[发明专利]用于半导体装置转印的方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请是2015年11月12日提交的标题为“Method and Apparatus for Transfer of Semiconductor Devices”的美国专利申请号14/939,896的继续案并要求该专利申请的优先权，并且要求美国临时专利申请号62/146,956的优先权，并要求美国临时专利申请号62/136,434的优先权，所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

背景技术

半导体装置是利用诸如硅、锗、砷化镓等半导体材料的电子部件。半导体装置通常制造为单个分立装置或集成电路(IC)。单个分立装置的示例包括诸如发光二极管(LED)、二极管、晶体管、电阻器、电容器、保险丝等可电致动元件。

半导体装置的制造通常涉及具有大量步骤的错综复杂的制造工艺。制造的最终产品是“封装的”半导体装置。“封装的”修改器是指内置在最终产品中的包封体和保护特征以及使封装中的装置能够并入最终电路中的接口。

用于半导体装置的常规制造工艺从处理半导体晶片开始。将晶片切割成许多“未封装的”半导体装置。“未封装的”修改器是指没有保护特征的未包封的半导体装置。本文中，未封装的半导体装置可以被称为半导体装置裸片，或者为了简单起见只称为“裸片”。单个半导体晶片可以被切割以产生各种尺寸的裸片，以便由半导体晶片形成多于100,000或甚至1,000,000个裸片(取决于半导体的起始尺寸)，并且每个裸片具有一定的质量。然后通过下文简要讨论的常规制造工艺“封装”未封装的裸片。晶片处理和封装之间的动作可以称为“裸片制备”。

在一些情况下，裸片制备可以包括通过“拾取和放置过程”对裸片进行分选，其中切割的裸片被单独地拾取并分选到料仓中。所述分选可以基于裸片的正向电压容量、裸片的平均功率和/或裸片的波长。

通常，封装涉及将裸片安装到塑料或陶瓷封装(例如，模具或包封体)中。封装还包括将裸片触点连接到引脚/电线，以与最终电路对接/互连。半导体装置的封装通常通过密封裸片来完成，以保护其免受环境(例如，灰尘、温度和/或湿度)的影响。

然后产品制造商将封装的半导体装置放置在产品电路中。由于封装，装置已准备好“插入”到正在制造的产品的电路组件中。另外，当装置的封装保护它们免受可能使装置降级或破坏装置的元件的影响时，封装的装置固有地比封装内部所见的裸片大(例如，在一些情况下，厚度的约10倍和面积的约10倍，导致体积的100倍)。因此，所得的电路组件不能比半导体装置的封装更薄。

附图说明

具体实施方式参照附图进行说明。在图中，参照标记的最左边的数字表示其中参照标记首次出现的图。在不同图中使用相同的参照标记指示相似或相同的物品。此外，附图可以被认为是提供各个图中各个部件的相对尺寸的大概描绘。然而，附图不是按比例绘制的，并且在各个图内以及不同图之间的各个部件的相对尺寸可以与所描绘的不同。特定地，一些图可以将部件描述为特定尺寸或形状，而为了清楚起见，其他图可以以更大的尺度或不同的形状来描绘相同的部件。

图1示出了转印设备的实施方案的等距视图。

图2A表示处于预转印位置的转印设备的实施方案的示意图。

图2B表示处于转印位置的转印设备的实施方案的示意图。

图3示出了转印机构的针的端部的形状轮廓的实施方案。

图4示出了针致动冲程曲线的实施方案。

图5示出了其上具有电路迹线的产品衬底的实施方案的平面图。

图6示出了裸片转印系统的元件的实施方案的示意图。

图7示出了机器硬件和裸片转印系统的控制器之间的电路路径的实施方案的示意图。

图8示出了根据本申请的实施方案的裸片转印过程的方法。

图9示出了根据本申请的实施方案的裸片转印操作的方法。

图10示出了实施传送机系统的直接转印设备和过程的实施方案。

图11A示出了处于预转印位置的转印设备的另一实施方案的示意图。

图11B示出了图11A中的实施方案的产品衬底传送机构后转印操作的示意性俯视图。

图12示出了处于预转印位置的转印设备的另一实施方案的示意图。

图13示出了处于预转印位置的转印设备的另一实施方案的示意图。

具体实施方式