CN111063653A

CN111063653A - 用于促进布置在保持膜片上的部件脱离的顶脱器装置和方法

Info

Publication number: CN111063653A
Application number: CN201910965139.2A
Authority: CN
Inventors: 阿诺·斯坦恩; 斯蒂芬妮·周特尔
Original assignee: ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-04-24
Also published as: DE102018125682A1; DE102018125682B4

Abstract

本发明涉及一种用于促进布置在保持膜片上的部件脱离的顶脱器装置，包括具有膜片接触面的顶脱器头，所述膜片接触面用于抵贴接触保持膜片背离部件的表面，其中，顶脱器头在膜片接触面中进一步具有：顶脱口，其中可平移地支承有至少一个顶脱针；以及真空段的至少一个真空口。另外，本发明还涉及一种用于通过顶脱器装置促进布置在保持膜片上的部件脱离的方法，顶脱器装置包括具有膜片接触面的顶脱器头，其中，膜片接触面抵贴接触保持膜片背离部件的表面，其中，顶脱器头在膜片接触面中进一步具有：顶脱口，其中可平移地支承有至少一个顶脱针；以及真空段的至少一个真空口，其中，真空段通过真空口在保持膜片与膜片接触面之间产生负压。

Description

用于促进布置在保持膜片上的部件脱离的顶脱器装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于促进布置在保持膜片上的部件脱离的顶脱器装置，包括具有膜片接触面的顶脱器头，所述膜片接触面用于抵贴接触保持膜片背离部件的表面，其中，顶脱器头在膜片接触面中进一步具有：顶脱口，其中可平移地支承有至少一个顶脱针，用于使部件从保持膜片脱离；以及真空段的至少一个真空口，用于在保持膜片与膜片接触面之间产生负压。本发明还涉及一种用于通过顶脱器装置促进布置在保持膜片上的部件脱离的方法，顶脱器装置包括具有膜片接触面的顶脱器头，其中，膜片接触面抵贴接触保持膜片背离部件的表面，其中，顶脱器头在膜片接触面中进一步具有：顶脱口，其中可平移地支承有至少一个顶脱针，用于使部件从保持膜片脱离；以及真空段的至少一个真空口，其中，真空段通过真空口在保持膜片与膜片接触面之间产生负压，以将保持膜片固定在顶脱器头的膜片接触面上。

背景技术

在现代技术中，原则上已公知用于脱离或促进布置在保持膜片上的特定部件的脱离的顶脱器装置。例如，将完成加工后的具有多个部件的晶片以优选限定的粘合力固定在一侧涂覆自粘胶的膜片上，随后沿锯道将其锯开。然后，通过拾取过程或脱离过程使各个部件（例如芯片）分离。可以通过公知的顶脱器装置来促进这一过程，其中顶脱器装置的顶脱器头自下而上抵贴在膜片背离部件的一侧上，并通过产生真空或负压而固定于此。通过自下而上压在膜片上的顶脱针，可以使电气部件从膜片脱离，随后例如通过部件吸取器从膜片移取部件并提供用于进一步处理。某些顶脱针尖锐并刺穿膜片，而另些则不尖锐并拱起膜片。

在公知的顶脱器装置中，通常还需要切断已产生的真空，以将顶脱器头洁净又无烦扰地移位到下一个待脱离的部件。在真空状态下移位顶脱器头常会导致顶脱器头与膜片之间的摩擦过大，从而损坏或至少拉紧膜片，由此使膜片变形并导致部件处于错误的位置，最糟情况下还会损坏布置在膜片上的部件。在其上布置有多个部件的膜片中，这可能导致须在顶脱器装置中频繁接通和断开真空。而建立和解除相应真空的时间可能超过120ms。部件的脱离通常会大大减慢。切断真空不会增加空气消耗。但当真空过吹时，空气消耗增多。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是至少部分地克服现有技术中的上述缺陷。特定而言，本发明的目的是提供一种用于促进布置在保持膜片上的部件脱离的顶脱器装置和方法，以特别简便又具成本效益的方式改进布置在保持膜片上的部件的脱离过程，其中增进部件的相继脱离过程，可以使脱离过程更加安全并可重复。与通过过吹解除真空相比，空气消耗减少。但与使用阀门正常切断真空相比，空气消耗增加。

本发明用以达成上述目的的解决方案参阅权利要求。特定而言，本发明用以达成上述目的的解决方案为一种具有独立权利要求1所述特征的用于促进布置在保持膜片上的部件脱离的顶脱器装置。此外，本发明用以达成上述目的的解决方案为一种具有独立权利要求6所述特征的通过顶脱器装置促进布置在保持膜片上的部件脱离的方法。本发明的更多优点和细节参阅从属权利要求、说明书和附图。在本发明中，结合根据本发明的顶脱器装置描述的特征当然也适用于结合根据本发明的方法，反之亦然，因此就披露本发明的各个方面而言，始终相互引用或能够相互引用。

根据本发明的第一方面，达成上述目的的解决方案为一种用于促进布置在保持膜片上的例如电气或机械部件脱离的顶脱器装置，包括具有膜片接触面的顶脱器头，所述膜片接触面用于抵贴接触保持膜片背离部件的表面，其中，顶脱器头在膜片接触面中进一步具有：至少一个顶脱口，其中可平移地支承有至少一个顶脱针，用于使部件从保持膜片脱离；以及真空段的至少一个真空口，用于在保持膜片与膜片接触面之间产生负压。根据本发明的顶脱器装置的特征在于，顶脱器头在膜片接触面中具有压缩空气段的至少一个压缩空气口，用于将空气引入保持膜片与膜片接触面之间。

根据本发明的顶脱器装置可以用于提供部件，例如芯片，以便至少促进这种部件从保持膜片脱离。为此，根据本发明的顶脱器装置具有顶脱器头，该顶脱器头的膜片接触面可以布置成抵贴接触保持膜片背离部件的表面。通过连接到顶脱器装置的真空段的真空口，可以产生真空或至少产生负压，由此将保持膜片以优选限定的保持应力保持在顶脱器头上。根据本发明的顶脱器装置的特别是布置在中央的元件是顶脱口，顶脱针可平移地支承在该顶脱口中。为使布置在保持膜片上的部件脱离，顶脱针朝向保持膜片和布置在其上的部件方向平移运动并且特别是推过膜片接触面，由此顶脱针至少自下而下压在保持膜片上，通常还穿透保持膜片并直接接触部件，通过这种方式，在保持膜片的另一侧提供或至少促进部件的脱离。随后可以由其他设备（例如部件移取器）吸取电气部件并供给其他用途。

根据本发明的顶脱器装置的改进之处在于，简化顶脱器装置相对于保持膜片的移位，特别是从第一部件位置到第二部件位置的移位。为此，根据本发明的顶脱器装置具有至少一个压缩空气口，该至少一个压缩空气口与顶脱器头或顶脱器装置的压缩空气段以流体连通的方式连接。压缩空气口同样布置在膜片接触面中。通过这种方式，通过压缩空气口可以将空气引入保持膜片与膜片接触面之间。换言之，通过由压缩空气段供气的压缩空气口，可以在顶脱器头或顶脱器头的膜片接触面与保持膜片之间产生至少基本存在的气垫。通过这种方式，可以实现顶脱器头从第一部件位置移位到下一个部件位置，同时大幅减少顶脱器头与保持膜片之间的摩擦。通过真空口之外还存在的至少一个压缩空气口，特别是可以提供每次移置顶脱器头时并不完全解除由真空段提供的真空并在第二部件位置又重建真空。通过这种方式，可以显著节省所用的空气量，特别是提高脱离布置在保持膜片上的多个部件时的速度。

另外，在根据本发明的顶脱器装置中可以提出，至少一个压缩空气口在膜片接触面中布置在顶脱口与至少一个真空口之间。在这第一种可行实施方式中，就能通过至少一个压缩空气口将空气引入膜片接触面与保持膜片之间，使得保持膜片至少部分地、优选完全地至少从顶脱口周围抬离膜片接触面。通过这种方式，顶脱口周围的区域能够以特别简便又安全的方式、特别是无摩擦或至少低摩擦地在部件位置之间移动。

作为替代或补充，在根据本发明的顶脱器装置中可以提出，至少一个真空口在膜片接触面中布置在顶脱口与至少一个压缩空气口之间。在这种实施方式中，至少一个压缩空气口如此布置在膜片接触面中，即从顶脱口观察，该至少一个压缩空气口布置成比至少一个真空口更远离顶脱口。换言之，压缩空气口可以优选布置在顶脱器头的膜片接触面的外边缘上或至少该外边缘旁。在这种实施方式中，顶脱器头的外边缘通常面积大于顶脱口周围的中央区域，这样就能特别简便又安全地提供减小摩擦的气垫。经证实，这种实施方式在膜片接触面与保持膜片之间提供气垫方面也很有利。

特别优选地，膜片接触面中也可以存在多个压缩空气口，这些压缩空气口特别优选布置成使得它们相对于顶脱口都位于顶脱口与真空口之间，同时真空口之外还存在另外的压缩空气口。通过这种方式，能够在整个或至少基本上整个膜片接触面与保持膜片之间提供面积特别大且特别完整的气垫。

在根据本发明的顶脱器装置中，特别优选提出，至少一个压缩空气口和/或至少一个真空口在膜片接触面中成环形围绕顶脱口布置。可以特别优选提出，压缩空气口和真空口均呈环形围绕顶脱口布置，特别是呈同心环形围绕顶脱口布置。通过这种方式，能够特别均匀地提供由真空口产生的真空或负压以及由压缩空气口提供的气垫。

另外，在根据本发明的顶脱器装置中可以提出，膜片接触面具有连接槽，用于使至少一个压缩空气口和/或至少一个真空口和/或顶脱口以流体连通方式连接。换言之，这种连接槽能在膜片接触面中的开口之间、特别是在顶脱口和/或至少一个压缩空气口和/或至少一个真空口之间提供空气流动。通过这种方式，既能通过压缩空气口特别快速地提供气垫，又能随后通过真空口特别快速地泵汲提供的空气，用于产生真空或负压。通过这种方式，可以避免其中形成可能积聚空气的气阻，并且可以避免阻碍特别是抵贴接触膜片接触面和保持膜片背离部件的表面。

根据本发明的第二方面，达成上述目的的解决方案为一种用于通过顶脱器装置促进布置在保持膜片上的部件、例如电气或机械部件脱离的方法，顶脱器装置包括具有膜片接触面的顶脱器头，其中，膜片接触面抵贴接触保持膜片背离部件的表面，其中，顶脱器头在膜片接触面中进一步具有：顶脱口，其中可平移地支承有至少一个顶脱针，用于使部件从保持膜片脱离；以及真空段的至少一个真空口，其中，真空段通过真空口在保持膜片与膜片接触面之间产生负压，以将保持膜片固定在顶脱器头的膜片接触面上。根据本发明的方法的特征在于以下步骤：

a）将空气引入保持膜片与膜片接触面之间；

b）使顶脱器头相对于保持膜片移位到布置在保持膜片上的部件位置；

c）通过使顶脱针平移穿过保持膜片，促进部件脱离。

通过根据本发明的方法，可以至少促进布置在保持膜片上的部件脱离。至少部分地通过顶脱器装置执行这种脱离，该顶脱器装置特别是具有顶脱器头，该顶脱器头具有膜片接触面，用于抵贴接触保持膜片背离部件的表面。顶脱器装置的顶脱针可以平移穿过膜片接触面中的顶脱口，以自下而上穿过膜片而至少促进部件的脱离。在本发明的含义内，穿过膜片可以尤指该膜片被顶脱针刺穿，根据本发明，也包括顶脱针对保持膜片的非破坏性作用通过保持膜片作用于部件。通过真空段及其真空口，产生负压，借此能够以特别限定的固定压力为保持膜片提供固定。

在第一步骤a）中，在根据本发明的方法中将空气引入保持膜片与膜片接触面之间。这可以优选通过顶脱器头本身提供，特别是例如通过顶脱器头的膜片接触面中的特殊压缩空气口来提供。通过这种方式特别是可以提出，在保持膜片与膜片接触面之间形成气垫，由此可以显著减小膜片接触面与保持膜片之间的摩擦。特别是从将顶脱器头压在膜片上的那一刻起，直至最后的芯片脱离，保持膜片与膜片接触面之间存在持久的气垫。在接下来的步骤b）中，可以使顶脱器头相对于保持膜片移位到布置在保持膜片上的下一个部件的位置，而不必担心由于保持膜片与顶脱器头的膜片接触面之间过度摩擦而损坏保持膜片。在最后的步骤c）中，促进此时到达部件位置上的部件脱离，具体方式是，使顶脱针伸过保持膜片并通过这种方式使电气部件至少部分地从保持膜片脱离。通过其他外置设备，例如部件移取器，可以拾取电气部件并供给进一步处理。

总而言之，通过根据本发明的方法，特别是能够改进顶脱器头在保持膜片上的部件的位置（在本发明的含义内又称部件位置）之间的移位。通过将空气引入保持膜片与膜片接触面之间并由此产生的气垫，可以提供减小摩擦的空气支撑，由此能够更快地提供顶脱器头的移位，特别是在产生真空方面也减少空气消耗。

在根据本发明的方法中，特别优选提出，所述方法使用根据本发明第一方面的顶脱器装置来执行。因此，通过根据本发明第一方面的顶脱器装置来执行的根据本发明第二方面的方法，也可以提供所有关于根据本发明第一方面的顶脱器装置详细描述的优点。

另外，在根据本发明的方法中可以提出，在步骤b）中也进行将空气引入保持膜片与膜片接触面之间，其中优选地，在步骤b）之后终止引入空气。通过这种方式可以确保，在步骤b）中顶脱器头的实际移位期间，在整个移位过程中还保留了通过在步骤a）中将空气引入保持膜片与膜片接触面之间而产生的气垫。经证实，在完成步骤b）之后，优选终止引入空气的优点在于，在顶脱器头到达新位置之后，再重新提供真空，从而特别简便、安全又快速将保持膜片特别牢固地固定到顶脱器头的膜片接触面上。

另外，根据本发明的方法可以采用如下设计：在步骤a）之前，特别是在步骤a）期间，优选也在步骤b）期间，中断由真空段产生负压，并在完成步骤b）之后恢复。在本发明的含义内，中断可以尤指关闭真空段中的阀和/或切断真空泵。通过这种方式，可以避免保持膜片与膜片接触面之间的气垫过快塌陷。通过这种方式，还能特别简便地确保在整个移位过程中通过空气将顶脱器头支撑在保持膜片上，同时保证减小摩擦。

在根据本发明的方法中，还可以特别优选提出，在步骤a）中，在保持膜片与膜片接触面之间引入的空气少于由真空段通过至少一个真空口引离的空气。换言之，通过压缩空气口引入的空气量优选设计成与可通过真空口引离的空气量相匹配。通过这种方式，能够安全地避免供应的空气量过多，而这例如可能将保持膜片吹胀。

附图说明

下面将结合附图详细说明本发明。所有权利要求书、说明书或附图给出的特征，包括结构细节和空间布置，无论以单独方式还是以任意不同组合，皆为本发明的必要技术特征。在图1、图2和图3中，具有相同功能和/或作用模式的元件均标有相同的附图标记。

图1示意性示出根据本发明的方法。

图2示意性示出根据本发明的顶脱器装置的剖视图。

图3示意性示出根据本发明的顶脱器装置的膜片接触面的俯视图。

图号说明

1 顶脱器装置

10 顶脱器头

11 真空段

12 压缩空气段

13 顶脱针

20 膜片接触面

21 顶脱口

22 真空口

23 压缩空气口

24 连接槽

30 保持膜片

31 表面

40 部件

50 空气。

具体实施方式

图1示出根据本发明的方法，该方法可以通过例如图2所示的根据本发明的顶脱器装置1来执行。在图1中用大写字母标记方法步骤a）至c）。下面将结合描述图1和图2，其中分别讨论各图的细节。

图2示出根据本发明的顶脱器装置1的剖视图。特别是示出顶脱器头10。膜片接触面20上布置有保持膜片30，使得顶脱器头10的膜片接触面20面向保持膜片30背离部件的表面31。在背离顶脱器头10的保持膜片30上又布置有部件40，通过根据本发明的顶脱器装置1可以将该部件从保持膜片30上脱离。为此，根据本发明的顶脱器装置1或其顶脱器头10特别是具有真空段11，其真空口22布置在膜片接触面20中。通过这种方式，特别是通过抽吸空气50，产生真空或至少一定的负压，以便以限定的保持力将保持膜片30布置并保持在顶脱器头10的膜片接触面20上。顶脱针13可平移地支承在膜片接触面20中的顶脱口21中，由此顶脱针13可以自下而上穿过保持膜片30接触部件40并特别是使其脱离。

如图所示，保持膜片30上可以布置有多个部件40。这些部件可以特别是以限定的粘合力粘附到保持膜片30上。为使这些部件40中的每一个部件脱离，根据本发明的顶脱器装置1的顶脱器头10须分别相对于保持膜片30相应移位。为此，在图1中用A表示的第一步骤a）中，将空气50引入保持膜片30与膜片接触面20之间。为此，根据本发明的顶脱器头10在膜片接触面20中具有压缩空气段12的多个压缩空气口23。这些压缩空气口23可以布置在真空口22与顶脱口21之间并且相对于顶脱口21布置在真空口22之外。通过这种方式，可以在膜片接触面20与保持膜片30之间提供特别均匀又全面的气垫。在图1中用B表示的下一步骤b）中，膜片接触面20与保持膜片30之间的气垫允许顶脱器头10至少基本上无摩擦或至少低摩擦地移位到下一个部件40的位置。优选地，也可以在步骤b）的整个移位过程期间保持引入空气50。为了避免过早地通过真空口22抽吸空气50，在根据本发明的方法的步骤a）中并优选在步骤b）中的移位期间，可以中断由真空口22通过抽吸空气而产生真空。总体而言，可以特别优选提出，通过压缩空气口23提供的空气50匹配于可以通过真空口22排除的空气50的量。在根据本发明的方法的最后步骤c）中，使顶脱针13平移穿过保持膜片30，以便实施或至少促进部件40的脱离。

总之，通过能够在膜片接触面20与保持膜片30之间提供气垫，可以无摩擦或至少低摩擦地提供顶脱器头10在保持膜片30上的部件40的位置之间的移位。通过这种方式，可以加快将部件40从保持膜片30脱离的速度。通过这种方式，也能减少空气消耗，特别是关于真空段11要抽吸的空气50的空气消耗。

图3示出根据本发明的顶脱器装置1的顶脱器头10的优选实施方式的俯视图，其中特别是可以看出膜片接触面20。顶脱口21布置在中央。围绕顶脱口21，首先是同心且环形的压缩空气口23，随后是真空口22，随后又是压缩空气口23。特别是通过压缩空气口23呈环形布置并相对于顶脱口21布置在真空口22之内和之外，可以在膜片接触面20与保持膜片30（未示出）之间提供特别均匀且全面的气垫。通过提供在所述开口21、22、23之间延伸的连接槽24，可以在顶脱口21和真空口22与特别是压缩空气口23之间实现特别良好地交换空气50（未示出）。

Claims

1.一种用于促进布置在保持膜片（30）上的部件（40）脱离的顶脱器装置（1），包括具有膜片接触面（20）的顶脱器头（10），所述膜片接触面（20）用于抵贴接触所述保持膜片（30）背离部件的表面（31），其中，所述顶脱器头（10）在所述膜片接触面（20）中进一步具有：至少一个顶脱口（21），其中可平移地支承有至少一个顶脱针（13），用于使所述部件（40）从所述保持膜片（30）脱离；以及真空段（11）的至少一个真空口（22），用于在所述保持膜片（30）与所述膜片接触面（20）之间产生负压，其特征在于，

所述顶脱器头（10）在所述膜片接触面（20）中具有压缩空气段（12）的至少一个压缩空气口（23），用于将空气（50）引入所述保持膜片（30）与所述膜片接触面（20）之间。

2.根据权利要求1所述的顶脱器装置（1），其特征在于，

所述至少一个压缩空气口（23）在所述膜片接触面（20）中布置在所述顶脱口（21）与所述至少一个真空口（22）之间。

3.根据权利要求1或2所述的顶脱器装置（1），其特征在于，

所述至少一个真空口（22）在所述膜片接触面（20）中布置在所述顶脱口（21）与所述至少一个压缩空气口（23）之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的顶脱器装置（1），其特征在于，

所述至少一个压缩空气口（23）和/或所述至少一个真空口（22）在所述膜片接触面（20）中呈环形围绕所述顶脱口（21）布置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的顶脱器装置（1），其特征在于，

所述膜片接触面（20）具有连接槽（24），用于使所述至少一个压缩空气口（23）和/或所述至少一个真空口（22）和/或所述顶脱口（21）以流体连通方式连接。

6.一种用于通过顶脱器装置（1）促进布置在保持膜片（30）上的部件（40）脱离的方法，所述顶脱器装置（1）包括具有膜片接触面（20）的顶脱器头（10），其中，所述膜片接触面（20）抵贴接触所述保持膜片（30）背离部件的表面（31），其中，所述顶脱器头（10）在所述膜片接触面（20）中进一步具有：顶脱口（21），其中可平移地支承有至少一个顶脱针（13），用于使所述部件（40）从所述保持膜片（30）脱离；以及真空段（11）的至少一个真空口（22），其中，所述真空段（11）通过所述真空口（22）在所述保持膜片（30）与所述膜片接触面（20）之间产生负压，以将所述保持膜片（30）固定在所述顶脱器头（10）的膜片接触面（20）上，其特征在于以下步骤：

a）将空气（50）引入所述保持膜片（30）与所述膜片接触面（20）之间；

b）使所述顶脱器头（10）相对于所述保持膜片（30）移位到布置在所述保持膜片（30）上的部件（40）位置；

c）通过使所述顶脱针（13）平移穿过所述保持膜片（30），促进所述部件（40）脱离。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述方法通过使用根据权利要求1至5中任一项所述的顶脱器装置（1）来执行。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，

在步骤b）中也进行将空气（50）引入所述保持膜片（30）与所述膜片接触面（20）之间，其中优选地，在步骤b）之后终止引入空气（50）。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，

在步骤a）之前，特别是在步骤a）期间，优选也在步骤b）期间，中断由所述真空段（11）产生负压，并在完成步骤b）之后恢复。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，

在步骤a）中，引入所述保持膜片（30）与所述膜片接触面（20）之间的空气（50）少于由所述真空段（11）通过所述至少一个真空口（22）引离的空气。