半导体封装件转移方法、半导体封装件转移模块及半导体封装件锯切和分拣装置与流程

1.本发明涉及一种半导体封装件转移方法、半导体封装件转移模块和半导体封装件锯切分拣装置。更具体地，本发明涉及一种用于在半导体器件制造过程中转移半导体封装件的半导体封装件转移方法、一种用于执行半导体封装件转移方法的半导体封装件转移模块以及一种包括半导体封装件转移模块的半导体封装件锯切和分拣装置。


背景技术：

2.通常，在半导体器件制造工艺中，可以通过重复执行一系列制造工艺在用作半导体衬底的硅晶片上形成半导体器件。半导体器件可以通过切割工艺一个一个分开，并且可以通过芯片接合工艺接合在印刷电路板上。然后，可以通过模制工艺制造包括多个半导体封装件的半导体条带。
3.可以通过锯切工艺将半导体条带一个一个分开成多个半导体封装件，并且可以通过分拣工艺将半导体封装件分拣为良品或不良品。例如，用于执行锯切和分拣过程的设备可包括其上放置半导体条带的真空卡盘、用于将半导体条带一个一个分开为半导体封装件的锯切单元、用于清洁半导体封装件的清洁单元以及用于检查半导体封装件的检查单元。
4.此外，半导体封装件锯切分拣装置可根据检测单元的检测结果将半导体封装件分为良品和不良品。例如，锯切和分拣装置可以包括半导体封装件转移模块，用于根据检查结果将半导体封装件分拣并容纳在托盘中。半导体封装件转移模块可以包括用于拾取和转移半导体封装件的多个拾取器和用于在水平和垂直方向上移动拾取器的拾取器驱动单元。此外，半导体封装件转移模块可以包括用于向拾取器提供真空以拾取半导体封装件的真空提供单元和用于向拾取器供应空气以放置半导体封装件的空气供应单元。


技术实现要素：

5.本发明的实施例提供一种半导体封装件转移方法，能够在转移半导体封装件时减少半导体封装件的损坏和容纳失误。
6.此外，本发明的实施例提供了一种适用于执行半导体封装件转移方法的半导体封装件转移模块。
7.更进一步地，本发明的实施例提供了一种包括半导体封装件转移模块的半导体封装件锯切和分拣装置。
8.根据本发明的一方面，半导体封装件转移方法可以包括使用拾取器拾取半导体封装件以转移半导体封装件，并且向正在拾取至少一些半导体封装件的至少一些拾取器提供空气，以将至少一些半导体封装件放置在托盘上。特别地，可以根据至少一些半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调整提供给至少一些拾取器的空气的压力。
9.根据本发明的一些实施例，可以根据半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调整用于拾取半导体封装件的真空压力。
10.根据本发明的一些实施例，当至少一些半导体封装件被放置在托盘上时，可以根据剩余的半导体封装件的数量以及每个半导体封装件的尺寸或重量调整拾取剩余半导体封装件的剩余拾取器的真空压力。
11.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移方法可以进一步包括向正在拾取半导体封装件的剩余部分的剩余的拾取器提供空气以将半导体封装件的剩余部分放置在第二托盘上。在这种情况下，可以根据剩余的半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调整提供给剩余拾取器的空气的压力。
12.根据本发明的另一方面，半导体封装件转移模块可以包括用于拾取和转移半导体封装件的拾取器、用于向拾取器提供真空以拾取半导体封装件的真空提供单元、用于向拾取器供应空气以放置半导体封装件的空气供应单元、用于向拾取器选择性地提供真空和空气中的任一种的阀、以及用于根据半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量调节气压的气压调节单元。
13.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括用于容纳至少一些半导体封装件的第一托盘。在这种情况下，当至少一些半导体封装件容纳在第一托盘中时，气压调节单元可以根据至少一些半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调节气压。
14.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括控制单元，该控制单元被配置为根据至少一些半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来计算气压，并控制气压调节单元的操作。
15.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括用于容纳半导体封装件的剩余部分的第二托盘。在这种情况下，当剩余的半导体封装件被容纳在第二托盘中时，气压调节单元可以根据剩余的半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调节气压。
16.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括真空压力调节单元，用于根据半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调节真空压力。
17.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括用于容纳至少一些半导体封装件的第一托盘。在这种情况下，当至少一些半导体封装件被容纳在第一托盘中时，真空压力调节单元可以根据剩余半导体封装件的数量以及每个半导体封装件的尺寸或重量调节提供给正在拾取剩余半导体封装件的剩余拾取器的真空压力。
18.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括控制单元，被配置为根据半导体封装件的剩余数量和每个半导体封装件的尺寸或重量计算真空压力，并控制真空压力调节单元的操作。
19.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括拾取器驱动单元，该拾取器驱动单元被配置为在水平方向上移动拾取器和在垂直方向上分别移动拾取器。
20.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括控制单元，该控制单元被配置为控制拾取器驱动单元和阀的操作。
21.根据本发明的又一方面，半导体封装件锯切和分拣装置可包括用于锯切半导体条带并分成个别的半导体封装件的锯切模块、用于检查半导体封装件的检查模块和用于根据检查模块的检查结果将半导体封装件分类并转移到第一托盘和第二托盘的半导体封装件
转移模块。具体地，半导体封装件转移模块可以包括用于拾取和转移半导体封装件的拾取器、用于向拾取器提供真空以拾取半导体封装件的真空提供单元、用于向拾取器供应空气以将半导体封装件放置在第一托盘或第二托盘上的空气供应单元、用于选择性地向拾取器提供真空和空气中的任一个的阀、以及用于根据半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量调节气压的气压调节单元。
22.根据本发明的一些实施例，当至少一些半导体封装件被容纳在第一托盘中时，气压调节单元可以根据至少一些半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量调节提供给正在拾取至少一些半导体封装件的至少一些拾取器的气压。
23.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括控制单元，该控制单元被配置为根据至少一些半导体封装件的数量和每一个半导体封装件的尺寸或重量来计算气压，并控制气压调节单元和阀的操作。
24.根据本发明的一些实施例，当剩余的半导体封装件容纳在第二托盘中时，气压调节单元可以根据剩余的半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量调节提供给正在拾取剩余的半导体封装件的剩余拾取器的气压。
25.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括真空压力调节单元，用于根据半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来调节真空压力。
26.根据本发明的一些实施例，当半导体封装件中的至少一些被容纳在第一托盘中时，真空压力调节单元可以根据剩余的半导体封装件的数量以及每个半导体封装件的尺寸或重量调节提供给正在拾取剩余的半导体封装件的剩余拾取器的真空压力。
27.根据本发明的一些实施例，半导体封装件转移模块还可以包括控制单元，其被配置为根据剩余的半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量计算真空压力，并控制真空压力调节单元和阀的操作。
28.根据如上所述的本发明的实施例，可以基于半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来计算拾取和转移半导体封装件所需的真空压力，并且可以将计算出的真空压力提供给拾取器。因此，在由拾取器拾取和转移半导体封装件时可能出现的问题，例如，半导体封装件的拾取失误(在该问题中，半导体封装件在转移半导体封装件时从拾取器掉落)，以及因掉落等原因造成的半导体封装件的损坏可以充分解决。
29.此外，可基于半导体封装件的数量和每个半导体封装件的尺寸或重量来计算将半导体封装件容纳在第一托盘或第二托盘中所需的气压，并且可以将计算出的气压提供给拾取器。因此，在将半导体封装件容纳在第一托盘或第二托盘中时可能出现的问题，例如，由于气压不足而导致的半导体封装件不会从拾取器掉落的粘附失误，以及由于气压过大等原因导致半导体封装件与第一托盘或第二托盘的凹槽分离等问题可以充分解决。
30.本发明的上述概述并非旨在描述本发明的每个图示实施例或每个实施方式。下面的详细说明和权利要求更具体地举例说明了这些实施例。附图的简要说明
31.从以下结合附图的描述中可以更详细地理解示例性实施例，其中：
32.图1是示出根据本发明实施例的半导体封装件转移模块和包括该模块的半导体封装件锯切和分拣装置的示意图。
33.图2是图1所示的半导体封装件转移模块的示意图；
34.图3是示出根据本发明实施例的半导体封装件转移方法的流程图；和
35.图4和图5是示出图2所示的半导体封装件转移模块的操作的示意图。
36.虽然各种实施例可以进行各种修改和替代形式，但其细节已经通过示例的方式在附图中示出并且将被详细描述。然而，应当理解，其意图不是将要求保护的发明限制于所描述的特定实施例。相反，意图是涵盖落入由权利要求限定的主题的实质和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
37.在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的实施例。然而，本发明不限于以下描述的实施例并且以各种其他形式实施。提供以下实施例不是为了完整地完成本发明，而是为了将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。
38.在说明书中，当一个组件被称为在另一个组件或层上或连接到另一个组件或层时，它可以直接在另一个组件或层上或连接到另一个组件或层，或者也可以存在中间的组件或层。与此不同，应当理解，当一个组件被称为直接在另一组件或层上或直接连接到另一组件或层时，这意味着不存在中间组件。此外，尽管在本发明的各个实施例中使用诸如第一、第二和第三之类的术语来描述各个区域和层，但是区域和层不限于这些术语。
39.以下所用术语仅用于描述具体实施例，并不用于限制本发明。此外，除非在此另有定义，否则包括技术或科学术语在内的所有术语可具有与本领域技术人员通常理解的相同含义。
40.结合理想实施例的示意图来描述本发明的实施例。因此，从附图的形式可以预期制造方法和/或允许误差的变化。因此，本发明的实施例不限于附图中的特定形式或区域，而是包括形式的偏差。这些区域可以完全是示意性的，并且它们的形式可能不描述或描绘任何给定区域中的准确形式或结构，并且不旨在限制本发明的范围。
41.图1是示出根据本发明实施例的半导体封装件转移模块和包括该模块的半导体封装件锯切和分拣装置的示意图。
42.参照图1，根据本发明一实施例的半导体封装件转移模块400(以下称为“转移模块”)和包括该模块的半导体封装件锯切和分拣装置100(以下称为“锯切和分拣装置”)可用于执行用于制造半导体器件的锯切和分拣过程。具体而言，锯切和分拣装置100可用于锯切半导体条带10，以将半导体条带10分割为多个半导体封装件20，并对半导体封装件20进行检查与分拣。
43.根据本发明的实施例，锯切和分拣装置100可以包括用于锯切半导体条带10并将其一个个分开为多个半导体封装件20的锯切模块200、用于检查半导体封装件20的检查模块300，以及用于根据检查模块300的检查结果对半导体封装件20进行分拣和转移的转移模块400。例如，其中容纳多个半导体条带10的料盒30可以设置在锯切模块200的一侧，且半导体条带10可以通过抓取器(未示出)从料盒30移动到导轨32上。
44.锯切模块200可以包括用于拾取和转移半导体条带10的条带拾取器210、用于在垂直和水平方向上移动条带拾取器210的条带拾取器驱动单元212、以及在其上放置半导体带10的真空卡盘220。具体地，条带拾取器驱动单元212可以旋转条带拾取器210以调整半导体条带10的排列方向。例如，在条带拾取器210拾取半导体条带10之后，条带拾取器驱动单元
212可以旋转条带拾取器210，然后可以将半导体条带10转移到真空卡盘220上。
45.真空卡盘220可以由卡盘台222支撑，卡盘台222可以将半导体带10移动到锯切单元230。锯切单元230可以包括用于锯切半导体带10的刀片，卡盘台222可以由工作台驱动单元(未示出)移动，使得半导体条带10位于锯切单元230下方。
46.可以通过封装件拾取器240拾取和转移由锯切单元230一个个分开来的半导体封装件20。锯切模块200可以包括用于清洁一个个分开来的半导体封装件20的清洁单元250。封装件拾取器240可以配置为由封装件拾取器驱动单元242在垂直和水平方向上移动。例如，在半导体封装件20被封装件拾取器240拾取之后，封装件拾取器驱动单元242可以移动封装件拾取器240，使得半导体封装件20位于清洁单元250上方。清洁单元250可以使用刷子和清洁液从半导体封装件20去除杂质。此外，清洁单元250可以通过向半导体封装件20喷射空气来干燥半导体封装件20。
47.在清洁和干燥半导体封装件20之后，封装件拾取器240可以将半导体封装件20转移到转移模块400。例如，转移模块400可以包括用于支撑半导体封装件20的托盘台410，且封装件拾取器240可以将半导体封装件20转移到托盘台410上。
48.转移模块400可以包括用于在第一水平方向例如y轴方向上移动托盘台410的台转移单元412。检查模块300设置在托盘台410的移动路径上方并且可以包括用于检查托盘台410上的半导体封装件20的第一视觉单元310。
49.转移模块400可以包括用于容纳半导体封装件20的第一托盘420和第二托盘422。此外，转移模块400可以包括多个拾取器430，用于从托盘台410拾取半导体封装件20并且将半导体封装件20转移到第一托盘420或第二托盘422。在这种情况下，检查模块300可以包括用于检查由拾取器430拾取的半导体封装件20的第二视觉单元320。例如，第二视觉单元320可以设置在拾取器430的移动路径下方。同时，虽然未示出，但是第一托盘420和第二托盘422可以包括用于容纳半导体封装件20的凹槽。
50.第一托盘420和第二托盘422可以设置在拾取器430的移动路径下方，并且拾取器430可以配置为可由拾取器驱动单元432在第二水平方向例如x轴方向上移动。此外，转移模块400可以包括托盘转移单元424，用于在第一水平方向上移动第一托盘420和第二托盘422。
51.台转移单元412和托盘转移单元424可以将托盘台410以及第一和第二托盘420和422移动到位于拾取器430的移动路径下方的分拣区域。此外，转移模块400可以包括用于供应第一和第二托盘420和422的托盘供应单元440，以及用于容纳半导体封装件20中的缺陷产品的容器442。
52.图2是图1所示的半导体封装件转移模块的示意图。
53.参照图2，拾取器430可根据检查模块300的检查结果将半导体封装件20转移到第一托盘420或第二托盘422。
54.例如，拾取器430可以将半导体封装件20中被确定为良品的第一半导体封装件22(参考图4)转移到第一托盘420，并且可以将半导体封装件20中被确定为待返工的第二半导体封装件24(参考图4)转移到第二托盘422。例如，半导体封装件20之中具有锡珠缺陷(ball defect)或标记缺陷(mark defect)的半导体封装件可以被确定为第二半导体封装件24。此外，半导体封装件20中被确定为属于的有缺陷的产品(例如，由于锯切工艺错误而不能返工
的半导体封装件)可以被转移到容器442中。
55.根据本发明的实施例，转移模块400可以包括用于向拾取器430提供真空以拾取半导体封装件20的真空提供单元450、用于向拾取器430提供空气以将半导体封装件20放置在第一托盘420或第二托盘422上的空气供应单元460，以及用于选择性地向拾取器430提供真空或空气的多个阀470。同时，虽然未详细示出，但每个拾取器430可以包括用于真空吸附半导体封装件20的真空吸嘴，并且每个真空吸嘴可以具有连接到真空提供单元450和空气供应单元460的真空孔。
56.例如，如图2所示，可以使用八个拾取器430来转移半导体封装件20，并且转移模块400可以包括阀组件472，该阀组件472包括分别连接到拾取器430的八个阀470。然而，拾取器430的数量和阀470的数量可以不同地改变。因此，本发明的范围可以不受拾取器430的数量和阀470的数量的限制。
57.真空提供单元450和空气供应单元460可以连接到阀组件472。例如，真空提供单元450可以包括用于提供真空的真空泵或真空喷射器，且空气供应单元460可包括用于供应空气的压缩空气罐和连接到压缩空气罐的气泵。
58.根据本发明的实施例，转移模块400可以包括用于调节提供给拾取器430的真空压力的真空压力调节单元452和用于调节提供给拾取器430的气压的气压调节单元462。例如，真空调节器和压力调节器可以分别用作真空压力调节单元452和气压调节单元462。
59.此外，转移模块400可以包括用于控制阀470的操作的控制单元480。控制单元480可以控制阀470的操作以拾取半导体封装件20。此外，控制单元480可以控制阀470的操作使得第一半导体封装件22被容纳在第一托盘420的凹槽中，并且可以控制阀470的操作使得第二半导体封装件24被容纳在第二托盘422的凹槽中。另外，拾取器驱动单元432、真空压力调节单元452和气压调节单元462的操作可由控制单元480控制。
60.图3是示出根据本发明实施例的半导体封装件转移方法的流程图。图4和图5是示出图2所示的半导体封装件转移模块的操作的示意图。
61.参照图3至图5，在步骤s110中，拾取器430可以从托盘台410拾取半导体封装件20。然后，在步骤s120中，可以将拾取器430沿第二水平方向移动到第一托盘420上方。例如，拾取器驱动单元432可以调整拾取器430之间的间隔，使得拾取器430之间的间隔等于托盘台410上的半导体封装件20之间的间隔，并且可以垂直移动拾取器430以拾取半导体。此外，在拾取器430沿第二水平方向移动时或在拾取器430移动之后，拾取器驱动单元432可以调整拾取器430之间的间隔，使得拾取器430之间的间隔等于第一托盘420的凹槽之间的间隔。
62.根据本发明的实施例，控制单元480可以计算用于拾取半导体封装件20的真空压力。具体地，控制单元480可以基于每个半导体封装件20的尺寸或重量以及拾取器430可以拾取的半导体封装件20的数量计算用于拾取半导体封装件20的真空压力。例如，控制单元480可以计算用于拾取八个半导体封装件20的真空压力。可以根据半导体封装件20的类型预先向控制单元480提供关于半导体封装件20的尺寸和重量的信息，并且控制单元480可以控制真空压力调节单元452的操作，使得计算出的真空压力被提供给拾取器430以拾取半导体封装件20。
63.同时，第二视觉单元320可以在转移半导体封装件20的同时检查由拾取器430拾取的半导体封装件20。在这种情况下，拾取器驱动单元432可以将拾取器430暂时停止在第二
视觉单元320上方。作为另一示例，第二视觉单元320可以在拾取器430移动的同时检查半导体封装件20。
64.在步骤s130中，半导体封装件20中的至少一些可以被容纳在第一托盘420中。例如，被检查模块300确定为良品的第一半导体封装件22可以被容纳在第一托盘420中。拾取器驱动单元432可以使拾取第一半导体封装件22的这些拾取器430向下移动，并且可以从空气供应单元460向这些拾取器430供应空气以将第一半导体封装件22容纳在第一托盘420中。
65.根据本发明的实施例，控制单元480可以控制阀470中的一些的操作，使得拾取第一半导体封装件22的拾取器430中的一些与空气供应单元460连接，并且可以根据第一半导体封装件22的数量和每个第一半导体封装件22的尺寸或重量计算放置第一半导体封装件22所需的气压。此外，控制单元480可以控制气压调节单元462的操作使得计算出的气压被提供给拾取器430中的一些。
66.例如，如图4所示，当拾取器430转移的六个半导体封装件20是被确定为良品的第一半导体封装件22时，控制单元480可以计算在第一托盘420中容纳六个第一半导体封装件22所需的气压，并且可以控制气压调节单元462的操作，从而将计算出的气压提供给拾取六个第一半导体封装件22的六个拾取器。
67.作为另一示例，当所有八个半导体封装件20都被确定为良品时，控制单元480可以计算用于在第一托盘420中容纳所有半导体封装件20的气压，并且可以控制气压调节单元462和阀470的操作使得计算出的气压被提供给所有八个拾取器430。
68.根据本发明的实施例，当半导体封装件20中的一些容纳在第一托盘420中时，提供给正在拾取剩余半导体封装件20的剩余拾取器430(例如，正在拾取第二半导体封装件24的两个拾取器430)的真空压力可以通过真空压力调节单元452调节。
69.具体地，控制单元480可以根据第二半导体封装件24的数量和每个第二半导体封装件24的尺寸或重量计算真空吸附第二半导体封装件24所需的真空压力。控制单元480可以控制真空压力调节单元452的操作，从而将计算出的真空压力提供给两个拾取器430。
70.再次参照图3，在步骤s140中，可将拾取器430移动至位于第二托盘420上方。然后，在步骤s150中，可将剩余的半导体封装件20容纳在第二托盘422中。例如，如图5所示，拾取器430可以被拾取器驱动单元432移动，并且拾取第二半导体封装件24的剩余拾取器430，即两个拾取器430可以被拾取器驱动单元432向下移动，从而将第二半导体封装件24容纳在第二托盘422的凹槽中。
71.控制单元480可以控制阀470的操作以向两个拾取器430提供空气。此外，控制单元480可以计算在第二托盘422中容纳第二半导体封装件24所需的气压，并且可以控制气压调节单元462和阀470的操作，从而将计算出的气压提供给两个拾取器430。
72.虽然已经参考特定实施例描述了本发明的示例实施例，但是它们不限于此。因此，本领域技术人员将容易理解，在不脱离所附权利要求的实质和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。