[发明专利]利用在参照元件的相对两侧构成的结构特征之间的偏置信息来装配元件载体

说明书

本发明描述了用于装配元件载体（180）与电子元件（190、490c）的方法和装配机（100）。所述方法包括：（a）采集第一元件的第一侧的第一图像，在该第一元件的第一侧可识别第一结构特征（296a、496a）；（b）光学采集第一元件（190、490c）的第二侧的第二图像，在该第一元件的第二侧可识别第二结构特征（294、296b、496b），其中，第一侧与第二侧彼此相对；（c）测定第一结构特征（296a、496a）与第二结构特征（294、296b、496b）之间的空间偏置（c1）；（d）光学采集第二元件（190、490c）的一侧的图像；（e）基于所采集的第二元件（190、490c）的一侧的图像，确定第二元件（190、490c）的空间位置；以及（f）基于所确定的第二元件（190、490c）的空间位置以及所测定的空间偏置（c1），将第二元件（190、490c）组装到元件载体（180）上。

技术领域

本发明涉及用于装配元件载体与电子元件的方法和设备，在将电子元件组装到元件载体上之前光学测量其相对两侧。

背景技术

在制造有壳体的电子元件时，将无壳体的（半导体）芯片（所谓的“裸芯片”）装配在元件载体或载体上。在所谓的“嵌入式晶圆级封装”(eWLP)的范畴内，每个包装（Package）的一个或多个芯片以主动侧朝上安放在位于载体上的粘贴薄膜上。随后，许多安放的芯片借助塑料材料浇铸，其随后是壳体。整个铸造产品随后在高压下烘烤，并随后从载体或粘贴薄膜松脱。在随后的工艺步骤中接触这些芯片，必要时还电连接，并且放置用作电连接触点的焊球。结束时，将整个进一步加工的铸造产品锯成单个的元件，或者以其他方式弄碎。

直观地表达是，eWLP是用于集成电路的壳体结构形式，其中电连接触点在由芯片和铸造材料人工制成的晶片上产生。在此还要执行所有所需的加工步骤，以便在人造晶片上形成壳体。相对于传统的封装技术（在此应用了所谓的“引线键合”），这一点允许以尤其低的制造成本制造非常小且平整的壳体，其具有优良的电特性和热特性。借助该技术，能够制造例如用作球栅阵列封装（BGA）的元件。

在eWLP工艺的范畴内，典型地借助与已知的表面贴装技术相比（修正）的装配机来操纵还没有壳体的芯片。这种装配机具有装配头，芯片借助它安装或定位在各载体的预定义的装配位置上。在此，对装配的位置精度要求尤其高。

针对高精度装配，例如针对eWLP工艺，通常必须基于元件载体上侧的结构来组装待装配（无壳体）的元件。然而，使用自动装配机的常规元件-照相机，只能测量元件下侧的结构。通过使用（附加的）照相机对上侧进行附加的测量，可以测定上侧的结构与下侧的结构之间的偏移或空间偏置。这样对元件的附加测量会减慢装配流程。这在只有少数几个元件须以如此高的精度装配到元件载体上的装配作业中可能无足轻重。然而，在借助“eWLP”制造有壳体的电子元件时，元件载体装配有大量元件，例如100000个元件，这样即使装配过程中最轻微的“减慢”也会导致效率显著下降。

发明内容

本发明的目的是提供用于高度精确又时间上高效地装配元件载体¬与元件的方法和设备，其中考虑关于存在于结构特征的元件不同侧的信息。

本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的技术特征。本发明的有利实施方式参阅从属权利要求。

根据本发明的第一方面，描述一种用于装配元件载体与电子元件的方法。所述的方法包括：（a）尤其借助第一照相机，光学采集第一元件的第一侧的第一图像，在该第一元件的第一侧可识别第一元件的第一结构特征；（b）尤其借助第二照相机，光学采集第一元件的第二侧的第二图像，在该第一元件的第二侧可识别第一元件的第二结构特征，其中，第一侧与第二侧彼此相对；（c）测定第一结构特征与第二结构特征之间的空间偏置；（d）尤其借助第一照相机和第二照相机，光学采集第二元件的一侧的图像；（e）基于所采集的第二元件的一侧的图像，确定第二元件的空间位置；以及（f）基于所确定的第二元件的空间位置以及所测定的第一元件的第一结构特征与第二结构特征之间的空间偏置，将第二元件组装到元件载体上。