WO2020003095A1 - Vorrichtung und verfahren zum ablösen eines chips von einer klebefolie - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ablösen eines chips von einer klebefolie Download PDF

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vacuum platform
segments
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Andreas Mayr
Manfred DORFER
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Besi Switzerland AG
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Definitions

  • the present invention relates to a device for detaching a chip from an adhesive film, which has two or more chip-sized receiving positions, according to claim 1, and a vacuum platform for detaching a chip from an adhesive film
  • Claim 10 a chip pickup for releasably receiving a chip on an adhesive film according to claim 11 and a method for detaching a first and a second chip from two adjacent chip-sized receiving positions on an adhesive film according to claim 12 and
  • Ejectors or vacuum platforms and methods for using them for detaching semiconductor chips or components from an adhesive film are known in a sufficiently wide variety and large number.
  • DE 10 2006 019 671 A1 describes one
  • movable chip pickup or US 6440758 a multiple bond head with two chip pickers that can be moved, in part independently of one another a kind of intermediate station and depositing station or US 61 / 865,874 a system with a bondhead and several separate chip receivers, which are arranged parallel to each other on a frame.
  • the chips are typically provided on an adhesive film held by a frame, also known in the art as tape, for processing on a semiconductor assembly device.
  • the chips stick to the adhesive film.
  • the frame with the adhesive film is picked up by a sliding wafer table.
  • the wafer table is shifted in cycles to provide one chip after another at a pick-up position, and then the provided chip is picked up by a chip pick-up and placed on a substrate.
  • the removal of the provided chip from the adhesive film by means of a chip pick-up is supported by a chip ejector (also known as die ejector, chip ejector or chip release device) arranged below the adhesive film, the adhesive film being on on a table.
  • the table includes a vacuum platform with a large number of holes to hold the adhesive film during the chip peeling process and to hold it in place by means of a vacuum.
  • Machine is one of the most critical parameters. Even small improvements offer the operator of the machine considerable process acceleration, shorter assembly times and thus also an economic advantage.
  • An object of the invention is to provide a machine with a chip ejector with an increased throughput, the machine being given additional flexibility due to the chip ejector to react to fluctuations in the chip supply current.
  • a first aspect of the invention is a so-called
  • Ejector device also known as an ejector or detaching device according to claim 1.
  • a vacuum platform which has a surface for receiving and holding the adhesive film on which the chip is arranged, a chip receiver, such as a clamping gripper or a suction element, for releasably receiving the chip, the vacuum platform having two or more segments which can be individually extended relative to the surface of the vacuum platform in order to press against the adhesive film at the respective receiving position in the direction of the chip receiver and this way the chip from the
  • the device further includes a chip detector configured to detect the pickup position to which the chip is attached, a controller configured to detect the segment near the chip
  • the pickup position to push the chip towards the chip pickup, and is further configured to move the chip pickup to pick up or catch the chip. Whether it is peeling and picking up or ejecting and catching depends essentially on the adhesive strength of the adhesive film and the
  • the controller is further configured such that it uses a wafer mapping provided, from which occupied and empty recording positions result, and / or based on information from the chip detector between empty and occupied ones and recognizes them as occupied by defective chips Can distinguish shooting positions so that shooting positions can be skipped.
  • Chip detachment (or at least a partial detachment of the chip) can be performed in parallel, and two or more chips can be detached, before the adhesive film has to be repositioned. Both measures can increase throughput.
  • the adhesive sheet has four
  • the vacuum platform further comprises two or more pistons, each piston being configured to individually extend each segment in the direction of the chip receiver.
  • the vacuum platform includes four pistons, each piston configured to individually extend each segment toward the chip pickup.
  • the vacuum platform further includes a plunger configured to extend the two or more segments toward the chip receiver, and a selector configured to pass one or more segments through the
  • the selector comprises a rotatable one
  • the pistons aligned with the rotary plate are preferably selected by the resistance to this displacement. It is also possible to construct it the other way round, by biasing the pistons upwards, so that each piston can be pushed up, ie selected, by aligning an opening. The rotatable plate would then counteract displacement - not to select specific pistons by sliding upwards.
  • the selector is configured in such a way that it counteracts the movement of one segment, preferably two or three segments, in the direction of the chip pickup.
  • the chip pickup has two or more chip pickup heads, each chip pickup head being movable around a chip at the respective pick-up position
  • the chip pickup has four chip pickup heads, each chip pickup head being movable so as to pick up a chip at the respective pick-up position.
  • a vacuum platform for detaching a chip from an adhesive film, which has two or more adjacent chip-sized receiving positions, has a surface for receiving and holding the adhesive film on which the chip is arranged; wherein the vacuum platform has two or more segments, which are individually extendable relative to the surface of the vacuum platform in order to against the
  • the vacuum platform with the two or more segments which can be extended independently of one another, can improve the Throughput of existing devices for chip removal can be used.
  • a chip pickup for detachably picking up a chip according to claim 11.
  • the chip pickup for the releasable pickup of a chip on an adhesive film with two or more pickup positions has two or more chip pickup heads, the chip pickup heads being individually operable to pick up a chip at the respective pickup position and adjacent to the two or more pickup positions and are the size of a chip.
  • Claim 12 provided to release a first and a second chip from two adjacent chip-sized receiving positions on an adhesive film.
  • the method for detaching a first and a second chip from two adjacent chip-sized receiving positions on an adhesive film comprises the following steps:
  • the vacuum platform has two or more segments, which are individually extendable relative to the surface of the vacuum platform, to press against the adhesive film at different receiving positions in the direction of the chip pickup.
  • the method further comprises the steps: - Extending the segment near the pick-up position at which the first chip is arranged in order to press the first chip in the direction of the chip pick-up;
  • the method further comprises:
  • the method further comprises:
  • FIG. 1 shows the main components of a chip peeling device
  • FIG. 2 shows another embodiment of a vacuum platform
  • FIG. 3A shows an example of a selector
  • FIG. 3B shows a perspective view of a selector
  • FIG. 4 shows the mode of operation of the selector as a function of a wafer mapping
  • FIG. 5 shows a detailed illustration of the preferred embodiment of a rotatable plate from FIG. 4th
  • FIG. 1 shows the main components of a device 100 for
  • the device 100 comprises a vacuum platform 130 for receiving and folding the
  • a wafer with a multiplicity of semiconductor chips 150 is applied to the adhesive film 110 during the dicing process, with each individual chip 150 being separated while it adheres to the adhesive film 110.
  • Detaching a chip 150 from an adhesive film 110 is a common process in die bonding and flip chip bonding for populating electronic assemblies.
  • the illustrated adhesive film 110 comprises two or more chip-sized receiving positions 120, each lying next to one another
  • Recording position 120 can be occupied by a chip 150.
  • the number of receiving positions in a device 100 for detaching a chip corresponds to the maximum number of chips 150 that can be detached without repositioning the adhesive film 110.
  • the device 100 shown in FIG. 1 for detaching a chip has four receptacle positions 120 lying next to one another.
  • the vacuum platform 130 is configured so that it holds the adhesive film 110 in position when the chips 150 are detached from the adhesive film 110 by means of a vacuum.
  • the vacuum platform 130 has two or more segments 140 which can be extended toward the chip holder 170 at the respective receiving position 110, independently of the surface of the vacuum platform 130, against the adhesive film 110. Each segment 140 is configured and arranged so that it is aligned with a corresponding receiving position 120 after the positioning of the adhesive film 110 on the vacuum platform 130.
  • segments 140 may be needle segments.
  • the in FIG. The vacuum platform 130 shown in FIG. 1 has four segments 140, one segment for each of the adjacent receiving positions 120, so that up to four chips 150 can be released without the adhesive film 110 having to be repositioned.
  • Each segment 140 is preferably dimensioned to be at least half, and
  • the vacuum platform 130 is configured and arranged to cooperate with a chip pickup 170. When the chips 150 are detached, one or more segments 140 press on the respective one
  • the chip holder 170 comprises one or more Chip pick-up heads 175 for releasably picking up a chip 150 at one or more pick-up positions 120.
  • the device 100 for removing a chip can be operated according to the following method: the adhesive film 110 is brought into contact with the surface of the vacuum platform 130;
  • the adhesive film 110 comprises two or more chip-sized
  • Receiving positions 120 may include two or more chips 150;
  • the segment 140 aligned with the first receiving position 120 is extended relative to the surface of the vacuum platform 130 in order to press against the adhesive film 110 in the direction of the chip receiver 170.
  • the surface of the vacuum platform 130 lies in a horizontal plane, so that the movement of the segment 140 takes place along the Z axis or upwards;
  • the device 100 for detaching a chip preferably also includes the
  • the device 100 can preferably also be a flip unit, a picking unit and / or one
  • Placement functionality include;
  • the chip pick-up head 175 moves into the second pick-up position the segment 140 aligned with the second receiving position 120 is extended relative to the surface of the vacuum platform 130 in order to press against the adhesive film 110 in the direction of the chip receiver 170;
  • the chip 150 at the second pick-up position 120 (the second chip 150) is detached and the second chip 150 is removed from the chip pick-up head
  • the chip pick-up head 175 moves away from the pick-up positions 120 and places the second chip 150 at another location;
  • the adhesive film 110 is repositioned by two or more chip-sized receiving positions 120 with the surface of the vacuum platform 130 in
  • Partial detachment) of a chip 150 can be carried out while the chip pick-up head 175 moves a chip 150 that has been detached to another location.
  • the vacuum platform 130 can be configured and arranged such that one, two, three or four segments 140 can be extended towards the chip pickup 170 at the same time.
  • the chip pickup 170 can comprise two or more chip pickup heads 175, so that two or more chips 150 can be detached from the adhesive film 110 and picked up in parallel by the chip pickup 170. This contributes to a further increase in throughput.
  • the in FIG. 1 shows a pickup 170 comprising four pickup heads 175, each configured and arranged to place a die 150 on one of the four adjacent die-sized chips
  • Vacuum platform 130 can also be configured and arranged to hold chips 150 at the four
  • pick up (or partially pick up) adjacent pickup positions 120 which means a large increase in throughput compared to conventional sequential processing apparatus.
  • a higher throughput is advantageous when removing chips 150 for
  • the chip detaching device 100 further includes one or more chip detectors 160 configured to detect the
  • the one or more detectors 160 can be located in the vacuum platform 130 and / or in the chip pickup head 175.
  • the chip detaching device 100 can further be configured to not include a segment 140
  • no segment 140 is extended when the chip detector 160 detects a defective chip 150.
  • wafer mapping 310, 320, 330, 340 with occupied and / or unoccupied and / or defective chips 150 arrangement positions or data of the device 100 are provided.
  • the device for detaching a chip 100 can be configured to extend a segment 140 if a chip 150 is detected at the respective chip-sized recording position. In this way, two or more chips 150 can be parallel to the
  • Steps (movements) of the device are replaced to further increase the throughput.
  • the adhesive film 110 When pressed against the adhesive film 110 with a segment 140, the adhesive film 110 can accidentally, e.g. through excessive force, being penetrated or pierced. A smaller segment 140 can increase the risk of puncturing the adhesive film 110. The risk can also be reduced by using a correspondingly more resistant adhesive film 110.
  • the segments 140 can be extended independently of one another with any suitable drive - for example by pneumatic, mechanical, electrical drives or a combination thereof.
  • the vacuum platform 130 can comprise one or more pistons 180 - a piston 180 is preferably provided for each segment 140.
  • each piston 180 can also be configured to extend two or more segments 130.
  • a selector 190 is provided to select one or more segments 140 to extend - e.g. can
  • Pneumatic valves with suitable control electronics with pneumatic pistons or suitable control electronics with electric pistons can be used.
  • FIG. 2 shows another embodiment of a vacuum platform 130 - the left side of FIG. 2 shows a perspective view and the right side of FIG. 2 shows a vertical cross section through the vacuum platform 130.
  • Four segments 140 are available, each of which is configured and arranged in such a way that they are independent of one another to the chip receiver 170 (not shown), which in this figure represents an upward extension. In addition, they are configured and arranged to move independently of the chip pickup 170, which in this figure represents a downward extension.
  • Each segment 140 is provided with a corresponding piston 180 - the segment 140 is rigidly attached to a first end of the piston 180.
  • pistons 180 are passive rods that cause their respective segment 140 to move by movement relative to a guide cylinder 185. As shown, the movement is up and down.
  • Vacuum platform 130 further includes four compression springs 220, one for each piston 180.
  • Each piston 180 is identified by its own
  • Compression spring 220 biased away from the chip pickup 170.
  • Vacuum platform 130 further includes a selector 190 (not
  • each segment 140 is selectable to include all possible combinations of
  • the selector 190 includes a rotatable plate 200 (not shown) at the end of the vacuum platform 130 farthest from the chip pickup 170 - as shown, the rotatable plate 200 also has a disk part rotating about the vertical axis (as shown)
  • the in FIG. The vacuum platform 130 shown in FIG. 2 also includes a vacuum supply 135 that extends from the lower end (as shown) of the vacuum platform 130 to the end near the chip pickup 170.
  • This vacuum supply 135 is suitable for holding the
  • Adhesive film 110 during the chip detachment through the vacuum platform 130 which comprises a suitable vacuum platform surface.
  • FIG. 2 is typically a surface with
  • Vacuum channels that are horizontally (as shown) attached to the vacuum platform 130 at the end near the chip pickup 170, the surface of the vacuum platform 130 being about the same distance from the chip pickup 170 as the top (as shown) surface of the segments 140 when the segments 140 are led away from the chip pickup 170.
  • the surface of the vacuum platform 130 is of a correspondingly large size
  • Piston pin 230 (as shown) is aligned, the upper side or the surface (as shown) of the respective segment 140 is approximately coplanar with the surface of the vacuum platform 130. If the opening 210 of the rotatable plate 200 is not with the lower end (as is shown) of a piston 180, the upper surface (as shown) of the respective segment 140 is from the surface of the
  • FIG. 3A shows an example of a selector 190 that is associated with that shown in FIG. 2 shown vacuum platform 130 can be used
  • FIG. 3B shows an example of how the selector 190 can be driven (rotated).
  • the selector 190 is configured and arranged to operate with a
  • Piston pins 230 each engage the lower end (as shown in FIG. 2) of a piston 180. That is, the selector 190 is at the end of the vacuum platform 130 furthest from the chip pickup 170 (not shown).
  • FIG. 3B shows a perspective view of the selector 190 and, above it, a cross-sectional view that shows how the selector 190 specifies which piston 180 and which segment 140 are extended towards the chip receiver 170 (not shown).
  • the selector 190 is approximately cylindrical and comprises a rotatable plate 200, which is arranged at the end of the selector 190, which is the compression springs 220 of the vacuum platform 130 closest.
  • the selector 190 is a rotatable cylinder and the rotatable plate 200 is the upper (as shown) part of the cylinder.
  • the rotatable plate 200 comprises two or more openings 210 - these are configured and arranged so that there are selectable rotational positions at which each piston 180 (and the respective segment 140) can be extended independently of one another towards the chip receiver 170.
  • each end of the piston 180 that is closest to the compression spring 220 includes an attached pin as a piston pin 230 that can go through the openings 210 when properly aligned.
  • the sidewalls of openings 210 can be tapered slightly to allow longitudinal movement of pistons 180 when selector 190 (and rotatable plate 200) are rotated about the vertical axis (as shown).
  • the vacuum supply 135 of the vacuum platform 130 takes place via a correspondingly configured vacuum suction device 137, which in the
  • Longitudinal axis is arranged in the center of the selector 190.
  • the cylindrical embodiment of the selector 190 is configured and arranged such that it can be rotated between different revolutions by a gear wheel.
  • An electric motor 260 is provided with a gear 250 that is configured and arranged to engage the gear of the selector 190.
  • a DC motor is preferably used. It can also be advantageous to provide a measuring system such as an encoder so that the rotatable plate 200 and the openings 210 can be aligned with sufficient accuracy and with high repeatability.
  • FIG. 3A shows a relative orientation of the pistons 180, the rotatable plate 200, the openings 210 and the piston pins 230.
  • all four pistons 180 and thus all segments are to the chip -Extension extended.
  • no opening 210 is aligned with a piston pin 230 of a piston 180 and the pistons remain through the piston
  • Compression springs 230 preloaded.
  • FIG. 4 shows, in the lower half, the operation of the
  • FIG. 4 shows the wafer mappings detected by means of a detector 160 or previously provided as a detection process 1600.
  • the individual wafer mappings W10, W20, W30, W40 Four recording positions 120 are shown in each case and are referred to as top right, top left, bottom right and bottom left. Each of these positions is assigned to a segment 140, which is also referred to as top right, top left, bottom right and bottom left in the context of the description.
  • the method is designed and adapted to extend the segments 140 (not shown) that the
  • Recording positions 120 are assigned, in which a chip 150 is recognized - see 1600.
  • Piston pin 230 to which one or more openings 210 is aligned. This is the same rotational position as in the cross section of FIG. 3A. In other words, all four segments are selected by the selector 190, all four segments are extended to the chip receiver 170 and all four chips 150 are detached.
  • the rotational position of the rotatable plate 200 is nominally +27 degrees.
  • Openings 210 are aligned (top right, bottom right, and bottom left, as shown). That is, a segment 140 is selected (top left, as shown) and this segment 140 is extended towards the chip pickup 170 and the associated chip 150 (top left, as shown) is detached. The other three segments 140 are not selected (top right, bottom right, and bottom left as shown), and these three
  • Vacuum platform 130 (not shown).
  • the rotational position of the rotatable plate 200 is nominally +63 degrees.
  • the rotatable plate 200 is rotated so that only one of the piston pins 230 is aligned with the one or more openings 210 (top left, as shown).
  • three segments 140 are selected (top right, bottom right and bottom left, as shown) and these three segments 140 are extended to the chip receiver 170, and all associated chips 150 (top right, bottom right and bottom) left, as shown) are replaced.
  • the remaining segment 140 is not selected (top left, as shown), and this segment 140 remains approximately coplanar with the surface of the vacuum platform 130 (not shown).
  • the rotational position of the rotatable plate 200 is nominally +9 degrees.
  • the invention offers the advantage of high throughput even with fewer segments 140, such as, for example, with two, three or four segments 140 which can be extended independently of one another. Because the vacuum platform 130 as shown in FIG. 2 and the one shown in FIG. 3A and 3B
  • selector 190 are separate units, it can be from It can be advantageous to provide a vacuum platform 130 with a different number of independently extendable segments 140 - the device 100 can then be quickly modified for different operating modes by exchanging the vacuum platform 130. Any number of segments 140 can be used, for example six, eight, ten or more.
  • a vacuum platform 130 can be operated with fewer segments 140 - for example, a four-segment vacuum platform can be operated in a two-segment mode, in which the adhesive film must be repositioned after the one or more chips 150 in the two receiving positions 120 were replaced.
  • FIG. Figure 5 shows a detailed illustration of the preferred embodiment

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  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Abstract

Vorrichtungen zum Ablösen von Chips müssen Chips unter verschiedensten Bedingungen immer wieder von Klebefolien lösen. Der Durchsatz solcher Vorrichtungen ist einer der kritischsten Parameter, und selbst kleine Verbesserungen bieten dem Betreiber einer solchen Vorrichtung einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil. Es wird eine Vorrichtung 100 zum Lösen eines Chips 150 mit einer Vakuumplattform 130 mit zwei oder mehr Segmenten 140 zur Verfügung gestellt, die unabhängig von der Oberfläche der Vakuumplattform 130 ausfahrbar sind, um an der jeweiligen Aufnahmeposition in Richtung des Chip-Aufnahmers 170 gegen die Klebefolie 110 zu drücken. Durch die Bereitstellung von zwei oder mehr Segmenten 140, die unabhängig voneinander ausfahrbar sind, kann die Chipablösung (oder zumindest eine Teilablösung) parallel durchgeführt werden, und zwei oder mehr Chips 150 können abgelöst werden, bevor die Klebefolie 110 neu positioniert werden muss. Beide Maßnahmen können den Durchsatz erhöhen. Zusätzlich können leere Aufnahmepositionen ausgelassen werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Ablösen eines Chips von einer
Klebefolie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablösen eines Chips von einer Klebefolie, welche zwei oder mehr beieinanderliegende chipgroße Aufnahmepositionen aufweist nach Anspruch 1 , sowie eine Vakuum plattform zum Ablösen eines Chips von einer Klebefolie nach
Anspruch 10, einen Chipaufnehmer zum wiederlösbaren Aufnehmen eines Chips auf einer Klebefolie nach Anspruch 11 und ein Verfahren zum Ablösen eines ersten und eines zweiten Chips von zwei benachbarten chipgroßen Aufnahmepositionen auf einer Klebefolie nach Anspruch 12 und eine
Maschine nach Anspruch 16.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Teile wie
Auswerfer oder Vakuumplattformen und Verfahren zum Einsatz solcher für ein Ablösen von Halbleiterchips oder Bauelementen von einer Klebefolie in einer hinreichend breiten Vielfalt und hohen Vielzahl bekannt.
Beispielsweise beschreibt die DE 10 2006 019 671 A1 einen
Mehrfachbondkopf mit zwei integrierten unabhängig voneinander
bewegbaren Chipaufnehmer oder die US 6440758 einen Mehrfachbondkopf mit zwei zum Teil unabhängig voneinander bewegbaren Chipaufnehmern mit einer Art Zwischenstation und Ablegestation oder die US 61/865,874 ein System mit einem Bondkopf und mehreren separaten Chipaufnehmern, welche parallel zueinander an einem Rahmen angeordnet sind.
Im Allgemeinen werden die Chips typischerweise auf einer von einem Rahmen gehaltenen Klebefolie, in der Fachwelt auch als Tape bekannt, zur Abarbeitung auf einer Halbleiter-Montageeinrichtung bereitgestellt. Die Chips haften auf der Klebefolie. Der Rahmen mit der Klebefolie wird von einem verschiebbaren Wafertisch aufgenommen. Taktweise wird der Wafertisch verschoben, um einen Chip nach dem anderen an einer Aufnahmeposition bereitzustellen, und dann wird der bereitgestellte Chip von einem Chip- Aufnehmer aufgenommen und auf einem Substrat platziert. Die Entnahme des bereitgestellten Chips von der Klebefolie durch Aufnahme mittels einem Chip-Aufnehmer wird von einem unterhalb der Klebefolie angeordneten Chip- Auswerfer (in der Fachwelt auch bekannt als Die-Ejector, Chip-Ausstosser oder Chip-Ablöser) unterstützt, wobei die Klebefolie auf einem Tisch aufliegt. Der Tisch umfasst eine Vakuum plattform mit einer Vielzahl von Löchern, um die Klebefolie während des Ablöseprozesses des Chips aufzunehmen und mittels Vakuum festzuhalten.
Auswerfer müssen Chips unter verschiedensten Bedingungen immer wieder vom Klebeband ablösen können. Der Durchsatz einer solchen
Maschine ist einer der kritischsten Parameter. Selbst kleine Verbesserungen bieten dem Betreiber der Maschine eine erhebliche Prozessbeschleunigung, kürzere Bestückungszeiten und damit auch wirtschaftliche Vorteil.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Maschine mit einem Chip-Auswerfer mit einem erhöhten Durchsatz zur Verfügung zu stellen, wobei die Maschine aufgrund des Chip-Auswerfers zusätzlich genügend Flexibilität erhält, um auf Schwankungen im Chipzufuhrstrom zu reagieren.
In einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine sogenannte
Auswerfervorrichtung, auch bekannt als Ausstosser- oder Ablösevorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen. Die Vorrichtung zum Ablösen eines Chips von einer Klebefolie, welche zwei oder mehr benachbarte chipgroße
Aufnahmepositionen aufweist, umfasst eine Vakuum plattform, welche eine Oberfläche zum Aufnehmen und Halten der Klebefolie aufweist, auf welcher der Chip angeordnet ist, einen Chip-Aufnehmer, wie z.B. einem Spanngreifer oder einem Saugorgan, zum wiederlösbaren Aufnehmen des Chips, wobei die Vakuum plattform zwei oder mehr Segmente aufweist, welche einzeln relativ zur Oberfläche der Vakuum plattform ausfahrbar sind, um gegen die Klebefolie an der jeweiligen Aufnahmeposition in Richtung des Chip- Aufnehmers zu drücken und auf diese Weise den Chip aus der
Aufnahmeposition auf der Klebefolie abzulösen oder auszuwerfen. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Chip-Detektor, der so konfiguriert ist, um die Aufnahmeposition, an welcher der Chip angebracht ist, zu erkennen, eine Steuerung, welche so konfiguriert ist, um das Segment nahe der
Aufnahmeposition auszufahren, um den Chip in Richtung des Chip- Aufnehmers zu drücken, und ferner konfiguriert ist, den Chip-Aufnehmer zu bewegen, um den Chip aufzunehmen oder aufzufangen. Ob es sich um ein Ablösen und ein Aufnehmen oder ein Auswerfen und Auffangen handelt, hängt im Wesentlichen von der Klebekraft der Klebefolie und der
Ausfahrgeschwindigkeit und der aufgewendeten Kraft des jeweils
ausfahrenden Segments ab und ist im Sinne der Erfindung gezielt zur weiteren Erhöhung des Durchsatzes aufeinander abstimmbar.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Steuerung ferner so konfiguriert, daß sie anhand eines bereitgestellten Wafer-Mappings, aus welchem besetzte und leere Aufnahmepositionen hervorgehen, und/oder anhand von Informationen des Chip-Detektors zwischen leeren und besetzten und als mit defekten Chips besetzt erkannten Aufnahmepositionen unterscheiden kann, sodass Aufnahmepositionen überspringbar sind.
Durch die Bereitstellung einer Vakuumplattform mit zwei oder mehr Segmenten, die unabhängig voneinander ausfahrbar sind, kann die
Chipablösung (oder zumindest eine Teilablösung des Chips) parallel durchgeführt werden, und zwei oder mehr Chips können abgelöst werden, bevor die Klebefolie neu positioniert werden muss. Beide Maßnahmen können den Durchsatz erhöhen.
In einem Aspekt der Erfindung weist die Klebefolie vier
Aufnahmeposition und die Vakuum plattform vier Segmente auf, wobei jedes der Segmente einzeln ausfahrbar ist, um gegen die Klebefolie an der jeweiligen Aufnahmeposition zu drücken. Durch die Bereitstellung von vier Segmenten werden vier Aufnahmepositionen in Chipgröße geschaffen, die eine weitere Steigerung des Durchsatzes und mehr Flexibilität beim
Überspringen leerer Aufnahmepositionen ermöglichen. In einem Aspekt der Erfindung weist die Vakuum plattform ferner zwei oder mehr Kolben auf, wobei jeder Kolben so konfiguriert ist, um jedes Segment einzeln in Richtung des Chip-Aufnehmers auszufahren.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst die Vakuumplattform vier Kolben, von denen jeder Kolben so konfiguriert ist, um jedes Segment einzeln in Richtung des Chip-Aufnehmers auszufahren.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst die Vakuum plattform ferner einen Kolben, welcher so konfiguriert ist, um die zwei oder mehr Segmente in Richtung des Chip-Aufnehmers auszufahren, und weiterhin einen Selektor, welcher so konfiguriert ist, um ein oder mehrere Segmente durch das
Entgegenwirken einer Verschiebung oder das Zulassen einer Verschiebung eines oder mehrere Kolben auszuwählen. Hierbei ist jeder Kolben ist in eine Richtung vorgespannt (nach unten) und die jeweiligen Öffnungen bestimmen, welche Kolben in ihrer Position verbleiben und welche Kolben in die entgegengesetzte Richtung der Vorspannung geschoben werden. In einem Aspekt der Erfindung umfasst der Selektor eine drehbare
Platte mit einer oder mehreren Öffnungen, welche so angeordnet und ausgestaltet sind, um ein oder mehrerer Segmente durch Drehen der drehbaren Platte auszuwählen, sodass die Kolben die verbleibenden
Segmente aufgrund der einen oder mehreren Öffnungen ausfahren. Bevorzugt werden dabei die mit der drehplatten Platte ausgerichteten Kolben durch den Widerstand gegen diese Verschiebung ausgewählt. Es ist auch möglich, es umgekehrt zu konstruieren, indem man die Kolben nach oben vorspannt, so dass durch die Ausrichtung einer Öffnung jeder Kolben nach oben geschoben, d.h. ausgewählt werden kann. Die drehbare Platte würde dann einer Verschiebung entgegenwirken - nicht, um bestimmte Kolben auszuwählen, indem sie sich nach oben schieben.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Selektor so konfiguriert, daß er der Bewegung von einem Segment, bevorzugt zwei oder drei Segmenten, in Richtung des Chip-Aufnehmers entgegenwirkt.
In einem Aspekt der Erfindung weist der Chip-Aufnehmer zwei oder mehr Chip-Aufnehmerköpfen auf, wobei jeder Chip-Aufnehmerkopf so beweglich ist, um einen Chip an der jeweiligen Aufnahmeposition
aufzunehmen. Mit zwei oder mehr Chip-Aufnehmerköpfen können zwei oder mehr Chips gleichzeitig gelöst und an einen anderen Ort innerhalb der Vorrichtung bewegt werden. Dies kann den Durchsatz zusätzlich erhöhen.
In einem Aspekt der Erfindung weist der Chip-Aufnehmer vier Chip- Aufnehmerköpfe auf, wobei jeder Chip-Aufnehmerkopf so beweglich ist, um einen Chip an der jeweiligen Aufnahmeposition aufzunehmen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vakuum plattform nach Anspruch 10 vorgesehen. Die Vakuumplattform zum Ablösen eines Chips von einer Klebefolie, welche zwei oder mehr benachbarte Chip große Aufnahmeposition aufweist, weist eine Oberfläche zum Aufnehmen und Halten der Klebefolie auf, auf welche der Chip angeordnet ist; wobei die Vakuum plattform zwei oder mehr Segmente aufweist, welche einzeln relativ zur Oberfläche der Vakuumplattform ausfahrbar sind, um gegen die
Klebefolie an der jeweiligen Aufnahmeposition weg von der Oberfläche der Vakuum plattform zu drücken.
Die Vakuum plattform mit den zwei oder mehr Segmenten, die unabhängig voneinander ausfahrbar sind, kann zur Verbesserung des Durchsatzes vorhandener Vorrichtungen zum Chipablösen verwendet werden.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Chip-Aufnehmer zum wiederlösbaren Aufnehmen eines Chips nach Anspruch 11 vorgesehen. Der Chip-Aufnehmer zum wiederlösbaren Aufnehmen eines Chips auf einer Klebefolie mit zwei oder mehr Aufnahmepositionen weist zwei oder mehr Chip-Aufnehmerköpfe auf, wobei die Chip-Aufnehmerköpfe einzeln bedienbar sind, um einen Chip an der jeweiligen Aufnahmeposition aufzunehmen und die zwei oder mehr Aufnahmepositionen benachbart und chipgroß sind.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren nach
Anspruch 12 vorgesehen, um einen ersten und einen zweiten Chip von zwei benachbarten chipgroßen Aufnahmepositionen auf einer Klebefolie zu lösen.
Das Verfahren zum Ablösen eines ersten und eines zweiten Chips von zwei benachbarten chipgroßen Aufnahmepositionen auf einer Klebefolie umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines Chip-Aufnehmers zur wiederlösbaren Aufnahme des ersten und des zweitens Chips;
- Aufnehmen und Halten der Klebefolie auf einer Oberfläche einer Vakuum plattform, wobei die Vakuumplattform zwei oder mehr Segmente aufweist, die einzeln relativ zur Oberfläche der Vakuum plattform ausfahrbar sind, um an verschiedenen Aufnahmepositionen in Richtung des Chip- Aufnehmers gegen die Klebefolie drücken.
Ferner umfasst das Verfahren die Schritte: - Ausfahren des Segments nahe der Aufnahmeposition, an welcher der erste Chip angeordnet ist, um den ersten Chip in Richtung des Chip- Aufnehmers zu drücken;
- Anordnen des Chip-Aufnehmers an dem ersten Chip;
- Ablösen des ersten Chips von der Klebefolie; - Halten der Klebefolie auf der Oberfläche der Vakuumplattform;
- Erkennen der Aufnahmeposition, an welcher der zweite Chip angeordnet ist;
- Ausfahren des Segments nahe der Aufnahmeposition, an welcher der erste Chip angeordnet ist, um den ersten Chip in Richtung des Chip-
Aufnehmers zu drücken;
- Anordnen des Chip-Aufnehmers an dem zweiten Chip;
- Ablösen des zweiten Chips von der Klebefolie.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren ferner ein
Erkennen der Aufnahmeposition, an welcher der erste Chip angeordnet ist als zusätzlichen Verfahrensschritt.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren ferner ein
Unterscheiden anhand eines bereitgestellten Wafer-Mappings, aus welchem besetzte und leere Aufnahmepositionen hervorgehen, und/oder anhand von Informationen des Chip-Detektors zwischen leeren und besetzten und als mit defekten Chips besetzt erkannten Aufnahmepositionen als zusätzlichen Verfahrensschritt umfasst, um Aufnahmepositionen zu überspringen.
Im Sinne der Erfindung können alle zuvor genannten Vorrichtungen, nämlich die Vorrichtung zum Ablösen der Chips von einer Klebefolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die Vakuum plattform nach Anspruch 10 sowie der Chipaufnehmer nach Anspruch 11 in einer Maschine zur Bestückung elektronischer Baugruppen mit Halbleiterbauelementen Zusammenwirken und die Maschine ist in der Verfahren nach Anspruch 12 abzuarbeiten. Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren, nämlich:
FIG. 1 zeigt die Hauptkomponenten einer Vorrichtung zum Ablösen eines Chips; FIG. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vakuum plattform;
FIG. 3A zeigt ein Beispiel eines Selektors;
FIG. 3B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Selektors;
FIG. 4 zeigt die Funktionsweise des Selektors in Abhängigkeit eines Wafer- Mappings; und
FIG. 5 zeigt eine detaillierte Darstellung der bevorzugten Ausführungsform einer drehbaren Platte aus FIG. 4.
Detaillierte Erfindunqsbeschreibunq
FIG. 1 zeigt die Flauptkomponenten einer Vorrichtung 100 zum
Ablösen eines Chips 150 von einer Klebefolie 110. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Vakuum plattform 130 zum Aufnehmen und Flalten der
Klebefolie 110; und einen Chip-Aufnehmer 170 zum wiederlösbaren
Aufnehmen des Chips 150.
Typischerweise wird ein Wafer mit einer Vielzahl von Halbleiterchips 150 während der Vereinzelung auf der Klebefolie 110 aufgebracht, wobei jeder einzelne Chip 150 getrennt wird, während er auf der Klebefolie 110 haftet. Das Ablösen eines Chips 150 von einer Klebefolie 110 ist ein üblicher Prozess beim Die-Bonden und Flip-Chip-Bonden zur Bestückung von Elektronikbaugruppen. Die dargestellte Klebefolie 110 umfasst aus zwei oder mehr beieinanderliegende, chipgroße Aufnahmepositionen 120 - jede
Aufnahmeposition 120 kann von einem Chip 150 belegt werden. Die Anzahl der Aufnahmepositionen in einer Vorrichtung 100 zum Ablösen eines Chips entspricht der maximalen Anzahl an Chips 150, die ohne Neupositionierung der Klebefolie 110 abgelöst werden können. Die in FIG. 1 dargestellte Vorrichtung 100 zum Ablösen eines Chips weist vier beieinanderliegende Aufnahmepositionen 120 auf. Die Vakuumplattform 130 ist so konfiguriert, daß sie die Klebefolie 110 beim Ablösen der Chips 150 von der Klebefolie 110 mittels Vakuum in Position hält. Die Vakuum plattform 130 hat zwei oder mehr Segmente 140, die unabhängig von der Oberfläche der Vakuum plattform 130 gegen die Klebefolie 110 an der jeweiligen Aufnahmeposition 110 in Richtung Chip- Aufnehmer 170 ausfahrbar sind. Jedes Segment 140 ist dabei so konfiguriert und angeordnet, daß es nach der Positionierung der Klebefolie 110 auf der Vakuum plattform 130 mit einer entsprechenden Aufnahmeposition 120 ausgerichtet ist.
Die Segmente 140 können zum Beispiel Nadelsegmente sein.
Vorzugsweise sind sie mit herkömmlichen 8k8 Die-Ejektoren kompatibel.
Die in FIG. 1 dargestellte Vakuumplattform 130 weist vier Segmente 140 auf, ein Segment für jede der beieinanderliegenden Aufnahmepositionen 120, sodass bis zu vier Chips 150 gelöst werden können, ohne daß die Klebefolie 110 neu positioniert werden muss. Jedes Segment 140 ist vorzugsweise so dimensioniert, daß es mindestens die Hälfte, und
besonders bevorzugt mehr als die Hälfte der Fläche eines Chips 150 ausmacht.
Herkömmliche Vorrichtungen haben nur eine Aufnahmeposition 120, sodass die Klebefolie 110 vor dem Auswerfen eines jeden Chips 150 neu positioniert werden muss. Durch die Bereitstellung einer Vakuumplattform 130 mit zwei oder mehr unabhängig voneinander ausfahrbaren Segmenten 130 können zwei oder mehr Chips 150 ausgeworfen werden, ohne die Klebefolie 110 neu zu positionieren. Dies verbessert erfindungsgemäß den Durchsatz der Vorrichtung 100 zum Ablösen von Chips.
Die Vakuumplattform 130 ist so konfiguriert und angeordnet, um mit einem Chip-Aufnehmer 170 zusammenzuwirken. Beim Ablösen der Chips 150 drücken ein oder mehrere Segmente 140 an der jeweiligen
Aufnahmeposition gegen die Klebefolie 110 in Richtung des Chip- Aufnehmers 170. Der Chip-Aufnehmer 170 umfasst einen oder mehrere Chip-Aufnehmerköpfen 175 um wiederlösbar einen Chip 150 an einer oder mehreren Aufnahmepositionen 120 aufzunehmen.
Die Vorrichtung 100 zum Ablösen eines Chips kann nach dem folgenden Verfahren betrieben werden: - die Klebefolie 110 wird mit der Oberfläche der Vakuumplattform 130 in Kontakt gebracht;
- Vakuum wird angelegt, um die Klebefolie 110 stabil auf der
Oberfläche der Vakuum plattform 130 zu halten;
- die Klebefolie 110 umfasst zwei oder mehr chipgroße
Aufnahmepositionen 120, und kann zwei oder mehr Chips 150 umfassen;
- das mit der ersten Aufnahmeposition 120 ausgerichtete Segment 140 wird relativ zur Oberfläche der Vakuumplattform 130 ausgefahren, um gegen die Klebefolie 110 in Richtung des Chip-Aufnehmers 170 zu drücken. In der Praxis liegt die Oberfläche der Vakuum plattform 130 in einer horizontalen Ebene, sodass die Bewegung des Segments 140 entlang der Z- Achse oder nach oben erfolgt;
- der Chip 150 an der ersten Aufnahmeposition 120 (der erste Chip 150) wird abgelöst, und der erste Chip 150 wird vom Chip-Aufnehmerkopf 175 aufgenommen; - der Chip-Aufnehmerkopf 175 fährt von den Aufnahmepositionen 120 weg und platziert den ersten Chip 150 an einer anderen Stelle. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 100 zum Ablösen eines Chips auch die
Funktionalität eines Bondkopfs, die es ermöglicht, die Chips 150 nach dem Ablösen zu montieren. Ebenso kann die Vorrichtung 100 vorzugsweise auch eine Flip-Einheit, eine Kommissionier- und/oder eine
Platzierungsfunktionalität umfassen;
- der Chip-Aufnehmerkopf 175 fährt in die zweite Aufnahmeposition - das mit der zweiten Aufnahmeposition 120 ausgerichtete Segment 140 wird relativ zur Oberfläche der Vakuumplattform 130 ausgefahren, um gegen die Klebefolie 110 in Richtung des Chip-Aufnehmers 170 zu drücken;
- der Chip 150 an der zweiten Aufnahmeposition 120 (der zweite Chip 150) wird abgelöst, und der zweite Chip 150 wird vom Chip-Aufnehmerkopf
175 aufgenommen;
- der Chip-Aufnehmerkopf 175 fährt von den Aufnahmepositionen 120 weg und platziert den zweiten Chip 150 an einer anderen Stelle ab;
- die Klebefolie 110 wird neu positioniert um zwei oder mehr chipgroße Aufnahmepositionen 120 mit der Oberfläche der Vakuum plattform 130 in
Kontakt zu bringen.
Wie für den Fachmann ersichtlich, kann bei Verwendung der in FIG. 1 dargestellten Konfiguration mit vier Aufnahmepositionen 120 das
beschriebene Verfahren für einen dritten Chip und einen vierten Chip wiederholt werden, ohne daß die Klebefolie 110 neu positioniert werden muss.
Anstelle jeden Chip 150 einzeln abzulösen, können alternativ auch zwei oder mehr Chips 150 ganz oder teilweise zur selben Zeit abgelöst werden, da die Segmente 140 unabhängig voneinander ausfahrbar sind. Dies trägt weiter zur Durchsatzsteigerung bei, da die Ablösung (oder
Teilablösung) eines Chips 150 durchgeführt werden kann, während der Chip- Aufnehmerkopf 175 einen zuvor abgelösten Chip 150 an eine andere Stelle bringt. Für das Beispiel aus FIG.1 kann die Vakuumplattform 130 so konfiguriert und angeordnet werden, daß ein, zwei, drei oder vier Segmente 140 gleichzeitig zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren werden können.
Der Chip-Aufnehmer 170 kann zwei oder mehr Chip-Aufnehmerköpfe 175 umfassen, sodass zwei oder mehr Chips 150 von der Klebefolie 110 gelöst und vom Chip-Aufnehmer 170 parallel aufgenommen werden können. Dies trägt zu einer weiteren Durchsatzsteigerung bei. Der in FIG. 1 dargestellte Chipaufnehmer 170 umfasst vier Chip- Aufnehmerköpfe 175, von denen jeder so konfiguriert und angeordnet ist, um einen Chip 150 an einer der vier beieinanderliegenden chipgroßen
Aufnahmepositionen 120 aufzunehmen. Die Vakuumplattform 130 kann auch so konfiguriert und angeordnet werden, um Chips 150 an den vier
beieinanderliegenden Aufnahmepositionen 120 aufzunehmen (oder teilweise aufzunehmen), was eine große Steigerung des Durchsatzes im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtung mit sequenzieller Bearbeitung bedeutet. Ein höherer Durchsatz ist vorteilhaft beim Ablösen von Chips 150 für
Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie beispielsweise FanOut oder Flip- Chip.
In der Praxis können eine oder mehrere der chipgroßen
Aufnahmepositionen 120 leer oder mit defekten Chips 150 belegt sein. Dies kann auf eine bereits stattgefundene Ablösung eines Chips 150 wie in FIG. 4 bei Wafer-Mapping W30 unten rechts dargestellt zurückzuführen sein, oder die Chips 150 sind defekt oder bilden einen Teil des Randbereichs des Wafers wie in FIG. 4 bei Wafer-Mapping W40 oben links dargestellt. Die Vorrichtung 100 zum Ablösen eines Chips umfasst ferner einen oder mehrere Chip-Detektoren 160, die so konfiguriert sind, um die
Aufnahmepositionen 120 zu erfassen, an denen der eine oder die mehreren Chips 150 an der Klebefolie aufgebracht sind. Der eine oder die mehreren Detektoren 160 können sich in der Vakuum plattform 130 und/oder im Chip- Aufnehmerkopf 175 befinden. Die Vorrichtung 100 zum Ablösen eines Chips kann weiterhin so konfiguriert werden, um ein Segment 140 nicht
auszufahren, wenn an der jeweiligen chipgrossen Aufnahmeposition 120 kein Chip 150 erkannt wird. Auch wird kein Segment 140 ausgefahren, wenn der Chip-Detektor 160 einen defekten Chip 150 erkennt.
Alternativ kann anstelle der Verwendung eines Chip-Detektors 160 auch ein zuvor erfasstes und, vorzugsweise in Form eines Datensatz, bereitgestelltes Wafer-Mapping 310, 320, 330, 340 mit belegten und/oder nichtbelegten und/oder mit defekten Chips 150 belegten Anordnungs- Positionen oder Daten der Vorrichtung 100 bereitgestellt werden.
Alternativ kann die Vorrichtung zum Ablösen eines Chips 100 so konfiguriert werden, um ein Segment 140 auszufahren, wenn an der jeweiligen chipgroßen Aufnahmeposition ein Chip 150 erkannt wird. Auf diese Weise können zwei oder mehr Chips 150 parallel zu den
Arbeitsschritten (Bewegungen) der Vorrichtung abgelöst werden, um den Durchsatz weiter zu erhöhen.
Beim Andrücken an die Klebefolie 110 mit einem Segment 140 kann die Klebefolie 110 versehentlich, z.B. durch übermäßige Kraft, durchdrungen oder durchstochen werden. Ein kleineres Segment 140 kann das Risiko eines Durchstechens der Klebefolie 110 erhöhen. Das Risiko kann auch durch die Verwendung einer entsprechend widerstandsfähigeren Klebefolie 110 verringert werden.
Mit jedem geeigneten Antrieb können die Segmente 140 unabhängig voneinander ausgefahren werden - zum Beispiel durch pneumatische, mechanische, elektrische Antriebe oder eine Kombination daraus.
Beispielsweise kann die Vakuum plattform 130 einen oder mehrere Kolben 180 umfassen - vorzugsweise ist für jedes Segment 140 ein Kolben 180 vorgesehen. Jeder Kolben 180 kann aber auch so konfiguriert werden, um zwei oder mehr Segmente 130 auszufahren.
Zusätzlich wird ein Selektor 190 zur Verfügung gestellt, um ein oder mehrere Segmente 140 zum Ausfahren auszuwählen - z.B. können
Pneumatikventile mit einer geeigneten Steuerelektronik mit Pneumatikkolben oder eine geeignete Steuerelektronik mit Elektrokolben verwendet werden.
FIG. 2 zeigt eine weitere Ausführung einer Vakuumplattform 130 - die linke Seite der FIG. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht und die rechte Seite der FIG. 2 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch die Vakuum plattform 130. Es werden vier Segmente 140 zur Verfügung, die jeweils so konfiguriert und angeordnet sind, daß sie sich unabhängig voneinander zum Chip-Aufnehmer 170 (nicht abgebildet) hin erstrecken, welches in dieser Abbildung ein Ausfahren nach oben darstellt. Zusätzlich sind sie so konfiguriert und angeordnet, um sich unabhängig vom Chip-Aufnehmer 170 wegzubewegen, welches in dieser Abbildung ein Ausfahren nach unten darstellt.
Jedes Segment 140 ist mit einem entsprechenden Kolben 180 versehen - das Segment 140 ist starr an einem ersten Ende des Kolbens 180 angebracht. In diesem Beispiel sind die Kolben 180 passive Stangen, die die Bewegung ihres jeweiligen Segments 140 durch Bewegung relativ zu einem Führungszylinder 185 bewirken. Wie dargestellt, ist die Bewegung auf und ab. Die Vakuumplattform 130 umfasst weiterhin vier Druckfedern 220, eine für jeden Kolben 180. Jeder Kolben 180 wird durch seine jeweilige
Druckfeder 220 vom Chip-Aufnehmer 170 weg vorgespannt. Die
Vakuum plattform 130 umfasst weiterhin einen Selektor 190 (nicht
abgebildet), der so konfiguriert ist, dem ein oder mehrere Segmente 140 für ein unabhängiges Ausfahren zum Chip-Aufnehmer 170 auszuwählen - jedes Segment 140 ist auswählbar, um alle möglichen Kombinationen von
Segmenten 140 ausfahren zu können.
Der Selektor 190 umfasst eine drehbare Platte 200 (nicht abgebildet) am Ende der Vakuum plattform 130 am weitesten vom Chip-Aufnehmer 170 entfernt - wie dargestellt, weist die drehbare Platte 200 ein um die vertikale Achse (wie abgebildet) rotierendes Scheibenteil mit entsprechend
konfigurierten Öffnungen 210 auf, welches mit dem unteren Ende (wie abgebildet) eines jeden Kolbens 180, dem jeweiligen Kolbenbolzen 230, in Kontakt steht. Wenn die drehbare Platte gedreht wird, an Stellen, an denen eine Öffnung 210 (wie abgebildet, direkt unter einem Kolben 180) mit einem Kolbenbolzen 230 ausgerichtet ist, wird der Kolbenbolzen 230 durch die Vorspannung der Druckfeder 220 (wie abgebildet) in die ausgerichtete Öffnung bewegt. Da das Segment 140 fest mit dem anderen Ende des Kolbens 180 verbunden ist, fährt das Segment vom Chip-Aufnehmer aus weg, wenn die Öffnung 210 mit dem Kolbenbolzen 230 des Kolbens 180 (wie abgebildet) ausgerichtet ist. Diese und ähnliche Konstruktionen sind vorteilhaft, da vier und mehr Kolben 180 mit einem einzigen Antrieb gleichzeitig und dabei noch selektiv betätigt werden können - die drehbare Platte 200 kann von einem
entsprechend konfigurierten pneumatischen, elektrischen und/oder mechanischen Antrieb angetrieben (gedreht) werden. Vorzugsweise wird ein Elektromotor verwendet.
Die in FIG. 2 dargestellte Vakuum plattform 130 umfasst außerdem eine Vakuumversorgung 135, die sich vom unteren Ende (wie abgebildet) der Vakuum plattform 130 bis zum Ende in der Nähe des Chip-Aufnehmers 170 erstreckt. Diese Vakuumversorgung 135 ist geeignet zum Halten der
Klebefolie 110 während der Chipablösung durch die Vakuum plattform 130, welche eine dafür geeignete Vakuumplattformoberfläche umfasst.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist dies in FIG. 2 nicht dargestellt, aber es handelt sich hierbei typischerweise um eine Oberfläche mit
Vakuumkanälen, die horizontal (wie abgebildet) an der Vakuumplattform 130 am Ende in der Nähe des Chip-Aufnehmers 170 angebracht ist, wobei die Oberfläche der Vakuum plattform 130 etwa den gleichen Abstand zum Chip- Aufnehmer 170 hat wie die obere (wie abgebildet) Oberfläche der Segmente 140, wenn die Segmente 140 vom Chip-Aufnehmer 170 weggeführt sind. Die Oberfläche der Vakuum plattform 130 ist mit einer entsprechend großen
Öffnung 210 für die beiden oder mehr Segmente 140 versehen. Mit anderen Worten, wenn eine Öffnung 210 der drehbaren Platte 200 mit einem
Kolbenbolzen 230 (wie abgebildet) ausgerichtet ist, ist die obere Seite respektive die Oberfläche (wie abgebildet) des jeweiligen Segments 140 in etwa koplanar mit der Oberfläche der Vakuum plattform 130. Wenn die Öffnung 210 der drehbaren Platte 200 nicht mit dem unteren Ende (wie abgebildet) eines Kolbens 180 ausgerichtet ist, wird die obere Fläche (wie abgebildet) des jeweiligen Segments 140 von der Oberfläche der
Vakuum plattform 130 zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren. FIG. 3A zeigt ein Beispiel eines Selektors 190, der mit der in FIG. 2 dargestellten Vakuum plattform 130 verwendet werden kann, und FIG. 3B zeigt ein Beispiel, wie der Selektor 190 angetrieben (gedreht) werden kann. Der Selektor 190 ist so konfiguriert und angeordnet, um mit einem
Kolbenbolzen 230 jeweils am unteren Ende (wie in FIG. 2 dargestellt) eines Kolben 180, in Eingriff zu kommen. Das heißt, der Selektor 190 ist am Ende der Vakuum plattform 130 am weitesten vom Chip-Aufnehmer 170 entfernt (nicht abgebildet).
FIG. 3B zeigt eine perspektivische Ansicht des Selektors 190 und darüber eine Querschnittsansicht, die zeigt, wie der Selektor 190 vorgibt, welcher Kolben 180 und welches Segment 140 zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren wird (nicht dargestellt). Der Selektor 190 ist etwa zylindrisch und umfasst eine drehbare Platte 200, die an dem Ende des Selektors 190 angeordnet ist, welches den Druckfedern 220 der Vakuum plattform 130 am nächsten liegt. In diesem Beispiel ist der Selektor 190 ein drehbarer Zylinder, und die drehbare Platte 200 ist der obere (wie abgebildet) Teil des Zylinders. Die drehbare Platte 200 umfasst zwei oder mehr Öffnungen 210 - diese sind so konfiguriert und angeordnet, daß es wählbare Drehpositionen gibt, an denen jeder Kolben 180 (und das jeweilige Segment 140) unabhängig voneinander zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren werden kann. In diesem Beispiel umfasst jedes Ende des Kolbens 180, das der Druckfeder 220 am nächsten liegt, einen aufgesetzten Stift als Kolbenbolzen 230, der bei richtiger Ausrichtung durch die Öffnungen 210 gehen kann. Die Seitenwände der Öffnungen 210 können leicht verjüngt werden, um eine Längsbewegung der Kolben 180 zu ermöglichen, wenn der Selektor 190 (und die drehbare Platte 200) um die vertikale Achse gedreht werden (wie abgebildet).
Die Vakuumversorgung 135 der Vakuum plattform 130 erfolgt über einen entsprechend konfigurierten Vakuumsauger 137, der in der
Längsachse in der Mitte des Selektors 190 angeordnet ist. Die zylinderförmige Ausführungsform des Selektors 190 ist so konfiguriert und angeordnet, daß sie durch ein Zahnrad steuerbar zwischen verschiedenen Umdrehungen gedreht werden kann. Ein Elektromotor 260 ist mit einem Zahnrad 250 versehen, das so konfiguriert und angeordnet ist, um in das Zahnrad des Selektors 190 einzugreifen. Vorzugsweise wird ein Gleichstrommotor verwendet. Es kann auch vorteilhaft sein, ein Messsystem wie z.B. einen Encoder vorzusehen, damit die drehbare Platte 200 und die Öffnungen 210 ausreichend genau und mit hoher Wiederholgenauigkeit ausgerichtet werden können.
Der in FIG. 3A dargestellte Querschnitt zeigt eine relative Ausrichtung der Kolben 180, der drehbaren Platte 200, der Öffnungen 210 und der Kolbenbolzen 230. Bei der dargestellten Drehstellung der Drehplatte 200 und den Öffnungen 210 sind alle vier Kolben 180 und damit alle Segmente (nicht abgebildet) zum Chip-Aufnehmer hin ausgefahren. Mit anderen Worten, bei dieser Drehstellung ist keine Öffnung 210 mit einem Kolbenbolzen 230 eines Kolbens 180 ausgerichtet und die Kolben bleiben jeweils durch die
Druckfedern 230 vorgespannt.
FIG. 4 zeigt in der unteren Hälfte abgebildet, den Betrieb des
Selektors 190 (und insbesondere der drehbaren Platte 210) bei
verschiedenen Drehstellungen 310, 320, 330, 340, mit den im oberen Teil abgebildeten zugehörigen Wafer-Mappings W10 zu Drehstellung 310, W20 zu Drehstellung 320, W30 zu Drehstellung 330 und W40 zu Drehstellung 340, sodass verschiedene Segmente 140 (nicht dargestellt) zum Chip- Aufnehmer 170 hin ausgefahren werden können (nicht dargestellt). Jeweils vier Drehstellungen 310, 320, 330, 340, zeigen im Querschnitt die relative Ausrichtung der Kolben 180, die drehbare Platte 200, die Öffnungen 210 und die Kolbenbolzen 230.
In der oberen Hälfte der FIG. 4 die mittels eines Detektor 160 erfassten oder zuvor bereitgestellten Wafer-Mappings als Detektionsvorgang 1600 dargestellt. In den einzelnen Wafer-Mappings W10, W20, W30, W40 werden jeweils vier Aufnahmepositionen 120 dargestellt und als oben rechts, oben links, unten rechts und unten links bezeichnet. Jede dieser Positionen ist einem Segment 140 zugeordnet, das im Rahmen der Beschreibung auch als oben rechts, oben links, unten rechts und unten links bezeichnet wird. In diesem Beispiel ist das Verfahren so ausgestaltet und angepasst, um die Segmente 140 (nicht dargestellt) auszufahren, die den
Aufnahmepositionen 120 zugeordnet sind, bei denen ein Chip 150 erkannt wird - siehe 1600.
In Situation 310 werden vier Chips 150 an den Aufnahmepositionen 120 erkannt. Die drehbare Platte 200 wird so gedreht, daß keiner der
Kolbenbolzen 230 auf die eine oder mehrere Öffnungen 210 ausgerichtet ist. Dies ist die gleiche Drehstellung wie im Querschnitt von FIG. 3A dargestellt. Mit anderen Worten, alle vier Segmente werden durch den Selektor 190 ausgewählt, alle vier Segmente werden zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren und alle vier Chips 150 werden abgelöst. Die Drehstellung der drehbaren Platte 200 beträgt nominal +27 Grad.
In Situation 320 werden nur zwei Chips 150 (unten rechts und oben links, wie abgebildet) an den Aufnahmepositionen 120 erkannt. Die drehbare Platte 200 wird so gedreht, daß nur zwei der Kolbenbolzen 230 auf die eine oder mehrere Öffnungen 210 ausgerichtet sind (oben rechts und unten links, wie abgebildet). Mit anderen Worten, es werden zwei Segmente 140 ausgewählt (unten rechts und oben links, wie abgebildet) und diese beiden Segmente 140 werden zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren, und alle zugehörigen Chips 150 (unten rechts und oben links, wie abgebildet) werden abgelöst. Die anderen beiden Segmente 140 sind nicht ausgewählt (oben rechts und unten links, wie abgebildet), und diese beiden Segmente 140 bleiben etwa koplanar mit der Oberfläche der Vakuumplattform 130 (nicht dargestellt). Die Drehstellung der drehbaren Platte 200 beträgt nominal +45 Grad. In Situation 330 wird nur ein Chip 150 (oben links, wie abgebildet) an den Aufnahmepositionen 120 erkannt. Die drehbare Platte 200 wird so gedreht, daß drei der Kolbenbolzen 230 auf die eine oder mehrere
Öffnungen 210 ausgerichtet sind (oben rechts, unten rechts und unten links, wie abgebildet). Das heißt, es wird ein Segment 140 ausgewählt (oben links, wie abgebildet) und dieses Segment 140 wird zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren und der zugehörige Chip 150 (oben links, wie abgebildet) wird abgelöst. Die anderen drei Segmente 140 sind nicht ausgewählt (oben rechts, unten rechts und unten links, wie dargestellt), und diese drei
Segmente 140 bleiben ungefähr koplanar mit der Oberfläche der
Vakuum plattform 130 (nicht dargestellt). Die Drehstellung der drehbaren Platte 200 beträgt nominal +63 Grad.
In Situation 340 werden nur drei Chips 150 (oben rechts, unten rechts und unten links, wie abgebildet) an den Aufnahmepositionen 120 erkannt.
Die drehbare Platte 200 wird so gedreht, daß nur einer der Kolbenbolzen 230 auf die eine oder mehrere Öffnungen 210 (oben links, wie abgebildet) ausgerichtet ist. Mit anderen Worten, es werden drei Segmente 140 ausgewählt (oben rechts, unten rechts und unten links, wie abgebildet) und diese drei Segmente 140 werden zum Chip-Aufnehmer 170 hin ausgefahren, und alle zugehörigen Chips 150 (oben rechts, unten rechts und unten links, wie abgebildet) werden abgelöst. Das verbleibende Segment 140 ist nicht ausgewählt (oben links, wie abgebildet), und dieses Segment 140 bleibt ungefähr koplanar mit der Oberfläche der Vakuum plattform 130 (nicht dargestellt). Die Drehstellung der drehbaren Platte 200 beträgt nominal +9 Grad.
Obwohl in den Beispielen und Zeichnungen vier Segmente 140 dargestellt sind, bietet die Erfindung den Vorteil eines hohen Durchsatzes auch mit weniger Segmenten 140 wie beispielsweise mit zwei, drei oder vier Segmenten 140 die unabhängig voneinander ausfahrbar sind. Dadurch dass die Vakuum plattform 130 wie in FIG. 2 und der in FIG. 3A und 3B
dargestellte Selektor 190 voneinander getrennte Einheiten sind, kann es von Vorteil sein, eine Vakuumplattformen 130 mit einer unterschiedlichen Anzahl von unabhängig ausfahrbaren Segmenten 140 vorzusehen - die Vorrichtung 100 kann dann durch Austausch der Vakuum plattform 130 für verschiedene Betriebsarten rasch modifiziert werden. Es können beliebig viele Segmente 140 verwendet werden, z.B. sechs, acht, zehn oder mehr. Eine Vakuumplattform 130 kann mit weniger Segmenten 140 betrieben werden - zum Beispiel kann eine Vakuumplattform mit vier Segmenten in einem Zwei-Segment-Modus betrieben werden, bei dem die Klebefolie neu positioniert werden muss, nachdem der eine oder die mehreren Chips 150 in den beiden Aufnahmepositionen 120 abgelöst wurden.
FIG. 5 zeigt eine detaillierte Darstellung der bevorzugten
Ausführungsform einer drehbaren Platte 190 mit mehreren unterschiedlichen Öffnungen 210 aus Fig. 4. Bezuqszeichenliste
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000023_0001

Claims

Schutzansprüche
1. Vorrichtung (100) zum Ablösen eines Chips (150) von einer Klebefolie (110), welche zwei oder mehr benachbarte chipgroße
Aufnahmepositionen (120) aufweist,
wobei die Vorrichtung umfasst:
- eine Vakuumplattform (130), welche eine Oberfläche zum
Aufnehmen und Halten der Klebefolie (110) aufweist, auf welcher der Chip (150) angeordnet ist;
- einen Chip-Aufnehmer (170) zum wiederlösbaren Aufnehmen des Chips (150);
- wobei die Vakuum plattform (130) zwei oder mehr Segmente (140) aufweist, welche einzeln relativ zur Oberfläche der Vakuumplattform (130) ausfahrbar sind, um gegen die Klebefolie (110) an der jeweiligen Aufnahmeposition (120) in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) zu drücken;
wobei die Vorrichtung ferner umfasst:
- einen Chip-Detektor (160), der so konfiguriert ist, um die
Aufnahmeposition (120), an welcher der Chip (150) angebracht ist, zu erkennen;
- eine Steuerung, welche so konfiguriert ist, um das Segment (140) nahe der Aufnahmeposition (120) auszufahren, um den Chip (150) in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) zu drücken, und ferner konfiguriert ist, den Chip-Aufnehmer (170) zu bewegen, um den Chip (150) aufzunehmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Klebefolie (110) vier
Aufnahmeposition (120) aufweist und die Vakuum plattform (130) vier Segmente (140) aufweist, wobei jedes der Segmente (140) einzeln ausfahrbar ist, um gegen die Klebefolie (110) an der jeweiligen Aufnahmeposition (120) zu drücken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vakuum plattform (130) ferner zwei oder mehr Kolben (180) aufweist, wobei jeder Kolben (180) so konfiguriert ist, um das jeweilige Segment (140) einzeln in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) auszufahren.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Vakuum plattform (130) vier Kolben (180) umfasst, von denen jeder Kolben (180) so konfiguriert ist, um das jeweilige Segment (130) einzeln in Richtung des Chip- Aufnehmers (170) auszufahren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vakuum plattform (130) ferner einen Kolben (180) und einen Selektor (190) umfasst, wobei der Kolben (180) so konfiguriert ist, um die zwei oder mehr Segmente (140) in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) auszufahren; und wobei der Selektor (190) so konfiguriert ist, um ein oder mehrere Segmente (140) durch Entgegenwirken einer Verschiebung eines oder mehrerer Kolben (180) oder Zulassen einer Verschiebung eines oder mehrerer Kolben (180) auszuwählen, und wobei der Kolben (180) so konfiguriert ist, um die zwei oder mehr Segmente (140) in Richtung des Chip- Aufnehmers (170) auszufahren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Selektor (190) so konfiguriert ist, um der Bewegung von einem Segment (140), bevorzugt zwei oder drei Segmenten (140), in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) entgegenzuwirken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Selektor (190) eine drehbare Platte (200) mit einer oder mehreren Öffnungen umfasst, welche so angeordnet und ausgestaltet sind, um ein oder mehrerer Segmente (140) aus allen Segmenten durch Drehen der drehbaren Platte auszuwählen, sodass die Kolben (180) die verbleibenden Segmente (140) aufgrund der einen oder mehreren Öffnungen auszufahren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Chip-Aufnehmer (170) zwei oder mehr Chip-Aufnehmerköpfe (175) aufweist, wobei jeder
Chip-Aufnehmerkopf (175) so beweglich ist, um einen Chip (150) an der jeweiligen Aufnahmeposition (120) aufzunehmen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Chip-Aufnehmer (170) vier Chip-Aufnehmerköpfe (175) aufweist, wobei jeder Chip-
Aufnehmerkopf (175) so beweglich ist, um einen Chip (150) an der jeweiligen Aufnahmeposition (120) aufzunehmen.
10. Vakuum plattform (130) zum Ablösen eines Chips (150) von einer Klebefolie (110), welche zwei oder mehr benachbarte chipgroße
Aufnahmepositionen (120) aufweist, wobei die Vakuum plattform (130) eine Oberfläche zum Aufnehmen und Halten der Klebefolie (110) aufweist, auf welcher der Chip (150) angeordnet ist; wobei die
Vakuum plattform (130) zwei oder mehr Segmente (140) aufweist, welche einzeln relativ zur Oberfläche der Vakuum plattform (130) ausfahrbar sind, um gegen die Klebefolie (110) an der jeweiligen Aufnahmeposition (120) weg von der Oberfläche der Vakuum plattform zu drücken. 11. Chip-Aufnehmer (170) zum wiederlösbaren Aufnehmen eines Chips
(150) auf einer Klebefolie (110) mit zwei oder mehr
Aufnahmepositionen (120), wobei der Chip-Aufnehmer (170) zwei oder mehr Chip-Aufnehmerköpfe (175) aufweist, wobei:
- die Chip-Aufnehmerköpfe (175) einzeln bedienbar sind, um einen Chip (150) an der jeweiligen Aufnahmeposition (120) aufzunehmen;
- die zwei oder mehr Aufnahmepositionen (120) benachbart und chipgroß sind.
12. Verfahren zum Ablösen eines ersten und eines zweiten Chips (150) von zwei benachbarten chipgroßen Aufnahmepositionen (120) auf einer Klebefolie (110), wobei das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen eines Chip-Aufnehmers (170) zur wiederlösbaren Aufnahme des ersten und des zweitens Chips (150);
- Aufnehmen und Halten der Klebefolie (110) auf einer Oberfläche einer Vakuumplattform (130), wobei die Vakuum plattform (130) zwei oder mehr Segmente (140) aufweist, die einzeln relativ zur Oberfläche der Vakuum plattform (140) ausfahrbar sind, um an verschiedenen Aufnahmepositionen (120) in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) gegen die Klebefolie (110) drücken;
wobei das Verfahren ferner umfasst:
- Ausfahren des Segments (140) nahe der Aufnahmeposition (120), an welcher der erste Chip (150) angeordnet ist, um den ersten Chip (150) in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) zu drücken;
- Anordnen des Chip-Aufnehmers (170) an dem ersten Chip (150);
- Ablösen des ersten Chips (150) von der Klebefolie (110);
- Halten der Klebefolie (110) auf der Oberfläche der Vakuum plattform (130);
- Erkennen der Aufnahmeposition (120), an welcher der zweite Chip (150) angeordnet ist;
- Ausfahren des Segments (140) nahe der Aufnahmeposition (120), an welcher der erste Chip (150) angeordnet ist, um den ersten Chip (150) in Richtung des Chip-Aufnehmers (170) zu drücken;
- Anordnen des Chip-Aufnehmers (170) an dem zweiten Chip (150);
- Ablösen des zweiten Chips (150) von der Klebefolie (110).
13. Verfahren nach 12, wobei das Verfahren ferner ein Erkennen der Aufnahmeposition (120), an welcher der erste Chip (150) angeordnet ist als zusätzlichen Verfahrensschritt umfasst.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner ein
Unterscheiden anhand eines bereitgestellten Wafer-Mappings, aus welchem besetzte und leere Aufnahmepositionen hervorgehen, und/oder anhand von Informationen des Chip-Detektors zwischen leeren und besetzten und als mit defekten Chips besetzt erkannten
Aufnahmepositionen als zusätzlichen Verfahrensschritt umfasst, um Aufnahmepositionen zu überspringen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Steuerung ferner so
konfiguriert ist, daß sie anhand eines bereitgestellten Wafer-
Mappings, aus welchem besetzte und leere Aufnahmepositionen hervorgehen, und/oder anhand von Informationen des Chip-Detektors zwischen leeren und besetzten und als mit defekten Chips besetzt erkannten Aufnahmepositionen unterscheiden kann, sodass
Aufnahmepositionen überspringbar sind.
16. Maschine zur Bestückung von elektronischen Baugruppen mit
Halbleiterbauelementen (150) umfassend eine Vorrichtung (100) zum Ablösen der Chips (150) von einer Klebefolie (110) nach einem Anspruch 1 bis 9, eine Vakuum plattform nach Anspruch 10 sowie einen Chipaufnehmer nach Anspruch 11.
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