[发明专利]自对准拾取头和用于利用自对准拾取头制造装置的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于制造微电子装置的拾取头，并且具体涉及用于管芯结合的自对准拾取头。

背景技术

在半导体装置的节省成本的大量制造中，多个部件通常被建立在硅晶片中或者被建立在硅晶片上，在FEOL处理完成之后其被切成称为“管芯”或“芯片”的单个单元。在随后的封装和组装阶段期间，可能发生管芯并入到保护封装中或者集成到更加复杂的电子系统。可以通过焊接层或者粘合剂层来建立将管芯结合到载体衬底。在其被分配的结合位置处将管芯安装在衬底上需要高精度的自动机械系统。通常，管芯拾取装置拾取管芯，在载体的结合位置上方精确地移动管芯，并且放置管芯到载体上。

发明内容

根据本发明的实施例，一种拾取头包括包含第一端部分和第二端部分的喷嘴以及包含套筒头的基部工具，其中喷嘴的第一端部分被用万向架固定到基部工具。

根据本发明的实施例，一种自对准拾取头包括基部工具，其包括第一主表面，第二主表面和具有球形表面的至少一部分的凹进。自对准拾取头进一步包括包含球形表面的至少一部分和第一端部分的喷嘴，安装在基部工具的第一主表面上的盖，其中喷嘴的球形表面的该部分被放置在凹进的球形表面的该部分上，并且其中喷嘴的第一端部分相对于基部工具是可移动的。

根据本发明的实施例，一种用于制造自对准拾取头的方法包括将至少一个销钉（pin）放置在喷嘴的球形端部分中并且通过将盖安装在基部工具的第一主表面上来将喷嘴连接到基部工具使得喷嘴相对于基部工具被用万向架固定。

根据本发明的实施例，一种用于制造装置的方法包括利用自对准拾取头拾取管芯并且将管芯放置在管芯载体上。该方法进一步包括将管芯结合到管芯载体并且封装管芯。

附图说明

为了更加完全地理解本发明及其优点，现在参照下面结合附图进行的描述，其中：

图1a示出没有盖的自对准拾取头的实施例的投影视图；

图1b示出具有盖的自对准拾取头的实施例的投影视图；

图1c示出具有尺寸的自对准拾取头的实施例的顶视图；

图1d图示出具有单一销钉的自对准拾取头的实施例的截面图；

图1e图示出具有两个销钉的自对准拾取头的实施例的截面图；

图1f示出具有展现头的可移动方向的自对准拾取头的实施例的投影视图；

图2示出用于制造自对准拾取头的方法的实施例；和

图3示出使用自对准拾取头来制造装置的方法的实施例。

具体实施方式

下面详细地讨论目前优选实施例的形成和使用。然而，应该领会到本发明提供可在各种各样的特定情境中被具体实施的许多适用的发明构思。讨论的特定实施例仅说明形成和使用本发明的特定方式，并且不限制本发明的范围。

 将关于在特定情境中的实施例，即用于管芯结合工具的管芯拾取头来描述本发明。然而，本发明的实施例也可以被应用到其它拾取头，例如部件或电子装置拾取头。

传统的拾取头包括机械地固定到套筒头的喷嘴（两件式拾取头）。这种拾取头仅可以在单一方向上移动。拾取头不是自对准的和/或拾取管芯不灵活。

传统拾取头的问题是当管芯被放置在载体上时可能在管芯和管芯载体之间形成空隙。由于空气被陷入在结合层内或者当由于从更远的结合层的区域内释放的空气而在管芯的边缘处“喷出”结合材料时可能出现空隙。而且，因为在结合区上结合材料的不均匀分布或者拾取头的不均匀向下压力可能出现空隙。随着管芯尺寸的增加，结合层的不均匀和空隙形成的问题变得更加关键。

本发明的实施例提供自对准拾取和具有自对准拾取头的结合工具。本发明的实施例提供被用万向架固定的拾取头。在各种实施例中自对准拾取头包括喷嘴，基部工具和套筒头（三件式拾取头）。在其它实施例中自对准拾取头包括喷嘴和具有集成拾取头的基部工具（两件式拾取头）。

本发明的实施例进一步提供应用自对准拾取头来制造装置的方法。例如，可以使用自对准拾取头来通过软焊，扩散焊或者粘合剂结合来将管芯结合到管芯载体。自对准拾取头可被用于任何芯片尺寸或者任何封装类型。

自对准拾取头的优点是在结合芯片时均匀的力分布。在各种实施例中可以施加高达10kg×m/s²的力。