Устройство для присоединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов

Патент 1038984

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

„SU„„1038984 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Зсю Н 01 .L 21/50 Н 01 L 21/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Г

27 (21) 3402043/18-21 (22 ) 17. 02. 82 (46) 30.08; 83. Бюл. Ю 32 (72 ) К..В. Лепетило, А. М. Иваш, В. М. Черкасов и M. П. Мурашко (53) 621.382.002 (088.8) (56) 1. Патент США Р 4103814, кл. Н 01 L 21/60, 01.08.78.

2. E1ectronic Packaging and

Production, 1981, М 2, с. 180 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ К ОСНОВАНИЯМ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, содержащее механизм подачи оснований на рабочую. позицию с нагревателем, механизм перемещения носителя кристаллов с держателем, и механизм присоединения кристаллов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности в работе и увеличения выхода годных приборов, оно снабжено узлом охлаждения носителя кристаллов и механизмом компенсации деформации носителя кристал." лов, причем держатель механизма перемещения носителя кристаллов расположен под нагревателем механизма подачи оснований, а узел охлаждения носителя кристаллов расположен между нагревателем и держателем. о

2. Устройство по n, l, о т л и ч а ю щ е е с в тем, что узел охлаждения носителя кристаллов выполнен в виде полого экрана с отверстиями, вы" . полненными со стороны держателя механизма перемещения носителя кристаллов.

1038984

3. Устройство,по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизм компенсации деформации носителя кристаллов выполнен в виде установлен". ных на держателе механизма перемещения носителя кристаллов подпру,жиненных прижимов и рамки с выступом по ее периметру.

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и интегральных микросхем и может найти применение в технологических линиях при выполнении операции при- 5 соединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов.

Известно устройство для присоединения кристаллов к основаниям полупроводниковых приборов, содержащее. механизм присоединения кристаллов, механизм перемещения адгезионного ! носителя кристаллов с держателем адгезионного носителя. и вакуумную сис- тему1.1 J. 15

Недостатком данного устройства является то, что захват кристаллов с адгеэионного носителя и присоединение их к основаниям полупроводниковвх приборов происходит в оцной горизон- 20 тельной плоскости, что вызывает не" обходимость в большом горизонтальном ходе механизма присоединения кристаллов и ограничивает производительность устройства. Кроме того, в устройстве размеры пластин кристаллов4 пригодных к работе, органичены величиной гори" эонтального хода механизма присоединения кристаллов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для присоединения кристаллов g основаниям полупроводниковых приборов, содержащее механизм.. подачи оснований на рабочую поверхность с нагревателем, механизм перемещения адгезионного носителя кристаллов c держателем и механизм присоединения кристаллов (2

Недостатками известного устройства 4О также являются ограниченная производительность, обусловленная большим ходом механизма присоеДинения кристаллов и недостаточный выход годных приборов, обусловленный ослаблением натяжения адгезионного носителя кристаллов под действием температуры и в результате его деформации в процессе эксплуатации.

Цель изобретения - йовышение производительности в работе и увеличение выхода годных приборов.

Указанная цель дОстигается тем, что устройство для присоединения кристаллов.к основаниям полупроводниковых приборов, содержащее механизм подачи оснований на рабочую позицию с нагревателем, механизм перемещения носителя кристаллов с держателем, и механизм присоединений кристаллов, снабжено узлом охлаждения носителя кристаллов и механизмом компенсации деформации носителя кристаллов, причем держатель механизма перемещения носителя кристаллов расположен под нагревателем механизм подачи оснований, а узел охлаждения носителя крис" таллов расположен между нагревателем и держателем.

Узел охлаждения носителя кристал- лов выполнен .в виде полого экрана с отверстиями, выполненными со стороны. держателя механизма перемещения носителя кристаллов.

Механизм компенсации деформации носителя кристаллов выполнен в виде установленных на держателе механизма. перемещения носителя кристаллов подпружиненных прижимов и рамки с выступами по ее периметру.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; .на фиг, 2 - то же, вид . сбоку; на фиг. 3 -узел охлаждения носителя кристаллов в двух проекци8984

3 103 ях; на фиг. 4 - механизм компенсацииi деформации носителя кристаллов, раз. рез.

Устройство содержит станину 1 (фиг. 1), на которой расположены ме5 ханизм Я подачи оснований полупроводниковых приборов с нагревателем 3 (фиг. 2), механизм 4 присоединения кристаллов (фиг. 1 ), выполненный в виде трехкоординатного линейного шагового двигателя с держателем 5 инструмента 6, механизм 7 перемещения адгеэионного носителя кристаллов, выполненнный .в виде двухкоординатнрго линейного шагового двигателя, на кронштейне 8 которого закреплен держатель 9 адгезионного носителя 10 кристаллов, видеоконтрольное устройство 11 с монитором 12, механизм 13 подкопа (фиг.2 ) с рычагом 14 и при20 водом 15 его перемещений. Держатель

9 адгеэионного носителя 10 кристаллов расположен под нагревателем 3 механизма 2 подачи основний, поэтому для защиты адгезионного носителя 10 кристаллов от воздействия температуры нагревателя 3 на тракте механизма 2 подачи оснований между на.гревателем

3 и держателем 9 адгезионного носителя 10 кристаллов закреплен узел

16 охлаждения адгезионного носителя

10 кристаллов, выполненный в виде полого экрана 17 (фиг. 3 ) с прикрепленной к нему коышкой 18 с отверсти" яМи 19 и штуцером 20 для отбора теплого воздуха от адгезионного носителя 10 (фиг.1 и 2 ) кристаллов 21.

Для компенсации возможной температурной и усталостной деформации адгезионного носителя 10 кристаллов держатель 9 адгезионного носителя 40 содержит механизм компенсации деформации адгеэионного носителя 10,выполненный в виде рамки 22 (фиг.4) . с выступом 23 по ее периметру, и подпружиненных прижимов 24, снаб- 45 женных пружинами 25. Адгезионный носитель 10 закреплен на кольце

26. Основания полупроводниковых приборов размещаются в кассетах 27 и 28. Для соединения узла 16 охлаждения адгезионного носителя 10 с вакуумной системой (.не показана ) имеется трубка 29, а для съема кристаллов 21 с адгеэионного носителя 10 механизм 13 подкола снабжен 55 иглой 30.

Устройство работает следующим об- разом..4

Иеханизм 7 перемещения адгеэионного носителя 10 перемещает держатель 9 адгеэионного. носителя 10 кристаллов 21 (фиг.4 ) в направлении нагревателя 3 (фиг.2) до совмещения первого годного кристалла 21 с контрольной рамкой на экране монитора 12 (фиг.1). Е процессе этого перемещения держатель 9 с адгезионным носи" телем 10 заходит под нагреватель 3 (фиг ° 2 ), а через узел 16 охлаждения через трубку 29 (фиг.3), соединяющую узел !6 охлаждения (фиг,2 ) с вакуумной системой и через отверстия

19 происходит отбор горячего воздуха от поверхности адгезйонного носителя

10 (фиг. 1 и 2 ). Тем самым происходит. его охлаждение и исключается перегрев пластмассовой основы адгеэионного носителя 10 кристаллов 21. При этом механизм компенсации деформации адгезионного носителя 10 кристаллов

2! (фиг. 4 ) с помощью пружины 25 и подпружиненных прижимов 24 автоматически поддерживает постоянное натяжение адгезионного носителя 10 на оптимальном уровне, компенсируя его усталостную и температурную деформацию, которая может иметь место от воздействия на адгезионный носитель тепла выделяемого нагревателем 3 (фиг.2)

Ь инструментом 6 (фиг.1) и излучением видеоконтрольного устройства 11.

После совмещения первого годного кристалла с рамкой на экране монито" ра 12 (фиг. 1 ) механизм 4 присоединения кристаллов перемещается на позицию захвата кристалла и своим инструментом 6 с помощью иглы 30 (фиг.2 ) механизма подкола кристаллов и вакуума, подаваемого в инструмент 6 в момент захвата кристалла, снимает первый годный кристалл с адгезионного носителя 10, после чего механизм присоединения 4 (фиг.1) кристаллов перемещает инструмент 6 по вертикальной и горизонтальной координатам и останавливает его над рабочей позицией присоединения кристаллов над нагревателем 3 (фиг,2) механизма 2 подачи оснований. После съема первого годного кристалла с адгезионного носителя 10 кристаллов происходит запуск механизма 7 перемещения (фиг. 1 ) адгезионного носителя 10 кристаллов и с помощью видеоконтрольного устройства 1! осуществляется поиск следующего годного кристалла. Одновременно происходит запуск механизма подачи 2 оснований

1038984

4 и основания иэ кассеты 27 перемещают". ся на позицию присоединения кристал" лов. По выходу первого основанйя на позицию присоединения кристаллов запускается механизм 4 присоединения кристаллов и кристалл инструментом 6 присоединяется к основанию, после чего инструмент 6 перемещается эа следующим кристаллом, Преимущество предлагаемой конст- 10 рукции заключается также и в том, что она позволяет производить съем кристаллов с пластины практически любого диаметра, не увеличивая суммарного хода инструмента -механизма 15 присоединения кристаллов от позиции захвата кристаллов с адгезионного носителя до позиции присоединения, тем самым не увеличивая цикл работы механизма присоединения кристаллов gp с увеличением диаметра обрабатываемых пластин и, следовательно, не уменьшая производительность устройства.

Расположение адгезионного носи- р теля кристаллов под нагревателем механизма подачи основной возможно только при наличии в устройстве узла охлаждения адгеэионного носителя кристаллов расположенного между адгезионным носителем кристаллов и нагревателем механизма подачи основной и при наличии механизма компенсации деформации адгезионного носителя кристаллов, который дает возможность устранить возможное ослабление натяжения адгезионного носителя кристаллов в рвзультате нагрева от нагревателя механизма подачи оснований °

Кроме того, наличие механизма компенсации деформации адгеэионного носителя кристаллов и узла охлаждения адгезионного носителя кристаллов повышает выход годных на операции присоединения кристаллов, так как механизм компенсации деформации адгезионного носителя устраняет ослабление натяжения адгезионного носителя, возникающее вследствие воздействия на него температуры нагревателя механизма подачи, нагретого инструмента и теплового излучения осветителя видеоконтрольного устройства, а также деформации, возникающей в процессе его эксплуатации, а узел охлаждения предохраняет адгезионный носитель от высыхания под воздействием вышеука-. занных температур. Таким образом, улучшаются условия съема кристаллов с адгеэионного носителя,.тем самым устраняются возможные потери кристаллов при,съеме и повышается точность их захвата инструментов без потери ориентации, что в конечном итоге увеличивает выход годных на операции присоединения кристаллов.

1038984

Фиг. 2

1038984

4-4

Составитель Г. Падучин

Редактор В,Пилипенко Техред Ж.Кастелевич Корректор.B. Гирняк

Заказ 6236/57 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IlAA "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,