弯曲晶片台的膜框架载体的制作方法

本公开的方面涉及一种将半导体管芯从半导体管芯布置转移至靶部的装置。本公开的另外方面涉及这种装置中使用的晶片台、涉及与这种装置一起使用的膜框架载体、并且涉及包括膜框架载体和膜框架载体上布置的半导体管芯布置的组件。

背景技术：

1、将半导体管芯从切割半导体晶片转移至靶部的装置在本领域中是已知存。例如，us2017140959a1公开了一种装置，该装置包括：具有晶片卡盘的晶片台，在该晶片卡盘上可以布置有切割半导体晶片；以及具有靶部卡盘的靶部台，在该靶部卡盘上可以布置有靶部。晶片台和靶部台均包括一个或多个电机，以用于改变晶片卡盘上的切割半导体晶片和靶部卡盘上的靶部之间的相互位置。装置还包括针状物形式的释放单元，以用于从切割半导体晶片释放半导体管芯。使用控制器来控制释放单元、晶片台和靶部台。

2、在已知的系统中，切割半导体晶片被带至例如可以是印刷电路板的靶部附近。当半导体晶片上的半导体管芯与靶部上的预定位置对准时，针状物与半导体管芯对准。然后，针状物将半导体管芯从半导体晶片上压离并且压至靶部上。

3、上述管芯转移称为直接管芯转移。更特别地，在释放管芯和将管芯置于靶部上的步骤之间，管芯在没有放置或支撑的情况下从切割半导体晶片转移至靶部上。

4、上述类型装置的重要优点是每单位时间内可以转移的半导体管芯数量。这个时间通常受到相对于靶部定位半导体晶片的步骤的限制。

技术实现思路

1、本公开的方面涉及提供一种将半导体管芯从半导体管芯布置转移至靶部的装置，该装置采用半导体管芯布置相对于靶部定位的不同方式。根据本公开的方面，此种不同定位方式可以允许实现减少半导体管芯转移至靶部上的所需时间量。

2、根据本公开的方面，装置的晶片卡盘包括旋转安装的弯曲壳体，半导体管芯布置可以布置在该旋转安装的弯曲壳体上。此外，晶片台包括使弯曲壳体绕旋转轴线旋转的第一电机。

3、us 2017140959a1中公开的装置包括使用线性电机的线性xy台，该线性电机配置成沿x方向和y方向移位半导体晶片。可以通过这种晶片台获得的加速度受到电机拓扑和功率耗散的限制。为了改善这些晶片台的性能(诸如提高定位速度)，有必要移动线圈拓扑。然而，这将带来冷却移动线圈以增加功率耗散能力的相关问题。

4、根据本公开的方面，使用可以布置有半导体管芯布置的旋转安装的弯曲壳体来减轻线性电机的加速度受限问题。使用第一电机来驱动该壳体，该第一电机是晶片台的一部分并且配置成使弯曲壳体绕旋转轴线旋转。

5、施加旋转运动的电机提供每单位散热的更大力或扭矩和/或所用磁体的每单位功率和每单位重量的更大力/扭矩。这意味着对于给定的质量和功率水平，该施加旋转运动的电机可以实现的加速度高于线性移动磁体电机的加速度。

6、装置优选配置成将半导体管芯从半导体管芯布置直接转移至靶部上。释放单元可以配置成将半导体管芯从半导体管芯布置释放，使得该半导体管芯落至靶部上。在此种情况下，在半导体管芯到达靶部上的期望位置时，释放单元不与该半导体管芯接合。在其它实施例中，可以使用辅助单元将释放的半导体管芯引导至靶部。例如，可以使用迸发的压缩空气将释放的半导体管芯推向靶部。在这种情况下，半导体管芯可以克服地球引力朝向靶部位移。

7、晶片卡盘可以配置成支撑载体，通过该载体承载半导体管芯布置。例如，载体可以是带、膜或箔。此外，载体可以是膜框架载体的一部分。

8、半导体管芯布置可以包括切割半导体晶片或结构化半导体晶片。结构化半导体晶片可以包括多个半导体管芯，该多个半导体管芯布置成的图案与在切割作为半导体管芯来源的半导体晶片前布置的管芯的图案不同。可替代地，结构化半导体晶片可以包括源自不同半导体晶片的多个半导体管芯。在这种情况下，半导体管芯已经单独置于诸如膜、箔或带等载体上。

9、旋转轴线优选至少基本平行于靶部卡盘延伸。通过此种方式，如果下一个半导体管芯需要在与前一个半导体管芯相同的位置处释放，则当使弯曲壳体旋转以使该下一个半导体管芯与释放单元对准时，释放单元的位置可以保持恒定。这里，应注意的是，当下一个半导体管芯待释放时，通常移动靶部。此外，旋转轴线可以与弯曲壳体的纵向对称轴线重合。

10、晶片台还可以包括第二电机以用于平移弯曲壳体，优选沿平行于旋转轴线和/或与旋转轴线重合的方向来回平移弯曲壳体。晶片台还可以包括另一第二电机，以用于在与第二电机施加的方向相比的垂直方向上平移弯曲壳体。例如，第二电机和所述另一第二电机可以配合，以在xy平面中平移弯曲壳体，该xy平面与靶部台的靶部工作台平移的平面相似。

11、晶片台还可以包括辅助第二电机，以用于在垂直于旋转轴线的方向上平移弯曲壳体，优选沿垂直于靶部卡盘的方向来回平移弯曲壳体。例如，辅助第二电机可以配置成竖直移位弯曲壳体，以确保或维持待释放的半导体管芯与靶部之间的特定竖直分离。如果这种分离过小，则在靶部和/或弯曲壳体的运动期间，靶部和半导体管芯可能接触。如果该分离变得过大，则靶部上的半导体管芯的位置和/或取向的变化可能变得不可接受。

12、另外或可替代地，装置还可以包括固定框架及第一托架，其中，第二电机和/或辅助第二电机配置成使第一托架相对于固定框架平移，并且其中，第一电机配置成使弯曲壳体相对于第一托架旋转。在此种情况下，弯曲壳体的旋转和平移叠加。在其它实施例中，第二电机和/或辅助电机配置成使弯曲壳体相对于固定框架平移，并且第一电机配置成使弯曲壳体相对于固定框架旋转。在此种情况下，相对于固定框架彼此独立执行旋转和平移。

13、对于具有第一波长的光，弯曲壳体可以为至少部分半透明的。在此种情况下，释放单元可以包括诸如激光等光源，以用于输出具有所述波长的光束。可以使用诸如光敏粘合剂等光吸收剂将半导体管芯布置附接至带、箔或膜。光吸收剂可以配置成当由具有所述波长的光照射时至少局部释放该光吸收剂与半导体管芯布置的附接。例如，光吸收剂可以配置成通过光烧蚀和/或通过由于光吸收剂吸收光而发生化学反应来至少局部释放该光吸收剂的附接。光源可以配置成照射半导体管芯布置中的给定半导体管芯，该给定半导体管芯与相邻于给定半导体管芯的半导体管芯分离。例如，光源可以配置成一次照射半导体管芯布置中的一个半导体管芯。然而，释放单元可以包括分束器，该分束器配置成从光源接收光束并且将所述接收光束分成多个另外光束，其中，每个另外光束配置成照射相应的给定半导体管芯。

14、光源可以配置成优选通过基本垂直的方式来朝向弯曲壳体发射光。然后，光源优选布置在弯曲壳体的内部和/或上方或下方。可替代地，光源可以配置成在基本平行于旋转轴线的方向上发射光。在此种情况下，释放单元还可以包括光引导单元。光源可以配置成优选基本平行于旋转轴线来朝向光引导单元发射光，并且光引导单元可以配置成优选通过基本垂直的方式将来自光源的光朝向弯曲壳体引导。在此种情况下，光源可以布置在弯曲壳体的外部和/或旁边。

15、光引导单元可以包括一个或多个反射镜和/或一个或多个棱镜。此外，光引导单元可以包括一个或多个致动器，该一个或多个致动器优选可以由控制器控制，其中，该一个或多个致动器配置成改变一个或多个反射镜和/或一个或多个棱镜相对于来自光源的入射光的取向，以便将来自光源的光在不同角度下朝向弯曲壳体引导。通过此种方式，即使弯曲壳体不改变该弯曲壳体沿其纵向轴线的位置，也可以改变来自光源的光照射在弯曲壳体上的位置。光引导单元可以例如基于mems。例如，基于mems的反射镜相对较轻，允许在待转移的相邻管芯之间快速切换。

16、作为使用光的替代，释放单元可替代地包括诸如针状物等接合元件和致动器，该致动器用于使接合元件与半导体管芯布置接合和脱离，以便从半导体管芯布置释放半导体管芯。接合元件通常布置在弯曲壳体的内部和/或上方或下方。

17、如上所述，需要改变释放单元从半导体管芯布置释放半导体管芯的位置，以便完全耗尽半导体管芯布置。为此，释放单元可以包括：第二托架，致动器和针状物的组合或光源安装在该第二托架上；以及第三电机，该第三电机使第二托架相对于弯曲壳体移动。在此种情况下，第二托架的运动和弯曲壳体的运动叠加。此外，通常，第三电机仅使第二托架沿和/或平行于弯曲壳体的纵向轴线相对于弯曲壳体位移。可替代地，释放单元可以包括：第二托架，致动器和针状物的组合或光源安装在该第二托架上；以及第三电机，该第三电机使第二托架相对于固定框架移动。因此，在此种情况下，第二托架的运动和弯曲壳体的运动彼此独立。在这两种情况下，第二托架可以配置成在弯曲壳体内部和/或上方或下方平移。此外，当释放单元包括上述光源和光引导单元时，光源可以固定附接至固定框架，并且光引导单元可以安装在第二托架上。

18、靶部台还可以包括：第四电机和/或第五电机，该第四电机和/或第五电机在优选平行于旋转轴线的平面中平移靶部卡盘；和/或辅助第四电机，该辅助第四电机在垂直于旋转轴线的方向上平移靶部卡盘，优选沿垂直于靶部卡盘的方向来回平移靶部卡盘。第四和/或第五电机可以布置成相对于固定框架平移靶部卡盘。可替代地，两个相互正交方向上的运动可以叠加。例如，第四电机可以使第三托架相对于固定框架位移，并且第五电机可以使靶部卡盘相对于第三托架位移。

19、弯曲壳体可以设置有联接单元，以用于允许将半导体管芯布置与弯曲壳体联接。例如，弯曲壳体可以设置有多个开口。在此种情况下，装置还可以包括真空单元，以用于产生通过多个开口施加至半导体管芯布置上的吸力。可替代地或另外，弯曲壳体可以设置有机械联接单元，以用于与半导体管芯布置机械联接。半导体管芯布置优选由膜框架载体承载。在此种情况下，机械联接单元优选包括夹持单元，以用于将膜框架载体夹持至弯曲壳体上。

20、弯曲壳体可以是诸如鼓形等圆柱形壳体或部分圆柱形壳体。例如，壳体可以是1/n的圆柱形壳体。当n＝2时，形状与半圆柱形壳体相对应。当n＝1时，形状与诸如鼓形等圆柱形壳体相对应。然而，本公开的方面同样涉及垂直于旋转轴线和/或纵向轴线的截面不是圆形或部分圆形的弯曲壳体。在这些情况下，优选使弯曲壳体和靶部相互平移，以维持靶部和下一个待释放半导体管芯之间的基本恒定间隔。

21、布置有管芯布置的弯曲壳体提供了将检查系统安装在释放半导体管芯的位置附近的可能性。例如，装置可以包括第一检查系统，该第一检查系统布置成在将来自半导体管芯布置的半导体管芯置于靶部上之前检查半导体管芯。第一检查系统可以布置成确定半导体管芯布置的半导体管芯的位置和/或取向，其中，控制器配置成根据所确定的位置和/或取向来控制晶片台、靶部台和/或释放单元。当将半导体管芯布置联接至弯曲壳体时，可能例如由于布置有半导体管芯的载体出现折皱或其它变形而使半导体管芯的位置和/或取向发生改变。第一检查系统可以记录半导体管芯的位置和/或取向，优选相对于弯曲壳体和/或相对于半导体管芯的理想位置和/或取向。然后，该记录位置可以用于在释放管芯前执行校正。例如，如果管芯相对于其理想位置沿旋转轴线移动，则在释放单元释放半导体管芯前，弯曲壳体可以在另一方向上执行轻微平移。在这种情况下，释放单元的位置不需要改变。在其它实施例中，在将弯曲壳体保持在相同位置处的同时，靶部与释放单元一起位移。在另一实施例中，释放单元、靶部和弯曲壳体均移动。

22、第一检查系统可以另外或可替代地布置成确定半导体管芯布置的半导体管芯是否损坏。在此种情况下，如果已经确定所述半导体管芯损坏，则控制器可以配置成控制晶片台、靶部台和/或释放单元，以防止该半导体管芯置于靶部上。通过此种方式，可以跳过损坏的半导体管芯。

23、装置可以包括第二检查系统，该第二检查系统布置成确定半导体管芯是否已经从半导体管芯布置释放。然后，如果确定所述半导体管芯未释放，则控制器可以配置成控制晶片台、靶部台和/或释放单元，以用于释放所述半导体管芯。通过这种方式，释放单元可以再次尝试释放半导体管芯。

24、可替代地或另外，装置还可以包括第三检查系统，该三检查系统布置成检查半导体管芯是否已经正确置于靶部上。在此种情况下，控制器可以配置成存储所述半导体管芯的位置和/或所述半导体管芯在靶部上的预定位置。在稍后阶段，可以在此位置处将半导体管芯从靶部移除。

25、第一、第二和/或第三检查系统可以包括相机，其中，同一相机优选用于第一、第二和第三检查系统中的两个以上。第一、第二和/或第三检查系统的一个或多个相机可以相对于固定框架可移动安装。例如，相机可以配置成沿弯曲壳体的纵向轴线移动。

26、释放单元可以配置成将半导体管芯从半导体管芯布置释放，其中该半导体管芯布置在相对于固定框架的释放位置处。半导体管芯布置可以包括布置为排和列矩阵的多个半导体管芯，其中，半导体管芯的排至少基本平行于旋转轴线延伸。

27、靶部可以包括相邻布置的放置位置的排或列，来自半导体管芯布置的相应半导体管芯将置于放置位置处，其中，该相邻布置的放置位置的排或列分别至少基本垂直于或平行于旋转轴线延伸。这种靶部的示例可以是包括多个腔的载带，半导体管芯将布置在该多个腔中。在此种情况下，控制器可以配置成控制晶片台以使弯曲壳体间歇旋转或连续旋转，以用于将半导体管芯布置的相同列中的半导体管芯置于靶部的相应放置位置上，并且在耗尽半导体管芯布置的所述列的待放置管芯后，使弯曲壳体平移移动以移位至半导体管芯布置的相邻列的半导体管芯。此外，控制器可以配置成在弯曲外壳平移移动以移位至半导体管芯布置的相邻列的半导体管芯期间维持相对于固定框架的释放位置。例如，在弯曲壳体旋转和平移的同时，释放单元可以相对于固定框架固定。

28、除上文以外，靶部可以包括相邻布置的放置位置的多个所述列，在该放置位置处将放置有来自半导体管芯布置的相应半导体管芯。在此种情况下，控制器可以配置成控制晶片台和/或靶部台，以在靶部上的同一列中的所有放置位置已经设置有来自半导体管芯布置的半导体管芯后，引起靶部与弯曲壳体之间的相互平移运动。在此种情况下，控制器可以配置成在靶部与弯曲壳体之间的所述相互平移运动期间维持相对于固定框架的释放位置。可替代地，控制器可以配置成维持靶部上的列在平行于旋转轴线的方向上相对于固定框架的位置，并且在靶部上的同一列中的所有放置位置已经设置有来自半导体管芯布置的半导体管芯后，改变释放位置以移位至靶部上的下一列。

29、装置可以包括多个上述释放单元，以用于基本同时将半导体管芯从半导体管芯布置释放到靶部上的不同放置位置列。每个释放单元可以由控制器独立控制。

30、根据本公开的另一方面，提供了一种晶片台，该晶片台具有晶片卡盘，半导体管芯布置可以布置在该晶片卡盘上，其中，晶片卡盘包括旋转安装的弯曲壳体，半导体管芯布置可以布置在该旋转安装弯曲壳体上，并且其中，晶片台还包括使弯曲壳体绕旋转轴线旋转的第一电机。该晶片台还可以配置为上述装置的晶片台。

31、根据本公开的另一方面，提供一种膜框架载体，该膜框架载体配置成安装在上述装置的弯曲壳体上。膜框架载体还可以称为带框架。

32、该膜框架载体包括具有安装表面的环形主体，该安装表面配置成与柔性载体膜、箔或带的支撑表面联接，在该支撑表面上布置有半导体管芯布置。环形主体可以具有圆形、矩形或正方形形状，但不局限于此。

33、环形主体具有非对称弯曲刚度，该非对称弯曲刚度允许环形主体弯曲成使得环形主体的安装表面从具有第一形状变为更凹的第二形状，并且防止或限制环形主体弯曲成使得安装表面的形状变得比第一形状更凸。由于非对称弯曲刚度，可以在相反两侧处抓持环形主体，以在不损失刚性的情况下移动环形主体。这使膜框架载体能够自动传送至弯曲壳体上，和/或在将晶片安装在柔性载体膜上(柔性载体膜进而联接至环形主体)的同时，使晶片能够切割。第一形状可以与安装表面能够获得的最凸形状相对应。

34、非对称弯曲刚度可以配置成允许环形主体弯曲成使得环形主体的安装表面从具有第一形状可逆改变为更凹的第二形状。可替代地，弯曲可以导致环形主体的塑性变形。

35、第一形状可以与基本平坦形状相对应。另外或可替代地，当安装表面具有第一形状时，该安装表面的曲率可以小于0.2m-1，并且其中，当安装表面具有第二形状时，该安装表面的曲率可以大于3.3m-1。

36、环形主体可以包括板簧和/或可以至少部分由板簧形成。此外，板簧的表面可以形成安装表面或者是安装表面的一部分。环形主体还可以包括限制装置，该限制装置与板簧连接，以用于防止或限制环形主体弯曲成使得安装表面的形状变得比第一形状更凸。限制装置可以在远离所述安装表面的表面上与板簧联接。另外或可替代地，限制装置可以包括多个区段，该多个区段与板簧连接，其中，当安装表面处于第一形状时，相邻区段彼此邻接，从而防止或限制板簧弯曲成使得安装表面的形状变得比第一形状更凸，并且其中，区段配置成在弯曲板簧时移动成不再邻接，以将安装表面从第一形状转变为更凹形状。

37、可替代地，环形主体可以包括多个区段，其中，区段彼此铰接连接。例如，多个区段中的相应一对相邻布置区段可以配置成相对于彼此绕相应旋转轴线枢转。此外，描述多个区段中的所有成对相邻布置区段的枢转运动的旋转轴线可以彼此平行。

38、对于多个区段中的至少一对相邻布置区段，一个区段可以包括布置在所述一个区段的第一端上的第一联接结构，并且另一区段可以包括布置在所述另一区段的第二端上的第二联接结构。第一联接结构和第二联接结构可以彼此铰接连接，以允许所述一个区段和所述另一区段相对于彼此绕旋转轴线枢转。所述一个区段可以包括布置在所述一个区段的与所述一个区段的第一侧相反的第二侧的所述第二联接结构。所述另一区段可以包括布置在所述另一区段的与所述另一区段的第二侧相反的第一侧的所述第一联接结构。

39、第一联接结构可以包括第一开口，并且第二联接结构可以包括突出元件，该突出元件可旋转容纳在所述第一开口中并且限定旋转轴线。该突出元件可以是销、杆或轴。

40、可替代地，第一联接结构可以包括第一开口，其中，第二联接结构包括第二开口，并且其中，膜框架载体包括轴，该轴可旋转容纳在第一开口和第二开口中的至少一个中并且限定旋转轴线。

41、对于多个区段中的所述相应一对相邻布置区段，一个区段可以包括第一邻接表面，并且另一区段包括第二邻接表面。第一邻接表面和第二邻接表面可以相对于旋转轴线成形和定位成彼此邻接，以用于防止环形主体弯曲成使得当安装表面具有第一形状时，安装表面的形状变得比第一形状更凸。

42、区段可以由选自包括钢、铝、钛、聚合物或其组合的群组的材料制成。

43、根据本公开的另一方面，提供一种组件，该组件包括如上所限定的膜框架载体以及具有支撑表面的载体膜、箔或带，在该支撑表面上布置有管芯布置，其中，具有管芯布置的载体膜、箔或带利用载体膜、箔或带的支撑表面与膜框架载体的安装表面联接。

44、载体膜、箔或带可以设置有附接层，通过该附接层使半导体管芯布置附接至支撑表面，并且通过该附接层使载体膜、箔或带与膜框架载体的安装表面联接。附接层可以包括诸如光敏粘合剂等光吸收剂，其中，光吸收剂配置成当由具有所述波长的光照射时至少局部释放该光吸收剂与半导体管芯布置的附接。光吸收剂可以配置成通过光烧蚀和/或通过由于光吸收剂吸收光而发生化学反应来至少局部释放该光吸收剂的附接。更特别地，由光吸收层吸收的能量不仅可以用于释放半导体管芯，而且还可以用于提供使半导体管芯朝向靶部驱动的一些推进力。

45、半导体管芯布置包括切割半导体晶片或结构化半导体晶片。