[发明专利]半导体芯片安装设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片安装设备。

技术背景

半导体芯片的安装中，用所谓的裸片键合器作自动组装机，它用焊头取片器在第1位置抓取要安装的半导体芯片，并把芯片放到第2位置的衬底上。焊头有带真空吸咀的取片器，在芯片输送过程中，用取片器固定芯片。已开发出各种测试仪来检测是否成功地拾取半导体芯片。用第1测试仪，在焊头中在真空吸咀上端设有光传感器，取片器在从第1位置到衬底的路径上通过光源，取片器上无半导体芯片时，光传感器中产生光感应脉冲。由于空间原因，还没开发出体积最小的可能执行各功能的焊头的测试仪。

已知的另一测试仪中，半导体芯片在输送中通过光障。该测试仪的缺点是光障必须准确地调节到输送高度。

由于半导体芯片与裸片夹弹性头取片器之间的密封通常很差。因此，当已拾取半导体芯片而吸咀密闭时，真空吸咀的真空强度要很大，测试只部分合适。

发明内容

本发明的目的是开发一种测试仪，它能可靠地测试半导体芯片是否位于取片器上，而无须调节。

本发明半导体芯片的安装设备包括：有带取片器的焊头，取片器设有抽真空吸抓和输送半导体芯片的纵向钻孔；光源和光传感器，用于检测取片器是否吸住半导体芯片，在没有半导体芯片时从光源发射的光是否进入取片器的纵向钻孔到达光传感器，来其特征是，取片器的纵向钻孔中设反射面构成的体，它偏转从下面进入取片器的纵向钻孔的光到水平平面；取片器位于光源发射的光通过的位置；至少一个光学元件设在焊头上将从取片器侧向出现的偏转光的至少一部分汇聚在光传感器上。

用测试仪完成提出的任务，测试仪有从光源发射的光，在无半导体芯片时，由径向垂直于取片器的纵向钻孔的光偏转元件偏转从取片器的纵向钻孔通过的光，并将其引入光传感器进行检测。而且，为了尽可能地将大部分横侧出现的光偏转到光传感器上，测试仪最好设有反光器。

以下在附图的基础上更详细说明本发明的实施例，图中没有尺度。

图1是用于半导体芯片的安装设备，它有带取片器的焊头；

图2是设有按本发明的测试仪的焊头的横截面图；

图3是测试仪第1实施例的平面图；

图4是取片器的详细图；

图5是测试仪的第2实施例；

图6是产生平行光束的光源。

实施方式

图1示出了理解本发明的半导体芯片安装设备所必须已知的部件，例如，已由欧洲专利申请EP-932111所公开的部件。设备包括所谓的取片和放置系统1，它能按两个直角坐标方向2、3移动，具有能按垂直方向4升起和下降的焊头5，焊头5有取片器6，取片器6把半导体芯片7从第1位置A输送到将芯片7放到衬底8上的第2位置B。

取片器6有纵向钻孔9。通过钻孔9可以抽真空，以吸住半导体芯片7。焊头6按从位置A到位置B的路径通过牢固设置的光源10的上方。贴到取片器6上的半导体芯片7通过光源10上方时，没有从光源10发射的光通过纵向钻孔9。若取片器6上没有半导体芯片7时，光源10发射的光通过纵向钻孔9。

图2是有取片器6的和有测试仪的焊头5的横截面图。测试仪检测无半导体芯片7时由光源发射的通过纵向钻孔9的光。取片器6能相对于焊头5按垂直方向4移动，并按它的纵轴转动。取片器6包括不透光的上部11和下部12。用能使光源10发射的光透过的连接件13把上部11和下部12连在一起。连接件13插入上部11和下部12中的纵向钻孔9中。连接件13有带反射尖端16以纵向钻孔9的对称轴14为中心的体15。反射尖端16相对于纵向钻孔9的纵轴14是旋转地对称。形成尖端16的表面与垂直方向4成45°角的圆锥形，使从光源10发射的光从下面进入纵向钻孔9的光在尖端16反射进水平平面17，并随后从取片器16射出。光传感器18安装在焊头5上，用于测试后面射出的光，并至少一个光学元件19，用于使水平面17中出现的光偏转和/或聚焦在光传感器8上。为了清楚地画出，只指出对称的光学元件；有关它的位置和延伸的详细情况可从图3和5中看到。光传感器18例如是光电二极管或光晶体管。

第1实施例中，光学元件19是椭圆形反光体，它的反射尖端16位于椭圆的一个焦点20中(图3)，光传感器18位于椭圆的另一焦点21中(图3)。按此方式，水平平面17中的光偏转到光传感器18上而与它在水平平面17上所取的方向无关。