用于具有取出工具和翻转工具的芯片-传递装置的补充工具制造方法及图纸

本发明专利技术公开芯片‑传递装置，含：围绕着第一旋转轴线旋转的取出工具，用来取出散开的芯片；用来翻转取出的芯片，使之提供到第一拾取位置上，在共同的递交位置上芯片传递到可旋转的翻转工具上；可旋转的翻转工具，用来接收芯片；且用来重新翻转该接收到的芯片，使之提供到第二拾取位置上。取出工具有多个第一夹具，从第一旋转轴线径向突出地设置在第一平面中，该翻转工具有多个第二夹具，从第二旋转轴线径向突出地设置在第二平面中。取出工具和翻转工具中的至少一个可旋转工具具有第一接口，有多个另外夹具的补充工具能够安放在此第一接口上。还描述了一种芯片‑传递系统以及一种具有这种系统的装配系统，以及一种在这种系统中更换夹具的方法。

Supplementary Tools for Chip-Transfer Devices with Removal Tools and Flip Tools

【技术实现步骤摘要】
用于具有取出工具和翻转工具的芯片-传递装置的补充工具
本专利技术涉及给元件载体装配电子元件这一
，具体说来，是给元件载体装配构成为芯片的未封装电子元件，该电子元件被直接从制好的晶片中取出并且供应给装配工艺。本专利技术尤其涉及一种将芯片从晶片传递到自动装配机的装配头上的装置，一种用于这种装置的可旋转工具的补充工具，一种具有这种装置和这种补充工具的芯片-传递系统，以及一种装配系统，用来从晶片中取出芯片并且给元件载体装配该取出的芯片。本专利技术还涉及一种用来更换夹具的方法，该夹具用来在这种芯片-传递系统中暂时接纳芯片。
技术介绍
为了以有效的方式实现电子组件的高集成度，已知的是，将构成为芯片的电子元件直接从晶片上取出，并且借助自动装配机的装配头安放在待装配的元件载体上。在此就其在晶片中的原始方位而言，该芯片能够以未倒装芯片COB的方式（ChipOnBoard）或以（以180°）倒装芯片FCOB的方式（Flip-ChipOnBoard）定位在元件载体上。装配到元件载体上的电子组件能够根据各自的应用情况包含COB元件、FCOB元件抑或COB和FCOB元件组合的所谓混装。从文献EP1470747B1已知一种芯片取出系统，从晶片上取出的芯片能够借助该系统可选地在第一递交位置以FCOB方位传递到装配头上，或者在第二递交位置以COB方位传递到装配头上。该芯片取出系统具有（a）可旋转的取出工具，用来将芯片从晶片上取出并且使该取出的芯片围绕其纵向轴线或横向轴线翻转180°；以及(b）可旋转的翻转工具，用来使取出的芯片围绕其纵向轴线或横向轴线再次翻转180°，该翻转工具在共同的递交位置中与取出工具共同作用。第一拾取位置配属于取出工具，第二拾取位置配属于翻转工具。在所谓的喷射器的帮助下将芯片取出，该喷射器使晶片的散开的芯片从粘糊糊的承载膜上松开，并且传递到取出工具的抽吸夹具上。装配到元件载体上的电子组件还能够具有尺寸不同的芯片或构件，并且与COB或FCOB芯片的需求无关。在此，该（尺寸）区别如此之大，以致于必须应用不同类型的夹持工具（在此文献中也简称为夹具）。电子组件也能够包括芯片如MEMS芯片，其具有尤其敏感的表面，因此只能借助特别的夹具种类才能操纵。在直接从晶片中供应芯片给装配工艺时，还需要芯片从晶片复合物脱出的顺序以及给装配工艺提供芯片的顺序不一致，尤其在装配头的短移动路径方面尤其不一致。因此必要的是，使单个的芯片暂时存放在取出工具和/或翻转工具上。如果不同芯片的范围非常之广或不同类型的芯片数量非常之在，则这样的暂时存放尤其重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是，芯片从晶片复合物中传递到装配头这一过程如下变得更加灵活，较大范围的不同芯片可靠地且以期望的顺序作为COB或FCOB芯片提供给装配工艺。此目的通过独立权利要求的内容得以实现。在从属权利要求中描述了本专利技术的有利的实施例。按本专利技术的第一角度，描述了一种将芯片从晶片传递到自动装配机的装配头上的芯片-传递装置。该描述的芯片-传递装置具有（a）围绕着第一旋转轴线可旋转的取出工具，其（i）用来从晶片上取出散开的芯片；（ii）用来翻转该取出的芯片，使之作为FCOB芯片提供给第一拾取位置，以及（iii）在共同的递交位置将取出的芯片传递到围绕着第二旋转轴线可旋转的翻转工具上；以及（b）可旋转的翻转工具（i）用来从取出工具上接收芯片；并且（ii）用来重新翻转该接收到的芯片，使之作为COB芯片提供到第二拾取位置上。该取出工具具有多个第一夹具，用来分别暂时接纳芯片，其中第一夹具从第一旋转轴线径向突出地设置在第一平面中。该翻转工具具有多个第二夹具，用来分别暂时接纳芯片，其中第二夹具从第二旋转轴线径向突出地设置在第二平面中。取出工具和翻转工具中的至少一个可旋转工具具有第一接口，具有多个另外夹具的补充工具能够安放在此第一接口上，这些夹具从补充工具的中间轴线径向突出地设置在另一平面中。第一接口这样构成，即在设置补充工具的情况下该中间轴线与第一旋转轴线或第二旋转轴线重合。所述芯片-传递装置是以下面的知识为基础：即在设置补充工具的情况下为实现芯片-传递装置的运转，提供了更多数量的夹具，它们能够以各种各样的方式提高芯片-传递装置的效率。这些另外的夹具尤其起以下作用：(A)这些另外的夹具能够指所谓的更换用夹具，它们在芯片-传递装置运转过程中被暂时存放起来，并且在需要时使用。如果（长时间）运行中的夹具受到磨损，或者如果因为要加工或传递其它类型的元件或芯片，必须用其它类似的夹具来换下正在使用的夹具，则这一点是尤其适用的。夹具的更换能够手动地、半自动地或全自动地进行。尤其对于那种没有第一接口且未耦联补充工具的可旋转工具来说，能够实现夹具的全自动更换。在这种情况下，该另外的夹具能够“头朝上”地设置在补充工具上，因此它们能够以正确的方位提供给相关的可旋转工具。通过补充工具和相关的可旋转工具（取出工具或翻转工具）之间的适当的相对定位，能够将不再需要的夹具传递到补充工具的自由的夹具-容纳位置上，并且能够将新的夹具传递到相关可旋转工具的空闲或变得空闲的夹具-容纳位置上。（B）这些另外的夹具当作芯片的额外的暂时的存储位置。因此相应地提高了用于芯片的所述芯片-传递装置的接纳能力，这些芯片已众晶片中取出、但还未在第一拾取位置或第二拾取位置作为FCOB芯片或COB芯片被装配头拾取。这两个可旋转工具以及补充工具不仅能够用来取出或翻转相关的芯片。所有（这三个）工具还额外地是芯片-存储器，因为在芯片-取出装置运转时在每个工具上能够根据夹具的数量还存储用于后继加工的芯片。该存储功能能够例如通过旋转方向的更换和/或芯片的回送以各种方式实现，以便能够灵活地控制FCOB和/或COB芯片的供应顺序和/或时间点。第一接口尤其是机械接口，其作用是：相对于相关的可旋转工具（具有第一接口）空间固定地设置该补充工具。如果补充工具设置在取出工具上，则该另外的平面平行于第一平面。如果补充工具设置在翻转工具上，则该另外的平面平行于第二平面。这些平面是旋转平面，它们垂直于相关的可旋转工具的各旋转轴线。第一接口也使补充工具抗扭地连接到可旋转工具上，补充工具设置在该可旋转工具上。这些夹具尤其能够是抽吸夹具或吸管，它们以已知的方式借助通过抽吸通道提供的负压保持相关的芯片。这些另外的夹具也能够尤其配置得分别用来暂时接纳芯片。补充工具也能够包含额外的芯片-操纵工具（尤其用于拾取-工具）和/或喷射器，来代替这些另外的夹具或作为这些另外夹具的补充，它们能够在散开的芯片从晶片的（剩余）复合体中脱出时使用。如果取出工具的该另外的夹具是抽吸夹具，则第一接口也能够包括气动接口，由负压生成单元生成的负压通过该气动接口传递到抽吸夹具的抽吸通道中，因此待保持的芯片能够以已知的方式由抽吸夹具保持着。应指出，该接口还能够具有用来传递电能的器件。用来按需求传递数据如工具ID、有关存在的传感技术的信息等的器件也能够是所述接口的组成部分。应指出，在本专利技术的不同角度和实施例的说明书和阐述中总是只描述补充工具（具有一个或多个另外的夹具平面），其要么设置在取出工具上，要么设置在可旋转的翻转工具上。因此，该可旋转工具（其承载着补充工具）通常被称为具有第一接口的可旋转工具。未承载补充工具的工具通常被称为无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将芯片（192）从晶片（195）传递到自动装配机（110）的装配头（136）上的芯片‑传递装置（142），其特征在于：该芯片‑传递装置（142）具有围绕着第一旋转轴线(251) 可旋转的取出工具 (150)，其（i）用来从晶片（195）上取出散开的芯片（192）；（ii）用来翻转该取出的芯片（192），使之作为FCOB芯片（292a)提供到第一拾取位置（256）上，以及（iii）在共同的递交位置（246）上将取出的芯片（192）传递到围绕着第二旋转轴线（261）可旋转的翻转工具（160）上；以及可旋转的翻转工具（160），其（i）用来从取出工具(150)上接收芯片（192）；以及（ii）用来重新翻转该接收的芯片（192），使之作为COB芯片（292b）提供给第二拾取位置（266），以及其中该取出工具（150）具有多个第一夹具（252），用来分别暂时接纳芯片（192），其中第一夹具（252）从第一旋转轴线(261) 径向突出地设置在第一平面（352a）中，其中该翻转工具（160）具有多个第二夹具（262），用来分别暂时接纳芯片（192），其中第二夹具（262）从第二旋转轴线(261) 径向突出地设置在第二平面（362a）中，其中取出工具（150）和翻转工具（160）中的至少一个可旋转工具（160）具有第一接口（368），具有多个另外夹具（372）的补充工具（170）能够安放在此第一接口上，这些夹具从补充工具（170）的中间轴线(371) 径向突出地设置在另一平面（372a)中，并且其中第一接口（368）这样构成，即在设置补充工具（170）的情况下该中间轴线（371）与第一旋转轴线或第二旋转轴线(261) 重合。...

【技术特征摘要】
2017.10.20 DE 102017124582.01.一种将芯片（192）从晶片（195）传递到自动装配机（110）的装配头（136）上的芯片-传递装置（142），其特征在于：该芯片-传递装置（142）具有围绕着第一旋转轴线(251)可旋转的取出工具(150)，其（i）用来从晶片（195）上取出散开的芯片（192）；（ii）用来翻转该取出的芯片（192），使之作为FCOB芯片（292a)提供到第一拾取位置（256）上，以及（iii）在共同的递交位置（246）上将取出的芯片（192）传递到围绕着第二旋转轴线（261）可旋转的翻转工具（160）上；以及可旋转的翻转工具（160），其（i）用来从取出工具(150)上接收芯片（192）；以及（ii）用来重新翻转该接收的芯片（192），使之作为COB芯片（292b）提供给第二拾取位置（266），以及其中该取出工具（150）具有多个第一夹具（252），用来分别暂时接纳芯片（192），其中第一夹具（252）从第一旋转轴线(261)径向突出地设置在第一平面（352a）中，其中该翻转工具（160）具有多个第二夹具（262），用来分别暂时接纳芯片（192），其中第二夹具（262）从第二旋转轴线(261)径向突出地设置在第二平面（362a）中，其中取出工具（150）和翻转工具（160）中的至少一个可旋转工具（160）具有第一接口（368），具有多个另外夹具（372）的补充工具（170）能够安放在此第一接口上，这些夹具从补充工具（170）的中间轴线(371)径向突出地设置在另一平面（372a)中，并且其中第一接口（368）这样构成，即在设置补充工具（170）的情况下该中间轴线（371）与第一旋转轴线或第二旋转轴线(261)重合。2.根据上述权利要求所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，具有第一接口的可旋转工具（160）具有：机架(364)；以及设置在机架（364）上的推移驱动器（365），以便沿着可旋转工具（160）的旋转轴线（261）推移（i）可旋转工具（160）的夹具（262）以及（ii）补充工具（170）的另外夹具（372）。3.根据上述权利要求所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有气动接口（467），用来受控地给具有第一接口的可旋转工具（160）的夹具（262）加载负压。4.根据上述权利要求所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有气动的分向元件(501)，其接在气动接口（467）之后并且这样配置，即根据其当前的状态只给配属于所选出的夹具平面加载负压。5.根据上述权利要求所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：气动的分向元件（501）这样与推移驱动器(365)耦联，使得自动地给配属于所选出的夹具平面的夹具加载负压。6.根据上述权利要求中任一项所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有多个可操控的径向驱动器(282），其中径向驱动器分别配属于取出工具(150)、翻转工具（160）和补充工具（170）的夹具（252、262、372、373）之一，因此相关的夹具能够相对于各旋转轴线(251,261)沿径向方向移动。7.根据上述权利要求所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：无第一接口（368）的可旋转工具（150）的夹具分别配备有径向驱动器（282）。8.根据上述两个权利要求中任一项所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：具有第一接口（368）的可旋转工具（160）的夹具(262)和/或补充工具（170）的夹具（372、373）未配备径向驱动器（282）。9.根据上述权利要求中任一项所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：第一夹具(252)、第二夹具(262)和/或另外的夹具（372）至少沿径向方向弹性地支承着。10.一种用于芯片-传递装置(142)、尤其用于按上述权利要求所述的芯片-传递装置（142）的补充工具（170），其特征在于，该补充工具（170）具有：多个另外的夹具(372），其从补充工具（170）的中间轴线(371)径向突出地设置在另一平面（372a)中，第二接口(378)，补充工具借助它能够这样设置在芯片-传递装置（142）的可旋转工具（160）的第一接口（368）上，使得该另外的平面（372a）平行于可旋转工具（160）的平面（362a），在该平面内多个夹具（262）夹具从旋转轴线（261）上径向突出，并且在可旋转工具(160)旋转时，使得设置的取出工具（150）与可旋转工具(160)一起共同围绕着相同的旋转轴线（261、371）旋转。11.根据上述权利要求所述的补充工具（170），其特征在于，还具有：多个在额外的平面（373a）中从中间轴线（371）径向突出的额外夹具（373）；其中额外的平面（373a）相对于该另外的平面（372）沿着中间轴线（371）偏置，并且额外的平面（373a）平行于该另外的平面（372a）。12.根据上述权利要求中任一项所述的补充工具（170），其特征在于：补充工具(170)具有闭锁机制（486、487），其在第一位置中将该另外的夹具（372）固定在补充工具（170）的机架（374）上，并且在第二位置中使这些另外夹具（372）中的至少一个解锁，以便取出该夹具。13.一种将芯片（192）从晶片（195）传递到自动装配机（110）的装配头（136）...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗美尔·塞巴斯蒂安，罗斯曼·托马斯，特里贾尼·米歇尔，
申请(专利权)人：先进装配系统有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE