用于安裝半導體芯片的方法和設備技術

本發明專利技術提供用于安裝半導體芯片的方法和設備。設備具有：分配站(1)，其被構造成將粘合劑部分分配至基板的基板位置；粘接站(3)，其被構造成將半導體芯片放置在基板位置上；和傳送裝置(4)，其被構造成沿著傳送路徑傳送基板。傳送裝置(4)包括設置在分配站(1)與粘接站(3)之間的緩沖站(2)。緩沖站(2)被構造成從傳送路徑臨時移除待從分配站(1)傳送至粘接站(3)或者在相反的方向上傳送的基板，使得另一基板可由傳送裝置(4)分別從粘接站(3)傳送至分配站(1)或者在相反的方向上傳送。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于將半導體芯片安裝在基板上的方法和設備。這樣的自動安裝設備在技術圈被稱為粘片機。所述自動安裝設備包括分配站和粘接站，所述分配站用于將粘合劑涂敷至基板的基板位置，并且所述粘接站用于將半導體芯片放置在設有粘合劑的基板位置上。
技術介紹
基板包含其上分別安裝一個半導體芯片的預定數目的基板位置。處理通常用如下方式實現，即在分配站處的第一步驟中，將粘合劑的一部分分配至基板的每個基板位置。基板然后被傳送至粘接站，并且涂敷半導體芯片。現在存在其中將數千個小的半導體芯片安裝在每塊基板上的應用。基板位置的數目可如此大，使得即使以非常高的吞吐率(UPH=單位每小時)，自動安裝設備也需要用于給基板的所有基板位置提供粘合劑的時間，所述時間比粘合劑的所謂“停留時間”或“干燥時間”長。停留時間對于某一粘合劑指定粘合劑的涂敷與半導體芯片的放置之間的最長時間在不出現質量問題的情況下可以是多長。該問題具體地是表層隨著時間的推移形成在涂敷至基板位置的粘合劑的一部分上，該表層在半導體芯片的安裝期間不利地影響粘合劑的性能。該問題現今通過如下方式避免僅給基板位置的一部分提供粘合劑，然后裝配半導體芯片并使基板多次穿過粘片機，直到所有基板位置裝配半導體芯片為止；或者將分配站與粘接站彼此盡可能靠近布置，使得粘合劑到一個基板位置的涂敷與半導體芯片在所述一個基板位置上的放置可在較短的時間延遲的情況下出現。這些解決方案具有各種缺點。
技術實現思路
本專利技術的目的是為這些應用研制較好的解決方法。每塊基板具有按矩陣的方式布置成行與列的預定數目M的基板位置，其中行與傳送的方向平行，并且列與傳送的方向垂直。每塊基板根據本專利技術被劃分成K個大致相同尺寸的子區域，即每個子區域大致包括N=M/K個基板位置。子區域的數目至少為 K=2。半導體芯片通過以下步驟安裝-將基板傳送至分配站，-將粘合劑部分分配至第一子區域的每個基板位置中，-將基板傳送至粘接站，-將半導體芯片放置在第一子區域的基板位置上，-將基板傳送回分配站，-將粘合劑部分分配至第二子區域的每個基板位置中，-將基板傳送至粘接站，-將半導體芯片放置在第二子區域的基板位置上，并如此繼續，直到給基板的所有子區域裝配半導體芯片為止。在此的事實是一塊接一塊基板設有粘合劑部分并裝配半導體芯片，其中一塊基板總是位于分配站處，并且同時另一基板位于粘接站處。為了能自動序列，將緩沖站設置在分配站與粘接站之間，該緩沖站被構造為通過處，待從分配站傳送至粘接站的一塊或兩塊基板和待在相反的方向上從粘接站傳送至分配站的一塊基板可在該通過處處越過。緩沖站因此被構造成臨時接納一塊或兩塊基板和從傳送路徑移除所述一塊或兩塊基板。τ i指示在分配站處將粘合劑的一部分涂敷至基板位置所需的平均循環時間，并且12指示在粘接站處將半導體芯片放置在基板位置上所需的平均循環時間。給子區域的所有基板位置提供粘合劑部分所需的時間Λ h因此為Λ t1=N* τ 1D將半導體芯片放置在子區域的所有基板位置上所需的時間Λ t2因此為Λ t2=N* τ 2。粘合劑到指定的基板位置的涂敷與半導體芯片在該指定的基板位置處的放置之間經過的時間Λ t因此是兩個時間Λ h與Δ t2的較大者，即Λ t=maximum( Δ ^Δ t2),其中從分配站到粘接站的傳送時間比較起來可以忽略。停留時間tD是由粘合劑的廠家提供的時間，該時間指定粘合劑的涂敷與半導體芯片的放置之間的最長時間在不出現質量問題的情況下可以是多長。原則上，子區域的數目K應盡可能地小，但應選擇成使得通常滿足條件Λ t < tD。 數目K例如可確定如下a)將由分配站給基板的所有M個基板位置提供粘合劑所需的時間Λ tsl計算為Δ tsl=M* τb)將由粘接站給基板的所有M個基板位置裝配半導體芯片所需的時間Ats2計算為 Λ tS2=M* τ 2,c)將時間Λ ts選擇為兩個時間Λ tsl與Λ tS2的較大者，即Λ ts=maximum( Δ tsl、Δ tS2)，d)計算比率 R= Δ ts/tD,e)通過將比率R上舍入至下一較大的整數或下舍入至下一較小的整數確定數目K0如果通過將比率R上舍入至下一較大的整數確定數目K，則粘合劑到一個基板位置的涂敷與半導體芯片在該基板位置上的放置之間經過的時間肯定比停留時間tD短。然而，如果比率R僅比整數L稍大、例如R=L. 13或R=L. 23或者甚至更大，則可相當合理地通過將比率R下舍入至下一較小的整數確定數目K，并且具體地是因為盡管超過停留時間tD，但質量可滿足在指定的應用中強加的需求。該決定在于工藝工程師的判斷。例如由于基板位置的總數M不可被數目K除盡為整數或者由于一列在所有情況下要精加工并且基板的列的數目不可被數目K除盡為整數，所以事實可能是K個子區域不完全具有相同的尺寸。因此，事實可能是K個子區域僅大致具有相同的尺寸。如果基板劃分成的K個子區域大致具有相同的尺寸，則如果采用的緩沖站使得待從分配站傳送至粘接站的一塊基板和待在相反的方向上從粘接站傳送至分配站的一塊基板可越過，則這是足夠的。為了可處理被劃分成通常為K-1個相同尺寸的子區域和一個較小的子區域的不同尺寸的子區域的基板，必須采用緩沖站，以使待從分配站傳送至粘接站的兩塊基板和待從粘接站傳送至分配站的一塊基板越過。附圖說明并入并構成該說明書的一部分的附示了本專利技術的一個或更多個實施例，并且與詳細說明一起用于說明本專利技術的原理和實現。附圖沒有按比例。在附圖中圖1、2為了理解本專利技術的需要而示出用于將半導體安裝在基板上的設備的部件；圖3、4分別示出圖1和2的放大部分；以及圖5、6示出序列圖。具體實施例方式圖1和2為了理解本專利技術的需要而示出用于將半導體安裝在基板上的設備即所謂粘片機的部件。圖3示出圖1的放大部分，圖4示出圖2的放大部分。該設備包括分配站1、緩沖站2、粘接站3和用于傳送基板的傳送裝置4，分配站1、緩沖站2、粘接站3和傳送裝置4以所述序列相繼布置。在該示例中，傳送裝置4包括其上擱置基板的兩根平行延伸的導軌5和可與導軌5平行或成銳角移動的至少兩個夾具6，其中為了傳送，每個夾具6分別將一塊基板夾在兩個夾爪之間并將該基板移至期望的站。分配站I被構造成將粘合劑分配至基板的基板位置。粘接站3被構造成將半導體芯片放置在設有粘合劑的基板位置上。緩沖站2被構造成從傳送路徑移除已在粘接站3處部分地裝配有半導體芯片并待從粘接站3傳送至分配站I的基板，并臨時停放該基板，使得已在分配站I處被涂敷粘合劑部分并且此時必須被裝配半導體芯片的一塊相繼基板或兩塊相繼基板能夠從分配站I被傳送至粘接站3即經過被停放的基板。 在示出的優選實施例中，緩沖站2包括緊固至共用支撐件7的四根平行延伸的導軌，即設置在第一平面中的兩根第一導軌8和設置在位于上方的第二平面中的兩根第二導軌9。支撐件7可借助于驅動器10在與傳送路徑垂直延伸的高度z上升高和降低。在該示例中，緩沖站2可采取兩個位置、即升高位置A(圖1和圖3)與降低位置B (圖2和圖4)，在該升高位置A中，第一導軌8與傳送裝置4的導軌5齊平，在該降低位置B中，第二導軌9與傳送裝置4的導軌5齊平。如在圖2和圖4中顯而易見的，重疊的導軌8、9可由單體材料制成。面對夾具6的導軌8、9優選地形成有突出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于安裝半導體芯片的方法，其中在分配站處，將一個接一個粘合劑部分分配至基板的基板位置，并且在粘接站處，將一個接一個半導體芯片放置在設有粘合劑的所述基板位置上，所述方法包括將所述基板劃分成至少兩個子區域以及根據以下步驟將所述半導體芯片安裝在每塊這樣的基板上：A)將所述基板傳送至所述分配站(1)；B)將粘合劑部分分配至所述基板的第一子區域的每個基板位置；C)將所述基板傳送至所述粘接站(3)；D)將半導體芯片放置在所述基板的所述第一子區域的所述基板位置上；E)將所述基板傳送回所述分配站(1)；F)將粘合劑部分分配至所述基板的第二子區域的每個基板位置；G)將所述基板傳送至所述粘接站(3)；以及H)如果所述子區域的數目是二，則將半導體芯片放置在所述基板的所述第二子區域的所述基板位置上并將所述基板傳送至出口，或者對于所述基板的每個另一子區域重復步驟E至H，其中在步驟E中的所述基板在設置于所述分配站(1)與所述粘接站(3)之間的緩沖站(2)中越過從所述分配站(1)傳送至所述粘接站(2)的一塊或兩塊相繼基板。

【技術特征摘要】
2011.07.08 CH 1148/111.一種用于安裝半導體芯片的方法，其中在分配站處，將一個接一個粘合劑部分分配至基板的基板位置，并且在粘接站處，將一個接一個半導體芯片放置在設有粘合劑的所述基板位置上，所述方法包括 將所述基板劃分成至少兩個子區域以及 根據以下步驟將所述半導體芯片安裝在每塊這樣的基板上 A)將所述基板傳送至所述分配站(I)； B)將粘合劑部分分配至所述基板的第一子區域的每個基板位置； C)將所述基板傳送至所述粘接站(3)； D)將半導體芯片放置在所述基板的所述第一子區域的所述基板位置上； E)將所述基板傳送回所述分配站(I)； F)將粘合劑部分分配至所述基板的第二子區域的每個基板位置； G)將所述基板傳送至所述粘接站(3);以及 H)如果所述子區域的數目是二，則將半導體芯片放置在所述基板的所述第二子區域的所述基板位置上并將所述基板傳送至出口，或者對于所述基板的每個另一子區域重復步驟E至H， 其中在步驟E中的所述基板在設置于所述分配站(I)與所述粘接站(3)之間的緩沖站(2)中越過從所述分配站(I)傳送至所述粘接站(2)的一塊或兩塊相繼基板。2.根據權利要求1所述的方法，其中每塊基板的所述至少兩個子區域包含大致相同數目的基板位置。3.一種用于安裝半導體芯片的設備，所述設備包括 分配站(I)，所述分配站(I)被構造成將粘合劑部分分配至基板的基板位置； 粘接站...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬可·格拉夫，多米尼克·哈特曼，于爾根·斯圖爾納，
申請(專利權)人：ESEC公司，
類型：發明
國別省市：