该处理过程。
【权利要求】
1.一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，其特征在于，所述装置包括: 第一装置部(14)，所述第一装置部用于操纵多个焊球并且用于将所述焊球配置成与所述晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列； 第二装置部(15)，所述第二装置部用于操纵所述晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到所述晶圆的端子面；以及 接合站(55)，所述接合站用于将所述焊球阵列配置于所述晶圆的端子面的阵列，所述接合站被实现成所述第一装置部和所述第二装置部之间的接口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括第一操纵装置(53)，所述第二装置部(15)包括第二操纵装置(44)，并且所述接合站(55)配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间(58)的重叠区域中。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括焊球输送装置(16)，所述焊球输送装置包括:输送平台(17)，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板(18)，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送 模板的孔阵列限定的焊球阵列。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于， 所述输送平台(17)具有设置有孔的底部。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于， 所述底部形成为网格底部。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于， 所述焊球输送装置(16)设置有用于检查所述输送模板(18)上的所述焊球的配置的相机(32)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 所述相机(32)配置于所述焊球输送装置(16)的下方。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括第一操纵装置(53)，所述第二装置部(15)包括第二操纵装置(44)，并且所述接合站(55)配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间(58)的重叠区域中， 所述输送模板(18)配置于所述第一操纵装置(53)上，所述第一操纵装置允许所述输送模板沿X方向、Y方向和Z方向移动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括用于清洁所述输送模板(18)的清洁站(30)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于， 所述清洁站(30)包括:循环装置(31)，所述循环装置用于沿着水平的清洁平面(33)传输材料片；加湿装置(34)，所述加湿装置用于对所述材料片进行加湿；以及喷嘴装置(35)，所述喷嘴装置用于借助于定向的气流干燥从所述材料片输送向在所述清洁平面中的所述输送模板(18)的湿的膜。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述第二装置部(15)包括:输入/输出站(36)，所述输入/输出站用于为所述第二装置部提供第一传送保持器(37)和第二传送保持器(38)，所述第一传送保持器用于提供多个晶圆，所述第二传送保持器用于从所述第二装置部移除所述晶圆；对准站(39)，所述对准站用于调整从所述第一传送保持器移除的晶圆的限定位置；焊剂涂布站(40)，所述焊剂涂布站用于将焊剂涂布到所述晶圆的端子面；以及第二操纵装置(44)，所述第二操纵装置用于操纵所述晶圆。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述第二操纵装置(44)包括操纵臂(46)，所述操纵臂能够绕着转动轴线(45)枢转，用于接收来自配置于所述输入/输出站(36)的所述第一传送保持器(37)的晶圆，用于将所述晶圆配置于所述对准站(39)，用于将所述晶圆配置于所述焊剂涂布站(40)，用于将所述晶圆配置于所述接合站(55)并且用于将所述晶圆载置在配置于所述输入/输出站的所述第二传送保持器(38)中。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述对准站(39)允许所述晶圆绕着所述晶圆的中心轴线定位并且还使得所述中心轴线相对于所述第二操纵装置(44)的转动轴线(45)定位。
14.根据权利要 求11所述的装置，其特征在于， 所述焊剂涂布站(40)包括:待被配置到所述晶圆的模板装置(41);用于将焊剂涂布到所述模板装置的焊剂涂布装置(42);和用于在模板表面上引导一定量的焊剂的刮板装置。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括焊球输送装置(16)，所述焊球输送装置包括:输送平台(17)，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板(18)，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列， 所述接合站(55)包括具有检查镜头(62)的相机(60)，能够借助于相机操纵装置将所述相机定位在所述输送模板(18)和配置于所述接合站的晶圆台(59)的晶圆(52)之间，用于检查配置于所述输送模板(18)的焊球阵列与配置于所述晶圆(52)的端子面的阵列的相互重叠对准。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于， 所述检查镜头(62)允许同时观察所述焊球阵列和所述端子面的阵列。
【文档编号】H01L21/677GK203800017SQ201420202038
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】加西姆·阿兹达什, S·塔布里兹 申请人:派克泰克封装技术有限公司
【专利摘要】一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，其包括：第一装置部，所述第一装置部用于操纵多个焊球并且用于将所述焊球配置成与所述晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列；第二装置部，所述第二装置部用于操纵所述晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到所述晶圆的端子面；以及接合站，所述接合站用于将所述焊球阵列配置于所述晶圆的端子面的阵列，所述接合站被实现成所述第一装置部和所述第二装置部之间的接口。因而，该装置形成了特别紧凑的设计。
【专利说明】用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置。
【背景技术】
[0002]热压焊接芯片的生产在专业术语中还经常被称为“芯片封装”，热压焊接芯片的制造需要多个制造步骤，其中，在晶圆级(wafer level)大量地制备芯片，即芯片在从晶圆分离出之前最初被配置成一体的组合物。首先，在芯片的端子面上制造接触金属，该接触金属在专业术语中还被称为“凸块下金属(under bump metallization) ”(UBM),所述接触金属用作随后焊接的焊球的粘接底层涂料(adhesion primer),接触金属被熔入焊接凸快中并且在芯片已经被从晶圆组合物分离出之后允许单个芯片与其它电子组件接触。
[0003]由于芯片的持续小型化，特别地，由于晶圆的持续小型化导致的在晶圆表面上的端子面的密度增大，在端子面之间的距离(节距)相应减小，因而只能在无尘室的条件下进行在端子面上的接触金属的焊接和随后在端子面上形成焊接凸块的焊接。
[0004]由于与设置对应的无尘室相关联的单独的成本占了对应的制造设备的成本的相当大的部分，因此期望用于制造接触金属或用于在晶圆的端子面上焊接焊接凸块的装置尽可能紧凑地形成，因而仅需要相对小的空间。
实用新型内容
[0005]因此，本实用新型的目的在于提出一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，该装置形成了特别紧凑的设计。
[0006]本实用新型的用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置包括如下技术方案:
[0007](I) 一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，包括:第一装置部，所述第一装置部用于操纵多个焊球并且用于将所述焊球配置成与所述晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列；第二装置部，所述第二装置部用于操纵所述晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到所述晶圆的端子面；以及接合站，所述接合站用于将所述焊球阵列配置于所述晶圆的端子面的阵列，所述接合站被实现成所述第一装置部和所述第二装置部之间的接口。
[0008](2)根据上述(I)所述的装置，所述第一装置部包括第一操纵装置，所述第二装置部包括第二操纵装置，并且所述接合站配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间的重叠区域中。
[0009](3)根据上述(I)或(2)所述的装置，所述第一装置部包括焊球输送装置，所述焊球输送装置包括:输送平台，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列。
[0010](4)根据上述(3)所述的装置，所述输送平台具有设置有孔的底部。[0011](5)根据上述(4)所述的装置，所述底部形成为网格底部。
[0012](6)根据上述(3)至(5)中一项或多项所述的装置，所述焊球输送装置设置有用于检查所述输送模板上的所述焊球的配置的相机。
[0013](7)根据上述(6)所述的装置，所述相机配置于所述焊球输送装置的下方。
[0014](8)根据上述(2)至(7)中一项或多项所述的装置，所述第一装置部包括第一操纵装置，所述第二装置部包括第二操纵装置，并且所述接合站配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间的重叠区域中，所述输送模板配置于所述第一操纵装置上，所述第一操纵装置允许所述输送模板沿X方向、Y方向和Z方向移动。
[0015](9)根据上述(8)所述的装置，所述第一装置部包括用于清洁所述输送模板的清洁站。
[0016](10)根据上述(9)所述的装置，所述清洁站包括:循环装置，所述循环装置用于沿着水平的清洁平面传输材料片；加湿装置，所述加湿装置用于对所述材料片进行加湿；以及喷嘴装置，所述喷嘴装置用于借助于定向的气流干燥从所述材料片输送向在所述清洁平面中的所述输送模板的湿的膜。
[0017](11)根据上述(I)或(2)所述的装置，所述第二装置部包括:输入/输出站，所述输入/输出站用于为所述第二装置部提供第一传送保持器和第二传送保持器，所述第一传送保持器用于提供多个晶圆，所述第二传送保持器用于从所述第二装置部移除所述晶圆；对准站，所述对准站用于调整从所述第一传送保持器移除的晶圆的限定位置；焊剂涂布站，所述焊剂涂布站用于将焊剂涂布到所述晶圆的端子面；以及第二操纵装置，所述第二操纵装置用于操纵所述晶圆。
[0018](12)根据上述(11)所述的装置，所述第二操纵装置包括操纵臂，所述操纵臂能够绕着转动轴线枢转，用于接收来自配置于所述输入/输出站的所述第一传送保持器的晶圆，用于将所述晶圆配置于所述对准站，用于将所述晶圆配置于所述焊剂涂布站，用于将所述晶圆配置于所述接合站并且用于将所述晶圆载置在配置于所述输入/输出站的所述第二传送保持器中。
[0019](13)根据上述(11)所述的装置，所述对准站允许所述晶圆绕着所述晶圆的中心轴线定位并且还使得所述中心轴线相对于所述第二操纵装置的转动轴线定位。
[0020](14)根据上述(11)至(13)中的任一项所述的装置，所述焊剂涂布站包括:待被配置到所述晶圆的模板装置；用于将焊剂涂布到所述模板装置的焊剂涂布装置；和用于在模板表面上引导一定量的焊剂的刮板装置。
[0021](15)根据上述(11)至(14)中的任一项所述的装置，所述第一装置部包括焊球输送装置，所述焊球输送装置包括:输送平台，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列，所述接合站包括具有检查镜头的相机，能够借助于相机操纵装置将所述相机定位在所述输送模板和配置于所述接合站的晶圆台的晶圆之间，用于检查配置于所述输送模板的焊球阵列与配置于所述晶圆的端子面的阵列的相互重叠对准。[0022](16)根据上述(15)所述的装置，所述检查镜头允许同时观察所述焊球阵列和所述端子面的阵列。
[0023]根据本实用新型的装置包括第一装置部和第二装置部，该第一装置部用于操纵多个焊球且将焊球配置成与晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列，第二装置部用于操纵晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到晶圆的端子面。
[0024]根据本实用新型，该装置还包括接合站，该接合站用于将在第一装置部中形成的焊球阵列配置在晶圆的端子面的阵列上，所述接合站被实现为第一装置部和第二装置部之间的接口。
[0025]由于根据本实用新型的装置包括在第一装置部和第二装置部之间形成接口的这种明确的结构，可以使得装置特别紧凑，能够将该装置容纳在形成为对应地小的无尘室中。
[0026]在特别有利的方式中，根据本实用新型，如果第一装置部包括第一操纵装置，第二装置部包括第二操纵装置，并且接合站被配置在第一操纵装置的操作空间和第二操纵装置的操纵空间的重叠区域中，则可以将接合站实现为接口。
[0027]优选地，所述第一装置部包括焊球输送装置，所述焊球输送装置包括:输送平台，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列。
[0028]采用如下方式实现的第一装置部是特别有利的:使得焊球能够从输送平台被全部输送到输送模板，而不用必须对单个焊球进行操作。代替地，与输送模板的特定设计相结合，借助于对孔施加负压，使得在单个操作步骤中就能输送晶圆的所有端子面焊接所必要的全部的焊球。
[0029]如果输送平台有利地包括设置有孔的底部，则作用在焊球上的负压的效果被加强。
[0030]优选地，底部形成为晶格，特别地采用网格底部的形式形成，这使得所限定的平台以最大可能通风的形式形成。
[0031]特别有利的是:如果焊球输送装置设置有相机，这将能够检查焊球在输送模板上的配置，例如，使得能够在不是输送模板的所有孔都被占据的情况下反复从平台到输送模板的焊球的输送过程，或者能够辨识输送模板的未被焊球占据的孔，并且在稍后的阶段以单独焊接的形式将缺少的焊球焊接到对应地配置的端子面。
[0032]如果相机配置在焊球输送装置的下方，则排除了对将焊球从平台输送到输送模板的输送过程的任何干扰。
[0033]优选地，所述输送模板配置于所述第一操纵装置上，所述第一操纵装置允许所述输送模板沿X方向、Y方向和Z方向移动,使得输送模板不仅用于焊球的在限定的焊球阵列中的期望配置，而且还允许操纵用于在晶圆的端子面上随后焊接的焊球阵列。
[0034]如果第一装置部包括在焊球阵列已经在接合站中被配置在晶圆的端子面的阵列上之后用于清洁输送模板的清洁站，使得不管输送过程和焊接过程的数量如何都使得对于从输送平台到输送模板的焊球的输送来说具有总是同样的初始条件，并且能够特别地排除可能对输送模板的功能起负面影响的污物由于在晶圆的端子面的阵列上焊接焊球阵列而积累在输送模板上，则能够实质上提高该装置的可靠性。
[0035]优选地，所述清洁站包括:循环装置，所述循环装置用于沿着水平的清洁平面传输材料片；加湿装置，所述加湿装置用于对所述材料片进行加湿；以及喷嘴装置，所述喷嘴装置用于借助于定向的气流干燥从所述材料片传输向在所述清洁平面中的所述输送模板的湿的膜。采用这种方法，实现每次用于清洁的材料片的新的区域与输送模板接触，使得在随后的清洁处理中，在之前的清洁过程中已经被从输送模板输送到材料片的潜在污物不能返回到输送模板。代替地，总是材料片的未使用的区域与输送模板相接触。
[0036]优选地，第二装置部包括:输入/输出站，所述输入/输出站用于为所述第二装置部提供第一传送保持器和第二传送保持器，所述第一传送保持器用于提供多个晶圆，所述第二传送保持器用于从所述第二装置部移除所述晶圆；对准站，所述对准站用于调整已从所述第一传送保持器移除的晶圆的限定位置；焊剂涂布站，所述焊剂涂布站用于将焊剂涂布到所述晶圆的端子面；以及第二操纵装置，所述第二操纵装置用于操纵所述晶圆。
[0037]采用这种方式，在第二装置部中配置多个功能单元，借助于共用的操纵装置使得所有功能单元允许晶圆在不同的功能单元中被操纵，使得第二装置部还具有特别高的紧凑程度。
[0038]如果所述第二操纵装置包括操纵臂，所述操纵臂能够绕着转动轴线枢转，用于接收来自配置于所述输入/输出站的所述第一传送保持器的晶圆，用于将所述晶圆配置于所述对准站，用于将所述晶圆配置于所述焊剂涂布站，用于将所述晶圆配置于所述接合站并且用于将所述晶圆载置在配置于所述输入/输出站的所述第二传送保持器中，能够进一步增强第二装置部的紧凑和节省空间的配置。
[0039]为了能够修改晶圆的潜在的对准误差，特别地，该对准误差可能由晶圆在第一传送保持器中的配置所导致，对准站被实现成使得其能够将晶圆绕着晶圆的中心轴线定位并且使得该中心轴线相对于操纵装置的转动轴线定位。
[0040]优选地，所述焊剂涂布站包括待被配置到所述晶圆的模板装置，用于将焊剂涂布到所述模板装置的焊剂涂布装置和用于在模板表面上引导一定量的焊剂的刮板装置，使得焊剂涂布站也具有特别紧凑的设计。
[0041]为了增大装置的功能的可靠性，有利地，所述接合站包括具有检查镜头的相机，能够借助于相机操纵装置将所述相机定位在所述输送模板和配置于所述接合站的晶圆台的晶圆之间，用于检查配置于所述输送模板的焊球阵列与配置于所述晶圆的端子面的阵列的相互重叠对准。
[0042]优选地，检查镜头被实现成能够同时地观察焊球阵列和端子面的阵列，例如可以使得检查镜头包括分光器(beam splitter)来实现同时地观察焊球阵列和端子面的阵列，这使得把晶圆表面的图片与输送模板的模板表面的图片重叠。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]以下，将借助于【专利附图】
【附图说明】该装置的优选实施方式。
[0044]在附图中:
[0045]图1示出了用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置的壳体；[0046]图2以总体图示的方式示出了移除壳体盖后的该装置的实施方式；
[0047]图3示出了图2的放大细节图；
[0048]图4示出了该装置的装置部的俯视图；
[0049]图5示出了具有配置在输送平台上方的输送模板的焊球输送装置；
[0050]图6示出了在该装置的接合站的焊接台上方配置的图示的输送模板。
【具体实施方式】
[0051]图1示出了在图2中图示的焊球焊接装置11的壳体10，该焊接装置11配置在位于下壳体部13的顶部上的装置台12上。壳体10设置有空气过滤器63并且形成了使得焊接装置11与环境隔开的无尘室(clean room)。
[0052]焊接装置11包括第一装置部14和第二装置部15，在图4中的装置台12的俯视图中图示了该第一装置部14和第二装置部15。第一装置部14包括焊球输送装置16，在图5中的单独图示中示出了该焊球输送装置16，焊球输送装置16包括用于保持一定量的焊球的输送平台17以及具有孔阵列(未示出)且用于接收配置在输送平台17上的焊球的输送模板18，该孔阵列具有多个孔。
[0053]图5示出了在输送平台17上方配置的输送模板18，还示出了连接到输送模板18上方的腔19的抽吸管20，真空泵21连接到抽吸管20，在图1中图示了真空泵21并且该真空泵21在外侧配置在壳体10上。经由所述抽吸管20，可以对腔19形成负压，使得配置在输送平台17上的焊球被吸抵到配置在输送模板18中的孔阵列的孔并且抵靠孔边缘，以产生与输送模板18的孔阵列对应地形成的焊球阵列。
[0054]如图3所示，在本示例性实施方式的情况下，输送平台17具有环状振动框架22，该环状振动框架22设置有网格底部23，焊球被从焊球库(未示出)输送到该网格底部23。振动框架22设置有转换器(transducer) 24，借助于转换器24将超声振动传递到振动框架22，使得通过振动将配置在网格底部23的焊球保持成总是在运动，特别是暂时从网格底部23升起，使得便于借助于经由真空泵21实现的负压的应用将焊球输送到输送模板18。
[0055]在这种情况下，相机32配置在输送平台17的下方，相机32使得能够通过网格底部23观察输送模板18以便检查在输送模板18上的焊球阵列的恰当的形成。
[0056]如图2所示，第一操纵装置53设置在配置于在X、y平面内的装置台12的上方的安装台25上,在这种情况下的所述操纵装置53被实现成入口装置(portal device),该入口装置包括入口部26，该入口部26能够在安装台12上方沿X轴方向移动且该入口装置设置有能够沿Y轴方向移动的承载件27，输送模板接收器28配置在承载件27上且能够沿Z轴方向移动。在图5中仅示意性地图示了输送模板接收器28，该输送模板接收器28允许输送模板18沿Z轴方向相对于输送平台17以如下的方式进行移位运动:输送模板18能够被定位成距输送平台17足够小的距离，使得输送模板18能够借助于负压作用接收来自输送平台17的焊球。
[0057]特别地如图2和图3所示，装置部14设置有与焊球输送装置16相邻的清洁站30，该清洁站30包括用于沿着水平的清洁平面33传输材料片(material web)(未示出)的循环装置31。此外，清洁站30包括用于对材料片加湿的加湿装置34和喷嘴装置35。
[0058]第二装置部15包括输入/输出站36，该输入/输出站36为第二装置部15提供用于提供多个晶圆(未示出)的第一传送保持器37及用于从第二装置部15移除晶圆的第二传送保持器38。此外，第二装置部15包括对准站39和焊剂涂布站40。焊剂涂布站40设置有模板装置41和用于将焊剂涂布到模板装置41的焊剂涂布装置42，使得一旦已经涂布了焊剂，借助于刮板装置43能够使得一定量的焊剂遍布在模板表面之上。
[0059]装置部15还包括第二操纵装置44，该第二操纵装置44包括能够绕着转动轴线45枢转的操纵臂46，在图示的示例中，该操纵臂46包括第一摆臂部47，第二摆臂部48配置在该第一摆臂部47的远离转动轴线45的端部。操纵端49可枢转地连接到第二摆臂部48的远离第一摆臂部47的端部，在图示的实施方式的示例中，所述操纵端49具有能够被施加负压的抽吸开口 50。此外，操纵端49设置有传感器装置51，在这种情况下，该传感器装置51包括发光二极管，该发光二极管发出的光束被在操纵端49处配置的晶圆52以如下方式反射:使得通过传感器装置51检测晶圆52，以便借助于传感器装置51能够确定在操纵端49处的晶圆的精确的相对位置。
[0060]为了执行将焊球焊接到晶圆的端子面的焊接处理，装置部14和15并行地工作。在该处理过程中，焊球阵列借助于第一装置部14以前述方式形成在输送模板18上。在焊球阵列即将形成在输送模板18上之前，从模板表面清除污垢，其中，输送模板18被包括入口部26、承载件27和输送模板接收器28的第一操纵装置53移动到在清洁站30上方的清洁位置。
[0061]从清洁位置降低输送模板18以使模板表面进入清洁平面33，使得已经通过加湿装置34加湿的材料片扫过在清洁平面33中的模板表面，随后模板表面被喷嘴装置35吹干。然后通过第一操纵装置53将清洁后的输送模板18移动到在图5中图示的接收位置以接收来自输送平台17的焊球并且将该输送模板18降低到输送平台17上。
[0062]在输送模板18在清洁位置被清洁且随后从输送平台17接收焊球的同时，通过第二操纵装置44从传送保持器37移除晶圆52，将晶圆52配置在对准站39中，在对准站39处晶圆52被放在限定的位置处，在该限定的位置处使得晶圆52绕着晶圆52的中心轴线定位，而该中心轴线相对于操纵装置44的转动轴线45定位，这确保了在已经被第二操纵装置44从对准站39移除的晶圆52的随后的配置过程中，晶圆52被定位在焊剂涂布站40的晶圆台54上，使得晶圆52的端子面的阵列被定位成与焊剂涂布站40的模板装置41的模板开口(未示出)重叠。因而，还确保了涂布到模板装置41的焊剂涂层由于刮板装置43的平移运动而到达晶圆52的端子面。
[0063]在焊剂已经被涂布到晶圆52的端子面之后，通过第二操纵装置44从焊剂涂布站40移除晶圆52，并且将晶圆52输送到接合站55，该接合站55配置在第一操纵装置53的操纵空间与第二装置部15的第二操纵装置44的操纵空间58的重叠区域中。在该处理过程中，在图4中位于从焊剂涂布站40到接合站55的路径中的临时位置的晶圆52通过操纵装置44定位在接合站55的晶圆台59上。
[0064]一旦已经定位了晶圆52，则通过第一操纵装置53将输送模板18移动到在图6中图示的接合站55的晶圆台59上方的位置。通过相机操纵装置61使得相机60的检查镜头62在输送模板18和晶圆52之间移动，借助于相机60，此刻检查配置在输送模板18上的焊球阵列和配置在晶圆52上的端子面的阵列的相互重叠对准。然后，移动相机60，使得通过第一操纵装置53将配置有焊球阵列的输送模板18移动抵接到晶圆的端子面的阵列，并且能够借助于对焊球同时施加压力和加热来将焊球阵列的焊球焊接到晶圆的端子面。
[0065]一旦焊球已经被焊接到晶圆52，则通过第二操纵装置44从接合站移除晶圆52，并且将晶圆52输送到传送保持器38以将该晶圆52载置在传送保持器38中。当最初配置在传送保持器37中的所有晶圆52已经以前述方式设置有焊球并且已经被载置在第二传送保持器38时，可以将传送保持器38与处理过的晶圆52 —起从输入/输出站36移除，可以为输入/输出站提供新的传送保持器并且可以重复该处理过程。
【权利要求】
1.一种用于将焊球焊接到晶圆的端子面的装置，其特征在于，所述装置包括: 第一装置部(14)，所述第一装置部用于操纵多个焊球并且用于将所述焊球配置成与所述晶圆的端子面的阵列对应的焊球阵列； 第二装置部(15)，所述第二装置部用于操纵所述晶圆并且用于将焊剂涂层涂布到所述晶圆的端子面；以及 接合站(55)，所述接合站用于将所述焊球阵列配置于所述晶圆的端子面的阵列，所述接合站被实现成所述第一装置部和所述第二装置部之间的接口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括第一操纵装置(53)，所述第二装置部(15)包括第二操纵装置(44)，并且所述接合站(55)配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间(58)的重叠区域中。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括焊球输送装置(16)，所述焊球输送装置包括:输送平台(17)，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板(18)，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送 模板的孔阵列限定的焊球阵列。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于， 所述输送平台(17)具有设置有孔的底部。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于， 所述底部形成为网格底部。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于， 所述焊球输送装置(16)设置有用于检查所述输送模板(18)上的所述焊球的配置的相机(32)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 所述相机(32)配置于所述焊球输送装置(16)的下方。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括第一操纵装置(53)，所述第二装置部(15)包括第二操纵装置(44)，并且所述接合站(55)配置于所述第一操纵装置的操纵空间和所述第二操纵装置的操纵空间(58)的重叠区域中， 所述输送模板(18)配置于所述第一操纵装置(53)上，所述第一操纵装置允许所述输送模板沿X方向、Y方向和Z方向移动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括用于清洁所述输送模板(18)的清洁站(30)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于， 所述清洁站(30)包括:循环装置(31)，所述循环装置用于沿着水平的清洁平面(33)传输材料片；加湿装置(34)，所述加湿装置用于对所述材料片进行加湿；以及喷嘴装置(35)，所述喷嘴装置用于借助于定向的气流干燥从所述材料片输送向在所述清洁平面中的所述输送模板(18)的湿的膜。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述第二装置部(15)包括:输入/输出站(36)，所述输入/输出站用于为所述第二装置部提供第一传送保持器(37)和第二传送保持器(38)，所述第一传送保持器用于提供多个晶圆，所述第二传送保持器用于从所述第二装置部移除所述晶圆；对准站(39)，所述对准站用于调整从所述第一传送保持器移除的晶圆的限定位置；焊剂涂布站(40)，所述焊剂涂布站用于将焊剂涂布到所述晶圆的端子面；以及第二操纵装置(44)，所述第二操纵装置用于操纵所述晶圆。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述第二操纵装置(44)包括操纵臂(46)，所述操纵臂能够绕着转动轴线(45)枢转，用于接收来自配置于所述输入/输出站(36)的所述第一传送保持器(37)的晶圆，用于将所述晶圆配置于所述对准站(39)，用于将所述晶圆配置于所述焊剂涂布站(40)，用于将所述晶圆配置于所述接合站(55)并且用于将所述晶圆载置在配置于所述输入/输出站的所述第二传送保持器(38)中。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述对准站(39)允许所述晶圆绕着所述晶圆的中心轴线定位并且还使得所述中心轴线相对于所述第二操纵装置(44)的转动轴线(45)定位。
14.根据权利要 求11所述的装置，其特征在于， 所述焊剂涂布站(40)包括:待被配置到所述晶圆的模板装置(41);用于将焊剂涂布到所述模板装置的焊剂涂布装置(42);和用于在模板表面上引导一定量的焊剂的刮板装置。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述第一装置部(14)包括焊球输送装置(16)，所述焊球输送装置包括:输送平台(17)，所述输送平台用于保持一定量的所述焊球；以及输送模板(18)，所述输送模板用于接收来自所述输送平台的所述焊球，所述输送模板具有孔阵列，所述孔阵列具有与所述晶圆的端子面的阵列的所述端子面对应地配置的多个孔，并且所述焊球输送装置包括以如下方式将负压施加到所述孔的装置:使得配置于所述输送平台的所述焊球被输送到所述输送模板以形成由所述输送模板的孔阵列限定的焊球阵列， 所述接合站(55)包括具有检查镜头(62)的相机(60)，能够借助于相机操纵装置将所述相机定位在所述输送模板(18)和配置于所述接合站的晶圆台(59)的晶圆(52)之间，用于检查配置于所述输送模板(18)的焊球阵列与配置于所述晶圆(52)的端子面的阵列的相互重叠对准。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于， 所述检查镜头(62)允许同时观察所述焊球阵列和所述端子面的阵列。
【文档编号】H01L21/677GK203800017SQ201420202038
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】加西姆·阿兹达什, S·塔布里兹 申请人:派克泰克封装技术有限公司
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