[发明专利]用于直接转移多个半导体器件的方法和装置

说明书

一种用于将半导体器件管芯从晶圆带直接转移到基板的装置。第一框架保持晶圆带，第二框架固定基板。第二框架保持基板，使得转移表面被设置成面向晶圆带的第一侧上的半导体器件管芯。两根或更多根针被设置成与晶片带的第一侧相对的第二侧相邻。两根或更多根针的长度在朝向晶圆带的方向上延伸。针致动器将两根或更多根针致动到管芯转移位置，在该管芯转移位置处，两根或更多根针中的至少一根针按压在晶圆带的第二侧上，以将一个或多个半导体器件管芯中的半导体器件管芯按压至与基板的转移表面接触。

相关专利申请的交叉引用

本申请是于2018年5月12日递交的申请号为15/978,094、名称为″Method andApparatus for Multiple Direct Transfers of Semiconductor Devices(用于直接转移多个半导体器件的方法和装置)″的美国专利申请的接续案，并且要求其优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。下列专利申请的全部内容亦通过引用结合在本申请中：于2014年11月12日递交的申请号为14/939,896、名称为″Apparatus for Transfer ofSemiconductor Devices(用于转移半导体器件的装置)″、现已被授予美国专利号9.633,883的美国专利申请；于2016年11月3日递交的申请号为15/343,055、名称为″CompliantNeedle for Direct Transfer of Semiconductor Devices(用于直接转移半导体器件的顺应针)″的美国专利申请；于2016年11月23日递交的申请号为15/360,471、名称为″Top-Side Laser for Direct Transfer of Semiconductor Devices(用于直接转移半导体器件的顶侧激光器)″的美国专利申请；于2016年11月23日递交的申请号为15/360,645、名称为″Pattern Array Direct Transfer Apparatus and Method Therefor(图形阵列直接转移装置及其方法)″的美国专利申请；以及于2017年1月18日递交的申请号为15/409,409、名称为″Flexible Support Substrate for Transfer of Semiconductor Devices(用于转移半导体器件的柔性支撑基板)″的美国专利申请。

背景技术

半导体器件是利用半导体材料(例如，硅、锗、砷化镓等)的电气部件。半导体器件通常被制造成单个分立器件或集成电路(IC)。单个分立器件的示例包括电可致动元件，例如，发光二极管(LED)、二极管、晶体管、电阻器、电容器、熔断器等。

半导体器件的制造通常涉及包含众多步骤的复杂制造流程。制造的成品是″封装的″半导体器件。此处修饰语″封装的″是指成品中内置的封闭和保护特征以及使包装中的器件能够结合到最终电路中的接口。

半导体器件的常规制造流程始于处理半导体晶圆。晶圆被切割成许多″未封装的″半导体器件。此处修饰语″未封装的″是指没有保护特征的未封闭半导体器件。在本申请中，未封装的半导体器件可以称之为半导体器件管芯，或简称为″管芯″。可以将单个半导体晶圆切割成各种大小的管芯，以便从半导体晶圆形成多达100,000多个、甚至1,000,000多个管芯(取决于半导体的初始大小)，并且每个管芯都具有一定质量。然后经由下面简要论述的常规制造流程来″封装″未封装的管芯。晶圆处理与封装之间的操作可以被称为″管芯制备″。

在一些情况下，管芯制备可以包括经由″拾取和放置过程″对管芯进行分选，由此切割的管芯被单独拾取并被分选到各个料箱中。分选可以基于管芯的正向电压容量、管芯的平均功率和/或管芯的波长。

通常，封装涉及将管芯安装到塑料或陶瓷包装(例如，模具或封壳)中。封装还包括将管芯触点连接到引脚/导线，以与最终电路对接/互连。通常通过密封管芯以保护其免受环境(例如，灰尘)的影响来完成半导体器件的封装。