本發(fā)明通常涉及制造電子元件這一技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及一種裝配機，并且涉及一種在制造電子元件的范疇內(nèi)操縱無殼體芯片的方法，至少一個芯片分別包裝在殼體中并且具有適當(dāng)?shù)碾娺B接觸點，經(jīng)包裝的芯片能夠借助該連接觸點實現(xiàn)電接觸。

背景技術(shù)：

在制造有殼體的電子元件時，將無殼體的（半導(dǎo)體）芯片，所謂的“裸芯片”，裝配在載體上。在所謂的“晶圓級封裝”(eWLP)的范疇內(nèi)，每個包裝的一個或多個芯片以主動側(cè)朝下安放在位于載體上的粘貼薄膜上。隨后，許多安放的芯片借助塑料材料澆鑄，其隨后是殼體。整個鑄造產(chǎn)品隨后在高壓下烘烤，并隨后從載體或粘貼薄膜松脫。在隨后的工藝步驟中接觸這些芯片，必要時還電連接，并且放置用作電連接觸點的焊球。結(jié)束時，將整個進(jìn)一步加工的鑄造產(chǎn)品鋸成單個的元件，或者以其它方式弄碎。

直觀地表達(dá)是，eWLP是用于集成電路的殼體結(jié)構(gòu)形式，其中電連接觸點在由芯片和鑄造材料人工制成的晶片上產(chǎn)生。因此要執(zhí)行所有所需的加工步驟，以便在人造晶片上形成殼體。相對于傳統(tǒng)的殼體技術(shù)，在此應(yīng)用了所謂的“引線鍵合”，這一點允許以尤其低的制造成本制造非常小且平整的殼體，其具有優(yōu)良的電特性和熱特性。借助該技術(shù)，能夠制造例如用作球陣列分裝（BGA）的元件。

另一在微電子中已知的集成方案是制造所謂的系統(tǒng)級分裝（SiP）模塊。在SiP工藝中被動的和主動的元件以及其它部件由多個（半導(dǎo)體）芯片制成，并且該芯片隨后借助裝配工藝安放在載體上，其中該載體例如能夠是環(huán)氧樹脂-電路板材料、粘貼薄膜或金屬薄膜。隨后借助已知的安裝和連接技術(shù)將安放的芯片集中在殼體中，其通常稱為IC-封裝。單個芯片之間的所需的電連接能夠例如借助鍵合實現(xiàn)，其中其它連接原理（例如在芯片的側(cè)面邊緣上的導(dǎo)電薄層或內(nèi)層連接）也是可行的。

在eWLP工藝的范疇內(nèi)或在制造SIP模塊時，典型地借助與已知的表面貼裝技術(shù)相比（修正）的裝配機來操縱仍無殼體的芯片。這種裝配機具有裝配頭，芯片借助它定位在各載體的預(yù)定義的裝配位置上。在此，對裝配的位置精度要求尤其高。目前對eWLP工藝和SIP模塊的制造來說，都要求15μm/3σ或更高的定位精度或裝配精度，其中σ（sigma）是裝配精度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。由于電子元件越來越微型化，所以未來會對裝配精度提出更高要求。

在制造eWLP和SIP模塊時，出于效率原因要將非常大量的芯片裝配在相對大面積的載體上。在此載體也能夠如此之大或之長，使得它們必須在時間非常的裝配工藝的過程中沿著輸送方向移動。必要時在載體尤其長時，還需要在相關(guān)裝配機的裝配區(qū)域中進(jìn)行有節(jié)奏的裝配。在此，將待裝配的載體的依次不同的部件（必要時以一定的空間重疊）安放在裝配區(qū)域中，并且在該處裝配芯片。在此上下文中可容易地看出，大的或長的載體使裝配精度的維持變得困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，說明一種裝配機以及給載體裝配無殼體的半導(dǎo)體芯片的方法，它們在應(yīng)用大載體時也能夠?qū)崿F(xiàn)尤其高的裝配精度。

此目的通過獨立權(quán)利要求的內(nèi)容得以實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的有利的實施例。

按本發(fā)明的第一角度，描述了一種給載體裝配無殼體芯片的裝配機，其尤其可用來制造電子元件，這些電子元件分別具有至少一個位于殼體中的芯片，該殼體尤其具有硬化的鑄造材料。描述的裝配機包括（a）機架；（b）供應(yīng)裝置，其用來提供晶片，所述晶片具有許多芯片，其中供應(yīng)裝置設(shè)置在機架上；（c）抬升裝置，其設(shè)置在機架上；（d）載體-容納裝置，其用來容納待裝配的載體，其中載體-容納裝置設(shè)置在抬升裝置上并且借助抬升裝置相對于機架沿著z-方向可移動；以及（e）裝配頭，其用來從提供的晶片上提取芯片并且將提取的芯片定位在該容納的載體的預(yù)定義的裝配位置上。 按本發(fā)明，載體-容納裝置具有：（d1）單體的支承元件，其是載體-容納裝置的至少一個上方部件，其中待裝配的載體能夠平放在該單體的支承元件上；(d2）輸送裝置，用來沿著輸送方向?qū)⑤d體輸送到單體的支承元件的上側(cè)上。在單體的支承元件的上側(cè)上，輸送裝置在空間上集成于單體的支承元件中。

所述裝配機是以下面的知識為基礎(chǔ)：通過將輸送功能（通過所述的輸送裝置實現(xiàn)）集成在載體-容納裝置的單體的支承元件中，使載體-容納裝置和尤其其單體的支承元件能夠垂直于輸送方向具有空間尺寸（下面稱為寬度），其大于輸送裝置的寬度。如果待裝配的載體的寬度小于單體的支承元件的寬度，則在單體的支承元件的至少一個邊緣區(qū)域上還提供了位置或空間，在此位置或空間中在單體的支承元件的表面上能夠設(shè)置標(biāo)記。在優(yōu)選對稱的布局中，對于所述的情況（待裝配的載體比單體的支承元件更狹窄）來說，在輸送裝置的左邊和右邊，在單體的支承元件的兩個垂直于輸送方向相互隔開的邊緣區(qū)域上，還能夠在支承元件上設(shè)置容易看到的標(biāo)記。這種優(yōu)選由玻璃制成的標(biāo)記能夠以已知的方式作為參照標(biāo)記來用，以便在光學(xué)上精確地確定待裝配芯片的位置，或者在校正裝配機時應(yīng)用同樣特別裝配的校正模塊。這種校正模塊能夠例如是陶瓷元件或玻璃模塊，它們在形狀和/或尺寸方面與待裝配的芯片類似。

直觀地表達(dá)是，通過輸送裝置的集成，不需要設(shè)置具有兩個輸送軌道的輸送裝置，這些輸送軌道相對于輸送方向設(shè)置在載體-容納裝置且尤其單體的支承元件的左邊或右邊。如果為了確保高的裝配精度需要對標(biāo)記進(jìn)行光學(xué)測量，則這些標(biāo)記現(xiàn)在能夠在待裝配的載體的左邊和/或右邊設(shè)置在單體的支承元件上。即相對于輸送方向不需要在待裝配的載體之前和/或之后應(yīng)用標(biāo)記。因此借助描述的裝配機能夠以有利的方式原則上裝配無限長的載體，而不必準(zhǔn)確地在光學(xué)上檢測經(jīng)裝配的芯片相對于設(shè)置在單體支承元件上的標(biāo)記的位置。

單體的支承元件優(yōu)選這樣構(gòu)成，即能夠平整地擺放待裝配的載體。這并不意味著，載體的整個下側(cè)都必須平整地擺放。尤其對于集成的輸送裝置來說，單體的支承元件的上側(cè)的較小的局部區(qū)域優(yōu)選能夠不抵靠在待裝配的載體的下側(cè)上。盡管如此，通過將待裝配的載體相應(yīng)大面積地平放在單體的支承元件上，能夠在裝配多個芯片的過程中避免待裝配的載體相對于單體支承元件的變形。只要確保待裝配的載體足夠平整地固定在單體支承元件上，則這一點是無論如何都是適用的。通過消除或至少在很大程度上減少待裝配的載體的空間延遲，能夠確保尤其高的裝配精度。

借助描述的抬升裝置，也能夠為待裝配的載體的不同厚度確保各裝配平面的統(tǒng)一的高度位置，這同樣有助于實現(xiàn)高的裝配精度。在偶爾需要相對于特制校正板的平面對裝配機進(jìn)行校正時，這一點也適用，該校正板在上側(cè)上具有許多設(shè)置得非常準(zhǔn)確的標(biāo)記，特制的校正模塊以已知的方式裝配或擺放在此校正板上。直觀地表達(dá)是，這種校正板（也經(jīng)常稱為“映像板”）能夠借助其表面準(zhǔn)確地抬高或降低到預(yù)設(shè)的裝配平面上。因此能夠以尤其高的精度來執(zhí)行裝配機的校正，這也在隨后給載體裝配芯片時提高裝配精度。

按實施例，裝配頭能夠具有多個保持裝置，用來暫時地分別容納芯片。應(yīng)用所謂的多體-裝配頭的優(yōu)點是，在非常短的時間內(nèi)由裝配頭從供應(yīng)裝置接納多個芯片，然后將這些芯片共同輸送至裝配位置，并且能夠在該處定位在載體的預(yù)先設(shè)定的裝配位置上。與只具有單體-裝配頭的裝配機相比，以這種方式明顯提高了該描述的裝配機的裝配效率。

應(yīng)指出，在此文獻(xiàn)中概念“設(shè)置”指，裝配機的第一部件能夠直接或間接地設(shè)置在裝配機的第二部件上。直接的“設(shè)置”能夠包括可松脫的固定或不可松脫的固定，其中可松脫的固定也能夠指，這兩個相關(guān)的部件只有在松開至少一個永久的固定器件（例如螺釘或鉚釘）之后才能相互分開?！霸O(shè)置”還能夠指，相關(guān)的部件設(shè)置得相互相對靜止或者備選地也可推移。

還應(yīng)指出，在此文獻(xiàn)中概念“電子元件”尤其指有殼體的電子元件，其具有（a）芯片、（b）包圍著芯片的殼體以及（c）用于芯片的合適的電連接觸點?！半娮釉笨衫缡怯糜诒砻姘惭b的元件，其典型地稱為表面貼裝裝置（SMD）元件。與此相反，在此文獻(xiàn)中“芯片”這一概念尤其指無殼體的半導(dǎo)體小板（裸芯片），其以已知的方式通過分開半導(dǎo)體晶片而產(chǎn)生。

按實施例，裝配機還可具有同樣設(shè)置在機架上的（平面）定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)具有(a)第一部件，其以相對于機架靜止的方式設(shè)置，（b）第二部件，其相對于第一部件沿著預(yù)先設(shè)定第一方向可移動，以及（c）第三部件，其相對于第二部件沿著預(yù)先設(shè)定第二方向可移動。裝配頭固定在第三部件上。第一方向與第二方向是呈角度的?！俺山嵌取边@一概念在此指這兩個方向的各種不平行定向。

通過適當(dāng)?shù)乜刂频谝恢本€驅(qū)動裝置和第二直線驅(qū)動裝置，所述第一直線驅(qū)動裝置配屬于第一部件和第二部件，所述第二直線驅(qū)動裝置配屬于第二部件和第三部件，第三部件以及固定在它上面的裝配頭能夠在確定的二維運動區(qū)域內(nèi)自由移動。在描述的裝配機中，此運動區(qū)域從供應(yīng)裝置的一個空間區(qū)域（待裝配的芯片容納在此空間區(qū)域中）一直延伸至裝配區(qū)域中，待裝配的載體位于在此裝配區(qū)域中并且芯片放置在此區(qū)域中。

這兩個提到的方向（它們優(yōu)選相互垂直）能夠通過兩個軸線、例如x-軸（與輸送方向平行）以及y-軸（與輸送方向垂直）定義。這兩個軸線能夠繃成描述的裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)。

定位系統(tǒng)的第一部件能夠具有靜止的引導(dǎo)軌，其沿著x-軸延伸。該活動的第二部件能夠是橫向豎立的承載臂，其沿著x-軸可推移地設(shè)置在第一部件上并且沿著y-軸延伸。定位系統(tǒng)的第三部件能夠設(shè)置在橫向豎立的承載臂上并且沿著軌道可移動，其沿著橫向豎立的載體的縱向方向或者沿著y-軸延伸。

按本發(fā)明的實施例，輸送裝置具有兩個輸送元件，其沿著輸送方向延伸并且與輸送方向垂直地相互隔開，并且它們構(gòu)造得使待裝配的載體以其下側(cè)平放在這兩個輸送元件的下側(cè)上。

這兩個輸送元件之間的間距能夠是固定的或可變的。這兩個輸送元件中的至少一個例如能夠集成在單體的支承元件的不同的縱向凹口中。這意味著，能夠為至少一個輸送元件設(shè)置不同的凹口，其中例如能夠根據(jù)待裝配的載體的寬度在不同的凹口中選出特定的一個。

這兩個輸送元件優(yōu)選設(shè)置得相對于待裝配的載體的中線對稱。在這種情況下，這兩個輸送元件之間的間距例如大于待裝配的載體的寬度的約6/10，優(yōu)選大于約8/10，并且優(yōu)選大于約9/10。當(dāng)然，這兩個輸送元件之間的間距必須小于待裝配的載體的寬度，否則載體就不能平放在這兩個輸送元件上。

這些輸送元件能夠以已知的方式分別具有輸送皮帶，其在至少兩個滾輪之間繃明并且由這兩個滾輪中的至少一個驅(qū)動。這兩個輸送皮帶的材料應(yīng)該與待裝配的載體的下側(cè)的材料和/或表面特征相匹配，因此在輸送皮帶和載體之間存在著足夠高的摩擦系數(shù)并因此確保了待裝配的載體的可靠運輸。

當(dāng)然也能夠應(yīng)用其它輸送裝置，來代替具有兩個輸送皮帶的輸送裝置。根據(jù)特殊的應(yīng)用情況，能夠應(yīng)用這樣的輸送裝置，即以振動輸送的原理為基礎(chǔ)，其具有所謂的指數(shù)引腳，和/或其在氣墊上輸送輸送物質(zhì)（在此是載體）。

按本發(fā)明的另一實施例，這兩個輸送元件分別具有輸送皮帶。此外在單體的支承元件中設(shè)置有兩個輸送凹槽，它們沿著輸送方向延伸并且這樣構(gòu)造，即使輸送皮帶分別在每個輸送凹槽中延伸。其優(yōu)點是，能夠以尤其簡單的方式實現(xiàn)對于輸送裝置的集成來說必要的結(jié)構(gòu)特征。

按本發(fā)明的另一實施例，輸送裝置具有兩個運轉(zhuǎn)狀態(tài)。其中（i）在第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)下所述輸送裝置完全集成于單體的支承元件中，因此整個輸送裝置都位于通過單體的支承元件的上側(cè)確定的支承平面的下方，并且其中（ii）在第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)中輸送裝置的至少一部分位于此支承平面之上。

直觀地表達(dá)是，第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)能夠稱為主動的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，因為只有在此運轉(zhuǎn)狀態(tài)下待裝配的載體也實際上平放在輸送裝置上，并且能夠沿著輸送方向進(jìn)行輸送。第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)能夠以相應(yīng)的方式稱為輸送裝置的被動運轉(zhuǎn)狀態(tài)，因為在這種情況下在輸送裝置和待裝配的載體之間不存在交互作用。在第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，給待裝配的載體裝配芯片。在第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，使待裝配的載體沿著輸送方向輸送至其加工位置，該加工位置優(yōu)選不僅相對于單體的支承元件的寬度，也相對于單體的支承元件的長度（沿輸送方向）至少幾乎位于支承元件的幾何中心中。

支承平面與單體的支承元件的上側(cè)重合。因此在第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，能夠在單體的支承元件和待裝配的載體之間達(dá)到尤其良好的機械耦合或平整的且可松脫的連接.如同上面已闡述的一樣，由此能夠阻止或至少減少待裝配的載體的機械延遲，并因此提高裝配機的裝配精度。

應(yīng)指出，還可能在單體的支承元件的上側(cè)上設(shè)置許多間隔元件，它們優(yōu)選都具有相同的高度。因此，待裝配的載體不是直接位于單體的支承元件的表面上，而是只間接地（通過或借助間隔元件）位于單體的支承元件上。即使不再能準(zhǔn)確地定義待裝配的載體相對于單體的支承元件的空間位置，并且相對于可達(dá)到的裝配精度來說具有一定的缺點，但只要待裝配的載體的下側(cè)在機械上是敏感的，則這種實施方式也是有利的。在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)剡x擇上述間隔元件的至少上側(cè)的材料，能夠可靠地阻止待裝配的載體的下側(cè)的損壞。

以不同的方式和方法能夠?qū)崿F(xiàn)從第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)到第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)的首次轉(zhuǎn)換（抬高各自的輸送元件），并且能夠?qū)崿F(xiàn)從第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)到第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)的第二次轉(zhuǎn)換（降低各自的輸送元件）。因此，用于輸送皮帶的至少幾個滾輪（的旋轉(zhuǎn)軸線）能夠豎直地推移，并且例如能夠平放在具有鋸齒形上方邊緣的調(diào)節(jié)元件。在這種情況下，相關(guān)滾輪的高度位置能夠通過這種調(diào)節(jié)元件的推移來改變。相關(guān)的滾輪或相關(guān)滾輪的旋轉(zhuǎn)軸線能夠例如以彈性方式支承著，以便在偏轉(zhuǎn)之后尤其朝上自動地再次回到其下方原始狀態(tài)中。應(yīng)指出，能夠以各種不同的方式和方法實現(xiàn)輸送皮帶或輸送裝置的高度的調(diào)節(jié)，這些方式和方法對于機器制造領(lǐng)域的專業(yè)人員、設(shè)計者都是已知的，因此在此不再詳細(xì)闡述。

按本發(fā)明的另一實施例，單體的支承元件具有氣動接口，低壓能夠借助所述接口施加到載體的下表面上。通過借助低壓實現(xiàn)的固定，載體能夠以非常高的精度并且無內(nèi)部延遲地保持在單體的支承元件的預(yù)定位置上，并因此也能夠保持在裝配機內(nèi)部的預(yù)定位置上。

直觀地表達(dá)是，待裝配的載體通過氣動接口吸在載體-容納裝置或單體的支承元件上。只要載體的表面（其抵靠在氣動接口上）用足夠的低壓加載，則能夠以可靠的方式阻止載體的不小心滑動。與借助已知的夾持機制來可松脫地固定載體（用于待用有殼體的電子元件裝配的電路板）相比，待用無殼體芯片裝配的載體的所述氣動固定具有很大的優(yōu)勢，即它的溫度穩(wěn)定性明顯更高。原因在于，已知的夾持機制的不同部件具有不同的幾何形狀并因此經(jīng)歷不同的熱膨脹，所以在溫度變化時同時也會改變夾持的方式和方法。因此在已知的夾持過程中典型的是，待用芯片裝配的載體的至少一部分的位置會在裝配機的內(nèi)部移動。

除了已提到的溫度穩(wěn)定性以外，描述的氣動固定與常規(guī)的夾持相比是有優(yōu)勢的，即在適當(dāng)構(gòu)造載體-容納裝置時，能夠以簡單的方式將載體平整地固定在載體-容納裝置的上側(cè)或單體的支承元件上。因此能夠可靠地阻止載體的局部區(qū)域朝上或遠(yuǎn)離單體支承元件的不期望的拱起。在此上下文中需注意，在進(jìn)行側(cè)面夾持（其典型地用于待裝配的電路板）時，各電路板可能會出現(xiàn)折彎。因此雖然能夠通過合適的支撐銷釘阻止載體的朝下彎曲，但其實只需通過氣動地固定（如此處所示的一樣）待用無殼體芯片裝配的載體，就能以簡單的方式阻止不期望的朝下彎曲，因為載體的上側(cè)為了裝配必須能夠自由使用。

直觀地表達(dá)是，描述的載體-容納裝置借助其氣動接口是真空-固定工具，借助它能夠?qū)⒋b配的載體固定在裝配機內(nèi)，使得載體的表面精確地位于裝配機的平面的高度中，芯片能夠最佳地且尤其以最高的裝配精度定位在此平面中。

為了即使在波動的環(huán)境溫度下也能確保載體位置準(zhǔn)確地固定在描述的裝配機內(nèi)，單體的支承元件只需這樣構(gòu)成，即其幾何形狀只具有非常小的溫度依賴性。這一點能夠例如通過應(yīng)用合適的材料（例如殷鋼合金）來實現(xiàn)，其由約64%的鐵和36%的鎳構(gòu)成并且以已知的方式具有非常小的熱膨脹系數(shù)。

按實施例，氣動接口能夠具有凹槽，其能夠加載由低壓-生成單元產(chǎn)生的低壓。低壓-生成單元在此能夠是這樣的單元，即其相對于描述的裝配機而言是外部單元并且能夠只氣動地與載體-容納裝置耦合。但低壓-生成單元也能夠配屬于描述的裝配機。尤其在后一種情況下，描述的低壓-生成單元例如出于協(xié)同原因也可用來產(chǎn)生低壓，其以已知的方式用來在裝配頭的所謂吸管上暫時接納芯片。

利用凹槽將低壓傳遞到載體表面上，其優(yōu)點是，不僅僅是點狀地施加該低壓，而是能夠沿著直線施加。在此，凹槽的形狀和/或長度能夠與待用芯片裝配的載體的尺寸和/或機械特性相匹配。

描述的凹槽也能夠具有多個凹槽部段，它們在一個分叉點或在多個分叉點上相互連接。此外，描述的凹槽的至少一個部段能夠是環(huán)繞的凹槽，其優(yōu)選圍繞著載體-容納裝置的表面的中點或圍繞著固定于載體-容納裝置上的載體的中點。因此，低壓能夠以基本對稱的方式施加到待裝配的載體的下表面上。通過這一點，使待裝配的載體由于低壓不是或只以可忽略的方式機械地張緊。這一點也明顯有助于提高裝配精度。

按本發(fā)明的另一實施例，裝配機還具有調(diào)溫裝置，其在熱量方面與單體的支承元件耦合，并且其設(shè)計得使單體的支承元件至少幾乎保持在恒定的溫度上。

調(diào)溫裝置能夠主動地或被動地使單體的支承元件的溫度穩(wěn)定，并因此還使氣動地固定在單體的支承元件上的載體的溫度穩(wěn)定。被動的溫度穩(wěn)定能夠以簡單的方式實現(xiàn)，即具有預(yù)定溫度的氣態(tài)或液態(tài)的熱交換介質(zhì)流經(jīng)一個通道，該通道設(shè)置在單體的支承元件中，但至少設(shè)置在載體-容納裝置中。主動的溫度穩(wěn)定還額外地具有從溫度傳感器至調(diào)溫裝置的控制單元的溫度-反向耦合，因此總是能夠調(diào)節(jié)熱交換介質(zhì)的溫度和/或體積流，使得單體的支承元件的至少一部分處于恒定且優(yōu)選預(yù)先設(shè)定的溫度上，該部分在熱量方面與待裝配的載體耦合。

為了精確地維持載體在裝配機內(nèi)部的位置，尤其對于前面描述的“晶圓級封裝“(eWLP)以及系統(tǒng)封閉（SiP）模塊制造工藝來說，穩(wěn)定待裝配的載體的溫度是很重要的，因為與具有SMD元件的電路板裝配（其通常持續(xù)時間小于1分鐘）相比，在給載體裝配來自晶片的芯片時在待加工的芯片數(shù)量明顯更大時，裝配時間明顯更長。給載體裝配無殼體芯片的裝配時間通常在1小時和幾個小時之間。其結(jié)果是，裝配機和/或待裝配的載體的所有時間變化（還很?。┲苯佑绊懼b配精度。

調(diào)溫裝置按另一實施例能夠如此設(shè)計，即冷卻載體-容納裝置以及尤其單體的支承元件，使得它們的溫度能夠比載體-容納裝置的直接的環(huán)境溫度低至少2 Kelvin、尤其低至少4 Kelvin、進(jìn)一步地尤其低至少7 Kelvin。因此能夠確保，裝配機的部件的廢熱不會自動地提高載體的溫度，該廢熱會在裝配機的保護(hù)罩下方的空間區(qū)域中引起不期望的且不可避免的溫度上升。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)調(diào)溫裝置，能夠使載體在裝配期間的溫度至少幾乎等于裝配機的環(huán)境溫度。這一點在實踐中指，載體在導(dǎo)入裝配機中時并且在從裝配機中導(dǎo)出時不會經(jīng)歷溫度變化，或只經(jīng)歷可忽略的溫度變化。這種溫度上升引起的效果是，載體的空間尺寸在裝配進(jìn)程中可能會由于熱膨脹而變化，并且相應(yīng)降低裝配精度。

按本發(fā)明的另一實施例，單體的支承元件具有至少兩個標(biāo)記，其在光學(xué)上可識別并且尤其設(shè)置在單體的支承元件的上側(cè)上的空間區(qū)域之外，該空間區(qū)域設(shè)置得用來容納待裝配的載體。

在軸對稱的布局中，這兩個標(biāo)記之一相對于輸送方向位于接納區(qū)域的左邊，而這兩記中的另一個位于用于待裝配的載體的接納區(qū)域的右邊。借助至少一個這樣的標(biāo)記，通過適當(dāng)?shù)毓鈱W(xué)測量，能夠以高的精度確定經(jīng)裝配的芯片相對于該標(biāo)記的位置。只要準(zhǔn)確地了解了相關(guān)標(biāo)記在描述的裝配機內(nèi)的位置，則能夠準(zhǔn)確地查明經(jīng)裝配的芯片在裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的實際位置。此外，只要準(zhǔn)確地了解了在此期間至少局部裝配的載體在裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的位置，則也能夠以更高的精度查明經(jīng)裝配的芯片在載體的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的實際位置。如果在進(jìn)行這樣的位置測量時查明了實際的裝配位置和預(yù)先設(shè)定裝配位置之間的一定的空間偏置，則在隨后的裝配過程中通過適當(dāng)?shù)乜刂蒲b配頭的運動至少幾乎平衡了這種偏置。

在安裝載體-容納裝置或載體-容納裝置的相應(yīng)部件（這些標(biāo)記位于這些部件上）之前，能夠借助非常精確的光學(xué)測量器測量可光學(xué)識別的標(biāo)記的準(zhǔn)確位置。以這種方式，能夠以尤其高的精度對裝配位置執(zhí)行上述光學(xué)測量。

將這兩個標(biāo)記在空間上設(shè)置在一個區(qū)域（該區(qū)域用來在裝配機運轉(zhuǎn)時接納載體）之外，其優(yōu)點是，在載體裝配期間也能測量這些標(biāo)記(的位置）。因此在裝配過程中（如上面描述的一樣，其可能持續(xù)1至2小時）還能夠光學(xué)地準(zhǔn)確辨識出裝配位置，并且確保持續(xù)的裝配精度。

按本發(fā)明的另一實施例，單體的支承元件具有至少另外兩個標(biāo)記，其在光學(xué)上可識別并且尤其設(shè)置在單體的支承元件的上側(cè)上的空間區(qū)域之外，該空間區(qū)域設(shè)置得用來容納待裝配的載體。

在軸對稱的布局中，這兩個另外標(biāo)記之一相對于輸送方向位于接納區(qū)域的左邊，而這兩記中的另一個位于用于待裝配的載體的接納區(qū)域的右邊。

在此實施例中，在單體的支承元件上存在著總共至少四個可光學(xué)識別的標(biāo)記。為了改善裝配精度，這四個標(biāo)記能夠用于第一測量目的（A）和/或用于第二測量目的（B），其中從中分別得出，這四個標(biāo)記以空間固定的方式設(shè)置在裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)中，或者甚至定義了裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)。

（A）測量目的1：通過測量安放在載體上的芯片相對于這四個標(biāo)記的裝配位置，為了平衡裝配位置，能夠通過適當(dāng)?shù)乜刂蒲b配頭的運動來應(yīng)用擴展的運動模式，其中借助雙線性的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，不僅能夠描繪出一維的變形和角度變形，而且還能夠描給出梯形變形。這意味著，也借助這四個標(biāo)記近似計算出定位系統(tǒng)（其承載著裝配頭）的非線性定位特性，并且能夠疊加映像區(qū)，其以已知的方式用來單獨地為多個可能的裝配位置位置準(zhǔn)確地控制裝配頭的運動。

（B）測量目的2：在這四個標(biāo)記的上面或附近，能夠在裝配機的校正運轉(zhuǎn)時由裝配頭安放特制的校正模塊或元件，其中優(yōu)選應(yīng)用的元件類型是與經(jīng)裝配的元件的類型相一致。通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行光學(xué)的位置測量，能夠非常精確地查明在這四個標(biāo)記范圍內(nèi)的裝配位置的可能的偏置。由此獲得的信息能夠與映像區(qū)疊加。這種映像區(qū)能夠以已知的方式用來借助上述定位系統(tǒng)定位裝配頭，使得能夠根據(jù)位置（即對于每個裝配位置單獨地）平衡定位系統(tǒng)的可能存在的延遲。

按本發(fā)明的另一實施例，這兩個標(biāo)記相互具有垂直于輸送方向的空間偏置。此外，這兩個另外的標(biāo)記相互具有垂直于輸送方向的空間偏置。此外，這兩個標(biāo)記相對于這兩個另外的標(biāo)記中的每一個都具有沿輸送方向的空間偏置。

在尤其簡單地實現(xiàn)此實施例時，這兩個標(biāo)記相互只具有垂直于輸送方向的空間偏置（并且沿著輸送方向沒有偏置）。這同樣適用于另外兩個標(biāo)記。此外在此還具有兩個標(biāo)記對，它們分別包括一個標(biāo)記和另一個標(biāo)記，其中這些標(biāo)記對的標(biāo)記只沿著輸送方向具有空間偏置（并且垂直于輸送方向沒有偏置）。直觀地表達(dá)是，在此實施例中所有標(biāo)記定位在單體的支承元件的長方形二維格柵上。

如同上面描述的一樣，只要裝配機具有設(shè)置在機架上的（平面）定位系統(tǒng)，并且借助此定位系統(tǒng)不僅能夠定位裝配頭，還能夠定位照相機；然后能夠通過光學(xué)測量各標(biāo)記對，識別出定位系統(tǒng)的不同部件的可能存在的或在裝配過程中產(chǎn)生的空間延遲。這種空間延遲尤其能夠通過定位系統(tǒng)的單個部件的溫度波動產(chǎn)生。

直觀地表達(dá)是，在定位系統(tǒng)的至少單個部件延遲時，該定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)會扭曲。通過光學(xué)地測量相應(yīng)看作是靜止的標(biāo)記的位置，能夠確定該延遲，并且在進(jìn)一步裝配載體時通過定位系統(tǒng)的適當(dāng)操縱來平衡該延遲。因此尤其在應(yīng)用用來確定該扭曲的雙線性模塊時，能夠?qū)崿F(xiàn)非常高且在時間上穩(wěn)定的裝配精度。

按本發(fā)明的另一實施例，在單體的支承元件上設(shè)置有至少一個附加標(biāo)記，其沿著輸送方向位于標(biāo)記和另一標(biāo)記之間。備選或附加地，還在單體的支承元件上設(shè)置有至少另一附加標(biāo)記，其沿著輸送方向位于一個標(biāo)記和另一標(biāo)記之間。其優(yōu)點是，能夠更精確地確定定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)的扭曲。所述改善效果越大，則附加標(biāo)記或另外的附加標(biāo)記的數(shù)量就越多。

按本發(fā)明的另一實施例，(a)至少一個標(biāo)記、（b）至少一個另外的標(biāo)記、（c）至少一個附加標(biāo)記和/或（d）至少一個另外的附加標(biāo)記的至少一個記號設(shè)置在輸送裝置的外部。

在此上下文中”設(shè)置在外部“尤其指，相關(guān)記號沿著輸送方向看設(shè)置在輸送裝置的左邊或右邊。如果如上面描述的一樣輸送裝置借助兩個相互隔開設(shè)置的輸送元件實現(xiàn)，則則”設(shè)置在外部“尤其指，相關(guān)記號在左邊輸送元件的左邊或者在右邊輸送裝置的右邊設(shè)置在單體的支承元件上。

描述的位于輸送裝置之間的空間布局的優(yōu)點是，當(dāng)載體的寬度小于兩個垂直于輸送方向相互隔開的記號之間的間距時，相關(guān)的記號在輸送載體時以及在裝配接納的載體時都不會被該載體遮蓋。這一點能夠以有利的方式裝配相應(yīng)長的載體，其中這種載體甚至如此之長，以致它只能通過有節(jié)奏的輸送在裝配機中或由裝配機裝配。在這樣有節(jié)奏地進(jìn)行輸送時，載體在沿著輸送方向相互隔開的不同位置上暫時處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此所有待加工的芯片中的一部分能夠以較高的精度安放在待裝配的載體上。在裝配過程中能夠光學(xué)地識別相關(guān)記號（從上方通過照相機），這使得能夠幾乎在線地監(jiān)控裝配精度。以這種方式確保了在給載體裝配芯片時的可靠性。

按本發(fā)明的另一實施例，裝配機具有參照元件，其固定在單體的支承元件上，其中至少一個記號設(shè)置在參照元件上。

該參照元件能夠是所謂的標(biāo)尺，其由具有極低熱膨脹的材料制成。該至少一個記號能夠以非常高的位置精度設(shè)置在參照元件上，或者能夠通過非常準(zhǔn)確的測量來獲知記號的位置。因此進(jìn)一步改善了定位系統(tǒng)的扭曲的測量精度。參照元件能夠例如是所謂的玻璃標(biāo)尺。

按本發(fā)明的另一實施例，裝配機還具有照相機，其這樣定位或可這樣定位，使得該至少一個記號以及裝配在載體上的芯片能夠共同在一個圖像中由照相機拍攝。

通過提供照相機（其至少暫時在適當(dāng)?shù)奈恢蒙峡晒┦褂茫?，以便探測不同的標(biāo)記或至少一個記號以及裝配在載體上的芯片，能夠在裝配機運轉(zhuǎn)期間持續(xù)地或至少以有規(guī)律的間隔檢測描述的裝配機的精度。如果這種檢測得出，在裝配芯片時出現(xiàn)了不期望的、使裝配精度變差的空間偏置，則能夠通過上述措施來平衡該空間偏置，即尤其通過適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜龆ㄎ幌到y(tǒng)的驅(qū)動器來平衡。

按實施例，該照相機能夠相對于裝配頭設(shè)置在空間固定的位置中。這一點尤其指，照相機間接或直接地設(shè)置在裝配頭上。因此，能夠以設(shè)備尤其簡單的方式使照相機構(gòu)成可在裝配機內(nèi)部運動的裝配機。

在裝配機內(nèi)部可移動的照相機不僅能夠識別上述標(biāo)記，而且還能識別待用芯片裝配的載體的結(jié)構(gòu)，因此至少大致地獲知了待裝配的載體在裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的位置。因此，必須這樣來測量載體的位置，因為待裝配的載體借助輸送裝置放入裝配機的裝配區(qū)域中并且傳遞至單體的支承元件。那么通過測量設(shè)置或構(gòu)成在載體上的光學(xué)結(jié)構(gòu)的位置，能夠以適當(dāng)?shù)姆绞絹砜刂戚斔脱b置，因此待裝配的載體能夠盡可以準(zhǔn)確地傳遞到裝配所需的或合適的位置中。

按本發(fā)明的另一實施例，裝配機還具有（a）用來提供另一晶片的另一供應(yīng)裝置，該晶片同樣具有許多芯片；以及（b）另一裝配頭，其用來從提供的另外的晶片上提取芯片并且將提取的芯片定位在載體的預(yù)定義的裝配位置上。其優(yōu)點是，該裝配機能夠在一運轉(zhuǎn)模式中驅(qū)動，在此運轉(zhuǎn)模式中兩個裝配頭分別交替地從各自所屬的供應(yīng)裝置中接納芯片，并且將其安放在待裝配的載體上。

直觀地表達(dá)是，在第一時間段內(nèi)，芯片由（第一）裝配頭從（第一）供應(yīng)裝置提取，并且已容納的芯片由（第二）另外的裝配頭安放在載體上。在隨后的第一時間段內(nèi)，芯片由（第二）另外的裝配頭從（第二）供應(yīng)裝置提取，并且事先由（第一）供應(yīng)裝置容納的芯片由（第一）裝配頭安放在載體上。通過這兩個裝配頭的這種交替運轉(zhuǎn)，能夠使裝配效率幾乎至少提高兩倍。

按本發(fā)明的另一角度，描述了一種方法，用來借助裝配機并且尤其借助上述類型的裝配機給載體裝配無殼體芯片。描述的方法具有：(a)借助供應(yīng)裝置提供晶片，所述晶片具有多個芯片；借助輸送裝置沿著輸送方向?qū)⒋b配的載體輸送到載體-容納裝置的單體的支承元件的上側(cè)上，因此載體至少幾乎位于預(yù)定的加工位置的附近，其中輸送裝置在單體的支承元件的上側(cè)上從空間上集成于單體的支承元件中；（c）將載體平放且固定在單體的支承元件的上側(cè)上；以及（d）借助裝配頭給載體裝配芯片，該裝配頭用來從提供的晶片上提取芯片并且將提取的芯片定位在該容納的載體的預(yù)定義的裝配位置上。按本發(fā)明，單體的支承元件和輸送裝置是載體-容納裝置的部件，其能夠借助抬升裝置相對于裝配機的機架沿著豎直的z-方向移動，因此待裝配的載體的上側(cè)位于預(yù)定義的裝配平面中。

所述方法也是以下面的知識為基礎(chǔ)：通過將輸送功能（通過所述的輸送裝置實現(xiàn)）集成在載體-容納裝置的單體的支承元件中，使載體-容納裝置和尤其其單體的支承元件能夠垂直于輸送方向具有空間尺寸（下面稱為寬度），其大于輸送裝置的寬度。因此可光學(xué)探測的標(biāo)記能夠從輸送裝置的側(cè)面（即相對于輸送方向從左邊和右邊）設(shè)置在單體的支承元件上，它們在待裝配的載體具有相應(yīng)寬度（=垂直于輸送方向的方向）時不會被載體遮住。在給載體裝配芯片（必要時與已裝配的芯片一起）時，因此這些標(biāo)記能夠被照相機探測到。也能夠以這種方式在常規(guī)運轉(zhuǎn)時監(jiān)控裝配機的裝配精度。

按本發(fā)明，預(yù)定的加工位置是載體在裝配機內(nèi)部的位置，在該位置中給載體裝配該芯片。

按本發(fā)明的另一實施例，載體具有板和粘貼薄膜，該粘貼薄膜設(shè)置在該板的平整的上側(cè)上。

描述的粘貼薄膜尤其能夠是雙側(cè)的粘貼薄膜，因此不僅能使粘貼薄膜粘附在承載板上，也能使安放的芯片粘附在粘貼薄膜上。尤其能夠借助層壓，將粘貼薄膜均勻地涂在承載板上。

粘貼薄膜優(yōu)選是所謂的熱-脫落層，其特征在于，粘貼薄膜的粘性在熱處理時減弱甚至完全消失。因此隨后的步驟中制造元件時，即在經(jīng)裝配的芯片與可硬化的鑄造材料共同地澆鑄之后，經(jīng)澆鑄的元件能夠以簡單的方式與粘貼薄膜分離。

按本發(fā)明的另一實施例，所述方法還具有(a)探測兩個光學(xué)結(jié)構(gòu)的位置，如果載體位于加工位置中，則這兩個光學(xué)結(jié)構(gòu)位于供應(yīng)的載體上；（b）在探測到的位置的基礎(chǔ)上，確定供應(yīng)的載體相對于機架的精確空間位置；以及(c）在載體的確定的精確的空間位置的基礎(chǔ)上，查明裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)中預(yù)定的裝配位置的坐標(biāo)。在此，載體上的預(yù)定的裝配位置還取決于該查明的坐標(biāo)。

在簡單的實施例中，這兩個光學(xué)結(jié)構(gòu)能夠簡單地是兩個洞口，它們設(shè)置或構(gòu)成在載體的邊緣、尤其是相對而置的位置上。將簡單的洞口用作光學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，這些洞口也能夠用來例如借助定心銷來機械地操縱載體。

應(yīng)指出，待裝配的載體當(dāng)然也能夠具有多于兩個可光學(xué)識別的結(jié)構(gòu)。因此能夠進(jìn)一步更精確地確定載體在裝配機的坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置。

載體的這兩個光學(xué)結(jié)構(gòu)的作用還在于，在載體例如氣動地固定在單體的支承元件上之后，將載體塑造成剛性的固體（即沒有延遲），因此能夠準(zhǔn)確地定義載體相對于兩個光學(xué)結(jié)構(gòu)的各種可能的裝配位置。

按本發(fā)明的另一實施例，所述方法還包括探測兩個至少兩個標(biāo)記的位置，這兩個標(biāo)記位于單體的支承元件上。在此，載體上的預(yù)定的裝配位置還取決于至少兩個標(biāo)記的位置。

這兩個標(biāo)記能夠用來非常準(zhǔn)確地測量經(jīng)裝配的芯片的相應(yīng)位置。因此能夠在裝配機運轉(zhuǎn)時以簡單的方式監(jiān)控裝配機的裝配精度，并且能夠通過適當(dāng)?shù)乜刂瞥休d著裝配頭的定位系統(tǒng)，在裝配位置上平衡可能出現(xiàn)的空間偏置。

優(yōu)選借助照相機和接在該照相機之后的數(shù)據(jù)處理單元來探測這兩個標(biāo)記，該數(shù)據(jù)處理單元執(zhí)行圖像處理和圖像評估。為了改善在此描述的方法的精度，還能夠考慮同樣位于單體的支承元件上的其它標(biāo)記。

按本發(fā)明的另一實施例，在裝配載體時以預(yù)先設(shè)定的時間間隔重復(fù)地探測這至少兩個標(biāo)記的位置，并且在探測到的位置的基礎(chǔ)上校正預(yù)定的裝配位置的坐標(biāo)。

直觀地表達(dá)是，在裝配機運轉(zhuǎn)時周期性地對這至少兩個標(biāo)記進(jìn)行測量。因此除了熱效應(yīng)的平衡以外，并且除了接近承載著裝配頭的定位系統(tǒng)的非線性表現(xiàn)以外，還能識別空間變化，并且必要時還能在裝配時平衡該空間變化，該空間變化是在較長的時間內(nèi)出現(xiàn)，但其原因還未知。

按本發(fā)明的另一實施例，所述方法還具有(a)測量裝配在載體上的模塊的位置；（b）在給載體裝配無殼體芯片期間，隨后重新測量模塊的位置；以及（c）確定模塊在所述測量和重新測量之間的相對位移。在此，載體上的預(yù)定的裝配位置還取決于模塊的位移。

直觀地表達(dá)是，考慮經(jīng)裝配的模塊的位置變化或位移（其隨著時間的推移而調(diào)節(jié)，即與時間有關(guān)），并且從中推斷出定位系統(tǒng)的與時間有關(guān)的扭曲，其尤其通過溫度變化對定位系統(tǒng)的部件的上述效果引起。對于上述標(biāo)記、其它標(biāo)記、附加標(biāo)記和/或其它附加標(biāo)記的應(yīng)用來說，備選地或組合地，還能夠在支撐位置（其位于裝配機的裝配區(qū)的內(nèi)部）的基礎(chǔ)上，查明定位系統(tǒng)的與時間有關(guān)的扭曲。所述扭曲的確定精度隨著用來確定扭曲的模塊的數(shù)量的增多而增大。

按本發(fā)明的另一實施例，該模塊是校正模塊并且具有可光學(xué)識別的結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用特制校正模塊的優(yōu)點是，該可光學(xué)識別的結(jié)構(gòu)能夠被簡單且可靠地識別出來。此外，可光學(xué)識別的結(jié)構(gòu)能夠以非常高的空間精度設(shè)置在校正模塊上。

校正模塊可例如是玻璃模塊，其能夠以非常高的精度制成。此外，玻璃模塊能夠由特殊的玻璃構(gòu)成，其具有非常低的熱膨脹，因此對定位系統(tǒng)的扭曲進(jìn)行的上述測量的精度能夠尤其高。

按本發(fā)明的另一實施例，所述模塊是經(jīng)裝配的無殼體芯片。為了實現(xiàn)光學(xué)測量，可能存在于芯片上的可光學(xué)識別的結(jié)構(gòu)在此也能夠用來非常準(zhǔn)確地確定模塊的位置。可光學(xué)識別的合適結(jié)構(gòu)例如能夠是無殼體芯片的邊緣。

應(yīng)指出，本發(fā)明的實施例已參照不同的發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行描述。尤其描述了本發(fā)明的具有裝置權(quán)利要求的幾個實施例，并且描述了本發(fā)明的具有方法權(quán)利要求的其它實施例。對于專業(yè)人員來說在閱讀該申請時能夠立即明白，如果沒有另外的詳細(xì)說明，則除了這些屬于這類發(fā)明內(nèi)容的特征組合以外，還可能實現(xiàn)這些特征的任意組合，這些任意的特征組合屬于其它類型的發(fā)明內(nèi)容。

本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征從目前優(yōu)選的實施例的以下示例性描述中得出。本文件的單個附圖只是未意性的并且比例是不正確的。

附圖說明

圖1示出了按本發(fā)明的實施例的裝配機，其具有兩個晶片-供應(yīng)裝置和兩個裝配頭。

圖2在擴大的視圖中示出了按圖1的裝配機的一部分。

圖3 示出了按本發(fā)明的另一實施例的裝配機，其中所有的標(biāo)記都設(shè)置在總共兩個構(gòu)成為玻璃標(biāo)尺的參照元件上。

圖4示出了圖3的裝配機，其中為了實現(xiàn)校正功能將映像板擺放在單體的支承元件上。

圖5a和5b展示出了裝配機，其具有修正的支承元件532，在此支承元件中設(shè)置有氣動的多體接口533。

參考標(biāo)記清單

100裝配機

112機架

114第一部件/靜止的承載軌道

116第二部件/可移動的橫向豎立的承載臂

118第三部件/可移動的承載板

120裝配頭

121另外的裝配頭

130載體-容納裝置

132單體的支承元件

140晶片-供應(yīng)裝置

141另外的晶片-供應(yīng)裝置

160輸送裝置

161第一輸送元件/第一輸送皮帶

162第二輸送元件/第二輸送皮帶

180晶片

190載體

222芯片-保持元件/吸管

233氣動接口/環(huán)繞的凹槽

234標(biāo)記

235其它標(biāo)記

236附加標(biāo)記

237其它附加標(biāo)記

238調(diào)溫裝置

245晶片-存儲器

250照相機

282芯片（經(jīng)裝配的）

292承載板

294粘貼薄膜

296光學(xué)上可識別的結(jié)構(gòu)/洞口

T輸送方向

300裝配機

332單體的支承元件

334標(biāo)記

335其它標(biāo)記

336附加標(biāo)記

337其它附加標(biāo)記

361a輸送皮帶

361b輸送皮帶

366輸入側(cè)的輸送側(cè)部

367輸出側(cè)的輸送側(cè)部

370參照元件/玻璃標(biāo)尺

372校正模塊

475映像板

476記號

500裝配機

513第一狀態(tài)下的抬升裝置

532單體的支承元件

533氣動的多體接口/環(huán)繞的凹槽

595測量和裝配面。

具體實施方式

應(yīng)指出，在下面的詳細(xì)描述中不同實施例的特征或部件（它們與其它實施例的相應(yīng)特征或部件相同或者至少功能相同）設(shè)置有相同的參考標(biāo)記或者不同的參考標(biāo)記，所述不同的參考標(biāo)記只是在其第一個字母上與相同的或至少功能上相同的特征或部件的參考標(biāo)記不同。為了避免不必要的重復(fù)，已經(jīng)借助前面描述的實施例闡述的特征或部件在后面不再詳細(xì)闡述。

此外應(yīng)指出，以下描述的實施例只是從本發(fā)明的可能的實施例中選出來的。尤其可能的是，單個實施例的特征以適當(dāng)?shù)姆绞奖舜私M合，因此對于專業(yè)人員來說借助此處詳細(xì)描述的實施方案就能把許多不同的實施例看作是明顯公開的。

此外應(yīng)指出，應(yīng)用了有關(guān)空間的概念例如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等，以便描述一個元件與另一元件或其它元件的關(guān)系，如同在這些附圖中展示的一樣。因此，這些有關(guān)空間的概念能夠適用于與附圖中所示的方位不同的方位。但應(yīng)理解，為了簡化描述，所有這些有關(guān)空間的概念都涉及在圖面中描述的方位，但絕不是對它進(jìn)行限制，因為這些描述的裝置、部件等在使用時都能占據(jù)與在圖面中描述的方位不同的方位。

在參照附圖描述本發(fā)明的示范性實施例之前，還結(jié)合本發(fā)明的示范性實施性描述了幾個想法。

圖1示出了按本發(fā)明的第一實施例的裝配機100。該裝配機100具有機架112，兩個用來分別移動裝配頭120和121的平面-定位系統(tǒng)設(shè)置在該機架上，因此它們能夠在與圖面平行的平面中移動。這兩個平面-定位系統(tǒng)作為第一共同使用的部件具有相對于機架靜止的承載軌道114。在承載軌道114上設(shè)置有兩個橫向豎立的承載臂116作為第二（非共同的）部件，其能夠沿著y-方向移動。一個承載臂116在此配屬于一個定位系統(tǒng)，一個承載臂1163配屬于另一定位系統(tǒng)。這兩個定位系統(tǒng)還分別具有可移動的承載板118，其設(shè)置在各自的承載臂116上并且能夠沿著x-方向移動。兩個裝配頭120或121借助固定的螺紋連接設(shè)置在這兩個承載板118上。

裝配機100還具有兩個晶片-供應(yīng)裝置，即晶片-供應(yīng)裝置140和另一晶片-供應(yīng)裝置141。在其它未示出的實施例中，也能夠應(yīng)用其它類型的供應(yīng)裝置（例如皮帶或庫存-供應(yīng)裝置），來代替至少一個晶片-供應(yīng)裝置。借助這兩個晶片-供應(yīng)裝置140、141中的每一個，能夠?qū)⒕?80從圖1未示出的晶片-存儲器中帶到備貨區(qū)中，在應(yīng)用各裝配頭120、121的情況下能夠從該備貨區(qū)上提取單個芯片。裝配頭120、121優(yōu)選是所謂的多體-裝配頭，它們分別具有多個在圖1中作為小圓示出的吸管。芯片可分別由吸管暫時接納。根據(jù)此處所示的實施例，吸管能夠單獨地沿著z-方向移動，其垂直于圖面，因此既垂直于y-方向也垂直于x-方向。備選地，也可應(yīng)用其它頭結(jié)構(gòu)，例如收集&放置旋轉(zhuǎn)頭。

隨后通過適當(dāng)?shù)乜刂葡嚓P(guān)平面-定位系統(tǒng)，將由各裝配頭120、121接納的芯片輸送至裝配區(qū)域中，在此裝配區(qū)域中在定義的裝配位置中將這些芯片安放在待裝配的載體190上。

設(shè)置有兩個裝配頭120、121和兩個供應(yīng)裝置140、141的裝配機100能夠以有利的方式在運轉(zhuǎn)模式中驅(qū)動，在此運轉(zhuǎn)模式中兩個裝配頭120、121分別交替地從各自所屬的供應(yīng)裝置140、141中接納芯片，并且將其安放在待裝配的載體190上。因此能夠明顯提高裝配效率。在此上下文中，“裝配效率”這一概念是在預(yù)先設(shè)定的時間單位內(nèi)（例如1小時）可由這兩個裝配頭120、121提取并且安放在載體190上的芯片數(shù)量。

該裝配機100還具有載體-容納裝置130，其按此處所示的實施例具有單體的支承元件132以及集成在該單體的支承元件132中的輸送裝置160。輸送裝置160包含（a) 第一輸送元件161，其借助第一輸送皮帶實現(xiàn)，以及（b) 第二輸送元件162，其借助第二輸送皮帶實現(xiàn)。

根據(jù)此處所示的實施例，輸送裝置160能夠呈現(xiàn)出兩個運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，輸送皮帶161、162完全降到單體的支承元件中，因此整個輸送裝置160都位于通過單體的支承元件132的上側(cè)確定的支承平面的下方。在第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，輸送皮帶161、162中的至少一部分位于此支承平面之上。

在第一運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如下面闡述的一樣，待裝配的載體190平整地固定在支承元件132的表面上，隨后裝配芯片。在第二運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，載體190至少細(xì)微地與支承元件132的表面間隔開來，并且能夠沿著x-方向相對于載體-容納裝置130移動或輸送。通過這種輸送，在裝配載體之前將載體帶到裝配區(qū)域（在單體的支承元件132上）中，并且在至少局部裝配之后將載體從此裝配區(qū)域中送走。因此，x-方向是輸送裝置160的輸送方向。

還如同下面闡述的一樣，待裝配的載體190在裝配過程中保持或固定在裝配機100的坐標(biāo)系統(tǒng)的固定的空間位置中。在此中需注意，與給電路板裝配有殼體電子元件的情況相比，給載體190裝配無殼體芯片的時間明顯持續(xù)更長，因為與待裝配在電路板上的有殼體的電子元件數(shù)量相比，給載體190裝配了明顯更多的芯片。出于此原因，對待裝配的載體190在單體的支承元件132上的定位和固定精度提高了非常高的要求。在此必須確保，整個載體190的位置以及載體190的單個局部區(qū)域的位置在整個裝配持續(xù)時間內(nèi)（例如2小時）都不會變化。這同樣適用于相關(guān)平面-定位系統(tǒng)的移動路徑。由于不可避免的熱量輸入（其例如是由各平面-定位系統(tǒng)114、116、118的馬達(dá)引起的），所以必須確保尤其單體的支承元件的非常高的溫度穩(wěn)定性。

下面借助圖2詳細(xì)地闡述了單體的支承元件132的構(gòu)造以及裝配機100的功能。此處所示的裝配機100的輸送裝置160這樣構(gòu)成，即其兩個輸送元件161、162相互具有小于載體190的寬度的間距。這兩個輸送元件161、162因此不會作用在載體190的邊緣上。為了沿著輸送方向T輸送載體190，該載體平放在兩個構(gòu)成為輸送皮帶的輸送元件161、162上。

如圖2所示，晶片-供應(yīng)裝置140配備有晶片-存儲器245，在此晶片-存儲器中以未示出的方式以相互堆放的方式設(shè)置有多個晶片，這些晶片分別具有大量的無殼體芯片。借助晶片-供應(yīng)裝置140能夠分別將晶片180從晶片-存儲器245中取出，并且在相應(yīng)芯片裝配之后，將至少一部分清空了芯片的晶片180再次帶回到晶片-存儲器245中。

根據(jù)此處所示的實施例，裝配機100具有調(diào)溫裝置238，其設(shè)置得用來將載體-容納裝置130的至少上方區(qū)域并因此將單體的支承元件132保持在至少幾乎恒定的溫度上。以這種方式能夠避免不期望的熱應(yīng)力，并且確保整個載體190的高的位置精確度。

為了固定載體190，載體-容納裝置130在其表面上具有氣動接口233，其按此處所示的實施例構(gòu)成為環(huán)繞在單體的支承元件132的中心的凹槽。在該凹槽233中能夠借助未示出的真空-生成單元產(chǎn)生低壓，因此將載體190的平整下側(cè)吸在單體的支承元件132上。

為了借助輸送裝置260使載體190大致地在單體的支承元件132上定位或定中心，在載體190的外部區(qū)域中設(shè)置有兩個相對而置的光學(xué)結(jié)構(gòu)296。根據(jù)此處所示的實施例，這兩個光學(xué)結(jié)構(gòu)都借助簡單的孔口296構(gòu)成。

應(yīng)指出，所用的載體是常規(guī)的載體190，其以已知的方式具有優(yōu)選金屬的承載板292以及設(shè)置在承載板292上的雙側(cè)粘貼薄膜294。這些芯片定位在粘貼薄膜294上，這些芯片在圖2中用參考標(biāo)記282表示。以已知的方式，通過裝配頭120的適當(dāng)定位，并且通過將構(gòu)成為吸管的芯片-保持裝置222沿著z-方向（其垂直于圖面）降低，來實現(xiàn)芯片的裝配。

載體190在單體的支承元件132上的上述定中心的基礎(chǔ)是，對所述結(jié)構(gòu)296的位置進(jìn)行光學(xué)測量。根據(jù)此處所示的實施例，為此應(yīng)用了照相機250，其以有利的方式設(shè)置在可移動的裝配頭120上并因此通過適當(dāng)?shù)乜刂茍D2未示出的平面-定位系統(tǒng)以適當(dāng)?shù)姆绞蕉ㄎ辉诖郎y量的結(jié)構(gòu)296的上方。在測量時精確地了解到照相機250在裝配機100或平面-定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的位置，通過適當(dāng)?shù)卦u估由照相機250拍攝到的圖像，能夠確定載體190在裝配機100的坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)。

備選地亦或組合地，也能夠應(yīng)用不同的標(biāo)記234、235、236、237，以便在光學(xué)上確定載體190相對于這些標(biāo)記234、235、236、237的相對位置。為此只需借助照相機250，就能探測光學(xué)上可識別的結(jié)構(gòu)296，并且能夠探測這些標(biāo)記234、235、236、237中的至少兩個。

如圖2所示，上面提到的每個標(biāo)記即兩個標(biāo)記234、兩個另外的標(biāo)記235、兩個附加標(biāo)記236以及兩個另外的附加標(biāo)記237位于輸送裝置160的左邊或右邊。確切地說，所有這些標(biāo)記234、235、236、237都位于單體的支承元件132的左邊或右邊邊緣附近，使得它們被載體190（在輸送載體190時）遮蓋。

通過測量這些標(biāo)記234、235、236、237中的至少幾個的位置，能夠在裝配機100的正常運轉(zhuǎn)時獲知平面-定位系統(tǒng)的可能存在的扭曲，并且在裝配芯片282時以補償?shù)姆绞郊右钥紤]。如同已在上面詳細(xì)闡述的一樣，這種扭曲尤其是由平面-定位系統(tǒng)的至少一個部件的與熱有關(guān)的延遲而引起的。

應(yīng)指出，所用的標(biāo)記的數(shù)量絕對不局限于圖2所示的總共八個標(biāo)記234、235、236、237。通常適用的是，這些標(biāo)記的數(shù)量越多，則各光學(xué)測量越準(zhǔn)確。

這些標(biāo)記234、235、236、237中的至少一個也能夠與已裝配的芯片282一起進(jìn)行測量。在對裝櫝內(nèi)容進(jìn)行已知的自動光學(xué)檢測（AOI）時，能夠以這種方式測量相關(guān)芯片282的準(zhǔn)確的實際位置。那么在以后裝配其它芯片，能夠考慮與額定位置的可能存在的偏差，并且能夠通過控制平面-定位系統(tǒng)來平衡。

應(yīng)指出，這些標(biāo)記234、235、236、237具有高度精確的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，借助非常高的精度已知其在單體的支承元件132上的位置。單體的支承元件132為此優(yōu)選與其標(biāo)記234、235、236、237一起安裝于裝配機100中之前借助高精度的光學(xué)測量器進(jìn)行測量。從而準(zhǔn)確地知道標(biāo)記234、235、236、237的坐標(biāo)的位置數(shù)據(jù)，因此它們能夠用來非常準(zhǔn)確地測量經(jīng)裝配的芯片282的位置。

通過有規(guī)律地測量精確的裝配位置，能夠識別出現(xiàn)的且可能了隨時間變化的相對于裝配位置的偏移量，并且通過適當(dāng)?shù)乜刂葡鄳?yīng)的平面-定位系統(tǒng)來平衡。

應(yīng)指出，裝配有芯片282的載體190也能夠隨后在裝配機110之外借助非常精確的光學(xué)測量器（未示出）進(jìn)行測量。從由此獲得的實際的裝配位置中，能夠以適當(dāng)?shù)姆绞綄ζ矫?定位系統(tǒng)進(jìn)行控制，以便隨后裝配其它載體190，因此待加工的芯片隨后能夠以非常高的精度定位在載體190上。在裝配機100的質(zhì)量檢測的框架內(nèi)，也尤其能夠在供應(yīng)給客戶之前執(zhí)行這一點。

還應(yīng)指出，載體-容納裝置并因此單體的支承元件132也能夠以多個不同的形式或尺寸暫時提供。因此能夠以簡單的方式使裝配機100與具有不同載體形式的運轉(zhuǎn)情況相適應(yīng)。

圖3 示出了按本發(fā)明的另一實施例的裝配機300。在此裝配機300中，標(biāo)記不是直接設(shè)置在單體的支承元件332上。而是兩個構(gòu)成為玻璃標(biāo)尺的參照元件370，相應(yīng)的標(biāo)記234、235、236、237以很高的空間精度設(shè)置在該參照元件上。

如圖3所示，在單體的支承元件332中設(shè)置有兩個縱長的輸送凹槽361a、361b，兩個輸送皮帶161、162埋入這些輸送凹槽中。如同上面已闡述的一樣，在輸送載體190時至少這兩個輸送皮帶161、162的部段（載體190平放在其上面）垂直于圖面具有高度位置，其在單體的支承元件332的表面上方。為了氣動地固定載體190， 將這兩個輸送皮帶161、162降低并且從載體朝下壓，因此它們完全位于這兩個輸送凹槽361a、362b的下方。能夠以各種不同的方式和方法實現(xiàn)這兩個輸送皮帶362的主動下降和/或被動下壓，這些方式和方法對于機器制造領(lǐng)域的專業(yè)人員、設(shè)計者都是已知的，因此在此不再詳細(xì)闡述。

在圖3中還示出了輸送側(cè)部，其按此處所示的實施例包括兩個輸入側(cè)的輸送側(cè)部366和兩個輸出側(cè)的輸送側(cè)部367。將待裝配的載體190從輸入側(cè)的輸送側(cè)部366遞送至傳輸系統(tǒng)160。至少部分裝配的載體190由傳輸系統(tǒng)160遞送至輸出側(cè)的輸送側(cè)部367。這意味著，傳輸系統(tǒng)160是未進(jìn)一步示出的上一級傳輸系統(tǒng)的一部分，其將裝配機300與用來制造電子元件以及eWLP或SIP模塊的其它加機器連接起來。

如同已闡述的一樣，借助裝配機300能夠識別出承載著裝配頭的平面-定位系統(tǒng)的延遲的變化，所述延遲例如與熱有關(guān)。在給載體190裝配無殼體芯片282期間，此裝配例如可能持續(xù)1至2小時，平面-定位系統(tǒng)的延遲或扭曲可能會出現(xiàn)這種變化。根據(jù)此處所示的實施例，借助裝配由所謂的校正模塊372來監(jiān)控這種延遲或這種扭曲，借助照相機222周期性地對該校正模塊在平面-定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置進(jìn)行測量。因此能夠識別出校正模塊372的可能出現(xiàn)的位置變化（在平面-定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)中），并且從中確定（平面-定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)）的改變的扭曲，并且在裝配其它芯片282時以平衡的方式加以考慮。

校正模塊372能夠尤其由熱膨脹非常小的玻璃材料構(gòu)成，并因此稱為玻璃模塊。在校正模塊372上還可在位置和形狀方面非常精確設(shè)置或構(gòu)成光學(xué)上可清楚識別的精細(xì)結(jié)構(gòu)，它們用來進(jìn)行所述的光學(xué)測量，并且由于其精度能夠非常準(zhǔn)確地確定平面-定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)的扭曲。

圖4示出了圖3的裝配機，其中為了實現(xiàn)平面-定位系統(tǒng)的校正功能將所謂的映像板475擺放在單體的支承元件323上。應(yīng)指出，只要映像板475不是基本上透光的映像板，則通過該映像板不能看到映像板475下方的結(jié)構(gòu)。為了能夠更好地識別出圖3和4的配屬關(guān)系，在圖4中示出了至少幾個原本被蓋住的結(jié)構(gòu)。

映像板475以已知的方式具有多個標(biāo)志476，它們以空間精確的格柵設(shè)置在預(yù)定的位置上。按此處所示的實施例，照相機250既能識別標(biāo)記234、235、236、237，也能識別記號476。在一些標(biāo)記234、235、236、237以及一些記號476的經(jīng)探測的位置的基礎(chǔ)上，能夠尤其準(zhǔn)確地確定平面-定位系統(tǒng)的空間延遲。

圖5a和5b展示出了裝配機500，其具有單體的支承元件532，在此支承元件中設(shè)置有氣動的多體接口533。按此處所示的實施例，該多體接口總共具有三個環(huán)繞的凹槽533，它們相對于單體的支承元件532的中點同心地設(shè)置或延伸。

這兩個附圖的上方視圖分別示出了裝配機的（一個部段）的俯視圖。下方視圖分別示出了裝配機的一部分的橫截視圖。

圖5a示出了，裝配機所處的狀態(tài)是能夠?qū)Γㄎ词境龅模┹d體進(jìn)行裝配。圖5b示出了，裝配機500與映像板475一起所處的狀態(tài)是能夠進(jìn)行裝配機500的校正。為了盡可能好地對裝配機500進(jìn)行校正，以實現(xiàn)非常準(zhǔn)確的裝配， 設(shè)置有抬升裝置513，借助它能夠使載體-容納裝置130并因此也使單體的支承元件532相對于裝配機的未示出的機架沿著豎直的z-方向移動，使得在第二狀態(tài)下（校正）映像板475的上側(cè)（見圖5b）正好位于測量和裝配平面95中，并且使得在第一狀態(tài)下（裝配）標(biāo)記234、235、236、237的上側(cè)（見圖5a）正好位于測量和裝配平面95中。