專利名稱：用于傳送基片和在基片上安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳送基片和在基片上安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在安裝半導(dǎo)體芯片時(shí)，慣常的做法是采用軟焊料將半導(dǎo)體芯片(主要是功率半導(dǎo)體器件)連接到基片上，以保證通過(guò)焊料連接有效耗散掉半導(dǎo)體芯片工作時(shí)所產(chǎn)生的熱消耗。
金屬基片，也就是所稱的引線框，作為基片主要用在半導(dǎo)體芯片焊接到芯片島上的地方，這些芯片島連續(xù)放置或者彼此相鄰。將引線框循環(huán)供給到涂以焊料的焊接站，然后供給到粘結(jié)站，在粘結(jié)站半導(dǎo)體芯片由拾取放置系統(tǒng)放置在液態(tài)焊料之上。沿引線框的長(zhǎng)邊排列有小孔，在傳送引線框的過(guò)程中，銷釘與這些小孔相嚙合。一種用于該工序的、名稱為2007SSI的管芯鍵合機(jī)已經(jīng)由申請(qǐng)人在市場(chǎng)上銷售。
也采用一種單位置基片(single position substrate)，也就是所稱的單基片(singulated substrate)。例如，這種單位置基片包括在兩面覆蓋有金屬層的陶瓷片。手工安裝半導(dǎo)體芯片，先將預(yù)成形的焊料部分，也就是所稱的焊料坯放置在單位置基片上，然后將半導(dǎo)體芯片放置在焊料部分上。隨后，在爐中硬焊接整個(gè)合成物。也已知一種半自動(dòng)組裝工序，取代預(yù)成形的焊料部分，膏狀焊料被機(jī)械涂在單位置基片上。隨后，手工將半導(dǎo)體芯片安裝在單位置基片上，并在爐中再次硬焊接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開(kāi)發(fā)一種可以完全自動(dòng)安裝單位置基片的設(shè)備。
依照本發(fā)明的用于傳送基片和在基片上安裝半導(dǎo)體芯片的設(shè)備，包括具有兩個(gè)側(cè)壁的溝槽，在溝槽中單位置基片沿傳送方向傳送。單位置基片的進(jìn)料由帶有梳牙的梳形件裝置來(lái)進(jìn)行，該梳形件可升起和降下并前后移動(dòng)，從而每一個(gè)梳牙將一個(gè)單位置基片向前移動(dòng)。彈性安裝在溝槽的一個(gè)側(cè)壁之中的元件具有將單位置基片壓在另一個(gè)側(cè)壁上的效果，從而使它們不會(huì)被溝槽中的惰性氣體氣流吹走。
也可設(shè)置該設(shè)備用于傳送引線框。
在下文中將基于附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施例，這些附圖未按真實(shí)比例給出。


圖1是用于安裝單位置基片的設(shè)備的俯視圖，圖2是在與傳送方向成直角的方向上的設(shè)備截面圖，圖3A，B是傳送過(guò)程的不同階段，以及圖4是用于安裝引線框的設(shè)備的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示用于在單位置基片1上安裝半導(dǎo)體芯片2的設(shè)備。單位置基片位于具有兩側(cè)壁4和5的長(zhǎng)方形溝槽3中，沿傳送方向x循環(huán)傳送。依照如歐洲專利EP852983所描述的工序，在焊接站6涂上部分焊料7。隨后在粘結(jié)站8將半導(dǎo)體芯片2放置在焊料部分7之上。通過(guò)此處未示出的裝置在溝槽3中產(chǎn)生預(yù)定的溫度曲線，從而由焊料部分7將半導(dǎo)體芯片2硬焊接在單位置基片1之上。
圖2表示在與傳送方向x成直角的方向上溝槽3的截面圖。溝槽3是在可移除的金屬板9之中形成的長(zhǎng)方形凹坑。在金屬板9中有按一定周期間隔排列的鉆孔10，該鉆孔10朝著與傳送方向x成直角的方向，并在溝槽3的側(cè)壁4上開(kāi)口。溝槽3的另一個(gè)側(cè)壁5形成平整表面。每一個(gè)鉆孔10中包含球11、彈簧12和無(wú)頭螺釘13。鉆孔10在朝向側(cè)壁4的一邊變窄，從而使球11不至于脫離鉆孔10。彈簧12將球11壓在側(cè)壁4上，藉此使球11從鉆孔10突出到溝槽3之中。在單位置基片1到達(dá)球11所在的區(qū)域時(shí)，一方面彈性安裝的球11將單位置基片1壓在側(cè)壁5上，另一方面，在側(cè)壁5上受到阻擋的單位置基片1將球11壓回到鉆孔10。由在底板14上引入的鉆孔15將惰性氣體通入溝槽3。在溝槽3中惰性氣體沿傳送方向x流動(dòng)。在溝槽3的表面覆蓋板16。然而該板16在焊接站6所處區(qū)域和粘結(jié)站8所處區(qū)域是開(kāi)口的。
在傳送方向x上，采用三個(gè)安裝有梳齒17的梳形件18、19和20對(duì)單位置基片1循環(huán)送料(在圖3A和3B中給出了梳形件19和20)。第一個(gè)梳形件18將單位置基片1傳送到涂焊料的焊接站6(圖1)。第二個(gè)梳形件19將單位置基片1從焊接站6傳送到粘結(jié)站8，在粘結(jié)站8處半導(dǎo)體芯片下降到焊料部分之上。第三個(gè)梳形件將單位置基片傳送到溝槽3的末端。單位置基片1停留在溝槽3的底板14上，并在側(cè)面由彈簧加載的球11固定住，從而不會(huì)使它們被惰性氣體的氣流帶走。
在溝槽3的底板14上有大致放置在中間并沿傳送方向x延伸的凹槽21。在梳牙17上有停留在溝槽3的底板14之上的翼22，而梳牙17的伸出部23則伸入到凹槽21之中。伸出部23向其頂部形成錐度。
為了對(duì)單位置基片1循環(huán)送料，由一個(gè)共用驅(qū)動(dòng)裝置24依照如圖3A和3B所述的順序來(lái)驅(qū)動(dòng)三個(gè)梳形件18、19和20。在循環(huán)開(kāi)始時(shí)，梳形件位于較低的位置，梳形件18、19和20的梳牙17嚙合在單位置基片1之間(圖A)，其翼22停留在溝槽3的底板14之上。在實(shí)際組裝階段之前，調(diào)整梳形件18、19和20彼此的位置并在設(shè)備的加熱狀態(tài)下，從而實(shí)際上限定位于粘結(jié)站的單位置基片1的位置，使之不會(huì)從第二梳形件19的第一個(gè)梳牙17和第三梳形件20的最后一個(gè)梳牙17上松動(dòng)。在該位置，在位于粘結(jié)站的單位置基片1上安裝半導(dǎo)體芯片，并將一個(gè)新的單位置基片1引入到溝槽3的入口處并向前送料，直到它鎖定在第一梳形件18的最后一個(gè)梳牙17處。通過(guò)這種方法限定與最前面的單位置基片1之間的距離。隨后，三個(gè)梳形件18、19和20升起，向后移一個(gè)進(jìn)料長(zhǎng)度L，再下降，藉此梳牙17的錐形伸出部23嚙合在單位置基片1之間的空間中，并在下降的狀態(tài)向前進(jìn)料一個(gè)進(jìn)料長(zhǎng)度L。在這樣做的時(shí)候，梳牙17將單位置基片1沿傳送方向x向前進(jìn)料，藉此單位置基片1沿溝槽3的底板14(圖2)滑動(dòng)。在梳形件18、19和20升起時(shí)(圖3B)，單位置基片1由彈簧加載的球11壓在側(cè)壁5上，從而保持其位置。所給出的單位置基片1是在兩側(cè)面覆蓋有導(dǎo)電層的陶瓷片。
在單位置基片1的典型尺寸是3-5cm時(shí)，證明翼22的寬度是4-8mm時(shí)是成功的，從而使單位置基片1在向前進(jìn)料時(shí)不會(huì)變得歪斜。鉆孔10按進(jìn)料長(zhǎng)度L排列。這意味著在梳形件18-20的升起狀態(tài)每一個(gè)單位置基片都由彈簧加載的球11緊緊固定住。然而，在粘結(jié)站8處最好有兩個(gè)鉆孔10，從而使安裝有半導(dǎo)體芯片的單位置基片1平直地壓在側(cè)壁5之上。
圖4表示就對(duì)本發(fā)明的理解而言是必需的設(shè)計(jì)用于供給引線框25的設(shè)備。每一個(gè)引線框25包含多個(gè)連續(xù)排列的芯片島26，該芯片島26由至少一個(gè)通道27與引線框25的框架28相連。梳形件18、19和20(未示出)的梳牙17與芯片島26嚙合，從而將芯片島26向前移動(dòng)。在梳形件18、19和20處于升起狀態(tài)時(shí)，為了使引線框25不被主要位于溝槽3中的氣流帶走，可以預(yù)見(jiàn)到彈性安裝的(例如在前述實(shí)施例中彈簧加載的)滾筒29將引線框25的框架28壓在溝槽3的底板上。
權(quán)利要求
1.用于傳送基片和在基片(1；25)上安裝半導(dǎo)體芯片(2)的設(shè)備，該設(shè)備有溝槽(3)，在溝槽(3)中沿傳送方向(x)傳送基片(1；25)，其特征在于溝槽(3)有兩個(gè)側(cè)壁(4，5)，該設(shè)備至少有一個(gè)可升起和降下從而沿傳送方向(x)供給基片(1；25)的梳形件(18；19；20)，該設(shè)備還具有用來(lái)擠壓基片(1；25)的彈性安裝元件(11；29)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于彈性安裝元件(11)支撐于溝槽(3)的一個(gè)側(cè)壁(4)之內(nèi)，從而將基片(1)壓在另一側(cè)壁(5)之上。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于彈性安裝元件(11)將基片(25)壓在溝槽(3)的底板(14)上。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于有三個(gè)梳形件(18；19；20)，第一個(gè)梳形件(18)將基片(1；25)一直傳送到焊接站(6)，第二個(gè)梳形件(19_)將基片(1；25)從焊接站(6)傳送到粘結(jié)站(8)，第三個(gè)梳形件(20)將基片(1；25)送出粘結(jié)站(8)。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于有三個(gè)梳形件(18；19；20)，第一個(gè)梳形件(18)將基片(1；25)一直傳送到焊接站(6)，第二個(gè)梳形件(19_)將基片(1；25)從焊接站(6)傳送到粘結(jié)站(8)，第三個(gè)梳形件(20)將基片(1；25)送出粘結(jié)站(8)。
6.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于有三個(gè)梳形件(18；19；20)，第一個(gè)梳形件(18)將基片(1；25)一直傳送到焊接站(6)，第二個(gè)梳形件(19_)將基片(1；25)從焊接站(6)傳送到粘結(jié)站(8)，第三個(gè)梳形件(20)將基片(1；25)送出粘結(jié)站(8)。
全文摘要
一種用于傳送基片和在基片(1；25)上安裝半導(dǎo)體芯片(2)的設(shè)備，包括具有兩個(gè)側(cè)壁(4，5)的溝槽(3)，在該溝槽(3)中基片(1；25)沿傳送方向(x)傳送。該設(shè)備包含至少一個(gè)可升起和降下的梳形件(18；19；20)，從而將基片(1；25)沿傳送方向(x)移動(dòng)，該設(shè)備還具有壓在基片(1；25)之上的彈性安裝元件(11；29)。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1400643SQ0212716
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月30日
發(fā)明者丹尼爾·凱倫伯格, 吉多·蘇特 申請(qǐng)人:Esec貿(mào)易公司