本发明涉及一种接合设备(bondingapparatus)及其控制方法。更具体而言，本发明涉及一种接合设备及其控制方法，接合设备能够保护待接合的裸片(die)(比如半导体芯片)，并且当裸片的底表面通过接合设备的接合构件浸入到助焊剂中时，或者当浸有助焊剂的裸片被安装在接合基板上以将裸片接合到基板(比如印刷电路板)上时，接合设备能够防止裸片底表面上的凸块(bump)损坏；接合设备能够将裸片高速移动到含有助焊剂的浸渍板(dippingplate)或接合基板上，以最小化将裸片浸入到助焊剂中所需的处理时间，从而最大化生产率；并且接合设备能够在拾取裸片期间最小化施加到裸片的冲击，同时当裸片被拾取和翻转时补偿翻转器(flipper)的旋转惯性。
背景技术：
例如，在作为用以接合裸片(比如半导体芯片)的设备的半导体芯片接合设备中，当从晶片切割出的单独半导体芯片被翻转器吸附并拾取、旋转180°以使得半导体芯片上下颠倒、接着被传送到接合头时，拾取半导体芯片的接合头将半导体芯片的底表面上的凸块浸入到助焊剂中，并将半导体芯片接合到基板(比如印刷电路板)上。通常，将裸片底表面上的凸块浸入到助焊剂中的处理是通过以下方式执行的：将接合工具向下移动到涂覆有一定厚度的助焊剂的浸渍板上，并将浸渍板的助焊剂涂覆到由接合工具吸附的裸片的底表面上的凸块上。
在接合设备中，翻转器采用具有低硬度的弹簧作为缓冲垫，以在翻转器与裸片接触时最小化施加到裸片的冲击。
为了使翻转器旋转到期望的范围，在翻转器将要停止的位置处安装有停止器。当翻转器与停止器接触时，翻转器的旋转停止。
在这种情况下，翻转器的机械部件可能由于翻转器的旋转惯性而晃动或可能向翻转器的机械部件施加冲击，其中旋转惯性是在当翻转器与停止器接触并因此停止时保持旋转运动的属性。
此外，由于拾取单元(pickupunit)被安装为与旋转驱动器的旋转中心间隔开，因此更高的旋转惯性被施加到拾取单元。
类似地，当翻转器高速向下移动以拾取裸片时，惯性被施加至翻转器，因此翻转器的机械部件产生不必要的运动。考虑到旋转时产生的机械部件的惯性，翻转器的旋转速度被控制以防止由于惯性而出现问题。但是，随着装备的每小时产出(unitperhour,uph)的增加，翻转器应高速旋转。在翻转器的旋转速度增加的同时，弹簧不能承受翻转器的机械部件的惯性，因此机械部件被反复地推出和返回到机械部件的初始位置。由此，冲击被累积在翻转器上，因此翻转器可能被损坏或者被吸附在翻转器上的裸片可能被向前抛出。
此外，由于半导体市场趋向于更薄和更小尺寸的半导体材料，对薄膜裸片的需求不断增加。当与过去使用的相同的拾取力被施加到翻转器的薄膜裸片时，裸片可能被损坏，例如裸片可能被弯曲或折断。由此，通过更平缓地控制翻转器的弹簧来最小化施加到裸片的冲击是很重要的。
另外，由于布置在薄膜裸片上的凸块的数量减少，凸块可被施加到裸片上的接合力损坏，或者裸片可由于当裸片浸入到助焊剂中时施加到裸片上的冲击而被折断或碎裂。为了解决这些问题，待施加到接合工具的力被控制在不会引起凸块损坏的范围内。
传统上，使用施加到安装在接合工具内部的空气腔室的压力来控制待施加到接合工具的力。特别是，在接合工具在水平方向上移动的同时，接合工具被高力度支撑，使得被接合工具吸附的裸片不会被振动损坏。紧接在被接合工具吸附的裸片与浸渍板接触之前，接合工具在浸渍板的上方向下移动时，接合工具被低力度支撑，使得布置在裸片的底表面上的凸块可不被损坏。
然而，当空气腔室的容积在将支撑接合工具的压力从高压切换到低压期间随着压力而可变化时，接合工具可能由于空气腔室的容积的变化而晃动，并且裸片无法浸入到助焊剂中或无法使用接合工具接合，直到接合工具的晃动被稳定为止。因此，可能降低整个装备的uph，从而降低生产率。
因此，迫切需要一种用于接合裸片(比如半导体芯片)的接合设备及其控制方法，接合设备能够最小化待施加到薄裸片的冲击，以在不降低翻转器的旋转速度的情况下保护裸片；当裸片的底表面浸入到助焊剂中以将裸片接合到基板(比如印刷电路板)上时，接合设备能够保护布置在裸片的底表面上的凸块，并且接合设备能够将裸片高速移动到含有助焊剂的浸渍板上，以最小化将裸片浸入到助焊剂中或接合裸片所需的处理时间，从而使生产率最大化。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种接合设备及其控制方法，其中当裸片被翻转器拾取和翻转时能够补偿旋转惯性，并且在拾取裸片期间能够在不降低翻转器的旋转速度的情况下最小化施加到裸片的冲击。
本发明还旨在提供一种接合设备及其控制方法，其中当将裸片浸入到助焊剂中以将裸片接合到基板上时能够保护布置在裸片的底表面上的凸块。
本发明还旨在提供一种接合设备及其控制方法，能够控制接合力以当裸片被接合到基板上时防止裸片被折断或碎裂。
本发明还旨在提供一种接合设备及其控制方法，能够通过将裸片高速移动到含有助焊剂的浸渍板或接合基板上以将裸片接合到基板上，来最小化浸入或接合裸片所需的处理时间，从而使生产率最大化。
技术方案
本发明提供一种接合设备，所述接合设备包括：接合头，所述接合头用以单独地吸附切割的裸片；驱动器，所述驱动器用以在垂直方向上移动所述接合头，并将所述接合头传送到x-y平面上的位置；和接合基板，在所述接合基板上安装有被所述接合头吸附的裸片，其中所述接合头包括：接合部件，所述接合部件用以真空吸附所述裸片；第一气动压力部件，所述第一气动压力部件用以通过选择性地向所述第一气动压力部件施加气动压力和取消所述气动压力的施加而向所述接合部件供应缓冲动力，其中所述第一气动压力部件的容积根据压力是可变的；和第二气动压力部件，所述第二气动压力部件被连续施加气动压力，其中在将所述接合头传送到所述x-y平面上的位置的同时，保持施加到所述第一气动压力部件和所述第二气动压力部件的气动压力，并且当所述接合头垂直向下移动时，在所述接合头与所述接合基板的上部隔开预定高度的状态下，施加到所述第一气动压力部件的气动压力被移除，并且由所述接合部件吸附的裸片被安装在所述接合基板上。
本发明还提供一种接合设备，所述接合设备包括：接合头，所述接合头用以单独地吸附切割的裸片；驱动器，所述驱动器用以在垂直方向上移动所述接合头，并将所述接合头传送到x-y平面上的位置；浸渍板，所述浸渍含有助焊剂，所述助焊剂待涂覆到由所述接合头吸附的裸片的底表面上；和接合基板，在所述接合基板上安装涂覆有所述助焊剂的裸片，其中所述接合头包括：接合部件，所述接合部件用以真空吸附所述裸片；第一气动压力部件，所述第一气动压力部件用以通过选择性地向所述第一气动压力部件施加气动压力和取消所述气动压力的施加而向所述接合部件供应缓冲动力，其中所述第一气动压力部件的容积根据压力是可变的；和第二气动压力部件，所述第二气动压力部件被连续施加气动压力，其中在将所述接合头传送到所述x-y平面上的位置的同时，保持施加到所述第一气动压力部件和所述第二气动压力部件的气动压力，并且当所述接合头垂直向下移动时，在所述接合头与所述浸渍板的上部隔开预定高度的状态下，施加到所述第一气动压力部件的气动压力被移除，并且所述助焊剂被涂覆到由所述接合部件吸附的裸片的底表面上。
所述第一气动压力部件可包括:空气腔室通道，来自外部空气箱的空气通过所述空气腔室通道而被供应和传送；空气腔室，所述空气腔室用以通过从所述空气腔室通道供应的空气而膨胀，以向所述接合部件供应驱动力；力控制调节器，所述力控制调节器用以控制从所述外部空气箱供应的空气的压力；和阀，所述阀用以开始或停止向所述空气腔室供应空气。
当停止向所述空气腔室供应空气时，残留在所述空气腔室内的空气可被排出至外部，由此仅施加至所述第二气动压力部件的气动压力保留在所述接合部件中，以减小施加至所述接合部件的压力。
所述第二气动压力部件可包括：气缸通道，来自外部空气箱的空气通过所述气缸通道而被供应和传送；气缸，所述气缸用以将由所述气缸通道供应的空气的压力传送至支撑负载；和所述支撑负载，所述支撑负载用以通过根据传送至所述支撑负载的压力向所述接合附件供应具有一定压力的缓冲动力来支撑所述接合部件。
当施加至所述第一气动压力部件的气动压力被移除，并且被供应空气的所述空气腔室的容积由此发生变化时，所述支撑负载可使用由所述第二气动压力部件保持的气动压力支撑，以向所述接合部件供应所述缓冲动力。
所述接合部件可包括传感器狗，并且所述接合头可包括传感器部件，所述传感器部件用以感测距所述传感器狗的物理距离，所述传感器部件与所述传感器狗间隔一定距离。
所述接合部件可包括：接合拾取器，所述接合拾取器用以与所述裸片物理接触并吸附所述裸片；和空气轴承，所述空气轴承用以旋转所述接合拾取器，所述空气轴承耦接至所述接合拾取器的上部，并且所述接合部件还包括：空气箱，所述空气箱用以将空气供应到所述空气轴承；和空气力调节器，所述空气力调节器用以控制所供应的空气的压力。
所述接合设备还可包括翻转器，所述翻转器用以拾取切割的裸片、使所述裸片旋转180°以使得所述裸片上下颠倒、并且将所述裸片传送到所述接合头，其中所述翻转器可包括：拾取单元，所述拾取单元用以吸附和拾取所述裸片；翻转臂，所述拾取单元安装在所述翻转臂上，并且所述翻转臂安装在主体上且可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，所述支撑负载安装在所述翻转臂中且在长度方向上在预定的范围内是可移位的，并且其中所述拾取单元安装在所述支撑负载的端部上；弹性构件，所述弹性构件用以吸收在所述拾取单元与所述裸片接触期间产生的冲击，所述弹性构件设置在其中包括所述支撑负载的支撑部件和所述拾取单元之间；负压管，所述负压管用以向所述拾取单元施加负压，以在所述裸片被所述拾取单元拾取的同时保持所述负压，所述负压管耦接至所述拾取单元；和正压管，所述正压管用以通过向所述翻转臂中施加正压来向所述支撑负载供应承载动力，所述正压管耦接至所述翻转臂，其中保持通过所述正压管施加到所述支撑负载的正压以在所述翻转臂旋转并向下移动的同时补偿所述翻转臂的惯性，并且紧接在所述拾取单元与所述裸片接触之前所述正压被移除。
所述接合设备还可包括翻转器，所述翻转器用以拾取切割的裸片、使所述裸片旋转180°以使得所述裸片上下颠倒、并且将所述裸片传送到所述接合头，其中所述翻转器可包括：拾取单元，所述拾取单元用以吸附和拾取所述裸片；翻转臂，所述拾取单元安装在所述翻转臂上，并且所述翻转臂安装在主体上且可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，所述支撑负载安装在所述翻转臂中且在长度方向上在预定的范围内是可移位的，并且其中所述拾取单元安装在所述支撑负载的端部上；负压管，所述负压管用以向所述拾取单元施加负压，以在所述裸片被所述拾取单元拾取的同时保持所述负压，所述负压管耦接至所述拾取单元；和正压管，所述正压管用以施加第一正压或第二正压，所述正压管耦接至所述翻转臂以通过选择性地向所述翻转臂施加正压来向所述支撑负载供应承载动力；其中保持施加到所述支撑负载的第一正压以在所述翻转臂旋转并向下移动的同时补偿所述翻转臂的惯性，并且紧接在所述拾取单元与所述裸片接触之前，向所述支撑负载施加所述第二正压，所述第二正压低于所述第一正压。
本发明还提供一种控制接合设备的方法，所述接合设备包括接合头、驱动器和接合基板，所述接合头具有接合部件、第一气动压力部件和第二气动压力部件，所述接合部件用以真空吸附切割的裸片，所述第一气动压力部件的容积根据压力是可变的以向所述接合部件供应缓冲动力，并且在所述第一气动压力部件中选择性地执行施加气动压力和取消所述气动压力的施加，并且所述第二气动压力部件被连续施加气动压力，所述驱动器用以在垂直方向上移动所述接合头并将所述接合头传送到x-y平面上的位置，在所述接合基板上安装有被所述接合头吸附的裸片；所述方法包括如下步骤：在吸附切割的裸片的所述接合头在所述接合基板上方传送并垂直向下移动到一定高度的同时，保持施加到所述第一气动压力部件和所述第二气动压力部件的气动压力；在所述一定高度处将施加至所述接合头的第一气动压力部件的气动压力排出至外部；当所述气动压力的排出完成时，进一步向下移动所述接合头并将所述接合头吸附的裸片安装在所述接合基板上；和当所述裸片的安装完成时，在相应气动压力被施加到所述第一气动压力部件、并且在所述接合头垂直向上移动到一定高度的状态中被保持的同时，执行后续处理；其中保持施加到所述第一气动压力部件和第二气动压力部件的气动压力的步骤、将施加到所述第一气动压力部件的气动压力排出的步骤、进一步向下移动所述接合头并将所述接合头吸附的裸片安装在所述接合基板上的步骤、以及执行后续处理的步骤被重复执行。
本发明还提供一种控制接合设备的方法，所述接合设备包括接合头、驱动器、浸渍板和接合基板，所述接合头具有接合部件、第一气动压力部件和第二气动压力部件，所述接合部件用以真空吸附切割的裸片，所述第一气动压力部件的容积根据压力是可变的以向所述接合部件供应缓冲动力，并且在所述第一气动压力部件中选择性地执行施加气动压力和取消所述气动压力的施加，并且所述第二气动压力部件被连续施加气动压力，所述驱动器用以在垂直方向上移动所述接合头并将所述接合头传送到x-y平面上的位置，所述浸渍板含有助焊剂，所述助焊剂待施加至由所述接合头吸附的裸片的底表面上，在所述接合基板上安装涂覆有所述助焊剂的裸片，所述方法包括如下步骤：在吸附切割的裸片的所述接合头在所述浸渍板上方传送并垂直向下移动到一定高度的同时，保持施加到所述第一气动压力部件和所述第二气动压力部件的气动压力；在所述一定高度处将施加至所述接合头的第一气动压力部件的气动压力排出至外部；当相应气动压力的排出完成时，进一步向下移动所述接合头并将包含在所述浸渍板中的助焊剂涂覆到被所述接合头吸附的裸片的底表面上；当所述助焊剂涂覆到所述裸片的底表面上的步骤完成时，在气动压力被施加到所述第一气动压力部件并且在所述接合头垂直向上移动到一定高度的状态中被保持的同时，在所述接合基板的上方传送所述裸片；和将涂覆有所述助焊剂的裸片安装到所述接合基板上，其中保持施加到所述第一气动压力部件和第二气动压力部件的气动压力的步骤、将施加到所述第一气动压力部件的气动压力排出的步骤、进一步向下移动所述接合头并将包含在所述浸渍板中的助焊剂涂覆到被所述接合头吸附的裸片的底表面上的步骤、在所述接合基板的上方传送所述裸片的步骤、以及将涂覆有所述助焊剂的裸片安装到所述接合基板上的步骤被重复执行。
所述接合设备还可包括翻转器，所述翻转器用以拾取切割的裸片、使所述裸片旋转180°以使得所述裸片上下颠倒、并且将所述裸片传送到所述接合头，其中所述翻转器可包括：拾取单元，所述拾取单元用以吸附和拾取所述裸片；翻转臂，所述拾取单元安装在所述翻转臂上，并且所述翻转臂安装在主体上且可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，所述支撑负载安装在所述翻转臂中，且在长度方向上在预定的范围内是可移位的，并且其中所述拾取单元安装在所述支撑负载的端部上；弹性构件，所述弹性构件设置在其中包括所述支撑负载的支撑部件和所述拾取单元之间；负压管，所述负压管耦接至所述拾取单元以向所述拾取单元施加负压；和正压管，所述正压管耦接至所述翻转臂以向所述支撑负载供应承载动力，并且其中所述方法还包括如下步骤：保持正压，以在所述拾取单元旋转并垂直向下移动至一定高度的同时补偿所述翻转臂的惯性；在所述一定高度处排出所述正压；在所述正压的排出完成后，所述拾取单元通过由所述负压管施加负压来吸附所述裸片，同时通过使用所述弹性构件来减轻当所述拾取单元进一步向下移动并与所述裸片接触时产生的冲击；和在所述正压被施加并且在所述拾取单元垂直向上移动到一定高度的状态中被保持的同时，旋转所述拾取单元，其中保持所述正压的步骤、排出所述正压的步骤、由所述拾取单元吸附所述裸片的步骤、以及旋转所述拾取单元的步骤被连续地执行。
所述接合设备还可包括翻转器，所述翻转器用以拾取切割的裸片、使所述裸片旋转180°以使得所述裸片上下颠倒、并且将所述裸片传送到所述接合头，其中所述翻转器可包括：拾取单元，所述拾取单元用以吸附和拾取所述裸片；翻转臂，所述拾取单元安装在所述翻转臂上，并且所述翻转臂安装在主体上且可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，所述支撑负载安装在所述翻转臂中且在长度方向上在预定的范围内是可移位的，并且其中所述拾取单元安装在所述支撑负载的端部上；负压管，所述负压管耦接至所述拾取单元以向所述拾取单元施加负压；和正压管，所述正压管耦接至所述翻转臂以向所述支撑负载供应承载动力，所述正压管分支成第一正压管和第二正压管，其中所述方法还包括如下步骤：保持第一正压，以在所述拾取单元旋转并垂直向下移动至一定高度的同时补偿所述翻转臂的惯性；在所述一定高度处排出所述第一正压；在所述第一正压的排出完成后，施加低于所述第一正压的第二正压；所述拾取单元通过由所述负压管施加负压来吸附所述裸片，同时通过所述第二正压来减轻当所述拾取单元进一步向下移动并与所述裸片接触时产生的冲击；和在所述正压被施加并且在所述拾取单元垂直向上移动到一定高度的状态中被保持的同时，旋转所述拾取单元，其中保持所述第一正压的步骤、排出所述第一正压的步骤、施加所述第二正压的步骤、由所述拾取单元吸附所述裸片的步骤、以及旋转所述拾取单元的步骤被连续地执行。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的用于接合设备的接合构件的图；
图2是示意性地示出根据本发明的由用于接合设备的接合构件执行的用于控制气动压力的方法的图；
图3是表示由根据本发明的接合构件执行的裸片浸渍处理和由根据相关技术的接合构件执行的裸片浸渍处理中的每一个处理中的接合头的位置和传感器狗(sensordog)的传感器值的图表；
图4示意地示出根据本发明的由用于接合设备的接合构件执行的浸渍处理的控制流程；
图5是根据本发明实施方式的接合设备的翻转器的截面图；
图6示出了在具有两个图5的翻转器的系统中裸片由第一翻转器拾取并由第二翻转器卸载的状态，以及第一翻转器和第二翻转器旋转的状态；
图7示出了在图6的状态下的第一翻转器和第二翻转器的旋转完成时，由第一翻转器拾取的裸片被卸载、并且将第二翻转器向下移动至裸片将被拾取的高度的状态；
图8是根据本发明另一实施方式的接合设备的翻转器的截面图；
图9示出了在具有两个图8的翻转器的系统中裸片由第一翻转器拾取并由第二翻转器卸载的状态，以及第一翻转器和第二翻转器旋转的状态；
图10示出了由第一翻转器拾取的裸片被卸载、并且第二翻转器向下移动至裸片将在图9的状态下的第一翻转器和第二翻转器的旋转完成时的状态下被拾取的高度的状态。
具体实施方式
下文将详细描述本发明的实施方式。
根据本发明的接合设备通过使用射出器(ejector)射出附接到晶片的裸片(比如半导体芯片)，通过翻转器吸附并拾取被射出的裸片，旋转裸片180°，使得裸片上下颠倒，并将裸片传送到接合头。之后，通过将裸片的底表面浸入到助焊剂中而使布置在由接合头吸附的裸片的底表面上的凸块涂覆有助焊剂，并且接着将裸片接合到接合基板(比如印刷电路板)上。
图1是示意性地示出根据本发明的用于接合设备的接合构件10的图。
如图1所示，在接合设备中，接合构件10具有接合头100，接合头100用以在裸片被上下颠倒的状态下从翻转器接收并吸附切割的裸片，其中翻转器拾取裸片并旋转裸片180°；驱动器(未图示)，用以在垂直方向(z轴方向)中移动接合头100并将接合头100传送到x-y平面上的位置；以及接合基板，在接合基板上安装有由接合头100吸附的裸片。接合头100包含：用以真空吸附裸片的接合部件110；第一气动压力部件121，第一气动压力部件121用以通过选择性地施加气动压力和取消气动压力的施加来向接合部件110供应缓冲动力，第一气动压力部件121的容积可根据压力而变化；和第二气动压力部件122，第二气动压力部件122被连续施加有气动压力。在接合头100被传送到相应位置的同时，保持施加到第一气动压力部件121和第二气动压力部件122的气动压力。当接合头100垂直向下移动时，在接合头100与接合基板的上部间隔开预定高度的状态下，施加到第一气动压力部件121的气动压力被移除，并且由接合部件110吸附的裸片被安装在接合基板上。
根据本发明的另一实施方式，在接合设备中(其中接合设备包含接合头100，接合头100用以单独地吸附切割的裸片；驱动器，驱动器用以在垂直方向上移动接合头100，并且将接合头100传送到x-y平面上的位置；浸渍板300，浸渍板300含有助焊剂310以使用助焊剂310涂覆由接合头100吸附的裸片的底表面；和接合基板，在接合基板上安装涂覆有助焊剂310的裸片)，接合头100包括：用以真空吸附裸片的接合部件110；第一气动压力部件121，第一气动压力部件121用以通过选择性地向第一气动压力部件121施加气动压力和取消气动压力的施加来向接合部件110供应缓冲动力(bufferingpower)，并且第一气动压力部件121的容积可根据压力而变化；和第二气动压力部件122，第二气动压力部件122被连续施加有气动压力。当接合头100被传送到相应位置时，保持施加到第一气动压力部件121和第二气动压力部件122的气动压力。如果在接合头100的垂直向下运动期间，接合头100与接合基板的上部间隔开预定高度，则施加到第一气动压力部件121的气动压力被移除，并且助焊剂被涂覆到由接合部件110吸附的裸片的底表面上。
如图1的(a)所示，用于接合设备的接合构件10被升降驱动器(liftingdriver)200升降，然后通过分离的传送装置(未图示)在相对于地面的水平方向(x或y轴方向)中高速移动，从而将由接合头100吸附的裸片放置在以一定厚度涂覆在浸渍板300上的助焊剂310上。接着，如图1的(b)所示，通过升降驱动器200使接合头100向下移动，从而将布置在由接合部件110吸附的裸片的底表面上的凸块浸入到助焊剂310中。
这里，助焊剂310可以是含有环氧树脂等的组合物，并且可以用于将裸片与基板接合，并防止由于裸片的底表面上的凸块之间的电流的传导而发生短路。涂覆在浸渍板300上的助焊剂310的厚度可以被控制为与裸片底表面上的凸块的高度对应的微米尺寸。
当涂覆的助焊剂310的厚度小于凸块的高度时，凸块被不充分地涂覆有助焊剂310，并且因此裸片可能不稳定地固定在基板上，并且可能由于凸块之间电流的传导而发生短路。相反，当涂覆的助焊剂310的厚度大于凸块的高度时，凸块被助焊剂310过度涂覆，因此残留在凸块表面上的助焊剂310的含量可能不必要地过高。因此，异物可能残留在基板上(基板上接合有裸片)，并因此可能在基板中发生电路错误等问题。
详细地说，接合部件110、包括第一气动压力部件121和第二气动压力部件122的缓冲部件、传感器部件130等可以包含在接合头100中。这里，接合部件110是用于吸附裸片的装置，并且可以包括：接合拾取器111，接合拾取器111用以与裸片物理接触来吸附裸片；空气轴承(airbearing)112，空气轴承112耦接到接合拾取器111的上部；传感器狗113用以通过使用传感器部件130来感测接合部件110的位置等。
第一气动压力部件121可以包括：空气腔室通道121a，来自外部空气箱(airtank)的空气通过空气腔室通道121a而被供应和传送；空气腔室121b，空气腔室121b用以通过由空气腔室通道121a供应的空气而膨胀，以向接合部件110施加驱动力；力控制调节器，力控制调节器用以控制从外部空气箱供应的空气的压力；和阀，阀用以开始或停止向空气腔室121b内供应空气。
当停止向空气腔室121b中供应空气时，残留在空气腔室121b中的空气被排出到外部，并且因此仅由第二气动压力部件122施加的气动压力保留在接合部件110中。因此，施加至接合部件110的压力较低。由此，可以在低压下执行接合工作或助焊剂浸渍工作，从而降低待施加至裸片的接合力。
这里，第二气动压力部件122可以包括：气缸通道122a，来自外部空气箱的空气通过气缸通道122a而被供应和传送；气缸122b，气缸122b用以将由气缸通道122a供应的空气的压力传送到支撑负载(supportload)122c；和支撑负载122c，支撑负载122c用以根据传送到支撑负载122c的压力而通过向接合部件110施加具有一定压力或确定压力(certainpressure)的缓冲动力来支撑接合部件110。
当施加到第一气动压力部件121的气动压力被移除并且因此被供应空气的空气腔室121b的容积发生变化时，第二气动压力部件122可以通过使用由第二气动压力部件122保持的压力支撑支撑负载122c来向接合部件110施加缓冲动力。
也就是说，根据本发明的接合设备可以包括第一气动压力部件121和第二气动压力部件122，以作为用于通过向接合部件110施加一定等级的缓冲动力来支撑接合部件110的装置，特别是作为用于在接合头100的传送期间牢固地支撑接合部件110、并且在裸片的底表面上的凸块在裸片浸入到助焊剂310中期间与浸渍板300接触时通过吸收待施加至裸片上的接合力来抑制对凸块的损坏的装置。
这里，第一气动压力部件121可以包括：空气腔室通道121a，来自外部空气箱(未图示)的空气通过空气腔室通道121a而被供应和传送；和空气腔室121b，空气腔室121b用以通过由空气腔室通道121a供应的空气而膨胀，以向接合部件110施加具有一定动力的缓冲动力，从而支撑接合部件110。
第二气动压力部件122可以包括：气缸通道122a，来自外部空气箱(未示出)的空气通过气缸通道122a而被供应和传送；气缸122b，气缸112b用以将由气缸通道122a供应的空气的压力传送到支撑负载122c；和支撑负载122c，支撑负载122c用以根据传送至支撑负载122c的压力而通过向接合部件110施加具有一定压力的缓冲动力来支撑接合部件110。
图2是示意性地示出根据本发明的用于接合设备的接合构件10执行的控制气动压力的方法的图。
如图2所示，空气通过力控制调节器在一定的压力下被注入到空气腔室121b和气缸122b中，并且使用手动或自动控制的阀可以开始或停止向空气腔室121b中注入空气。
具体地，根据本发明的接合构件10可以紧接在通过将由接合部件110吸附并支撑的裸片高速移动到浸渍板300的助焊剂310上、并通过升降驱动器200向下移动接合头100而使裸片浸入到助焊剂310之前，使用高压缓冲动力来更稳固地支撑裸片121b，其中高压缓冲动力是如图2的(a)所示的根据注入到空气腔室121b中的空气的第一气动压力部件121的缓冲动力和根据注入到气缸122b中的空气的第二气动压力部件122的缓冲动力的总和。由此，可以防止裸片从接合部件110分离并由于接合部件110的晃动而损坏，并且可以在由于接合部件110的过度升降而使得接合部件110未与浸渍板300的底部接触时防止产生错误信号(比如触摸信号)。
如图2的(b)所示，紧接在通过使用升降驱动器200进一步地使接合头100向下移动而使裸片浸入到助焊剂310之后，阀门可被关闭以停止向空气腔室121b注入空气，并且将残留在空气腔室121b内的空气快速排出到外部，从而将施加到第一气动压力部件121的气动压力移除，并且使用根据第二气动压力部件122的缓冲动力而降低的低压缓冲动力来支撑裸片。由此，当裸片的底表面上的凸块与浸渍板300接触时，施加到裸片的接合力的大部分可以由支撑负载122c支撑，从而抑制凸块的损坏。
此外，接合部件110可使用缓冲动力而被精确地支撑，其中缓冲动力是通过控制从第一气动压力部件121供应到接合部件110的相对较大的有效面积的缓冲动力、并同时保持从第二气动压力部件122供应至接合部件110的具有相对较小的有效面积的缓冲动力而获得的。因此，当用于接合部件110的缓冲动力从高压切换到低压，以将由接合部件110吸附的裸片浸入到助焊剂310中时，可避免或最小化接合部件110的晃动。由此，可以不需要或者可以减少用于稳定接合部件110的晃动以执行浸渍裸片的处理所需的时间，从而大大提高生产率。
当停止向空气腔室121b中注入空气时，可以使用阀将残留在空气腔室121b中的空气快速排出到外部，并且因此可快速执行通过第一气动压力部件121的缓冲动力的切换。因此，生产率可被进一步提高。
可以使用一个力控制调节器和具有不同面积的第一气动压力部件121和第二气动压力部件122来控制多个力，由此简化了力控制结构。
即使一个力控制调节器向第一气动压力部件121和第二气动压力部件122施加相同的压力，也会由于第一气动压力部件121和第二气动压力部件121的不同的面积而产生不同的力。因此，可以通过对第一气动压力部件121和第二气动压力部件122施加压力来单独测量第一气动压力部件121的力和第二气动压力部件122的压力来收集数据；也可以通过对第一气动压力部件121和第二气动压力部件122施加压力来同时测量第一气动压力部件121和第二气动压力部件122的力，并通过仅保持第二气动压力部件122的压力来测量第二气动压力部件122的力来收集数据。也就是说，可以实现关于相同压力的两个力测量表。
如上所述，通过控制来自第一气动压力部件121的缓冲动力和来自第二气动压力部件122的缓冲动力，可以在较宽的范围内控制待施加到接合部件110的缓冲动力。因此，本发明可广泛应用于用于接合具有各种尺寸和各种重量的裸片的接合设备。
当用于接合部件110的缓冲动力从高压切换到低压时，支撑接合部件110的空气轴承112的第一气动压力部件121的缓冲动力降低，因此被接合部件110吸附和支撑的裸片可能被晃动和损坏。因此，需要稳定裸片的晃动所需的时间，并且生产率可能降低。由此，可以附加提供空气箱和空气力调节器，其中空气箱用以向空气轴承112供应空气以防止空气轴承112松动，空气力调节器用以控制被供应的空气的压力。
这里，空气箱可以增加从空气力调节器到空气轴承112的空气管线(airline)的容积，从而将空气轴承112的压力变化控制为相对较低。因此，空气力调节器可以控制空气轴承112的内部压力稳定。
传感器部件130可以布置为与包含在接合部件110中的传感器狗113隔开一定距离或确定距离(certaindistance)，以感测距传感器狗113的物理距离，将感测物理距离的结果转换为电信号，并将电信号发送到装置的操作者或自动控制器。
详细地说，传感器部件130可以实时感测传感器部件130与传感器狗113之间的物理距离的变化，并向操作者或自动控制器发送感测信号，其中物理距离的变化是当缓冲部件的缓冲动力从高压切换到低压时接合部件110的晃动而导致的。操作者或自动控制器可以控制升降驱动器200不开始向下移动接合头100，直到接合部件110的晃动稳定为止，因此延迟将裸片浸入到助焊剂310中。
此外，传感器部件130可以感测传感器部件130与传感器狗113之间的物理距离的增加，并且向操作者或自动控制器发送感测信号，其中物理距离的增加是当接合部件110的晃动被稳定并且裸片浸入到助焊剂310中时，在裸片的底表面上的凸块与浸渍板300接触期间，由于接合力被施加到裸片上造成接合部件110的微小向上移动而导致的。操作者或自动控制器可以确保浸渍时间，以使用助焊剂310适当地涂覆布置在裸片的底表面上的凸块，可在完成裸片的浸渍时控制升降驱动器200以升降接合头100，并且可以朝向接合基板(比如晶片)传送接合构件10，以执行浸渍处理之后的接合处理。
图3是表示由根据本发明的接合构件执行的裸片浸渍处理和由根据相关技术的接合构件执行的裸片浸渍处理中的每一个处理中的接合头的位置和传感器狗的传感器值的图表。在图3的图表中，纵轴是表示接合头和传感器狗的垂直方向上的位置的z轴方向，并且横轴表示时间。
如图3所示，在根据相关技术的接合构件中(接合构件包含仅由具有相对较大的有效压力面积的空气腔室组成的缓冲部件)，当接合头向下移动并且缓冲部件的缓冲动力从高压切换至低压，以便将裸片浸入到助焊剂中时，如传感器狗的传感器值所示的，接合部件被晃动，并且需要大量的时间来稳定接合部件的晃动，因此降低了生产率。与此相对照，在根据本发明的接合构件10中(接合构件10包含具有如上所述进行控制的第一气动压力部件121和第二气动压力部件122的缓冲部件120)，如传感器狗113的传感器值所示的，即使在将施加到接合部件110的缓冲力从高压切换到低压时，接合部件110也难以被晃动。由此，不再需要或大大减小了稳定接合部件110的晃动所需的时间，从而大大提高了生产率。
本发明涉及一种由如上所述的用于接合设备的接合构件10执行的将裸片浸入到助焊剂310中的处理的控制方法。
图4示意性地示出根据本发明的由用于接合设备的接合构件10执行的浸渍处理的控制流程。
如图4所述，根据本发明的由用于接合设备的接合构件10执行的将裸片浸入到助焊剂310中的处理的控制方法可以包括将在下面描述的操作s100至s700。
在操作s100中，通过升降驱动器200向下移动接合头100，由接合部件110吸附并拾取待接合的裸片。
在操作s200中，在接合部件110被接合头100的第一气动压力部件121的缓冲动力和第二气动压力部件122的缓冲动力支撑的同时，向上移动接合头100，并且接合构件10被传送为使得裸片位于浸渍板300中的助焊剂310上。
在操作s300中，紧接在裸片被浸入到助焊剂310中之前，由升降驱动器200向下移动接合头100。
在操作s400中，通过移除第一气动压力部件121的缓冲动力，将缓冲部件的缓冲动力从高压切换到低压。
在操作s500中，由第一气动压力部件121的缓冲动力的切换而引起的接合部件110的晃动被稳定。
在操作s600中，通过由升降驱动器200向下移动接合头100，将裸片的底表面上的凸块浸入到助焊剂310中，由此使凸块涂覆有助焊剂310。
在操作s700中，在凸块被助焊剂310适当地涂覆之后，由升降驱动器200向上移动接合头100。
下面将更详细地描述根据本发明实施方式的控制接合设备的方法。
在根据本发明实施方式的控制接合设备的方法中(其中接合设备包括接合头、驱动器和接合基板；其中接合头包括：用以真空吸附诸如半导体芯片之类的裸片的接合部件；第一气动压力部件，第一气动压力部件用以通过选择性地向第一气动压力部件施加气动压力和取消气动压力的施加来向接合部件供应缓冲动力，并且第一气动压力部件的容积根据压力是可变的；和第二气动压力部件，第二气动压力部件被连续地施加气动压力；其中驱动器用以在垂直方向上移动接合头并将接合头传送到x-y平面上的位置；其中在接合基板上安装有由接合头吸附的裸片)，可重复执行以下步骤：在吸附裸片的接合头在接合基板上方传送并垂直向下移动到一定高度的同时，保持施加到第一气动压力部件和第二气动压力部件的气动压力；在一定的高度处，将施加到接合头的第一气动压力部件的气动压力排出到外部；当气动压力的排出完成时，进一步向下移动接合头并将由接合头吸附的裸片安装在接合基板上；以及当裸片的安装完成时，在气动压力被施加到第一气动压力部件并在接合头向上移动到一定高度或确定高度(certainheight)的状态下被保持的同时，执行后续处理。
根据控制接合设备的方法，当接合头将裸片安装在接合基板上时施加至裸片的冲击可被减轻，从而防止裸片碎裂或折断。
下面将描述根据本发明另一实施方式的控制接合设备的方法。
在控制接合设备的方法中，接合设备包括接合头100、驱动器、浸渍板300和接合基板，其中接合头100包括：用以真空吸附切割裸片的接合部件110；第一气动压力部件121，第一气动压力部件121用以通过选择性地向第一气动压力部件施加气动压力和取消气动压力的施加来向接合部件110供应缓冲动力，并且第一气动压力部件121的容积根据压力是可变的；和第二气动压力部件122，第二气动压力部件122被连续地施加气动压力；其中驱动器用以在垂直方向上移动接合头100并将接合头100传送到x-y平面上的位置；其中浸渍板300含有待涂覆到由接合头100吸附的裸片的底表面上的助焊剂310；其中在接合基板上安装涂覆有助焊剂310的裸片。在此方法中，可重复执行以下步骤：在吸附裸片的接合头100在浸渍板300上方传送并被垂直向下移动到一定高度的同时，保持施加到第一气动压力部件121和第二气动压力部件122的气动压力；在一定高度处将施加到接合头的第一气动压力部件的气动压力排出到外部；当气动压力的排出完成时，进一步向下移动接合头100，并将包含在浸渍板300中的助焊剂310施加到由接合头100吸附的裸片的底表面上；当完成助焊剂310向裸片的底表面的施加时，在接合头100垂直向上移动到一定高度并且气动压力被施加到第一气动压力部件121并被保持的状态下，将接合头100传送到接合基板上；以及将涂覆有助焊剂310的裸片安装在接合基板上。
根据控制接合设备的方法，可以减轻当助焊剂310被涂覆到由接合头100吸附的裸片的底表面上时施加的冲击，以防止损坏布置在裸片的底表面上的凸块。在这种情况下，也可以执行接合力控制，以减轻在接合裸片时施加的冲击。当裸片被接合头100吸附和拾取时，也可以执行接合力控制。
下面将参照附图描述根据本发明的接合设备的翻转器及其控制方法。图5是根据本发明实施方式的翻转器1000的截面图和控制翻转器1000的方法。
根据本发明的翻转器1000包括：拾取单元1100，拾取单元1100用以吸附和拾取裸片；翻转臂1700，拾取单元1100安装在翻转臂1700上，翻转臂1700安装在主体上而可旋转并可向上或向下移动，并具有第一垫1740和第二垫1730；支撑负载1400，支撑负载1400安装在翻转臂中而在预定范围内在长度方向上可移位，并且拾取单元1100安装在支撑负载1400的端部上；弹性构件1300，弹性构件1300设置在其中具有支撑负载1400的支撑部件和拾取单元1100之间，并且弹性构件1300用以减轻当拾取单元1100与裸片接触时施加的冲击；负压管1200，负压管1200耦接到拾取单元1100，以向拾取单元1100施加负压；以及正压管1800，正压管1800耦接到翻转臂1700，以便通过向翻转臂1700施加正压来向支撑负载1400提供承载动力。通过正压管1800施加到支撑负载1400的正压可以被保持，以在翻转臂1700旋转并向下移动的同时补偿翻转臂的惯性，并且可以紧接在拾取单元1100与裸片接触之前被移除。
当第一垫1740和第二垫1730与图6的第一停止器1920和第二停止器1940接触时，翻转臂1700的第一垫1740和第二垫1730限制翻转臂1700的旋转范围。
拾取单元1100可以在拾取单元1100的底端包含吸附垫1110，并且当负压ps被施加到吸附垫1110时可拾取裸片。因此，吸附垫1110的拾取单元1100可以包括负压管1200，通过负压管1200可以选择性地施加负压ps。
拾取单元1100可以安装在翻转器1000中而可相对地移位，以防止在拾取裸片期间裸片被吸附垫1110加压和损坏。
也就是说，如图5所示，拾取单元1100耦接到支撑负载1400的一端，支撑负载1400安装在翻转臂1700中而可移位，并且弹性构件1300设置在翻转臂1700和拾取单元1100之间。
因此，在拾取单元1100拾取裸片时施加的冲击可以通过支撑负载1400的向后移动以及通过弹性构件1300而吸收。
在拾取单元1100与待拾取的裸片接触的同时，裸片可通过由耦接到拾取单元1100的负压管1200施加负压ps而被吸附和拾取。
在根据本发明的翻转器1000和控制翻转器1000的方法中，翻转器1000用以在裸片被拾取单元1100拾取的状态下旋转。在这种情况下，拾取单元1100可以不被直接旋转，而是其上安装有拾取单元1100的翻转臂1700可以被旋转。
翻转臂1700可以包括旋转部件1710，在旋转部件1710上安装有旋转轴1720；以及支撑部件1760，支撑部件1760垂直耦接到旋转部件1710的一端，并且支撑部件1760中具有支撑负载1400。翻转臂1700的旋转部件1710可以被安装为相对于翻转器1000的主体1900围绕旋转轴1720可旋转，并且通过升降驱动单元1930沿着升降引导件1910而向上或向下移动。
在垂直于旋转部件1710的方向上延伸的支撑部件1760可以设置在翻转臂1700的旋转部件1710的端部上。
如上所述，支撑部件1760可以以中空的形式设置，以保护裸片。因此，支撑负载1400可以安装为在支撑部件1760的长度方向上可移位。
即使支撑负载1400被弹性构件1300弹性地支撑，在翻转臂1700在翻转臂1700的支撑部件1760内部围绕旋转轴1720旋转期间，由于支撑负载1400在位移方向上的旋转惯性，仍可能发生移动。由于这种移动，在拾取状态下的拾取单元1100的稳定性可能降低，并且支撑负载1400或拾取单元1100可能与翻转臂1700等发生碰撞。
当翻转器1000包括第一和第二停止器1920和1940以限制翻转臂1700的旋转范围时，在翻转臂1700与第一和第二停止器1920和1940接触时，翻转臂1700的旋转停止。因此，翻转器1000受惯性影响更大。
支撑负载1400的一端位于翻转臂1700的支撑部件1760的内部气缸空间1770中。因此，当通过正压管1800施加正气动压力时，承载动力被供应至支撑负载1400的这一端。
也就是说，当通过正压管1800施加正压pb时，支撑负载1400可以被阻止进入施加有正压pb的内部气缸空间1770，从而选择性地提供承载动力。
可以在翻转臂1700的内部气缸空间1770中设置多个o形环(o形环or1，or2和or3)，以防止通过正压管1800施加到翻转臂1700的内部气缸空间1770的正压pb的泄漏。
通常，正压pb可以仅在翻转器1000的旋转期间通过正压管1800施加到翻转臂1700，或者正压pb可以是可变的。例如，如果在拾取单元1100拾取裸片期间正压pb连续保持恒定，则支撑负载1400和翻转臂1700可被统一为一个刚性体并且因此可能损坏裸片。
根据本发明的控制翻转器1000、以及根据翻转器1000的操作状态控制通过正压管1800施加的正压pb或通过负压管1200施加的负压ps的方法将参照图6进行描述。
具体地，本发明可以提供一种控制翻转器的方法，翻转器包括：用以吸附和拾取裸片的拾取单元；翻转臂，在翻转臂上安装有拾取单元，并且翻转臂安装在主体上而可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，支撑负载安装在翻转臂中，而在长度方向上在预定范围内可移位，并且拾取单元安装在支撑负载的端部上；弹性构件，弹性构件设置在其中具有支撑负载的支撑部件和拾取单元之间；负压管，负压管耦接到拾取单元以向拾取单元施加负压；以及正压管，正压管耦接到翻转臂，以向支撑负载供应承载动力。在此方法中，下述步骤可被连续执行：在拾取单元旋转并被垂直向下移动到一定高度的同时，保持正压以补偿翻转臂的惯性；在一定的高度处排出正压；在正压的排出完成后，通过由负压管施加负压利用拾取单元吸附裸片，并同时通过使用弹性构件来减轻当拾取单元进一步向下移动并与裸片接触时施加的冲击；以及在拾取单元垂直向上移动到一定高度并且施加和保持有正压的状态下旋转拾取单元。
图6示出了在具有两个图5的翻转器1000的系统中，裸片c被第一翻转器1000a拾取并且被第二翻转器1000b卸载的状态，以及第一翻转器1000a和第二翻转器1000b旋转的状态。
具体来说，图6的(a)示出了在具有两个翻转器1000a和1000b(比如图5的翻转器1000)的系统中，裸片c被第一翻转器1000a拾取并且被第二翻转器1000b卸载的状态。图6的(b)示出了第一翻转器1000a和第二翻转器1000b旋转的状态。图6的(c)示出了图5的翻转器1000的正压管1800的结构。
在图6中示出的翻转系统可以包括两个翻转器1000a和1000b，并且顺序地拾取堆叠在晶片上的裸片c并且传送裸片c以用于后续处理，而不会在翻转器1000a和1000b之间产生干扰。图6的翻转系统可以包括向下视觉单元2000，向下视觉单元2000用以检查待拾取的裸片的排列。
在根据本发明的翻转器1000a和1000b及其控制方法中，在通过翻转器1000a和1000b的每一个的拾取单元1100吸附和拾取裸片c期间，可以通过负压管1200施加负压ps。
因此，如图6的(a)所示，第一翻转器1000a可以在裸片c被吸附之前开始施加负压ps，以减少真空产生时间，并且如图6的(b)所示，即使在第一翻转器1000a的旋转期间，也可保持通过负压管1200施加负压ps。这意味着在裸片c被拾取单元1100拾取的同时应当保持负压ps的施加。
正压pb被施加到翻转臂1700的内部气缸空间1770，以防止支撑负载1400的移动或晃动，在支撑负载1400上安装有拾取单元1100。因此，当开始裸片c的吸附以拾取裸片c时，可以不施加正压pb。也就是说，如果正压pb通过正压管1800而被施加到翻转臂1700的气缸，则可在支撑负载1400处产生承载动力，因此当裸片c与拾取单元1100接触时，通过弹性构件1300等执行的缓冲操作可能受到干扰。
因此，在由拾取单元1100吸附裸片c期间，可以取消正压pb的施加。
因此，由于图6的(a)的第一翻转器1000a执行吸附以拾取裸片c，所以正压pb不被施加到第一翻转器1000a。由于第二翻转器1000b不拾取裸片c，所以正压pb可被施加至第二翻转器1000b以固定支撑负载1400和拾取单元1100。
另外，如图6的(b)所示，当翻转器1000a和100b中的每一个的拾取单元1100的位置由于翻转器1000a和1000b的旋转而改变时，正压pb可以通过翻转器1000a和1000b的每一个的正压管1800而被施加，以防止支撑负载1400和拾取单元1100的移动、晃动或振动，从而改善了翻转器1000a和1000b的旋转的可靠性和当裸片c被吸附时的裸片c的可靠性。
如果第一翻转器1000a包括第一停止器1920以限制翻转臂1700的旋转范围，则翻转臂1700上的第一垫1740可以与第一停止器1920接触，并且因此当翻转臂1700的旋转完成时可以产生高的惯性力。因此，在这种情况下，也可以保持正压pb的施加以防止第一翻转器1000a的移动、晃动或振动。
因此，在翻转臂1700的旋转期间可以保持正压pb的施加。
如图6的(c)所示，正压管1800可耦接到翻转臂1700的内部气缸空间1770，并且可以包括调节器1810和控制阀1860，调节器1810用以使通过正压管1800施加的正压pb均匀化，控制阀1860用以选择性地阻挡正压pb。因此，通过正压管1800施加到翻转臂1700的内部气缸空间1770的正压pb被调节器1810均匀化。根据翻转器1000a或1000b的操作状态，可以使用控制阀1860来选择性地施加或阻挡正压pb。
当正压pb被阻挡时(当正压pb的施加被取消时)，残留在内部气缸空间1770中的空气可被快速地排出到大气中，以防止施加到翻转臂1700的内部气缸空间1770的正压pb残留并且防止当裸片c被拾取时残留的正压pb被传送到裸片c。
图7示出了当处于图6状态的第一翻转器1000a和第二翻转器1000b的旋转完成时，由第一翻转器1000a拾取的裸片c被卸载并且第二翻转器向下移动到裸片c将被拾取的高度的状态。
如图7的(a)所示，在翻转器1000a和1000b之间没有干扰的情况下，完成翻转器1000a和1000b的旋转的状态应当被理解为如下状态：完成第一翻转器1000a的旋转，使得第一翻转器的拾取单元1100面朝上，并且完成第二翻转器1000b的旋转，使得第二翻转器1000b的拾取单元1100面朝下。
在这种情况下，负压ps通过负压管1200而被施加到吸附裸片c的第一翻转器1000a，并且正压pb通过第一翻转器1000a和第二翻转器1000b的正压管1800而被施加到第一翻转器1000a和第二翻转器1000b。
如上所述，支承负载1400可被通过正压管1800施加到第一翻转器1000a和第二翻转器1000b的正压pb支撑，因此无论第一翻转器1000a和第二翻转器1000b怎样旋转，第一翻转器1000a和第二翻转器1000b的移动、晃动或振动都可被最小化。另外，负压ps与正压pb一起被施加到第一翻转器1000a，因此可以稳定地保持被拾取的裸片c的吸附状态。
如图7的(b)所示，当被第一翻转器1000a拾取的裸片c被卸载时，施加到第一翻转器1000a的拾取单元1100的负压ps可被移除，并且可完成第二翻转器1000b的向下移动。因此，通过正压管1800施加的正压pb可以在另一个裸片c被吸附之前被移除。为了吸附另一个裸片c，负压pb被施加到拾取单元1100。
现在将详细描述第二翻转器1000b的向下移动。第二翻转器1000b在被旋转的同时可以朝向晶片w向下移动。在第二翻转器1000的拾取单元1100与裸片c接触之前，当第二翻转器1000的旋转运动开始时，第二翻转器1000b可以高速向下移动至预定高度，并且之后第二翻转器1000可以低速向下移动。
当以低速向下移动时，在拾取单元1100与裸片c接触之前，第二翻转器1000b可以以均匀的速度移动到靠近裸片c的高度。在这种情况下，第二翻转器1000b可将内部气缸空间1770中的空气排出到大气中，并向下移动直到拾取单元1100与裸片c接触为止。
如上所述的用以拾取并翻转裸片c的翻转器1000a和1000b可根据翻转器1000a和1000b的操作状态来选择性地提供正压pb和负压ps，从而改善裸片c的吸附状态的稳定性，并最小化当翻转器1000a和1000b操作时翻转器1000a和1000b的运动或振动。
在裸片c的翻转和翻转器1000a和1000b的向下运动期间，正压pb可以限制翻转器1000a和1000b的拾取单元1100的位移，并且因此翻转器1000a和1000b可以高速旋转并向下移动，从而提高生产率。
图8是示出根据本发明另一实施方式的翻转器1000及其控制方法的截面图。对图8的与如上所述的图5至图7的各个部分相同的部分的描述在此不再赘述，现在将集中描述图8与图5至图7的不同。
在图8的翻转器1000中，与图5的实施方式类似，拾取单元1100经由支撑负载1400安装在翻转臂1700中而可移位，但是省略了用于吸收在吸附裸片期间产生的冲击的弹性构件1300。
也就是说，在图8的翻转器1000中，拾取单元1100与翻转臂1700的支撑部件1760之间未设置弹性构件1300，并且可采用控制经由正压管1800施加正压pb的方法来替代使用弹性构件1300。
更具体地，根据本发明另一个实施方式的翻转器包括：拾取单元，拾取单元用以吸附和拾取裸片；翻转臂，在翻转臂上安装有拾取单元，并且翻转臂安装在主体上而可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，支撑负载安装在翻转臂中而在长度方向上在预定范围内可移位，并且拾取单元安装在支撑负载的端部；负压管，负压管耦接到拾取单元以向拾取单元施加负压；和正压管，正压管耦接到翻转臂，以通过向翻转臂选择性地施加正压来向支撑负载提供承载动力，并且正压管用以施加第一正压或第二正压。施加到支撑负载的第一正压可以被保持，以在翻转臂旋转和向下移动的同时补偿翻转臂的惯性，并且紧接在拾取单元接触裸片之前向支撑负载施加第二正压。
这里，正压管可以包括控制阀，以选择性地施加第一正压和第二正压。第一正压高于第二正压。
也就是说，在之前的实施方式中，在通过负压管1200将负压ps施加到拾取单元1100以由拾取单元1100拾取裸片期间，取消了通过正压管1800施加正压pb。与此相对照，在图8的翻转器1000中，可通过正压管1800施加的正压pb可以被分为第一等级正压pb1和第二等级正压pb2，第一等级正压pb1用于在翻转器1000的操作(比如翻转器1000的旋转)期间最小化翻转器1000的振动或移动，第二等级正压pb2通过正压管1800施加以在拾取裸片期间在通过负压管1200施加负压ps的同时吸收当裸片被吸附时产生的冲击。
也就是说，第二等级正压pb2可以提供低的阻力，此低的阻力足以吸收在射出器销(ejectorpin)被提升时施加到裸片上的压力，或吸收由于在拾取单元1100的吸附垫1110与裸片接触的同时裸片被支撑在晶片上而产生的反作用，并且第二等级正压pb2可以实现与当使用弹性构件1300用作缓冲垫时基本相同的效果。
图9示出了在包括两个翻转器1000a和1000b(比如图8的翻转器1000)的系统中，裸片c由第一翻转器1000a拾取并且由第二翻转器1000b卸载的状态，以及第一翻转器1000a和第二翻转器1000b旋转的状态。
详细地说，图9的(a)示出了在包括两个翻转器1000a和1000b(例如图8的翻转器1000)的系统中，裸片c由第一翻转器1000a拾取并且由第二翻转器1000b卸载的状态。图9的(b)示出了第一翻转器1000a和第二翻转器1000b旋转的状态。图9的(c)示出了图8的翻转器1000的正压管1800的结构。
如图9的(a)所示，与之前的实施方式不同，在由第一翻转器1000a拾取裸片c期间，通过正压管1800施加第二等级正压pb2。第二等级正压pb2被施加到翻转臂1700的内部气缸空间1770，以吸收当负压ps被施加到拾取单元1100时在吸附裸片c期间产生的冲击，并且裸片c被吸附和拾取。如图9的(a)所示，正压pb被施加到第二翻转器1000b以固定支撑负载1400和拾取单元1100，并且由于第二翻转器1000b未吸附裸片c，因此负压ps未被施加到第二翻转器1000b。
与之前的实施方式类似，如图9的(b)所示，在第一翻转器1000a和第二翻转器1000b两者均旋转的同时，第一等级正压pb1通过第一翻转器1000a和第二翻转器1000b的正压管1800而被施加，以在由于第一挡板1000a和第二挡板1000b的旋转而导致拾取单元1100的位置改变时，防止支撑负载1400和拾取单元1100的移动、晃动或振动。因此，可以改善翻转器1000a和1000b的旋转可靠性以及裸片c的吸附状态的可靠性。如之前的实施方式那样，负压ps仅被施加到拾取裸片c的第一翻转器1000a。
如图9的(c)所示，正压管1800分支成用以施加第一等级正压pb1的第一正压管1800a和用以施加第二等级正压pb2的第二正压管1800b。第一控制阀1860x设置在内部气缸空间1770的前方，以根据翻转器1000a或1000b的操作状态来选择性地施加第一等级正压pb1或第二等级正压pb2。因此，当施加第一等级正压pb1时，第一控制阀1860x可将第一正压管1800a的通道与内部气缸空间1770连通。当施加第二等级正压pb2时，第一控制阀1860x可将第二正压管道1800b的通道与内部气缸空间1770连通。
在第二正压管1800b的通道中，可设置调节器1810b、用以根据压力控制通道的开放程度(degreeofopenness)的比例阀1860z、用以选择第二正压管1800b和大气的第二控制阀1860y等。
由于正压管1800分支为第一正压管1800a和第二正压管1800b，所以当需要降低正压pb时，可通过阻挡相应管的通道、移除施加到气缸的压力、和施加具有不同幅值的正压pb，而不是通过将第一等级正压pb1降低到第二等级正压pb2，来改善针对由正压管1800施加的第一等级正压pb1和第二等级正压pb2的幅值变化的响应以及第一等级正压pb1和第二等级正压pb2的幅值的可靠性。
由于使用第二控制阀1860y来选择第二正压管1800b和大气，内部气缸空间1770的残余压力可被快速排出，并且可以将第二正压管1800b通过第二控制阀1860y连接到内部气缸空间1770，以当内部气缸空间1770的残余压力的排出完成时施加第二等级正压pb2，从而改善了正压切换响应。
图10示出了在处于图9状态的第一和第二翻转器1000a和1000b的旋转完成的状态下，由第一翻转器1000a拾取的裸片c被卸载并且第二翻转器1000b向下移动到裸片c将被拾取的高度的状态。
如图10的(a)所示，与之前的实施方式类似，在翻转器1000a和1000b在翻转器1000a和1000b之间没有干扰的情况下完成旋转的状态下，第一翻转器1000a的旋转完成，使得第一翻转器1000a的拾取单元1100面朝上，且第二翻转器1000b的旋转完成，使得第二翻转器1000b的拾取单元1100面朝下，负压ps通过负压管1200而被施加到吸附裸片的第一翻转器1000a，并且第一等级正压pb1通过正压管1800而被施加到第一翻转器1000a和第二翻转器1000b。
如图10的(b)所示，当由第一翻转器1000a拾取的裸片被卸载时，施加到第一翻转器1000a的拾取单元1100的负压ps可以被移除，并且第二翻转器1000b的向下移动可以完成。因此，在吸附另一个裸片c之前，通过正压管1800施加第一等级正压pb1的操作被取消，并且第一等级正压pb1被降低到第二等级正压pb2。为了减少真空产生时间，在吸附另一个裸片c之前负压ps被施加到拾取单元1100。由此，在由拾取单元1100吸附裸片c期间，正压被连续施加，并且所施加的正压可以低于在翻转臂1700的旋转期间施加的正压。在这种情况下，在施加正压时，可通过在翻转臂1700的向下运动期间移除所施加的正压并施加低于该正压的新的正压，来降低正压。
如上所述，在根据本发明另一实施方式的控制翻转器的方法中(其中翻转器包括：拾取单元，拾取单元用以吸附和拾取裸片；翻转臂，在翻转臂上安装有拾取单元，并且翻转臂安装在主体上而可旋转并可向上或向下移动；支撑负载，支撑负载安装在翻转臂中而在长度方向上在预定范围内可移位，并且拾取单元安装在支撑负载的端部上；负压管，负压管耦接到拾取单元以向拾取单元施加负压；和正压管，正压管耦接至翻转臂，以向支撑负载供应承载动力，正压管分支成第一正压管和第二正压管)，可连续执行以下步骤：在拾取单元旋转并垂直向下移动到一定高度的同时，保持第一正压以补偿翻转臂的惯性；在一定高度处排出第一正压；在完成第一正压的排出之后，施加比第一正压低的第二正压；当拾取单元被进一步地向下移动并因此与裸片接触时，通过由负压管施加负压，来由拾取单元吸附裸片，同时通过使用第二正压来减轻在与裸片接触期间产生的冲击；和在拾取单元向上垂直移动到一定高度、同时第一正压被施加和保持的状态下，旋转拾取单元。
根据上述方法，用以拾取和翻转裸片c的翻转器1000a和1000b可以根据翻转器1000a和1000b的操作状态来选择性地施加正压pb和负压ps，从而改善在吸附状态下的裸片c的稳定性，并最小化操作翻转器1000a和1000b时的移动或振动，并且还可以执行弹性构件的功能以保护裸片。
在根据本发明的用于接合设备的接合构件及其控制方法中，当裸片(比如半导体芯片)浸入到助焊剂中或者接合到接合基板上时施加至裸片的接合力可被精确控制。由此，可以防止裸片底表面上的凸块被损坏，并且可以防止裸片碎裂或破裂。
根据本发明，即使在使用容积可根据压力而变化的气动压力部件时，气动压力可被分成两部分，并且即使气动压力部件的容积发生变化，缓冲动力也可被连续地供应至接合部件，从而避免或最小化接合部件的晃动。由此，能够稳定接合部件。
在根据本发明的接合设备及其控制方法中，由接合部件吸附的裸片(比如半导体芯片)可被高速移动到含有助焊剂的浸渍板或接合基板上，因此可在不降低uph的情况下最大化生产率。
虽然上文已经结合本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是所属领域的技术人员应理解，可以在不脱离本发明的技术构思和范围的情况下，进行各种改变和修改。因此，很明显，所有的修改都被包含在本发明的技术范围内，只要这些修改包括了在本发明的权利要求书中所要求保护的部件。