將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于涉及一種將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置。至少一個滑動件與滑動件驅(qū)動器連接。蓋子包括支撐件、所述至少一個滑動件的滑道以及所述第一載體的夾持裝置。設(shè)計(jì)第一接收部用于將所述第一載體定位在所述支撐件上，其中所述電子元件設(shè)置在所述第一載體遠(yuǎn)離所述支撐件的一側(cè)。第二接收部設(shè)計(jì)用于定位所述第二載體。所述第一接收部和所述第二接收部相對設(shè)置，以便形成將所述第一載體與所述第二載體分開的間隙。此外，所述蓋子和/或所述第二接收部設(shè)計(jì)成可以從第一位置運(yùn)動至第二位置，從而使得所述第一載體與所述第二載體之間的所述間隙變小。所述至少一個滑動件設(shè)計(jì)成可以通過所述至少一個滑動件驅(qū)動器驅(qū)動所述至少一個滑動件相對所述支撐件移動，以便將與所述支撐件相抵持的所述第一載體從所述支撐件上推開并使得設(shè)置在所述第一載體上的所述電子元件向朝向所述第二載體的方向上運(yùn)動。此外，所述夾持裝置將所述第一載體運(yùn)回至所述支撐件以便將所述電子元件與所述第一載體分開。
【專利說明】將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明描述了一種將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置和方法。尤其描述了通過噴射單元將電子元件與第一載體分開并直接將分開的電子元件轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)移電子元件時，尤其是模具，尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)移分離的電子元件時，就會存在這樣的問題:這些分離的電子元件很容易遭到損壞，因此必須特別小心地處理它們。此外，電子元件正在持續(xù)地微型化，所以轉(zhuǎn)移電子元件時對于準(zhǔn)確性的要求也在不斷地增長。
[0003]專利DE10349847B3描述了一種用于電子元件轉(zhuǎn)移的定位裝置和定位方法。設(shè)置在載體膜上的半導(dǎo)體晶片相應(yīng)的設(shè)置在條形基體上方并與條形基體相平行。晶片可以放置在晶片平面內(nèi)，還可以通過晶片夾持器使得晶片可以繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，該旋轉(zhuǎn)軸垂直于該晶片平面。噴射裝置包括噴射針，該噴射針通過向下運(yùn)動可作用在即將從載體膜上分開的模具的后側(cè)，并將該模具從載體膜上分開。該從載體膜上分開的模具放置在該條形基體上的結(jié)合位置(bonding position)處。
[0004]由于該模具僅被已噴射的噴射針引導(dǎo)，所以會存在這樣的風(fēng)險:當(dāng)模具從載體膜上分離時，模具會發(fā)生扭曲。在這種情況下，就不能準(zhǔn)確地將該模具放置在結(jié)合位置處。特別是當(dāng)該噴射針沒有在模具的中間位置與模具接觸時、或當(dāng)模具與載體膜之間不是均勻的粘接時，模具就會發(fā)生扭曲。
[0005]由于一般將未能準(zhǔn)確放置的電子元件看作不被接受的零件，也就是廢物，所以電子元件的放置要盡可能的準(zhǔn)確。
[0006]專利DE19840226A1公開了 一種用于將電子元件從輔助基體(auxiliarysubstrate)轉(zhuǎn)移至帶狀載體裝置的方法。進(jìn)一步地，專利JP5267451A、EP0565781B1以及DE19822512A1中所描述的用于轉(zhuǎn)移電子元件的方法和裝置構(gòu)成了本發(fā)明提供的裝置和方法的【背景技術(shù)】。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]問是頁
[0008]相應(yīng)地，問題在于如何在第二條形載體上高準(zhǔn)確性地、可重復(fù)性地定位電子元件。另外，還可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率、且這些電子元件會被輕輕地處理。
_9] 所構(gòu)思的解決方案
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置。至少一個滑動件與至少一個滑動件驅(qū)動器連接。蓋子包括支撐件(support)、用于容納至少一個所述滑動件的滑道以及用于夾持第一載體的夾持裝置。第一接收器用于將第一載體定位在支撐件上，電子元件設(shè)置在第一載體中遠(yuǎn)離所述支撐件的一側(cè)。第二接收器用于定位第二載體。所述第一接收器與所述第二接收器相對設(shè)置，間隙將所述第一載體與所述第二載體分開。
[0011]另外，蓋子和/或第二接收器可以從第一位置運(yùn)動至第二位置，這樣可以使得第一載體和第二載體之間的間隙變小。至少一個滑動件驅(qū)動器可以使得至少一個滑動件相對支撐件延伸，以便將靠在支撐件上的第一載體從支撐件上推開，并且使設(shè)置在第一載體上的電子元件沿朝向第二載體的方向上運(yùn)動。
[0012]另外，為了使電子元件與第一載體分開，夾持裝置將把第一載體運(yùn)回至支撐件。
[0013]為了解決上述問題，進(jìn)一步的提供了一種將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二條形載體的方法。該方法包括以下步驟:使蓋子、第一載體和第二載體相對定位，以便設(shè)置在蓋子的滑道中的至少一個滑動件、設(shè)置在第一載體上的電子元件以及設(shè)置在第二載體上的接觸面同軸設(shè)置；將蓋子和/或第二載體從第一位置移動到第二位置處以使第一載體與第二載體之間的間隙變??；使至少一個滑動件相對于支撐件向朝向第二載體的方向上延伸以便將與蓋子的支撐件相抵持的第一載體從支撐件上推開；通過夾持裝置將電子元件與第一載體分開，該夾持裝置設(shè)置在蓋子上、用于將第一載體運(yùn)回至支撐件。
[0014]由于蓋子、滑動件以及第一載體的組合作用，可以穩(wěn)定地引導(dǎo)電子元件運(yùn)動更長的距離。第一載體受到的夾持力避免了電子元件的扭曲。由于夾持裝置和滑動件的組合作用，待轉(zhuǎn)移的電子元件可以可靠地從第一載體中分離出來。相應(yīng)地，電子元件可以更準(zhǔn)確地放置在第二載體上。
[0015]因?yàn)椴粌H可以通過滑動件的運(yùn)動使電子元件與第一載體分開，還可以通過夾持裝置的運(yùn)輸運(yùn)動使電子元件與第一載體分開，所以作用在電子元件上的機(jī)械應(yīng)力降低了。
[0016]在該裝置中，在電子元件轉(zhuǎn)移之前，第一載體與第二載體之間間隙就變小了。因此，至少一個滑動件的運(yùn)動量和第一載體的伸展量減少到最小值。相應(yīng)地，由于第一載體從支撐件上推開了，所以第一載體受到損壞的風(fēng)險降低了。
[0017]該裝置和方法的形式和特性
[0018]至少一個滑動件和蓋子可以分別獨(dú)立地連接到用于定位蓋子的定位裝置上。相應(yīng)地，至少一個滑動件可以相對蓋子獨(dú)立地、至少朝向第二載體的方向上運(yùn)動?？商娲兀辽僖粋€滑動件和至少一個滑動件驅(qū)動器也可以直接緊固在蓋子上。
[0019]設(shè)置用于控制該裝置的控制單元。只要控制單元檢測到電子元件與第二載體相接觸或與施加在第二載體上的粘接劑相接觸，則控制單元就會終止滑動件的延伸運(yùn)動?？刂茊卧€可以檢測出電子元件是部分取代了粘接劑還是完全取代了粘接劑以及電子元件是否與第二載體相接觸。第二載體具有可以直接接觸的接觸面。在夾持裝置將第一載體運(yùn)回至支撐件之前，當(dāng)電子元件停留在第二載體上時，在第一載體到第二載體的整個運(yùn)動過程中，第一載體上的夾持力引導(dǎo)電子元件。在這種方式下，有效地避免了電子元件的扭曲。
[0020]至少一個傳感器元件可以連接到控制單元上。該至少一個傳感器元件可以將傳感器數(shù)據(jù)傳輸至控制裝置，基于這些數(shù)據(jù)，控制單元可以檢測出電子元件是否與第二載體或者與第二載體上的粘接劑相接觸。至少一個傳感器元件可以是用于測量至少一個滑動件驅(qū)動器所消耗的能量的測量元件。還可以設(shè)置一個用于測量至少一個滑動件所覆蓋的距離的測量元件。通過對消耗的能量和覆蓋的距離的綜合評估，控制系統(tǒng)檢測的電子元件位于第二載體上的準(zhǔn)確性比利用一個參數(shù)作的單獨(dú)的評估獲得準(zhǔn)確性更高。
[0021]通過蓋子從第一位置運(yùn)動至第二位置使得第一載體伸展。同樣地，至少一個滑動件的延伸也可以使得第一載體伸展。
[0022]當(dāng)至少一個滑動件處于收縮狀態(tài)時，蓋子圍繞該至少一個滑動件設(shè)置。至少一個滑動件的尖端大致設(shè)置在支撐件的中心位置處。由于至少一個滑動件的尖端設(shè)置在支撐件的中心位置處，當(dāng)蓋子從第一位置運(yùn)動至第二位置時和/或當(dāng)至少一個滑動件延伸時，第一載體可以實(shí)現(xiàn)均勻伸展。
[0023]夾持裝置可以是真空夾持器。該夾持裝置與真空源相連接。另外，該支撐件具有凹陷部。例如這些凹陷部可以呈通道型、凹槽型、錐型和/或半球形。設(shè)置這些凹陷部以便在第一載體與支撐件之間形成真空。真空可以導(dǎo)致周圍的壓力將第一載體壓向與支撐件相反的方向。凹陷部可以與真空腔連接。
[0024]夾持裝置可以以這種形式使得支撐件的中心區(qū)中真空的形成延遲發(fā)生。例如，可以首先在設(shè)置在支撐件邊緣的凹陷部上形成真空。這就起到這樣的效果:待轉(zhuǎn)移的電子元件首先在電子元件的邊緣處與第一載體發(fā)生分離。
[0025]例如，真空腔可以具有能在支撐件的中心區(qū)延遲形成真空的形狀。可替代地或者另外新增地，通過滑道吸入泄露的空氣就會使支撐件的中心區(qū)中真空的形成延遲。
[0026]進(jìn)一步，還設(shè)置了照明裝置和照相裝置。該照相裝置和照明裝置可以緊固在蓋子的殼體上或緊固在用于使蓋子相對第一和第二接收器定位的定位裝置上。照相裝置可以獲取圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)可以通過控制單元轉(zhuǎn)換成校正值。然后，該校正值可以用于定位蓋子和/或第一載體。
[0027]在支撐件的中心區(qū)域上設(shè)置加熱元件。該加熱元件可以是光導(dǎo)體，通過該光導(dǎo)體可以將激光輻射、或一個或多個紅外線發(fā)光二極管的輻射引導(dǎo)至第一載體上。激光輻射或紅外線輻射可以加熱第一載體，并減少了第一載體與電子元件之間的夾持力。同樣地,加熱元件可以與蓋子間隔設(shè)置，并以無接觸的方式將熱量傳輸至第一載體上，該無接觸的方式可以是紅外線輻射?？商娲鼗蛄硗庑略龅兀娂訜嵩梢栽O(shè)置在蓋子或支撐件的附近。例如，加熱元件可以與定位裝置連接。
[0028]例如，滑動件驅(qū)動器可以是壓電驅(qū)動器。
[0029]蓋子驅(qū)動器驅(qū)動蓋子從第一位置運(yùn)動至第二位置。例如，該蓋子驅(qū)動器可以是壓電驅(qū)動器。
[0030]蓋子定位驅(qū)動器可以用于使蓋子相對第一支撐件和第二支撐件定位。蓋子定位驅(qū)動器可以用于蓋子的水平和垂直定位。蓋子定位驅(qū)動器設(shè)置在用于蓋子定位的定位裝置上。例如，蓋子定位驅(qū)動器可以是壓電驅(qū)動器。另外，還可以設(shè)置蓋子位移驅(qū)動器。蓋子位移驅(qū)動器設(shè)置在蓋子的定位裝置上。
[0031]第一接收器和/或第二接收器也同樣具有定位驅(qū)動器。憑借接收器定位驅(qū)動器，第一接收器和第二接收器可以相對蓋子和/或其他接收器定位。接收器定位驅(qū)動器可以用于第一和/或第二接收器的垂直和水平定位。接收器定位驅(qū)動器可以驅(qū)動第一接收器繞垂直軸轉(zhuǎn)動。該接收器定位驅(qū)動器可以是壓電驅(qū)動器。該第一和/或第二接收器還可以配置位移驅(qū)動器。
[0032]當(dāng)設(shè)置兩個或更多的滑動件，蓋子可以相對于第一載體和待轉(zhuǎn)移的電子元件定位，這樣所有滑動件具有的虛擬的中心縱向軸、待轉(zhuǎn)移的電子元件以及接觸面均同軸設(shè)置。
[0033]在蓋子相對第一載體定位或第一載體相對蓋子定位過程中，第一載體與支撐件相抵持。至少在蓋子相對第一載體定位或第一載體相對蓋子定位后，第一載體進(jìn)一步抵持在支撐件上。
[0034]在蓋子、第一載體和第二載體定位過程中，照相裝置獲取圖像數(shù)據(jù)并將其上傳至控制單元。然后，控制單元將這些圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成校正值。然后，根據(jù)這些校正值校正蓋子、第一載體和第二載體的位置。當(dāng)蓋子位于第一位置和/或第一載體與支撐件抵持時，就可以進(jìn)行校正。
[0035]另外新增地或可替代地，可以設(shè)置距離測量元件，用于蓋子、第一載體和/或第二載體的垂直定位。距離測量元件將蓋子、第一載體和/或第二載體的位置數(shù)據(jù)傳輸至控制單元，控制單元再將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成校正值。
[0036]至少一個滑動件可以相對于支撐件向朝向第二載體的方向上延伸。只要控制單元檢測出待轉(zhuǎn)移的電子元件與第二載體接觸，控制單元就會終止該延伸運(yùn)動。如果在第二載體上施加粘接劑，則控制系統(tǒng)還可以檢測出電子元件是否與粘接劑接觸和/或取代粘接齊U。相應(yīng)地，通過第一載體與待轉(zhuǎn)移的電子元件之間的夾持力引導(dǎo)該待轉(zhuǎn)移的電子元件完成從第一載體到第二載體的整個運(yùn)動。此外，以設(shè)定的(defined)方式將電子元件按壓在第二載體上或按壓在施加在第二載體上的粘接劑上。因此電子元件可以取代部分粘接劑，并在待轉(zhuǎn)移的電子元件與第二載體之間形成牢固地連接。第二載體上的粘接劑可以以粘接劑液滴的形式設(shè)置在第二載體的接觸面上。
[0037]在電子元件與第一載體上分開后，蓋子可以從第二位置運(yùn)動至第一位置處。當(dāng)蓋子從第二位置上運(yùn)動到第一位置上時，至少一個滑動件可以繼續(xù)與停留在第二載體上的元件接觸。例如，至少一個滑動件仍然在延伸。由于第一載體和第二載體之間的間隙變大時電子元件可以繼續(xù)按壓在第二載體上，這就保證了將第一載體與待轉(zhuǎn)移的電子元件完全分開。
[0038]此外，蓋子返回第一位置處的運(yùn)動可以防止已轉(zhuǎn)移到第二載體的電子元件與第一載體上的電子元件發(fā)生碰撞。尤其是，由于在下一個電子元件轉(zhuǎn)移前設(shè)置了后續(xù)的位置從而避免了電子元件之間的相互碰撞。同樣地，也可以避免第一載體上的電子元件與第二載體上的粘接劑的接觸。
[0039]在蓋子從第二位置運(yùn)動至第一位置的過程中，夾持裝置繼續(xù)將已抵持在支撐件上的第一載體運(yùn)向支撐件。例如，第一載體與支撐件之間形成的真空一直保持到蓋子到達(dá)第一位置為止。
[0040]一旦蓋子到達(dá)第一位置，至少一個滑動件就會縮回。同樣地，蓋子運(yùn)動的開始時間與至少一個滑動件的縮回運(yùn)動開始時間之間會有時間偏差。
[0041]至少一個滑動件的位移距離可以小于+/-8mm。例如，至少一個滑動件的位移距離可以小于+/_4_。蓋子的第一位置與第二位置之間的距離可以約為至少一個滑動件的位移距離的一半。該至少一個滑動件可以不斷地延伸或在兩步中完成。
[0042]夾持裝置通過真空將第一載體運(yùn)回至支撐件。夾持裝置首先在支撐件的外側(cè)邊緣形成真空。相應(yīng)地，首先在支撐件的外側(cè)邊緣吸附第一載體。因此，待轉(zhuǎn)移的電子元件的邊緣首先與第一載體分開。
[0043]為了控制至少一個滑動件的運(yùn)動，對滑動件驅(qū)動器所消耗的能量進(jìn)行檢測。同樣地，為了控制至少一個滑動件的運(yùn)動，對滑動件所覆蓋的距離進(jìn)行檢測。只要控制單元檢測出消耗的能量和/或距離超出了閾值，至少一個滑動件的延伸運(yùn)動就會終止?？刂茊卧€可以用消耗的能量與覆蓋的距離之間的比值對至少一個滑動件的運(yùn)動進(jìn)行控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]接下來的典型實(shí)施例以及附圖的描述進(jìn)一步地揭示了本發(fā)明提供的裝置和方法的目的、特征、優(yōu)勢以及可能的用途，但這些實(shí)施例并不用于限定本發(fā)明。
[0045]圖1示出了蓋子以及設(shè)置在蓋子的滑道中的滑動件的典型實(shí)施例；
[0046]圖2示出了將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置的典型實(shí)施例；
[0047]圖3示出了將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的方法的典型實(shí)施例；
[0048]圖4a_4f示出了根據(jù)典型實(shí)施例進(jìn)行的轉(zhuǎn)移操作過程。
【具體實(shí)施方式】
[0049]圖1示出了蓋子10的典型實(shí)施例。兩個滑動件12a、12b設(shè)置在蓋子10的滑道14中。然而，在滑道14中也可以設(shè)置更多的或更少的滑動件。該滑動件12a、12b具有尖端，該尖端接近針狀。蓋子10包括殼體16，滑道14設(shè)置在接近該殼體16的中間位置處。如圖1所示的殼體16大致呈圓柱狀。在典型實(shí)施例中，例如，殼體16可以呈圓柱形或立方體形。該殼體16同樣也可以呈逐漸變細(xì)的形狀或不規(guī)則形狀。
[0050]滑動件12a、12b分別與各自的滑動件驅(qū)動器18連接。然而，以下這種情況也是可能的:兩個滑動件連接到公用的滑動件驅(qū)動器18上。該滑動件驅(qū)動器18并不限定為某一特定的驅(qū)動器類型。例如，可以使用壓電驅(qū)動器。同樣地，例如也可以使用電磁驅(qū)動器、氣動驅(qū)動器或液壓驅(qū)動器。
[0051]另外，蓋子10上還設(shè)置有夾持裝置20。如圖1所示，夾持裝置20可以與殼體16連接，或者也可以與殼體16—體成型。例如，該夾持裝置20可以為真空夾持器、磁性夾持器或靜電夾持器。
[0052]圖1示出由真空控制的夾持裝置20。夾持裝置20通過真空管路28連接到真空源(圖中未示出)，例如真空泵。
[0053]在圖1所示的典型實(shí)施例中，在夾持裝置20的較低的一端上設(shè)置有支撐件22。在接近夾持裝置20和支撐件22的中心位置處開設(shè)有開口，該開口是由滑道14延伸形成。該開口允許滑動件12a、12b延伸至貫穿整個滑道14。
[0054]夾持裝置20具有多個凹陷部24，這些凹陷部24的橫截面接近半圓形，均設(shè)置在支撐件上。例如，凹陷部24可以呈通道型、凹槽型、錐型或半球形。這些凹陷部也可以是其中一些呈第一種形狀，其他的呈與第一種形狀不同的第二種形狀。這些凹陷部24可以相互連接或相互分開設(shè)置。夾持裝置20也可以由透氣性材料制成，例如透氣性泡沫。
[0055]夾持裝置20的凹陷部24通過圖1中虛線所示的分配管路30連接到真空腔26。真空腔26可以是夾持裝置20中的空腔、殼體16中的空腔，或者是如圖1所示的由夾持裝置20和殼體16所構(gòu)成的空腔。
[0056]本發(fā)明所示出的裝置的實(shí)例中，真空腔26呈環(huán)形并部分地或全部地圍住該滑道
14。同樣，也可以設(shè)置多個獨(dú)立的真空腔。
[0057]如圖1所述的典型實(shí)施例中，真空腔26的形式可以使得支撐件22中心區(qū)域中真空的形成延遲。
[0058]如圖1所示，真空腔26具有大致呈三角形的橫截面。三角形中最長的邊朝向支撐件22,在數(shù)量方面(in terms of amount),三角形中最小的角度朝向滑槽14。真空管路28連接在真空腔26中遠(yuǎn)離支撐件22的一側(cè)的邊緣。
[0059]因?yàn)槁┑舻目諝馔ㄟ^滑道14吸入，所以支撐件22中心區(qū)的壓力會延遲形成。相應(yīng)地，支撐件22的中心區(qū)中需排除的空氣大致多于支撐件22的邊緣需排除的空氣。因此，真空首先會在支撐件22的邊緣形成，然后才會在支撐件22的中心區(qū)形成。
[0060]圖1所示的典型實(shí)施例中，還設(shè)置了加熱元件。該加熱元件包括光導(dǎo)體32。設(shè)置光導(dǎo)體(light conductor)32以便從光導(dǎo)體32 f禹合出來的福射穿過滑道14和/或夾持裝置20的開口后擊中設(shè)置在支撐件22的區(qū)域中的第一載體68。這樣，就可以有目地的加熱第一載體68。也可以設(shè)置激光光源或一個或多個紅外線發(fā)光二極管以便將輻射能量接入到光導(dǎo)體32中。
[0061]在未示出的典型實(shí)施例中，加熱元件可以設(shè)置在鄰近蓋子10的位置上，例如位于定位裝置11上，使得加熱元件不與蓋子10直接接觸，從而可以以無接觸的方式傳遞該熱能，例如以紅外輻射的方式。
[0062]可替換地或額外新增地，也可以在夾持裝置20和/或殼體16的支撐件22的中心區(qū)域上設(shè)置電加熱電阻。加熱電阻也可以設(shè)置在滑動件12a、12b上。
[0063]圖2示出了將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的裝置。圖2所示的蓋子10與圖1所示的蓋子10相對應(yīng)。然而，為了簡化，圖2中并沒有示出蓋子10的全部細(xì)節(jié)。
[0064]蓋子10與定位裝置11連接，定位裝置11用于使蓋子10相對第一接收器60和第二接收器72定位。設(shè)有蓋子10、至少一個滑槽12和定位裝置11的單元可以稱作噴射單元。蓋子驅(qū)動器43可以驅(qū)動蓋子10從第一位置運(yùn)動至第二位置。相應(yīng)地，蓋子10可以相對定位裝置11運(yùn)動。
[0065]圖2所示的實(shí)例中，至少一個滑動件12直接與定位裝置11連接。滑動件驅(qū)動器18驅(qū)動滑動件12相對定位裝置11運(yùn)動。蓋子驅(qū)動器43和滑動件驅(qū)動器18可以驅(qū)動滑動件12和蓋子10沿著同一公用軸運(yùn)動。例如，該公用軸與滑動件12的縱向軸相對應(yīng)或相平行。
[0066]定位裝置11上設(shè)置有照明裝置40和照相裝置42。在蓋子10的殼體16中設(shè)置開口或通道以便照明裝置40能照亮第一載體68、照相裝置42能獲取圖像數(shù)據(jù)。在圖2中，虛線45表示了開口或通道。如此設(shè)置開口或通道以至于只有當(dāng)蓋子位于第一位置時照相設(shè)備42才能獲取待轉(zhuǎn)移的電子元件的圖像數(shù)據(jù)。將照明裝置40和照相裝置42緊固在定位裝置11上時具有以下優(yōu)勢:當(dāng)蓋子10從第一位置運(yùn)動至第二位置時，可以保持較少的運(yùn)動量。
[0067]該照明裝置40和照相裝置42也可以直接緊固在蓋子10上，以替代將照明裝置40和照相裝置42緊固在定位裝置11上。
[0068]提供上述的定位裝置11以便使蓋子10和至少一個滑動件12相對于第一接收器60以及第二接收器72定位。定位裝置11包括第一蓋子定位驅(qū)動器44、第二蓋子定位驅(qū)動器46和第三蓋子定位驅(qū)動器(未示出)。至少一部分定位裝置11以及連接在定位裝置上的蓋子10可以通過第一蓋子定位驅(qū)動器44實(shí)現(xiàn)垂直方向的位移、通過第二蓋子定位驅(qū)動器46實(shí)現(xiàn)水平方向的位移。通過垂直位移，蓋子10與第一載體68之間的距離發(fā)生了變化。然而，蓋子定位驅(qū)動器44、46也可以是電磁驅(qū)動器、氣動驅(qū)動器、液壓驅(qū)動器和/或壓電驅(qū)動器。
[0069]在圖2所示的典型實(shí)施例中，還另外設(shè)置了蓋子位移驅(qū)動器48、50。至少部分定位裝置11以及連接到定位裝置的蓋子10和至少一個容納在蓋子10的滑道中的滑動件12可以通過第一蓋子位移驅(qū)動器48實(shí)現(xiàn)垂直方向的運(yùn)動、通過第二和第三蓋子位移驅(qū)動器50(未示出)實(shí)現(xiàn)水平方向的運(yùn)動。
[0070]如果蓋子定位驅(qū)動器44、46和蓋子位移驅(qū)動器48、50均配置了，蓋子位移驅(qū)動器48、50可以用作概略定位，蓋子定位驅(qū)動器44、46可用作精確定位。如果只配置了蓋子定位驅(qū)動器44、46，則一步實(shí)現(xiàn)定位。如果額外配置了蓋子位移驅(qū)動器48、50，則兩步實(shí)現(xiàn)定位。因此，還可以實(shí)現(xiàn)在一個方向上一步定位，在另一個方向上兩步定位。
[0071]定位裝置11還設(shè)置了傳感器元件。在圖2所示的典型實(shí)施例中，傳感器元件是距離測量元件52和能量測量元件54。距離測量裝置52用于檢測滑動件12所覆蓋的距離。能量測量裝置54用于檢測滑動件驅(qū)動器18所消耗的能量。也可以在滑動件12和滑動件驅(qū)動器18之間設(shè)置測力元件以替代能量測量元件54。
[0072]在支撐件22的區(qū)域中設(shè)置第一接收器60，該第一接收器60可以相對定位裝置11和蓋子10獨(dú)立運(yùn)動。在圖2所示的典型實(shí)施例中，第一接收器60設(shè)置在蓋子10的下方。
[0073]由于定位裝置11的存在，第一接收器60可以實(shí)現(xiàn)一步定位或兩步定位。相應(yīng)地，也配置了位移驅(qū)動器和/或定位驅(qū)動器。在圖2所示的典型實(shí)施例中，設(shè)置了第一接收器定位驅(qū)動器62、第二接收器定位驅(qū)動器64、第一接收器位移驅(qū)動器66和第二接收器位移驅(qū)動器68。第一和第二接收器定位驅(qū)動器62、64和第一和第二接收器位移驅(qū)動器66、68允許第一接收器60作水平運(yùn)動。第一接收器60可以相對蓋子10運(yùn)動。還設(shè)置了用于帶動第一載體68轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器(圖中未不出)。因此，例如第一載體可以繞垂直軸旋轉(zhuǎn)以便電子兀件在轉(zhuǎn)移到第二載體74前進(jìn)行精確的定向。在特殊情況下，另外還對第一接收器60垂直定位，并相應(yīng)地配置了驅(qū)動器。
[0074]第一接收器60用于容納第一載體68。電子元件70設(shè)置在第一載體68上遠(yuǎn)離支撐件22的一側(cè)。在典型的實(shí)施例中，第一載體68可以是晶片膜。晶片膜可以安裝在夾緊環(huán)上。電子元件可以是分離的模具，并可以在其分離之前施加在晶片膜上。
[0075]第二接收器可以容納第二載體74。第二接收器72包括第一、第二和第三支撐滾子76、78、80以及驅(qū)動滾子82。支撐滾子76、78、80并不限于滾子的形式。因此，例如可以使用玻璃半圓柱體。
[0076]由于定位裝置11和第一接收器60的存在，第二接收器72可以實(shí)現(xiàn)一步定位或兩步定位。相應(yīng)地也需配置位移驅(qū)動器和定位驅(qū)動器。然而，在圖2所示的典型實(shí)施例中，第二載體僅一步水平定位也是可能的。然而，還需配置驅(qū)動器以實(shí)現(xiàn)第二接收器72在垂直方向和/或第二水平方向的一步或兩步定位。
[0077]在典型實(shí)施例中，第二載體74為基體帶。例如，在芯片卡或智能卡的生產(chǎn)過程中，該基體帶可用作載體材料。第二載體74具有接觸面，待轉(zhuǎn)移的電子元件70a將放置在該接觸面上。該接觸面可以具有電觸點(diǎn)。然而，該接觸面可以是電性地非導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，這可以幫助第二載體74的定位或待轉(zhuǎn)移電子元件的定向。另外，可以在第二載體74上配置粘接劑，以粘接劑液滴84的形式設(shè)置在接觸面上或設(shè)置粘接膠層。
[0078]圖2所示的裝置還包括控制單元56?？刂茊卧c圖1和圖2中所示的驅(qū)動器18、43、44、46、48、50、62、64、66、67、82、傳感器元件52、54、照明裝置40以及照相裝置42連接?？刂茊卧?6可以根據(jù)照相裝置42獲取的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出校正值，該校正值用于蓋子10和/或第一接收器60的定位。另外，控制單元可以直接或間接地激活驅(qū)動器18、43、44、46、48、50、62、64、66、67、82，從而將裝置示出的每個元件按必要的時間順序帶至理想的位置。另夕卜，控制單元可以對測量裝置52和54獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)來判斷待轉(zhuǎn)移的電子元件70a是否停留在第二載體上或判斷滑動件12是否需要進(jìn)一步的延伸。
[0079]圖3示出了將電子元件從第一載體轉(zhuǎn)移至第二載體的方法。
[0080]在步驟SI 10,定位第二載體74。圖2所示的實(shí)施例中，通過控制單元56激活驅(qū)動滾子82來執(zhí)行此操作，以便將接觸面設(shè)置在第一和第二支撐滾子76、78之間，并且選擇性地將粘接劑液滴施加在該接觸面上。
[0081]在步驟S120中，蓋子10和第一載體68相對第二載體定位。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，控制單元56可以對照相裝置42接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，并相應(yīng)地激活定位裝置11和第一接收器60的位移驅(qū)動器和定位驅(qū)動器，以便至少一個滑動件12、待轉(zhuǎn)移電子元件70a以及接觸面同軸分布。另外，蓋子10與第一接收器可以相對定位，以便將第一載體68設(shè)置在支撐件22的下方。因此，第一載體68的一側(cè)與支撐件22抵持。
[0082]步驟SllO和S120不需要連續(xù)的執(zhí)行。例如第一和第二載體以及蓋子10可以同時定位。同樣地，蓋子10和第一接收器60可以在執(zhí)行步驟SllO前大致地預(yù)定位，然后在第二載體74定位后再將蓋子10和第一載體68進(jìn)行精確地定位。
[0083]進(jìn)一步地，在步驟S130中，蓋子10和/或第二載體74從第一位置移動至第二位置。如圖2所示的典型實(shí)施例所述，由于第二載體74只能在水平方向移動，故在該典型實(shí)施例中執(zhí)行此步驟。該典型實(shí)施例由蓋子10在朝向第二載體74的方向上的運(yùn)動示出。因此，第一接收器60可以保持在以前的位置或者類似于蓋子10在朝向第二載體74的方向上運(yùn)動。如果第一接收器60仍然保持在以前的位置，則通過蓋子10的運(yùn)動將使得第一載體68伸展。因此，第一載體68和第二載體74之間的間隙就會變小。
[0084]然后，在步驟S140中，至少一個滑動件12在朝向第二載體74的方向上延伸，以便至少一個滑動件12的至少尖端部分從滑道14中伸出，從而使得至少一個滑動件12與第一載體68相接觸并從支撐件22上推開第一載體68以便在支撐件22和第一載體68之間形成空余空間。最終，第一載體68在支撐件22周圍區(qū)域中伸展。因此，該至少一個滑動件12可以部分或全部地刺入第一載體68。由于延伸運(yùn)動，設(shè)置在第一載體68上遠(yuǎn)離支撐件22的一側(cè)的電子元件70a向朝向第二載體74的方向上運(yùn)動。
[0085]因此，待轉(zhuǎn)移的電子元件70a可以一直運(yùn)動，直到電子元件70a的一側(cè)與第二載體74和/或已施加在第二載體上的粘接劑液滴84接觸為止。為了確保第二載體74、粘接劑液滴84以及轉(zhuǎn)移的電子元件之間形成牢固地連接，將電子元件一直按壓在粘接劑液滴84中直到粘接劑移位為止。由于控制單元56根據(jù)距離測量裝置52和能量測量裝置54獲取的數(shù)據(jù)可以對接觸或移位進(jìn)檢測。由于第二載體74上的機(jī)械阻力，當(dāng)滑動件12不再運(yùn)動或僅作不重要的運(yùn)動時滑動件驅(qū)動器18消耗的能量還在增加。相應(yīng)地，控制單元56會對距離測量值和能量測量值或者它們的變化進(jìn)行監(jiān)控。[0086]在后續(xù)的步驟S150中，第一載體68通過夾持裝置20運(yùn)回到支撐件22。例如，利用真空可以實(shí)現(xiàn)這個目的。真空可以排除支撐件22和第一載體68之間的空余空間中存在的空氣，這就使得第一載體68和支撐件22之間的空余空間中的壓力低于第一載體68下方的壓力。因此，通過周圍的壓力將第一載體68壓向支撐件22。
[0087]由于至少一個滑動件12不斷地將電子元件70a壓向第二載體74，或至少將電子元件放置在與支撐件22相隔開的位置上，所以電子元件70a與第一載體68之間的粘接結(jié)合變得松弛。
[0088]然后，蓋子10運(yùn)動至第一位置時滑動件12完全收縮，通過上述步驟可以完成下一個電子元件的轉(zhuǎn)移。
[0089]圖4a_4f示出了根據(jù)典型實(shí)施例進(jìn)行的轉(zhuǎn)移操作過程。
[0090]如圖4a所示，蓋子10以及第一載體68均位于第二載體74的上方，支撐件22與第一載體68接觸，或者第一載體68設(shè)置在支撐件22的下方并與支撐件22相隔很小的距離。蓋子10處于第一位置。照相裝置42通過殼體16上的開口獲取了待轉(zhuǎn)移的電子元件70a的后側(cè)的圖像。照明裝置40穿過第一載體68照亮了電子元件70a的后側(cè)。照相裝置42獲取的圖像或圖像數(shù)據(jù)由控制單元56轉(zhuǎn)換成了校正值，該校正值用于蓋子10的水平定位。這些校正值可以選擇性地用作校正蓋子10的位置和第一接收器60的位置。定位或校正后，滑動件12和待轉(zhuǎn)移的電子元件70a均位于接觸面的上方。
[0091]在圖4b中，蓋子10位于第二位置。由于蓋子10朝向第二載體74的方向上運(yùn)動，使第一載體68發(fā)生了偏置。蓋子10與第二載體74之間的距離為最小?；瑒蛹?2仍然不能與待轉(zhuǎn)移的電子元件70a接觸。然而，至少一個滑動件12已經(jīng)抵持在第一載體68上，這也是可能的。
[0092]在圖4c中，滑動件12處于伸長狀態(tài)。由于延伸運(yùn)動，滑動件12與第一載體68相接觸，并部分或全部地刺入第一載體68中，如果滑動件12完全刺入第一載體68中，滑動件
12同時還與待轉(zhuǎn)移的電子元件70a相接觸。支撐件22將第一載體68推開并使其偏置?；瑒蛹?2 —直延伸，直到待轉(zhuǎn)移的電子元件70a與粘接劑液滴84相接觸為止。由于粘接劑液滴84移位以及第二載體上的機(jī)械阻力，滑動件驅(qū)動器18消耗的能量增長了。這可以由能量測量裝置54檢測出。當(dāng)滑動件驅(qū)動器18的能量消耗達(dá)到閾值時，控制單元56就會終止滑動件的延伸運(yùn)動。對滑動件驅(qū)動器18消耗能量的檢測可以防止待轉(zhuǎn)移電子元件70a受到損壞和折損。
[0093]圖4d不出了待轉(zhuǎn)移的電子兀件70a與第一載體68分開后的蓋子10和電子兀件70a。滑動件12使得待檢測的電子元件70a保持在某一位置上。另外，再激活夾持裝置20。在公開的典型實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)這個目的，則在第一載體68和支撐件22之間形成真空。最終，第一載體68運(yùn)回支撐件22處。由于這種吸附操作，待轉(zhuǎn)移的電子元件70a與第一載體68分開。從支撐件22的外緣到支撐件22的中心形成了真空。為了減少待轉(zhuǎn)移的電子元件70a與第一載體68之間的夾持力，在夾持裝置20激活前通過加熱裝置對第一載體68進(jìn)行加熱。例如，通過光導(dǎo)體32感應(yīng)的激光輻射或憑借輻射加熱器的持久加熱就可實(shí)現(xiàn)對第一載體68的加熱。
[0094]然后蓋子10運(yùn)動至第一位置。圖4e中示出了到達(dá)第一位置后的蓋子10。當(dāng)蓋子10運(yùn)動至第一位置時，滑動件12的尖端仍然與待轉(zhuǎn)移的電子元件70a的表面相接觸。一旦蓋子10到達(dá)第一位置，夾持裝置20就會失效。滑動件12繼續(xù)延伸，這樣滑動件12就可繼續(xù)將待轉(zhuǎn)移的電子元件70a按壓在第二載體74上。
[0095]最后，滑動件12推開待轉(zhuǎn)移的電子元件70a并縮回?；瑒蛹?2被第一載體中60退出。圖6f示出了這個過程。一旦滑動件12完全容納在滑道14中，該裝置就可轉(zhuǎn)移下一個電子元件。也就是說，圖4a至4f所述的方法可以再次執(zhí)行。
[0096]盡管上述的方法和裝置的細(xì)節(jié)是組合描述的，但是應(yīng)該注意的是它們是相互獨(dú)立的，也可以相互自由地組合，至少目前指定的各個權(quán)利要求都已擬定。選用圖中所示出的比例和尺寸使得該裝置/方法的重要的性能和特征更清晰；在實(shí)際使用中也可以選用不同的比例和尺寸。
【權(quán)利要求】
1.將電子元件從第一載體(68)轉(zhuǎn)移至第二條形載體(74)的裝置，其特征在于，包括:—至少一個滑動件(12、12a、12b)，所述至少一個滑動件(12、12a、12b)與至少一個滑動件驅(qū)動器(18)連接； --蓋子(10)，所述蓋子(10)包括支撐件(22)、用于容納至少一個滑動件(12、12a、12b)的滑道(14)以及用于夾持所述第一載體(68)的夾持裝置(20)； 一第一接收器(60)，所述第一接收器(60)用于將所述第一載體(68)定位在所述支撐件(22)上，所述電子元件(70、70a)設(shè)置在所述第一載體(68)中遠(yuǎn)離所述支撐件(22)的一側(cè)； 一第二接收器(72)，所述第二接收器(72)用于定位所述第二載體(74); 其中，所述第一接收器(60)和所述第二接收器(72)相對設(shè)置以便形成間隙將所述第一載體(68)與所述第二載體(74)分開； 一所述蓋子(10)和/或所述第二接收器(72)從第一位置運(yùn)動至第二位置從而使得所述第一載體(68)與所述第二載體(74)之間的所述間隙變?。? -通過所述至少一個滑動件驅(qū)動器(18)驅(qū)動所述至少一個滑動件(12、12a、12b)相對所述支撐件(22 )延伸以便將與所述支撐件(22 )相抵持的所述第一載體(68 )從所述支撐件(22 )上推開，并使得設(shè)置在所述第一載體(68 )上的所述電子元件(70a)朝向所述第二載體(74)的方向上運(yùn)動；以及 一夾持裝置(20)，所述夾持裝置(20)用于將所述第一載體(68)運(yùn)回至所述支撐件(22)以便將所述電子元件(70a)與所述第一載體(68)分開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括控制單元(56)，所述控制單元(56)用于在檢測出所述電子元件(70a)與所述第二載體(74)或與施加在所述第二載體上的粘接劑接觸時、終止所述至少一個滑動件(12、12a、12b)的延伸運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括與所述控制單元(56)連接的至少一個傳感器元件，所述至少一個傳感器元件用于檢測所述至少一個滑動件驅(qū)動器(18)所消耗的能量和/或所述至少一個滑動件(12、12a、12b)所覆蓋的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述夾持裝置(20)與真空源連接。
5.根據(jù)前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，照明裝置(40)和照相裝置(42)緊固在定位裝置(11)上。
6.根據(jù)前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述支撐件(22)的中心區(qū)域或定位裝置(11)上設(shè)置有加熱元件。
7.將電子元件從第一載體(68)轉(zhuǎn)移至第二條形載體(74)的方法，其特征在于，包括以下步驟: 一蓋子(10)、第一載體(68)以及第二載體(74)相互之間相對定位，以便設(shè)置在蓋子(10)的滑道(14)中的至少一個滑動件(12、12a、12b)、設(shè)置在所述第一載體(68)上的電子元件(70a)以及設(shè)置在所述第二載體(74)上的接觸面同軸定向； -所述蓋子(10)和/或所述第二載體(74)從第一位置運(yùn)動至第二位置以便使所述第一載體(68)與所述第二載體(74)之間間隙變??； 一所述至少一個滑動件(12、12a、12b)相對于所述蓋子的支撐件(22)沿朝向所述第二載體(74)的方向上延伸，以便將與所述支撐件(22)相抵持的所述第一載體(68)從所述支撐件(22)上推開； -通過夾持裝置(20 )將所述電子元件(70a)與所述第一載體(68 )分開，夾持裝置(20 )設(shè)置在所述蓋子(10 )中，并用于將所述第一載體(68 )運(yùn)回至所述支撐件(22 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一個滑動件(12、12a、12b)相對于所述支撐件(22)沿朝向所述第二載體(74)的方向上一直延伸，直到設(shè)置在所述第一載體(68)上的所述電子元件(70a)與所述第二載體(74)或與施加在所述第二載體(74)上的粘接劑接觸為止。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述電子元件(70a)與所述第一載體(68)分開后，所述蓋子(10)從所述第二位置運(yùn)動至所述第一位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述蓋子(10)運(yùn)動至所述第一位置的過程中，所述至少一個滑動件(12、12a、12b)與已轉(zhuǎn)移至所述第二載體(74)的電子元件接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，一旦所述蓋子(10)到達(dá)所述第一位置時,所述至少一個滑動件(12、12a、12b)縮回。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述夾持裝置(20)憑借真空將所述第一載體(68)運(yùn)回至所述支撐件(22)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一載體(68)首先吸附在所述支撐件(22)的外側(cè)邊緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求7到13中 任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對滑動件驅(qū)動器(18)所消耗的能量和/或所述至少一個滑動件(12、12a、12b)所覆蓋的距離進(jìn)行檢測，以便對所述至少一個滑動件(12、12a、12b)的運(yùn)動進(jìn)行控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述驅(qū)動滑動器(18)所消耗的能量和/或所述至少一個滑動件(12、12a、12b)所覆蓋的距離超過閾值時，終止所述至少一個滑動件(12、12a、12b)的延伸運(yùn)動。
【文檔編號】H01L21/67GK103620756SQ201280018547
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月15日
【發(fā)明者】托馬斯·考特斯, 西格蒙德·尼古拉斯, 格爾哈特·席勒, 馬庫斯·多加里烏 申請人:米爾鮑爾股份公司