(57)【要約】装置は、ウェハテープを保持する第１のフレーム、及び製品基板をクランプする第２のフレームを含む。移転要素が、ウェハテープに隣接して配置される。移転要素の先端部は、ウェハテープ上のダイの群にわたるようにサイズ決めされた実装面積を有する。アクチュエータが、移転要素をダイ移転位置に移動させるように移転要素に連結され、このダイ移転位置において、移転要素は、ウェハテープを押付けて、ダイの群を製品基板上の回路トレースに接触するように押付ける。少なくとも１つのエネルギー源が、移転位置に対応する製品基板の一部分に方向付けられ、この移転位置において、エネルギーを回路トレースに印加して回路トレースにダイの群を取り付けるようにダイの群が回路トレースに接触する。
2020503666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体デバイスダイ（「ダイ」）を、第１の側及び第２の側を有するウェハテープから、回路トレースを有する製品基板に同時に移転するための装置であって、前記複数のダイは前記ウェハテープの前記第１の側に配置され、前記装置は、
前記ウェハテープを保持するように構成された第１のフレームと、
前記回路トレースが前記ウェハテープ上の前記複数のダイに向いて配置されるように、前記製品基板をクランプするようにして構成された第２のフレームと、
前記ウェハテープの前記第２の側に隣接して配置された移転要素であって、前記移転要素の先端部が、前記複数のダイからなるダイの群にわたるようにサイズ決めされた実装面積を有する、前記移転要素と、
前記移転要素をダイ移転位置に移動させるように前記移転要素に連結されたアクチュエータであって、前記ダイ移転位置において、前記移転要素が、前記ウェハテープの前記第２の側を押付けて、ダイの前記群を、前記製品基板上の前記回路トレースに接触するように前記ウェハテープ上に押し付ける、前記アクチュエータと、
前記移転位置に対応する前記製品基板の一部分に方向付けられた少なくとも１つのエネルギー源であって、前記移転位置において、前記回路トレースにエネルギーを印加してダイの前記群を前記回路トレースに取り付けるように、ダイの前記群が前記回路トレースに接触する、前記少なくとも１つのエネルギー源と
を備えたことを特徴とする前記装置。
【請求項２】
前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、移転されるダイの前記群の形状構成に対応する所定の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、ロゴ、印、名称、符号、または他の記号の形状に対応する所定の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記移転要素の前記先端部は、包括的な幾何学的形状として形状付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記移転要素の前記先端部は、線状配列の少なくとも２つのダイの同時的な直接移転を容易にする細長いバーとして形状付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記細長いバーは直線状であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記細長いバーは、１つまたは複数の湾曲した部分を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記細長いバーの厚さは移転される前記ダイのサイズに関して異なり、前記厚さは移転されるダイの前記群のほぼ最小幅寸法以下であり、
前記最小幅寸法はダイの前記群のダイの上方視点から決定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記移転要素の前記先端部は、非線状配列の３つ以上のダイの同時的な移転を容易にする形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
半導体デバイスダイ（「ダイ」）を、ウェハテープから回路に直接移転するための移転要素であって、
本体と、
前記本体の端部表面における先端部とを備え、前記先端部は、複数のダイにわたるようにサイズ決めされた実装面積を有する、ことを特徴とする移転要素。
【請求項１１】
前記本体は細長いピンであることを特徴とする請求項１０に記載の移転要素。
【請求項１２】
前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、移転される前記複数のダイの形状構成に対応する所定の形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の移転要素。
【請求項１３】
前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、ロゴ、印、名称、符号、または他の記号の形状に対応する所定の形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の移転要素。
【請求項１４】
複数の電気的に作動可能な要素をウェハテープから製品基板上の移転固定場所に直接移転する移転機構であって、前記複数の電気的に作動可能な要素からなる電気的に作動可能な要素の群を同時に移転するように構成された先端部を備えた移転要素を含む、前記移転機構と、
前記移転機構の作動と同時に、前記電気的に作動可能な要素を前記製品基板に取り付けるように前記移転固定場所に隣接して配置された固定機構と
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項１５】
前記移転機構は、前記移転固定場所に向かって及び前記移転固定場所から離れるように前記移転要素を移動させるアクチュエータをさらに含み、
前記移転要素の作動が前記複数の電気的に作動可能な要素を前記移転固定場所に強制的に押し付けるように、前記移転機構及び前記固定機構が隣接して配置されたことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記移転要素の前記先端部は、線状配列の少なくとも２つのダイの同時的な直接移転を容易にする細長いバーとして形状付けられていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記移転要素の前記先端部は、非線状配列の３つ以上のダイの同時的な移転を容易にする形状を有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
連続的な一連の移転が回路上の所望のパターンを完成するように、前記固定機構を制御するコントローラをさらに備え、前記パターンは、ロゴ、印、名称、記号、または他の符号のうちの１つであることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記先端部は再構成可能であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記先端部は複数の微細針ヘッドを含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許出願の相互参照
本出願は、全体が参照により本明細書によって組み込まれている「ＰＡＴＴＥＲＮ  ＡＲＲＡＹ  ＤＩＲＥＣＴ  ＴＲＡＮＳＦＥＲ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する２０１６年１１月２３日出願の米国特許出願第１５／３６０，６４５号の継続出願であり、その優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、シリコン、ゲルマニウム、及びガリウムヒ素などの半導体材料を利用する電気的構成要素である。半導体デバイスは、通常、単一の個別デバイスとして、または集積化回路（ＩＣ）として製造される。単一の個別デバイスの例として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ダイオード、トランジスタ、抵抗器、コンデンサ、及びヒューズなど、電気的に作動可能な要素が挙げられる。
【０００３】
半導体デバイスの製造には、通常、無数のステップを含む複雑な製造工程が必要になる。製造の最終製品は、「パッケージングされた」半導体デバイスである。「パッケージングされた」という修飾語は、エンクロージャ及び保護の形体が最終的な製品に内蔵されていること、ならびにパッケージ内のデバイスの最終回路への組込みを可能にするインターフェースを示す。
【０００４】
半導体デバイスの従来の製造工程は、半導体ウェハをハンドリングすることから始まる。ウェハは、数々の「パッケージングされていない」半導体デバイスにダイシングされる。「パッケージングされていない」という修飾語は、保護形体を含まない未封入の半導体デバイスを示す。本明細書においては、パッケージングされていない半導体デバイスは、半導体デバイスダイ、または簡単にするために単に「ダイ」と呼ぶ場合がある。単一の半導体ウェハは、この半導体ウェハから（半導体の開始サイズに応じて）１００，０００個またはさらには１，０００，０００個をも上回るダイを形成するように、ダイシングして様々なサイズのダイを作製することができ、各ダイは、一定の品質を有する。次いで、パッケージングされていないダイは、簡潔に後述する従来の製造工程によって「パッケージング」される。ウェハハンドリングとパッケージングとの間の処置は、「ダイ準備」と称すことがある。
【０００５】
いくつかの例では、ダイ準備は、「ピックアンドプレース工程」によるダイの選別を含むことができ、それによって、ダイシングされたダイは、個々に取り上げられ、ビンへと選別される。選別は、ダイの順方向電圧容量、ダイの平均電力、及び／またはダイの波長に基づくことがある。
【０００６】
通常、パッケージングは、プラスチックまたはセラミックのパッケージ（たとえば、モールドもしくはエンクロージャ）の中にダイを実装することを含む。パッケージングにはまた、ダイ接点をピン／ワイヤに接続して、最終回路とインターフェースする／相互接続することが含まれる。半導体デバイスのパッケージングは、通常、ダイを封止して環境（たとえば、塵、温度、及び／または湿気）から保護することによって完了する。
【０００７】
次いで、製品製造メーカは、パッケージングされた半導体デバイスを製品回路機構の中に据え付ける。パッケージングにより、デバイスは、製造される製品の回路組立体に「プラグイン」される準備ができている。加えて、デバイスのパッケージングは、デバイスを劣化または破壊する恐れがある要素からデバイスを保護する一方、パッケージングされたデバイスは、パッケージの内側に見られたダイよりも本質的に大きい（たとえば、いくつかの場合には、厚さが約１０倍及び面積が約１０倍、結果的に、体積が１００倍になる）。したがって、結果的に生じる回路組立体を、半導体デバイスのパッケージングよりも薄くすることはできない。
【発明の概要】
【０００８】
「発明を実施するための形態」は、添付の図を参照して説明される。図においては、参照数字の最左桁（複数可）は、参照数字が最初に登場する図を特定する。異なる図において同じ参照数字の使用は、類似のまたは同一の項目を示す。さらには、図面は、個々の図内で個々の構成要素の相対的なサイズのおおよその描写を提供しているものと見なすことができる。しかしながら、図面は、縮尺通りではなく、個々の図内でも、異なる図間でも、個々の構成要素の相対的なサイズは、示されているものとは異なる場合がある。具体的には、図のうちのいくつかは、構成要素を特定のサイズまたは形状として示すが、他の図では、わかりやすくするために、同じまたは類似の構成要素をより大きいもしくはより小さい縮尺で、または異なる形状で描写することもある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】移転装置の一実施形態の等角図を示す。
【図２Ａ】移転前位置にある移転装置の一実施形態の概略図を表す。
【図２Ｂ】移転位置にある移転装置の一実施形態の概略図を表す。
【図３】移転機構の針の端部の形状プロファイルの一実施形態を示す。
【図４】針作動ストロークプロファイルの一実施形態を示す。
【図５】回路トレースをその上に有する製品基板の一実施形態の平面図を示す。
【図６】ダイ移転システムの要素の一実施形態の概略図を示す。
【図７】ダイ移転システムの機械ハードウェアとコントローラとの間の回路機構経路の一実施形態の概略図を示す。
【図８】本出願の一実施形態によるダイ移転工程の一方法を示す。
【図９】本出願の一実施形態によるダイ移転動作の一方法を示す。
【図１０】コンベヤシステムを実装する直接移転装置及び工程の一実施形態を示す。
【図１１】図１１Ａは、移転前位置にある移転装置の別の実施形態の概略図を示す。図１１Ｂは、図１１Ａの実施形態の製品基板搬送機構移転前動作の概略上面図を示す。
【図１２】移転前位置にある移転装置の別の実施形態の概略図を示す。
【図１３】移転前位置にある移転装置の別の実施形態の概略図を示す。
【図１４】本出願の一実施形態による直接移転装置の一実施形態を示す。
【図１５】本出願の一実施形態による直接移転装置の移転要素の一実施形態を示す。
【図１６】本出願の一実施形態による直接移転装置の移転要素の一実施形態を示す。
【図１７】図１７Ａは、本出願の一実施形態による直接移転装置の移転要素の一実施形態を示す。図１７Ｂは、本出願の一実施形態による直接移転装置の移転要素の一実施形態を示す。
【図１８】本出願の一実施形態による直接移転装置の移転要素の一実施形態を示す。
【図１９】本出願の一実施形態による直接移転方法の一実施形態を示す。
【図２０】本出願の一実施形態によるウェハテープの一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示は、回路に半導体デバイスダイを直接移転し、取り付ける機械、及びこれを達成するための方法、ならびにダイを取り付けた回路を（生産製品として）対象とする。いくつかの例では、この機械は、「ウェハテープ」などの基板から、回路基板などの製品基板に、パッケージングされていないダイを直接移転するように機能する。パッケージングされていないダイの直接移転により、製品基板を製造する時間量及び／または費用のみならず、従来の手段によって製作される同様の製品と比較して最終製品の厚さを著しく抑えることができる。
【００１１】
これを説明するために、「基板」という用語は、任意の物質を示し、この物質上でもしくは物質に対して方法または処置が行われる。さらには、「製品」という用語は、完成の状態にかかわらず、方法または処置からの所望の生産物を示す。したがって、製品基板は、任意の物質を示し、この物質上でもしくは物質に対して方法または処置が所望の生産物について行われることになる。
【００１２】
一実施形態では、機械は、たとえば、ウェハテープから移転される、ＬＥＤなどの「パッケージングされていない」ダイを受けるための製品基板を留め付けることができる。ダイを用いる製品の寸法を縮小する目的で、ダイは、非常に小さく、薄く、たとえば、ダイは、約５０ミクロン厚とすることができる。ダイは比較的小さいサイズなので、機械は、ダイを担持したウェハテープと製品基板との両方を精密に位置調整して、確実に正確に据え付け、及び／または製品材料の浪費を回避するように機能する構成要素を含む。いくつかの例では、製品基板とウェハテープ上のダイとを位置調整する構成要素は、１組のフレームを含むことができ、このフレームの中で、ウェハテープ及び製品基板がそれぞれ留め付けられ、個々に位置調整位置まで搬送され、それにより、ウェハテープ上の特定のダイが、製品基板上の特定の箇所に移転されることになる。
【００１３】
製品基板を搬送するフレームは、水平方向及び／または垂直方向、あるいはさらには湾曲した表面への移転も可能になる方向を含む様々な方向に進むことができる。ウェハテープを搬送するフレームもまた、様々な方向に進むことができる。歯車、レール、モータ、及び／または他の要素系を用いて、製品基板及びウェハテープをそれぞれ担持するフレームを留め付け、搬送して、ダイを製品基板の正しい位置に据え付けるように製品基板をウェハテープと位置調整することができる。各フレーム系はまた、移転工程が完了すると同時に、ウェハテープ及び製品基板を引き出しやすくするように、引出し位置に移動することができる。
【００１４】
いくつかの例では、機械は、ダイを「パッケージング」せずに、製品基板に直接、ダイをウェハテープから移転するための移転機構をさらに含むことができる。移転機構は、製品基板に向かってウェハテープを介してダイを下方に押付ける（ｐｒｅｓｓ）ように、ウェハテープより上に垂直方向に配置される。ダイを下方に押付けるこの工程は、ダイをウェハテープから剥離させることが可能であり、それにより、ダイの側から開始してダイがウェハテープから分離して製品基板に付着することになる。つまり、ダイとウェハテープとの間の接着力を抑え、ダイと製品基板との間の接着力を高めることによって、ダイは移転される。
【００１５】
いくつかの実施形態では、移転機構は、ピンまたは針などの細長いロッドを含むことができ、このロッドは、ウェハテープを上側から押すように、ウェハテープに接して周期的に作動することができる。針は、移転されるダイの幅を超えない広さであるようにサイズ決めされる。しかしながら、他の例では、針の幅は、より広くても、または他の任意の寸法であってもよい。針の端部がウェハテープに接触すると、ウェハテープは、ダイとウェハテープとの間の領域に局所的撓みを受けることがある。この撓みは、非常に局所的であり、高速に行われるので、針からの圧力を受けないウェハテープの部分は、ダイの表面から離れて撓曲し始めることがある。したがって、この部分的分離により、ダイは、ウェハテープとの十分な接触を失って、ウェハテープから脱着することになる。その上、いくつかの例では、ウェハテープの撓みは、非常にわずかであるので、ダイの表面領域の全体をウェハテープに接触した状態に維持しながら、ダイの反対側の表面は、隣接するダイの対応する表面の延長平面を越えて延びて、隣接するダイが意図せずに的移転されることを回避することができる。
【００１６】
代替としてまたは追加として、機械は、分離した「パッケージングされていない」ダイを製品基板に取り付けるための固定機構をさらに含むことができる。いくつかの例では、製品基板は、その上に回路トレースを有することができ、この回路トレースにダイが移転され、取り付けられる。固定機構は、製品基板上の回路トレースの材料を溶融/軟化するように、レーザなど、エネルギーを放出するデバイスを含むことができる。その上、いくつかの例では、レーザは、回路トレースの材料を活性化/硬化するためにも使用される。したがって、固定機構は、ダイが回路トレースの材料に接触する前、及び/または接触した後に作動する。それに応じて、移転機構が作動してダイが製品基板上に脱着すると同時に、エネルギー放出デバイスもアクティブ化されて、ダイを受けるようにトレース材料を準備することができる。エネルギー放出デバイスのアクティブ化により、ウェハテープからのダイの脱着及び捕捉がさらに向上して、製品基板において半導体製品の形成が開始する。
【００１７】
直接移転装置の第１の例示的な実施形態
図１は、ウェハテープからのパッケージングされていない半導体構成要素（または「ダイ」）を製品基板に直接移転するために使用される装置１００の一実施形態を示している。ウェハテープはまた、本明細書においては、半導体デバイスダイ基板、または単純にダイ基板とも称す場合がある。装置１００は、製品基板搬送機構１０２、及びウェハテープ搬送機構１０４を含むことができる。製品基板搬送機構１０２及びウェハテープ搬送機構１０４はそれぞれ、互いに対して所望の位置調整位置まで搬送すべきそれぞれの基板を留め付けるためのフレーム系または他の手段を含むことができる。装置１００は、移転機構１０６をさらに含むことができ、この移転機構１０６は、示されているように、ウェハテープ搬送機構１０４より上に垂直方向に配置される。いくつかの例では、移転機構１０６は、ウェハ基板にほぼ接触するように位置決めされる。加えて、装置１００は、固定機構１０８を含むことができる。固定機構１０８は、移転位置において移転機構１０６と位置調整して製品基板搬送機構１０２より下に垂直方向に配置され、ダイは、この移転位置において、製品基板上に据え付けられる。後述するように、図２Ａ及び図２Ｂは、装置１００の例示的な詳細を示している。
【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂは、移転動作の異なる段階を示しているので、装置２００の同じ要素及び特徴を示しているが、特定の特徴についての次の論考は、明示的に示す場合を除いて、図２Ａ及び図２Ｂのいずれかまたはその両方を互換的に示す場合がある。具体的には、図２Ａ及び図２Ｂは、装置２００の一実施形態を示し、この装置２００は、製品基板搬送機構２０２、ウェハテープ搬送機構２０４、移転機構２０６、及び固定機構２０８を含む。製品基板搬送機構２０２は、ウェハテープ搬送機構２０４に隣接して配置される。たとえば、示されているように、製品基板搬送機構２０２は、実質的に水平方向に延在し、移転工程で重力が及ぼすあらゆる効果を活かすように、ウェハテープ搬送機構２０４より下に垂直方向に配置される。あるいは、製品基板搬送機構２０２は、水平面に交差して延在するように配向される。
【００１９】
移転動作中、搬送機構２０２、２０４は、本明細書に後述するように、製品基板搬送機構２０２によって担持される製品基板の表面と、ウェハテープ搬送機構２０４によって担持されるウェハテープの表面との間の空間が、装置２００の他の様々な態様に応じて、移転動作中に構成要素によって生じる撓み量を含んで、１ｍｍよりも大きく、または小さくなるように位置付けられる。いくつかの例では、ウェハテープと製品基板のそれぞれの対向表面は、搬送機構２０２、２０４の支持構造体と比較して最も隆起した構造体とすることができる。つまり、可動部（たとえば、搬送機構２０２、２０４）によって生じる恐れがある機械の構成要素と機械の上の製品との衝突を避けるために、ウェハテープと製品基板のそれぞれの表面間の距離は、表面のうちのいずれか一方と他の任意の対向する構造的構成要素との間の距離未満とすることができる。
【００２０】
示されているように、いくつかの例では、移転機構２０６は、ウェハテープ搬送機構２０４より上に垂直方向に配置され、固定機構２０８は、製品基板搬送機構２０２より下に垂直方向に配置される。いくつかの実施形態では、移転機構２０６と固定機構２０８のうちの一方またはその両方が、図２Ａ及び図２Ｂに示されている位置とは異なる位置に配向されることが企図される。たとえば、移転機構２０６は、水平面に対して鋭角に延在するように配置されてもよい。別の実施形態では、固定機構２０８は、移転機構２０６と同じ作動方向から、または代替として、固定機構２０８が移転工程に関わることができる任意の方向及び位置から、移転工程中にエネルギーを放出するように配向される。
【００２１】
製品基板搬送機構２０２は、製品基板２１０を留め付けるために使用される。本明細書においては、「製品基板」という用語は、限定するものではないが、（たとえば、ダイをあらかじめ選別し、選別されたダイシートを将来の使用に向けて作製するための）ウェハテープ；シートもしくは他の非平面形状として形成された紙またはポリマー基板、ただし、半透明、またはそうでない場合もあるポリマーは、限定するものではないが、シリコーン、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネートなどを含む適切な任意のポリマーから選択される；（プリント回路板（ＰＣＢ）などの）回路板；平行に延びる１対の導電性ワイヤまたは「スレッド」を含むことができるストリングまたはスレッド回路：及び綿、ナイロン、レーヨン、革など、布材料を含むことができる。製品基板の材料選択肢として、耐久性材料、可撓性材料、硬質材料、及び移転工程が成功し、製品基板の最終使用への適合性を維持する他の材料を含めることができる。製品基板２１０は、単独で形成されても、または製品基板２１０が製品を形成するための導電性回路として働くように少なくとも部分的に導電性材料から形成されてもよい。製品基板のタイプの可能性としては、ガラス瓶、車両窓、またはガラス板などの項目がさらに含まれていてもよい。
【００２２】
図２Ａ及び図２Ｂに示されている一実施形態では、製品基板２１０は、その上に配置された回路トレース２１２を含むことができる。示されているように、回路トレース２１２は、移転されるダイ上の電気的接触端子（図示せず）間の距離に適応するように、トレース間隔または間隙によって離間された１対の隣接するトレース線を含むことができる。したがって、トレース間隔、または回路トレース２１２の隣接するトレース線間の間隙は、ダイの適正な接続性及びその後の活性化を確実にするように、移転されるダイのサイズに従ってサイズ決めされる。たとえば、回路トレース２１２は、約７５ミクロンから２００ミクロンまで、約１００ミクロンから１７５ミクロンまで、または約１２５ミクロンから１５０ミクロンまでの範囲のトレース間隔または間隙を有することができる。
【００２３】
回路トレース２１２は、スクリーン印刷、インクジェット印刷、レーザ印刷、手動印刷、または他の印刷手段によって配置される導電性インクから形成される。さらには、回路トレース２１２は、ダイ導電性の目的で活性化可能でありながら、あらかじめ硬化され、半乾燥または乾燥させて、さらなる安定性を提供することができる。回路トレース２１２を形成するために、湿式導電性インクを使用してもよく、または湿式インクと乾式インクとの組合せを回路トレース２１２に使用してもよい。代替としてまたは追加として、回路トレース２１２は、ワイヤトレースとしてあらかじめ形成され、もしくはフォトエッチングされ、もしくは溶融材料から回路パターンへと形成され、続いて、製品基板２１０に接着され、埋め込まれ、または別の形で留め付けられてもよい。
【００２４】
回路トレース２１２の材料として、限定するものではないが、銀、銅、金、炭素、導電性ポリマーなどが含められる。いくつかの例では、回路トレース２１２は、銀コーティングした銅粒子を含むことができる。回路トレース２１２の厚さは、使用される材料タイプ、意図される機能及びその機能を達成するのに適切な強度または可撓性、エネルギー容量、ＬＥＤの大きさなどに応じて変わることがある。たとえば、回路トレースの厚さは、約５ミクロンから２０ミクロンまで、約７ミクロンから１５ミクロンまで、または約１０ミクロンから１２ミクロンまでの範囲とすることができる。
【００２５】
したがって、１つの非限定的例では、製品基板２１０は、回路トレース２１２を形成するために銀ベースの導電性インク材料を使用して、所望の回路パターンをその上にスクリーン印刷した可撓性の半透明ポリエステルシートとすることができる。
【００２６】
製品基板搬送機構２０２は、製品基板ホルダフレーム２１６を留め付けるための製品基板コンベヤフレーム２１４を含むことができる。製品基板ホルダフレーム２１６の構造は、使用される製品基板のタイプ及び特性（たとえば、形状、サイズ、弾性度など）に応じて著しく変わる場合がある。製品基板２１０が可撓性材料でもよいので、製品基板２１０は、製品基板ホルダフレーム２１６における張力の下、保持されて、より硬質表面を生み出すことができ、この表面において、本明細書に後述する移転動作が行われる。上記の例では、製品基板２１０における張力によって生み出される硬質性により、構成要素を移転するときの据付け精度を向上させることができる。
【００２７】
いくつかの例では、耐久性のあるまたはより硬質の材料を製品基板２１０に使用すると、当然ながら、構成要素の据付け精度のための堅い表面が提供されることになる。対照的に、製品基板２１０にたるみが許容されると、移転動作がうまくいかなくなる程度まで、しわ及び／または他の切れ目が、製品基板２１０に形成し、回路トレース２１２のあらかじめ設定されたパターンに干渉する。
【００２８】
製品基板２１０を保持する手段が大きく変わる場合があるが、図２Ａは、凹形状を有する第１の部分２１６ａ、及びこの凹形状に形状が対応する凸状の逆形状を有する第２の部分２１６ｂを含む製品基板ホルダフレーム２１６の一実施形態を示している。示されている例では、第１の部分２１６ａと第２の部分２１６ｂとの間に製品基板２１０の外周を挿入して、それによって、製品基板２１０はきつくクランプ（ｃｌａｍｐ）することによって、製品基板２１０に対する張力が生まれる。
【００２９】
製品基板コンベヤフレーム２１４は、少なくとも３方向、すなわち、水平面の２方向及び同様に垂直方向に搬送される。搬送は、モータ、レール、及び歯車系（そのいずれも図示せず）によって達成される。したがって、製品基板テンショナフレーム２１６は、装置２００のユーザによって方向付けられ、及び／またはプログラミングされ、制御された特定の位置まで搬送され、その位置に保持される。
【００３０】
ウェハテープ搬送機構２０４は、ダイ２２０（すなわち、半導体デバイスダイ）をその上に有するウェハテープ２１８を留め付けるように実装される。ウェハテープ２１８は、ウェハテープコンベヤフレーム２２２を介して移転動作のための特定の移転位置まで複数の方向に搬送される。製品基板コンベヤフレーム２１４と同様に、ウェハテープコンベヤフレーム２２２は、モータ、レール、及び歯車系（そのうちのいずれも図示せず）を含むことができる。
【００３１】
移転される、パッケージングされていない半導体ダイ２２０は、極めて小さい場合がある。実際、ダイ２２０の高さは、たとえば、約１２．５ミクロンから約２００ミクロンまで、または約２５ミクロンから約１００ミクロンまで、または約５０ミクロンから約８０ミクロンまでの範囲とすることができる。
【００３２】
ダイのサイズが極小であるので、ウェハテープ２１８が適切な移転位置まで搬送されたとき、ウェハテープ２１８と製品基板２１０との間の間隙間隔は、たとえば、約０．２５ｍｍから約１．５０ｍｍまで、または約０．５０ｍｍから約１．２５ｍｍまで、または約０．７５ｍｍから約１．００ｍｍまでの範囲とすることができる。最小間隙間隔は、移転されるダイの厚さ、必要とされるウェハテープの剛度、ダイの適当な捕捉及び脱着を行うために必要なウェハテープの撓み量、隣接ダイの近接度などを含む要因によって決まる場合がある。ウェハテープ２１８と製品基板２１０との間の距離が減少するにつれて、移転動作の速さも、移転動作のサイクル時間の低減に起因して減少する（本明細書にさらに論じる）。そのため、移転動作の持続時間のそのような減少により、ダイ移転速度が上昇することになる。たとえば、ダイ移転速度は、１秒間あたりに約６〜２０個の範囲のダイが据え付けられるものとすることができる。
【００３３】
さらには、ウェハテープコンベヤフレーム２２２は、ウェハテープホルダフレーム２２４を留め付けることができ、このウェハテープホルダフレーム２２４は、ウェハテープ２１８を伸張させ、張力の下、保持することができる。図２Ａに示されているように、ウェハテープ２１８は、ウェハホルダフレーム２２４の隣接構成要素間にウェハテープ２１８の周囲をクランプすることによって、ウェハテープホルダフレーム２２４の中に留め付けられる。そのようなクランプは、ウェハテープ２１８の張力及び伸張特徴の維持を支援し、それによって、移転動作の成功率が上昇することになる。異なるタイプ／ブランド／品質の利用可能なウェハテープによって特性が変わることを考慮すると、特定のウェハテープが、移転工程中、所望の張力で一定に維持することができることに基づいて使用されるように選択される。いくつかの例では、針作動性能プロファイル（本明細書にさらに後述する）は、ウェハテープ２１８の張力に応じて変更可能である。
【００３４】
ウェハテープ２１８に使用される材料は、たとえば、ゴムまたはシリコーンなど、弾性特性を有する材料を含むことができる。さらには、環境の温度及びウェハテープ２１８自体が、移転工程中にウェハテープ２１８への潜在的ダメージの一因になる可能性があるので、温度変動に対して抵抗性のある特性を有する材料が有利である場合がある。加えて、いくつかの例では、ウェハテープ２１８は、個々のダイ２２０間の分離または間隙を生み出すようにわずかに伸張されて、移転動作を支援することができる。ウェハテープ２１８の表面は、粘着性物質を含むことができ、この粘着性物質によって、ダイ２２０は、ウェハテープ２１８に取り外しできるように接着される。
【００３５】
ウェハテープ２１８上のダイ２２０は、固体の半導体ウェハから個々にカッティングされ、次いで、ダイを留め付けるためのウェハテープ２１８上に据え付けられたダイを含むことができる。そのような状況では、ダイは、たとえば、移転動作を支援するように、あらかじめ選別され、ウェハテープ２１８において明示的に編成されていてもよい。具体的には、ダイ２２０は、製品基板２１０に予測される移転順序に応じて順次、配置される。ウェハテープ２１８上にダイ２２０をそのようにあらかじめ配置することにより、普通なら製品基板搬送機構２０２とウェハテープ搬送機構２０４との間に生じることになる移動量が抑えられる場合がある。追加としてまたは代替として、ウェハテープ２１８上のダイは、実質的に等価な性能特性を有するダイのみを含むようにあらかじめ選別されていてもよい。この場合には、供給チェーンの効率性を高めることができ、したがって、ウェハテープ搬送機構２０４の移動時間は、最小限に抑えることができる。
【００３６】
いくつかの例では、ダイに使用される材料として、限定するものではないが、シリコンカーバイド、窒化ガリウム、コーティングされた酸化シリコンなどを含めることができる。さらには、同様に、サファイアまたはシリコンがダイとして使用される。加えて、上記に示されているように、「ダイ」は、本明細書においては、全体的に、電気的に作動可能な要素を表すことができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ウェハテープ２１８は、あらかじめ選別されるのではなく、単にウェハテープ上の半導体を直接カッティングし、次いで、ダイのそれぞれの性能品質に応じて、ダイを選別する「ピックアンドプレース」をせずに、ウェハテープ上にダイを残すことによって形成されるダイを含むことができる。そのような状況では、ウェハテープ上のダイは、異なる品質のダイの正確な相対的な場所について記述するためにマッピングされる。そのため、いくつかの例では、あらかじめ選別されたダイを有するウェハテープを使用することが、必要でない場合がある。そのような場合では、ウェハテープ搬送機構２０４が、一連の移転動作ごとに特定のダイ間を移動するための時間及び移動の量は、増加する。このことは、半導体の領域内に分散したダイの様々な品質によって一部生じる場合があり、それは、次の移転動作のための特定の品質のダイが、先に移転されたダイのすぐ隣になくてもよいことを意味する。したがって、ウェハテープ搬送機構２０４は、実質的に等価な品質のダイを含むウェハテープ２１８に必要となるよりもさらにウェハテープ２１８を移動させて、特定の品質の適切なダイを移転するために位置調整することができる。
【００３８】
さらにウェハテープ２１８上のダイ２２０に関しては、いくつかの例では、ダイ２２０のデータマップが、ウェハテープ２１８とともに提供される。データマップは、ウェハテープ２１８上の各ダイの特定の品質及び場所を記述する情報を提供するデジタルファイルを含むことができる。データマップファイルは、装置２００と通信する処理システムに入力され、それによって、装置２００は、製品基板２１０に移転するための、ウェハテープ２１８上の正しいダイ２２０を探すように制御／プログラミングされる。
【００３９】
移転動作が、移転機構２０６によって一部行われ、この移転機構２０６は、ウェハテープ２１８からのダイの分離を支援するためのダイ分離デバイスである。移転機構２０６の作動により、１つまたは複数のダイ２２０は、ウェハテープ２１８から脱着し、製品基板２１０によって捕捉されることになる。いくつかの例では、移転機構２０６は、ピンまたは針２２６などの細長いロッドをウェハテープ２１８の上表面に押し込んで、ダイ２２０に対抗することによって動作する。針２２６は、針アクチュエータ２２８に連結される。針アクチュエータ２２８は、所定の時間／プログラミングされた時間に針２２６をウェハテープ２１８に向かって駆動させるように針２２６に連結されているモータを含むことができる。
【００４０】
針２２６の機能を考慮して、針２２６は、反復的な高速で小さい衝撃に耐えるのに十分なほど耐久性があると同時に、衝撃に対するダイ２２０へのキズの可能性を最小限に抑える材料を含むことができる。たとえば、針２２６は、金属、セラミック、プラスチックなどを含むことができる。加えて、針２２６の先端部は、特定の形状プロファイルを有することができ、その形状プロファイルは、頻繁に先端部を破損させることも、またはウェハテープ２１８もしくはダイ２２０にダメージを与えることもなく、反復的に機能することができる針の性能に影響を及ぼす可能性がある。針の先端部のプロファイル形状については、図３に関してより詳細に後述する。
【００４１】
移転動作に際しては、針２２６は、図２Ａに示されているように、ダイ２２０と位置調整可能であり、針アクチュエータは、図２Ｂに示されているように、針２２６を移動させて、ウェハテープ２１８の隣接側を、ダイ２２０がウェハテープ２１８の反対側に位置調整される位置において押圧することができる。針２２６からの圧力により、ウェハテープ２１８を撓ませて、移転されていない隣接ダイ２２０よりも、製品基板２１０により近い位置までダイ２２０を延ばすようにすることができる。上記に示されているように、撓み量は、ダイ及び回路トレースの厚さなどのいくつかの要因に応じて変わる場合がある。たとえば、ダイ２２０が約５０ミクロン厚であり、回路トレース２１２が約１０ミクロン厚である場合、ウェハテープ２１８の撓み量は、約７５ミクロンである場合がある。したがって、ダイ２２０は、ダイの電気的接触端子（図示せず）が回路トレース２１２に接合することができる程度まで、製品基板２１０に向かって針２２６によって押付けられ、その時点で、移転動作は、完了へと進み、ダイ２２０は、ウェハテープ２１８から脱着する。
【００４２】
移転工程に、針２２６がダイ２２０を押付ける周期的作動を含む高速に繰り返されるステップのセットが含められる程度まで、この工程の方法については、図８に関して本明細書に詳細に後述する。さらには、（移転工程の文脈内で）針２２６の作動のストロークプロファイルについては、図４に関して本明細書において以降、より詳細に論じる。
【００４３】
図２Ａ及び図２Ｂに戻ると、いくつかの例では、移転機構２０６は、針引込み支持体２３０（ペッパーポットとしても知られている）をさらに含むことができる。一実施形態では、支持体２３０は、中空の空間を有する構造を含むことができ、針２２６は、支持体２３０の第１の端部における開口２３２を介してこの空間内に入ることによって収容される。支持体２３０は、支持体２３０の第２の対向端部上に少なくとも１つの開口２３４をさらに含むことができる。その上、支持体は、開口２３４の付近に複数の穿孔を含むことができる。少なくとも１つの開口２３４は、針２２６の通過に適応するように針２２６の直径に関してサイズ決めされ、これを通って、移転工程中、ウェハテープ２１８を押付けることができる。
【００４４】
加えて、いくつかの例では、支持体２３０は、ウェハテープ２１８の上側表面に隣接して配置される。したがって、針２２６が、移転動作中、ウェハテープ２１８への押付けから引き込められると、支持体２３０の底部表面（少なくとも１の開口２３４をその中に有する）は、ウェハテープ２１８の上側表面に接触するようになり、それによって、ウェハテープ２１８の上向きの撓みが防止される。この上向きの撓みは、針２２６が、ウェハテープ２１８の中に少なくとも部分的に穴を開け、引き込んでいる間、ウェハテープが、針２２６の先端部に張り付いている場合に生じる。したがって、支持体２３０は、次のダイ２２０への移動にかかる時間を低減させることができる。支持体２３０の壁周囲形状は、円筒形であっても、または装置２００の中に収容される他の任意の形状であってもよい。したがって、支持体２３０は、針２２６とウェハテープ２１８の上側表面との間に配置される。
【００４５】
ウェハテープ２１８の保全性に対する温度の効果に関しては、支持体２３０の温度が、少なくとも移転動作の地点近くの針２２６及びウェハテープ２１８の温度を調節するように調整されることが企図される。したがって、支持体２３０の温度は、上昇してもまたは下降してもよく、支持体２３０の材料は、熱伝導率を最大にするように選択される。たとえば、支持体２３０は、アルミニウム、または別の相対的に高い熱伝導率の金属もしくはそれに匹敵する材料から形成され、それによって、温度は、移転動作の一貫した結果を維持するように調節される。いくつかの例では、ウェハテープ２１８の局所的一部分の温度の調節を支援するように、空気が支持体２３０内で循環してもよい。追加としてまたは代替として、光ファイバケーブル２３０ａが、針引込み支持体２３０内に挿入されてもよく、さらには、ウェハテープ２１８及び／または針２２６の温度調節を支援するために針２２６に接していてもよい。
【００４６】
上記に示されているように、固定機構２０８は、ダイ２２０を製品基板２１０の表面上の回路トレース２１２に取り付けるのを支援することができる。図２Ｂは、移転段階における装置２００を示しており、ダイ２２０は、回路トレース２１２に押し付けられる。一実施形態では、固定機構２０８は、限定するものではないが、レーザ、電磁放射、圧力振動、超音波溶接などを含むエネルギー放出デバイス２３６を含むことができる。いくつかの例では、エネルギー放出デバイス２３６への圧力振動の使用は、振動エネルギー力を放出することによって、回路トレース内の分子が電気的接触端子の分子に対抗して分裂して、振動圧による接合を形成することになるように機能する。
【００４７】
非限定例では、図２Ｂに示されているように、レーザが、エネルギー放出デバイス２３６として実装される。移転動作中、レーザ２３６は、移転されるダイ２２０に方向付けられている特定の波長及び強度の光エネルギーを放出するようにアクティブ化される。レーザ２３６の光の波長は、製品基板２１０の材料にほとんど影響を及ぼすことなく、回路トレース２１２の材料に関してその波長の光の吸収に特に基づいて選択される。たとえば、動作波長が８０８ｎｍであり、５Ｗで動作するレーザは、銀には容易に吸収されるが、ポリエステルには容易に吸収されない。したがって、レーザビームは、ポリエステル基板を通過し、回路トレースの銀に影響を及ぼす場合がある。あるいは、レーザ波長は、回路トレースの吸収、及び基板の材料に合わせることができる。レーザ２３６の焦点領域（図２Ｂにおけるレーザ２３６から製品基板２１０に向かって垂直方向に出ている破線によって示されている）は、たとえば、３００ミクロン広領域など、ＬＥＤのサイズに従ってサイズ決めされる。
【００４８】
レーザ２３６の所定の制御されたパルス持続時間が作動すると、回路トレース２１２は、融合接合が回路トレース２１２の材料とダイ２２０上の電気的接触端子（図示せず）との間に形成することが可能になる程度まで、硬化（及び／または溶融もしくは軟化）し始めることができる。さらには、この接合は、パッケージングされていないダイ２２０をウェハテープ２１８から分離し、同時にダイ２２０を製品基板２１０に取り付けるのを支援する。加えて、レーザ２３６は、ウェハテープ２１８への何らかの熱移転を生じさせる場合があり、それによって、ウェハテープ２１８へのダイ２２０の接着を抑え、したがって、移転動作を支援する。
【００４９】
他の例では、回路トレースを加熱／活性化して、それによって、エポキシもしくは相変化接合材料を硬化するために、またはダイを非活性化し／ウェハテープから脱着させるために、あるいは何らかの組合せの反応を開始するために、ダイは、所定の波長または合焦された光を有するレーザ（たとえば、ＩＲ、ＵＶ、広帯域／マルチスペクトル）を使用することを含む、多くの方式で製品基板に脱着し、固定される。追加としてまたは代替として、システムの１つの層を通過し、別の層と相互作用する特定の波長のレーザまたは光を使用してもよい。さらには、可能性としてダイウェハ基板と製品基板との間に回転ヘッドを含んで、真空が、ウェハテープからダイを引き上げるために実装され、空気圧が、製品基板上にダイを押し付けるために実装される。さらなる別の例では、超音波振動を圧力と組み合わせて、ダイを回路トレースに接合させることができる。
【００５０】
針引込み支持体２３０と同様に、固定機構は、製品基板支持体２３８も含むことができ、この製品基板支持体２３８は、レーザ２３６と、製品基板２１０の下部表面との間に配置される。支持体２３８は、その底端部に開口２４０を、及びその上側端部に開口２４２を含むことができる。たとえば、支持体２３８は、リング状または中空の円筒形として形成される。支持体は、レーザの方向付けに支援するようにレンズ（図示せず）を留め付けるための構造体をさらに含むことができる。レーザ２３６は、開口２４０、２４２を通して光を製品基板２１０に到達するように放出する。さらには、支持体２３８の側壁の上側端部は、製品基板２１０の下部表面に直接接触して、またはそれに近接して隣接するように配置される。そのように位置付けられた支持体２３８は、移転動作の時に針２２６のストローク中、製品基板２１０に対するダメージの発生の防止に役立つことができる。いくつかの例では、移転動作中、支持体２３８と位置調整されている製品基板２１０の下部表面の部分は、支持体２３８に接触することができ、それによって、針２２６によって押付けられるダイ２２０の入ってくる動きに抗する抵抗が与えられる。その上、支持体２３８は、その高さを調整することができるように垂直軸の方向に可動とすることができ、製品基板２１０の高さまでを含んで必要に応じて支持体２３８を昇降させることができる。
【００５１】
上記の特徴に加えて、装置２００は、第１のセンサ２４４をさらに含むことができ、装置２００は、この第１のセンサ２４４から、ウェハテープ２１８上のダイ２２０に関する情報を受け取る。どのダイが移転動作に使用すべきかを決定するために、ウェハテープ２１８は、読み取られまたは別の形で検出されるバーコード（図示せず）または他の識別子を有することができる。識別子は、第１のセンサ２４４を介して装置２００にダイマップデータを提供することができる。
【００５２】
図２Ａ及び図２Ｂに示されているように、第１のセンサ２４４は、移転機構２０６（または具体的には、針２２６）の付近に、約１〜５インチの範囲とすることができる距離ｄだけ移転機構２０６から離間されて位置付けられて、場所検出の精度を高めることができる。代替の実施形態では、第１のセンサ２４４は、針２２６の先端部に隣接して配置されて、ダイの２２０の正確な位置をリアルタイムに感知することができる。移転工程中、ウェハテープ２１８は、時間とともに、穿刺され、さらに伸張され、それにより、ウェハテープ２１８上のダイ２２０の、先にマッピングされた、したがって予測された場所が変更になる場合がある。したがって、ウェハテープ２１８の伸張のわずかな変化が、結局は、移転されるダイ２２０の位置調整にかなりの誤差を生むこともある。したがって、リアルタイム感知は、ダイの正確な位置決めを支援するように実装される。
【００５３】
いくつかの例では、第１のセンサ２４４は、感知中のダイ２２０の精密な場所及びタイプを識別することができる。この情報を使用して、移転動作を行うためにウェハテープ２１８が搬送されるべき正確な場所を示す指示をウェハテープコンベヤフレーム２２２に提供することができる。センサ２４４は、多くのタイプのセンサのうちの１つとすることも、または複数の機能をより良く行うためのセンサタイプの組合せとすることもできる。センサ２４４には、限定するものではないが、レーザ測距器、またはマイクロ写真性能を有する高精細光学カメラの非限定例などの光学センサを含めることができる。
【００５４】
その上、いくつかの例では、第２のセンサ２４６もまた、装置２００に含められる。第２のセンサ２４６は、製品基板２１０上の回路トレース２１２の精密な位置を検出するように、製品基板２１０に対して配置される。次いで、この情報は、次の移転動作が回路トレース２１２上の正しい場所で行われるように、移転機構２０６と固定機構２０８との間の製品基板２１０を位置調整するのに必要な任意の位置的調整を決定するために使用される。この情報は、装置２００にさらに中継されて、正しい位置への製品基板２１０の搬送と同時に、ウェハテープコンベヤフレーム２２２への指示の搬送とを連携する。マイクロ写真性能を有する高精細光学カメラの１つの非限定例などの光学センサを含む、様々なセンサもまた、センサ２４６について企図される。
【００５５】
図２Ａ及び図２Ｂは、第１のセンサ２４４、第２のセンサ２４６、及びレーザ２３６が接地されることをさらに示している。いくつかの例では、第１のセンサ２４４、第２のセンサ２４６及びレーザ２３６はすべて、同じグラウンド（Ｇ）に接地されていても、または代替として、異なるグラウンド（Ｇ）に接地されていてもよい。
【００５６】
第１のおよび第２のセンサ２４４、２４６に使用されるセンサのタイプに応じて、第１のまたは第２のセンサは、移転されたダイの機能を検査することがさらにできる。あるいは、追加のテスタセンサ（図示せず）が、装置２００の構造の中に組み込まれて、装置２００から製品基板２１０を取り除く前に個々のダイを検査することができる。
【００５７】
さらには、いくつかの例では、独立作動型の複数の針及び／またはレーザが、所与の時間に複数のダイを移転し固定するために機械に実装される。複数の針及び／またはレーザは、３次元空間内で独立的に可動とすることができる。複数のダイ移転は、同期して行われてもよく（同時に複数の針を下げる）、または同時にではあっても必ずしも同期して行われなくてもよい（たとえば一方の針を下げ、他方の針を上げる。この構成により、構成要素の平衡がより良くとられ、振動が最小限に抑えられる。）複数の針及び／またはレーザの制御は、複数の構成要素間の衝突を避けるように連携される。その上、他の例では、複数の針及び／またはレーザは、互いに対して固定位置に配置される。
【００５８】
例示的な針先端部プロファイル
上述したように、針の先端部３００のプロファイル形状については、図３に関して論じ、図３は、先端部３００の概略的プロファイル形状の一例を示している。一実施形態では、先端部３００は、テーパ付き部分３０４に隣接する側壁３０２、隅部３０６、及び針の対向側と交差して延在することができる底端部３０８を含む、針の端部として定義付けされる。先端部３００の具体的なサイズ及び形状は、たとえば、移転されるダイ２２０のサイズ、ならびに移転動作の速度及び衝撃力など、移転工程の要因により変わる場合がある。たとえば、図３に見られ、針の中心軸の長手方向と、テーパ付き部分３０４との間で測定された角度θは、約１０°から１５°までの範囲とすることができ、隅部３０６の半径ｒは、約１５ミクロンから５０ミクロン強までの範囲とすることができ、底端部３０８の幅ｗは、約０ミクロンから１００ミクロン強（μｍ）までの範囲とすることができ、ただし、ｗは、移転されるダイ２２０の幅以下であってよく、テーパ付き部分３０４の高さｈは、約１ｍｍから２ｍｍまでの範囲とすることができ、ただし、ｈは、移転動作のストローク中、針が進む距離よりも大きくてよく、針２２６の直径ｄは、およそ１ｍｍとすることができる。
【００５９】
他の針先端部プロファイルが企図され、移転動作に関連する様々な要因に応じて異なる利点を有することができる。たとえば、針先端部３００は、ダイの幅を正確に映し出すほど尖っていなくても、またはウェハテープのより小さい領域に押し込むようにより尖っていてもよい。
【００６０】
例示的な針作動性能プロファイル
図４には、針作動性能プロファイルの一実施形態が示されている。つまり、図４は、ウェハテープ２１８の平面に対する針先端部の高さが時間とともに変わるにつれてそれを表示することによって、移転動作中に行われるストロークパターンの一例を示している。したがって、図４における「０」位置は、ウェハテープ２１８の上側表面とすることができる。さらには、針のアイドリング時間及び針の準備時間は、プログラミングされた工程に応じて、または第１のダイを移転する間の時間と第２のダイに到達して移転するのにかかる時間との持続時間が変わることに応じて変わる場合があるので、ストロークパターンのアイドリング相及び準備相に示されている破線は、この時間が、概算であり、ただし、持続時間がより長くても、またはより短くてもよいことを示している。その上、レーザの使用について示されている実線は、本明細書とともに示されている実施形態の例示的な時間であり、ただし、レーザオン及びレーザオフの時間の実際の持続時間は、回路を形成する際に使用される材料（回路トレースの材料選択肢など）、製品基板のタイプ、所望の効果（溶融前回路トレース、部分的接合、完全接合など）、接合点（すなわち、製品基板の上側表面）からのレーザの距離、移転されるダイのサイズ、及びレーザのパワー／強度／波長などに応じて変わる場合があることを理解されたい。したがって、図４に示されているプロファイルの次の説明は、針プロファイルの一例示的実施形態とすることができる。
【００６１】
いくつかの例では、移転動作の前に、完全に引き込まれた針先端部は、ウェハテープの表面の上およそ２０００μｍにおいてアイドリングしている場合がある。様々な時間量後、針先端部は、高速に降下して、ウェハテープの表面の上およそ７５０μｍにおいて準備状態で静止する。準備状態におけるさらなる未定量の時間後、針先端部は、ダイに接触するように再度、降下して、およそ−１０００μｍの高さまでダイとともにウェハテープを下方に押付けることができ、ここで、ダイは、製品基板に移転される。レーザオンの部分の開始における垂直な破線は、準備相からの降下の開始と針先端部のストロークの底との間の何らかの地点において、レーザが、オンになることを示している。たとえば、レーザは、降下の途中のおよそ５０％においてオンにしてもよい。いくつかの例では、レーザを早期に、たとえば、針が降下し始める前に、オンにすることによって、回路トレースは、より強い接合を形成するようにダイに接触する前に軟化し始めることが可能であり、または加えて、この時間中、ダイウェハに作用し、もしくは準備してもよい。レーザがオンになる相は、およそ２０ｍｓ（「ミリ秒」）持続することができる。ストロークの底において、レーザがオンである場合、その相は、ダイと製品基板との間の接合相とすることができる。この接合相により、回路トレースをダイ接点に付着させることを可能にすることができ、それは、レーザがオフにされた後すぐに補剛化される。したがって、ダイは、製品基板に接合される。接合相は、およそ３０ｍｓ持続することができる。その後、レーザは、オフにされ、針は、準備相へと高速に上昇することができる。逆に、レーザは、針が上昇し始める前に、オフにされ、または針先端部が上昇して準備相に戻る間の何らかの地点において、レーザは、オフにされる。針先端部が準備相まで上昇した後、針先端部の高さは、行き過ぎ、やや回復して準備相の高さの下に戻ってくることがある。回復度の一部は、針先端部が準備相に上昇する速度に起因すると考えられる一方、この速度と回復度は、針がウェハテープを穿孔した後、その中で動けなくなる場合に、ウェハテープの表面から針の先端部を引き込むのを支援するために意図的とすることができる。
【００６２】
図４に示されているように、レーザがオフにされているタイミングは、レーザがオンにされているタイミングよりも長くすることができる。下降の速度がより遅いと、ダイへのダメージを防止するのが支援され、上述したように、上昇速度が高速であると、より効果的にウェハテープから針先端部を引き出すのが支援される。にもかかわらず、先に述べたように、図４に示されているタイミングは、特にアイドリング期間及び準備期間に関しての概算である。そのため、図４の下部縁部に沿って割り振られた数値は、別段の断りがない限り、参照のためであり、文字通りに解釈すべきではない。
【００６３】
例示的な製品基板
図５は、加工済みの製品基板５００の一例示的実施形態を示している。製品基板５０２は、回路トレースの第１の部分５０４Ａを含むことができ、この第１の部分５０４Ａは、電力がそれに印加されたとき、負または正の電力端子として実行する。回路トレースの第２の部分５０４Ｂは、回路トレースの第１の部分５０４Ａに隣接して延在することができ、電力がそれに印加されたとき、対応する正または負の電力端子として機能することができる。
【００６４】
ウェハテープに関して上記で同様に説明したように、製品基板５０２を搬送してどこで移転動作を行うべきであるかを決定するために、製品基板５０２は、読み取られまたは別の形で検出されるバーコード（図示せず）または他の識別子を有することができる。識別子は、回路トレースデータを装置に提供することができる。製品基板５０２は、基準点５０６をさらに含むことができる。基準点５０６は、回路トレースの第１のおよび第２の部分５０４Ａ、５０４Ｂを位置決めするように製品基板センサ（たとえば、図２の第２のセンサ２４６）によって感知するための視覚的指示器とすることができる。一旦、基準点５０６が感知されると、基準点５０６に対する回路トレースの第１のおよび第２の部分５０４Ａ、５０４Ｂの形状及び相対位置が、あらかじめプログラミングされた情報に基づいて決定される。あらかじめプログラミングされた情報に関連して感知された情報を使用すると、製品基板搬送機構は、製品基板５０２を移転動作のための適切な位置調整位置まで搬送することができる。
【００６５】
加えて、ダイ５０８は、図５に、回路トレースの第１の部分５０４Ａと第２の部分５０４Ｂとの間にまたがっているように示されている。この形で、ダイ５０８の電気的接触端子（図示せず）は、移転動作中、製品基板５０２に接合される。したがって、電力は、回路トレースの第１の部分５０４Ａと第２の部分５０４Ｂとの間を流れるように印加され、それによってダイ５０８に電力供給される。たとえば、ダイは、ウェハテープから製品基板５０２上の回路トレースに直接移転されたパッケージングされていないＬＥＤとすることができる。その後、製品基板５０２は、製品基板５０２の完成に向けて加工され、回路または他の最終製品において使用される。さらには、回路の他の構成要素が、同じまたは他の移転手段によって追加されて、完全な回路を作り出すことができ、何らかの静的またはプログラマブルもしくは適合可能な方式で１つまたは複数の群としてＬＥＤを制御する制御論理機構を含むことができる。
【００６６】
簡略化した例示的な直接移転システム
直接移転システム６００の一実施形態の簡略化した例が、図６に示されている。移転システム６００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０２（またはサーバ、データ入力デバイス、ユーザインターフェースなど）、データストア６０４、ウェハテープ機構６０６、製品基板機構６０８、移転機構６１０、及び固定機構６１２を含むことができる。ウェハテープ機構６０６、製品基板機構６０８、移転機構６１０、及び固定機構６１２のより詳細な説明については本明細書に前述したので、これらの機構に関する具体的な詳細は、ここでは繰り返さない。しかしながら、ウェハテープ機構６０６、製品基板機構６０８、移転機構６１０、及び固定機構６１２が、ＰＣ６０２とデータストア６０４との間の相互作用にどのように関わっているかについての簡単な説明は、本明細書に以降、説明する。
【００６７】
いくつかの例では、ＰＣ６０２は、データストア６０４と通信して、移転機構６１０を使用してダイをウェハテープ機構６０６におけるウェハテープから製品基板機構６０８における製品基板へと直接移転する移転工程に有用な情報及びデータを受信し、ここで、ダイは、固定機構６１２内に位置決めされたレーザまたは他のエネルギー放出デバイスの作動によって製品基板上に固定される。ＰＣ６０２また、ウェハテープ機構６０６、製品基板機構６０８、移転機構６１０、及び固定機構６１２のそれぞれとの間で中継されるデータの受信機、コンパイラ、オーガナイザ、及びコントローラとして機能することもできる。ＰＣ６０２は、移転システム６００のユーザからの指向情報をさらに受信することができる。
【００６８】
図６は、ウェハテープ機構６０６及び製品基板機構６０８に隣接して、移動できる方向の矢印を示しているが、それらの矢印は単に、可動性の概略的な方向を示しているにすぎないが、ウェハテープ機構６０６と製品基板機構６０８とはともに、たとえば、平面内の回転、縦揺れ、横揺れ、及び偏揺れを含む他の方向に移動することもできることが企図されることに留意されたい。
【００６９】
移転システム６００の構成要素の相互作用のさらなる詳細については、図７に関して後述する。
【００７０】
詳細な例示的直接移転システム
移転システム７００のそれぞれの要素間の通信経路の概略については、次のように説明することができる。
【００７１】
直接移転システムは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）７０２（またはサーバ、データ入力デバイス、ユーザインターフェースなど）を含むことができ、このＰＣ７０２は、データストア７０４から通信を受信し、データストア７０４に通信を提供することができる。ＰＣ７０２は、第１のセルマネージャ７０６（「セルマネージャ１」と示されている）、及び第２のセルマネージャ７０８（「セルマネージャ２」と示されている）とさらに通信することができる。そのため、ＰＣ７０２は、第１のセルマネージャ７０６と第２のセルマネージャ７０８と間の指示を制御し、同期することができる。
【００７２】
ＰＣ７０２は、指示が第１の及び第２のセルマネージャ７０６、７０８、ならびにデータストア７０４に関して様々な機能を行うように実行されるプロセッサとメモリ構成要素を含むことができる。いくつかの例では、ＰＣ７０２は、プロジェクトマネージャ７１０、及び針プロファイルデファイナ７１２を含むことができる。
【００７３】
プロジェクトマネージャ７１０は、第１の及び第２のセルマネージャ７０６、７０８、ならびにデータストア７０４からの入力を受信して、直接移転工程を編成し、製品基板の、ウェハテープ及びその上のダイに関する配向ならびに位置調整に対する円滑な機能付けを維持することができる。
【００７４】
針プロファイルデファイナ７１２は、針ストローク性能プロファイルに関するデータを含んでいることができ、この針ストローク性能プロファイルは、載置されたウェハテープ上の特定のダイ、及び製品基板上の回路トレースのパターンに従って、所望の針ストローク性能に関して移転機構に指示するために使用される。針プロファイルデファイナ７１２のさらなる詳細については、本明細書にさらに後述する。
【００７５】
データストア７０４に戻ると、データストア７０４は、ダイマップ７１４などのデータを含んでいるメモリを含むことができ、このダイマップ７１４は、ウェハテープ機構に載置されたウェハテープに特有とすることができる。先に説明したように、ダイマップは、特定のダイの場所についてのあらかじめ編成された記述を提供する目的で、ウェハテープ上の各ダイの相対的な場所及びその品質について記述することができる。さらには、データストア７０４はまた、回路ＣＡＤファイル７１６を含んでいるメモリを含むことができる。回路ＣＡＤファイル７１６は、載置された製品基板上の特定の回路トレースパターンに関するデータを含んでいることができる。
【００７６】
プロジェクトマネージャ７１０は、データストア７０４からダイマップ７１４及び回路ＣＡＤファイル７１６を受信することができ、それぞれの情報を第１の及び第２のセルマネージャ７０６、７０８にそれぞれ中継することができる。
【００７７】
一実施形態では、第１のセルマネージャ７０６は、ダイマネージャ７１８を介してデータストア７０４からのダイマップ７１４を使用することができる。より具体的には、ダイマネージャ７１８は、ダイマップ７１４をセンサマネージャ７２０が受信した情報と比較することができ、それに基づいて、特定のダイの場所に関する指示をモーションマネージャ７２２に提供することができる。センサマネージャ７２０は、ダイ検出器７２４から、ウェハテープ上のダイの実際の場所に関するデータを受信することができる。センサマネージャ７２０はまた、ダイマップ７１４に従って、特定の場所における特定のダイを探すようにダイ検出器７２４に指示することもできる。ダイ検出器７２４は、図２Ａ及び図２Ｂにおける第２のセンサ２４４などのセンサを含むことができる。ウェハテープ上のダイの実際の場所の受信したデータ（位置の変化に関する確認または更新のいずれか）に基づいて、モーションマネージャ７２２は、第１のロボット７２６（「ロボット１」と示されている）に、ウェハテープを移転機構の針との位置調整位置まで搬送するように指示することができる。
【００７８】
指示された場所に到達すると同時に、第１のロボット７２６は、その移動の完了を針制御盤マネージャ７２８に伝えることができる。加えて、針制御盤マネージャ７２８は、ＰＣ７０２と直接、通信して、移転動作の実行を連携することができる。移転動作が実行されるときには、ＰＣ７０２は、針制御盤マネージャ７２８に、針アクチュエータ／針７３０を作動させるように指示することができ、それによって、針は、針プロファイルデファイナ７１２におけるロードされた針プロファイルに従ってストロークを行うことになる。針制御盤マネージャ７２８はまた、レーザ制御部／レーザ７３２をアクティブ化することもでき、それによって、レーザは、針がウェハテープを介してダイを下方に押付けて移転動作を実行するときに、製品基板に向かってビームを放射することになる。上記に示されているように、レーザ制御部／レーザ７３２のアクティブ化は、針ストロークのアクティブ化またはさらには完全な作動の前、それと同時、その最中、もしくはその後に行うことができる。
【００７９】
したがって、第１のセルマネージャ７０６は、第１のロボット７２６に、どこに行くように命じるべきであるかを決定することと、第１のロボット７２６に、決定された場所に行くように命じることと、針をオンにすることと、固定デバイスをアクティブ化することと、リセットすることとを含む複数の状態を経ることができる。
【００８０】
移転動作の実行前に、プロジェクトマネージャ７１０は、回路ＣＡＤファイル７１６のデータを第２のセルマネージャ７０８に中継することができる。第２のセルマネージャ７０８は、センサマネージャ７３４及びモーションマネージャ７３６を含むことができる。回路ＣＡＤファイル７１６を使用して、センサマネージャ７３４は、基板位置調整センサ７３８に、製品基板上の基準点を見つけ、それによって、製品基板を、その上の回路トレースの場所に従って、検出し、配向するように指示することができる。センサマネージャ７３４は、製品基板上の回路トレースパターンの確認または更新された場所情報を受信することができる。センサマネージャ７３４は、モーションマネージャ７３６と連携して、第２のロボット７４０（「ロボット２」と示されている）に、製品基板を位置調整位置（すなわち、移転固定位置）まで搬送して、移転動作を実行するように指示を与えることができる。したがって、回路ＣＡＤファイル７１６は、製品基板を、ダイがその上の回路トレースに正確に移転可能になるように、ウェハテープに対して位置調整する際にプロジェクトマネージャ７１０を支援することができる。
【００８１】
したがって、第２のセルマネージャ７０８は、第２のロボット７４０に、どこに行くように命じるべきであるかを決定することと、第２のロボット７４０に、決定された場所に行くように命じることと、リセットすることとを含む複数の状態を経ることができる。
【００８２】
上述の直接移転システム７００の様々な構成要素のすべてまたはすべてよりも少ない構成要素間の追加の及び代替の通信経路が可能であることを理解されたい。
【００８３】
例示的な直接移転方法
１つまたは複数のダイがウェハテープから製品基板に直接移転される直接移転工程を実行する方法８００が、図８に示されている。本明細書に記載の方法８００のステップは、特定の順序でなくてもよく、したがって、所望の製品状態を達成するための条件を満たした任意の順序で実行されてもよい。方法８００は、移転工程データをＰＣ及び／またはデータストアにロードするステップ８０２を含むことができる。移転工程データは、ダイマップデータ、回路ＣＡＤファイルデータ、及び針プロファイルデータなどのデータを含むことができる。
【００８４】
ウェハテープをウェハテープコンベヤ機構に載置するステップ８０４もまた、方法８００に含めることができる。ウェハテープをウェハテープコンベヤ機構に載置することは、ウェハテープコンベヤ機構を、引出し位置としても知られている載置位置まで移動させるように制御することを含むことができる。ウェハテープは、載置位置でウェハテープコンベヤ機構内に留め付けられる。ウェハテープは、半導体のダイが、製品基板コンベヤ機構に向かって下方に向いているように載置される。
【００８５】
方法８００は、製品基板コンベヤ機構に載置するように製品基板を準備するステップ８０６もさらに含むことができる。製品基板を準備することは、ＰＣまたはデータストアにロードされるＣＡＤファイルのパターンに従って、回路トレースを製品基板にスクリーン印刷するステップを含むことができる。加えて、基準点が、回路基板上に印刷されて、移転工程を支援することもできる。製品基板コンベヤ機構は、引出し位置としても知られている載置位置に移動するように制御され、ここで、製品基板は、製品基板コンベヤ機構に載置される。製品基板は、回路トレースが、ウェハ上のダイの方を向くように載置される。いくつかの例では、たとえば、製品基板は、たとえば組立ラインのスタイルで、コンベヤ（図示せず）または他の自動機構によって、送出され、載置位置で据え付けられる。あるいは、製品基板は、操作者によって手動で載置されてもよい。
【００８６】
一旦、製品基板が製品基板コンベヤ機構に適切に載置され、ウェハテープがウェハテープコンベヤ機構に適切に載置されると、ウェハテープから製品基板の回路トレースへのダイの直接移転を制御するプログラムが、直接移転動作を開始すること８０８をＰＣによって実行される。直接移転動作の詳細については、後述する。
【００８７】
例示的な直接移転動作方法
ダイをウェハテープ（または図９の説明を簡単にするために「ダイ基板」とも呼ばれる、ダイを保持する他の基板）から製品基板に直接移転させる直接移転動作の方法９００が、図９に示されている。本明細書に記載の方法９００のステップは、特定の順序でなくてもよく、したがって、所望の製品状態を達成するための条件を満たした任意の順序で実行される。
【００８８】
どのダイを製品基板に据え付けるべきであるか、及びダイを製品基板上のどこに据え付けるべきであるかを決定するために、ＰＣは、製品基板の識別情報、及び移転すべきダイを含んでいるダイ基板の識別情報に関する入力を受信すること９０２ができる。この入力は、ユーザによって手動で入力され、またはＰＣは、製品基板位置調整センサ及びダイ検出器をそれぞれ制御しているセルマネージャに要求を送信することができる。要求は、センサに、バーコードまたはＱＲコードなどの識別マーカについて、載置された基板をスキャンするように指示することができ、及び／または要求は、検出器に、バーコードまたはＱＲコードなどの識別マーカについて、載置されたダイ基板をスキャンするように指示することができる。
【００８９】
製品基板識別入力を使用して、ＰＣは、データストアまたは他のメモリに、製品基板及びダイ基板のそれぞれの識別マーカを照合するようにクエリし、関連データファイルを読み出すこと９０４ができる。具体的には、ＰＣは、製品基板上の回路トレースのパターンを記述する、製品基板に関連付けられた回路ＣＡＤファイルを読み出すことができる。回路ＣＡＤファイルは、回路トレースに移転すべきダイの数、相対的な位置、それぞれの品質要件などのデータをさらに含むことができる。同様に、ＰＣは、ダイ基板上の特定のダイの相対的な場所のマップを提供する、ダイ基板に関連付けられたダイマップデータファイルを読み出すことができる。
【００９０】
製品基板へのダイの移転を実行する工程では、ＰＣは、移転機構及び固定機構に対する製品基板及びダイ基板の初期配向を決定すること９０６ができる。ステップ９０６内で、ＰＣは、基板位置調整センサに、製品基板上の基準点を位置特定するように指示することができる。上述のように、基準点は、製品基板上の回路トレースの相対的な場所及び配向を決定するための参照マーカとして使用される。さらには、ＰＣは、ダイ検出器に、ダイ基板上の１つまたは複数の参照点を位置特定して、ダイのレイアウトを決定するように指示することができる。
【００９１】
一旦、製品基板及びダイ基板の初期配向が決定されると、ＰＣは、製品基板及びダイ基板のそれぞれの搬送機構に、製品基板及びダイ基板を移転機構及び固定機構との位置調整の位置にそれぞれ配向すること９０８を指示することができる。
【００９２】
位置調整ステップ９０８は、ダイが移転されることになる回路トレースの部分の場所を決定すること９１０、及びその部分が移転固定位置に対してどこに位置決めされるかを決定すること９１２を含むことができる。移転固定位置は、移転機構と固定機構との間の位置調整点であると見なすことができる。ステップ９１０及び９１２において決定されたデータに基づいて、ＰＣは、製品基板搬送機構に、製品基板を搬送してダイが移転されることになる回路トレースの部分を移転固定位置と位置調整すること９１４を指示することができる。
【００９３】
位置調整ステップ９０８は、ダイ基板上のどのダイが移転されることになるかを決定すること９１６、及びダイが移転固定位置に対してどこに位置決めされるかを決定すること９１８をさらに含むことができる。ステップ９１６及び９１８において決定されたデータに基づいて、ＰＣは、ウェハテープ搬送機構に、ダイ基板を搬送して移転すべきダイを移転固定位置と位置調整すること９２０を指示することができる。
【００９４】
一旦、ダイ基板から移転すべきダイと、ダイが移転すべきである回路トレースの部分とが移転機構及び固定機構に位置調整されると、針及び固定デバイス（たとえば、レーザ）が、ダイ基板から製品基板へのダイの移転を実施するように作動すること９２２ができる。
【００９５】
ダイが移転された後、ＰＣは、追加のダイが移転すべきであるかどうかを決定すること９２４ができる。別のダイが移転すべきである場合には、ＰＣは、ステップ９０８に戻り、それに応じて、後続の移転動作に向けて、製品及びダイ基板を位置調整し直すことができる。移転される別のダイが存在しない場合には、移転工程は９２６で終了する。
【００９６】
例示的な直接移転コンベヤ／組立ラインシステム
図１０に関して説明した一実施形態では、上述の直接移転装置の構成要素のうちのいくつかが、コンベヤ／組立ラインシステム１０００（本明細書において以降、「コンベヤシステム」）において実装される。具体的には、図２Ａ及び図２Ｂは、製品基板２１０が、製品基板コンベヤフレーム２１４によって保持され、製品基板テンショナフレーム２１６によって張力がかけられていることが示されている。装置２００に関して示されているモータ、レール、及び歯車系によって限られた領域で製品基板コンベヤフレーム２１４を留め付けることの代替案として、図１０は、製品基板コンベヤフレーム２１４がコンベヤシステム１０００を介して搬送されていることを示しており、ここでは、製品基板は、組立ラインスタイル工程を通過する。搬送される製品基板において行われる動作間の実際の搬送手段として、コンベヤシステム１０００は、複数の製品基板コンベヤフレーム２１４を順次、搬送する一連のレール、ローラ、及びベルト１００２、及び／または他のハンドリングデバイスを含むことができ、それぞれ、製品基板を保持する。
【００９７】
いくつかの例では、コンベヤシステム１０００の動作ステーションは、１つまたは複数の印刷ステーション１００４を含むことができる。空の製品基板が印刷ステーション（複数可）１００４に搬送されると、回路トレースがその上に印刷される。複数の印刷ステーション１００４が存在する場合には、複数の印刷ステーション１００４は、直列に配置され、１つまたは複数の印刷動作をそれぞれ行って、完全な回路トレースを形成するように構成される。
【００９８】
加えて、コンベヤシステム１０００では、製品基板コンベヤフレーム２１４は、１つまたは複数のダイ移転ステーション１００６に搬送される。複数のダイ移転ステーション１００６が存在する場合には、複数のダイ移転ステーション１００６は、直列に配置され、１つまたは複数のダイ移転をそれぞれ行うように構成される。移転ステーション（複数可）においては、製品基板には、本明細書に記載の直接移転装置実施形態のうちの１つまたは複数を使用する移転動作によって、１つまたは複数のダイが移転され、取り付けられる。たとえば、各移転ステーション１００６は、ウェハテープ搬送機構、移転機構、及び固定機構を含むことができる。いくつかの例では、回路トレースは、製品基板において、先に準備されていてもよく、したがって、製品基板は、1つまたは複数の移転ステーション１００６に直接、搬送されてもよい。
【００９９】
移転ステーション１００６では、ウェハテープ搬送機構、移転機構、及び固定機構は、ステーションに入ると同時に、搬送された製品基板コンベヤフレーム２１４に関して位置調整される。この状況では、移転ステーション１００６の構成要素は、複数の製品基板がコンベヤシステム１０００を通じて搬送されるとき、各製品基板上の同じ相対位置で同じ移転動作を繰り返して行うことができる。
【０１００】
その上、コンベヤシステム１０００は、１つまたは複数の仕上げステーション１００８をさらに含むことができ、製品基板は、この仕上げステーション１００８に搬送されて、最終的な加工が行われる。最終的な加工のタイプ、量、及び持続時間は、製品の形体、製品を作製するために使用される材料の特性に依存する。たとえば、製品基板は、仕上げステーション（複数可）１００８において、追加の硬化時間、保護コーティング、追加の構成要素などを受けることができる。
【０１０１】
直接移転装置の第２の例示的な実施形態
直接移転装置の別の実施形態では、図１１Ａ及び図１１Ｂでわかるように、「軽量ストリング」が形成される。装置１１００の機能の多くは、図２Ａ及び図２Ｂの装置２００のものと実質的に同様のままとすることができるが、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されている製品基板搬送機構１１０２は、製品基板２１２とは異なる製品基板１１０４を搬送するように構成される。具体的には、図２Ａ及び図２Ｂでは、製品基板搬送機構２０２は、コンベヤフレーム２１４及びテンショナフレーム２１６を含み、それらは、シート状の製品基板２１２を張力の下で留め付けている。しかしながら、図１１Ａ及び図１１Ｂの実施形態では、製品基板搬送機構１１０２は、製品基板リールシステムを含むことができる。
【０１０２】
製品基板リールシステムは、「ストリング回路」が巻回されている１つまたは２つの回路トレースリール１１０６を含むことができ、この回路トレースリール１１０６は、製品基板として、隣接に巻回された導電性ストリングまたはワイヤ１１０４の対を含むことができる。たった１つのリールを含む例では、リール１１０６は、移転位置の第１の側に位置決めされ、導電性ストリング（１１０４）の対は、単一のリール１１０６の周りに巻回される。あるいは、移転位置の第１の側に位置決めされている２つの回路トレースリール１１０６が存在してもよく、この場合、各リール１１０６は、ストリング回路の単一のストランドを含んでおり、次いで、これらのストランドは一緒にされて移転位置を通過する。
【０１０３】
１つのリール１１０６が実装されるか、または２つのリール１１０６が実装されるかにかかわらず、ストリング回路を形成するダイ移転工程は、各場合に実質的に同様とすることができる。具体的には、製品基板の導電性ストリング１１０４は、移転位置にわたってリール（複数可）１１０６から通すことができ、仕上げデバイス１１０８に供給される。いくつかの例では、仕上げデバイス１１０８は、たとえば半透明もしくは透明なプラスチックの保護コーティングを受けるためのコーティングデバイスであっても、または製品の最終的な加工の一部としてストリング回路の硬化を仕上げることが可能である硬化装置であってもよい。追加としてまたは代替として、回路ストリングは、別のリール上に供給され、そのリールは、ストリング回路の最終的な加工の前に、ストリング回路を巻き取ることができる。製品基板の導電性ストリング１１０４が移転位置から引っ張られると、移転機構２０６は、針ストロークを行うように（上述のように）作動して、製品基板の導電性ストリング１１０４にダイ２２０を移転することができ、それにより、ダイ２２０の電気的接触端子は、それぞれ、隣接するストリング上に据え付けられ、固定機構２０８は、ダイ２２０を適所に取り付けるように作動する。
【０１０４】
さらには、装置１１００は、テンショニングローラ１１１０を含むことができ、製品基板の導電性ストリング１１０４は、このテンショニングローラ１１１０において支持され、さらには張力がかけられる。したがって、テンショニングローラ１１１０は、ダイ移転精度を高めるように、形成されたストリング回路内の張力を維持するのを支援することができる。
【０１０５】
図１１Ｂでは、ダイ２２０が、製品基板１１０４の導電性ストリングに移転されており、それによって、製品基板の導電性ストリング１１０４が（ある程度）一つに統合されて、ストリング回路が形成されているように示されている。
【０１０６】
直接移転装置の第３の例示的な実施形態
直接移転装置の追加の実施形態では、図１２でわかるように、装置１２００は、ウェハテープ搬送機構１２０２を含むことができる。具体的には、図２Ａ及び図２Ｂに示されているウェハテープコンベヤフレーム２２２及びテンショナフレーム２２４の代わりに、ウェハテープ搬送機構１２０２は、ダイを単一の基板に移転するための、装置１２００の移転位置からダイ２２０を搬送する１つまたは複数のリール系１２０４を含むことができる。具体的には、各リール１２０４は、狭く連続的な細長いストリップとして形成されていている基板１２０６を含むことができ、この基板１２０６には、ダイ２２０がストリップの長さに沿って連続して付着されている。
【０１０７】
単一のリール１２０４が使用される場合には、移転動作は、モータ、レール、及び歯車を使用して、上述したように実質的に製品基板搬送機構２０２を介して製品基板２１０を搬送することを含む。しかしながら、ウェハテープ搬送機構１２０２は、ダイ２２０はリール１２０４から基板１２０６を展開することによって移転位置を通して連続的に供給されるが、リール１２０４はそれ自体、固定位置にとどまっていることができるという点で、実質的に静的な機構を含むことができる。いくつかの例では、基板１２０６の張力は、テンショニングローラ１２０８及び／またはテンショニングリール１２１０によって安定させる目的として維持され、このテンショニングリール１２１０は、装置１２００の、リール１２０４の反対側に配置される。テンショニングリール１２１０は、ダイが移転された後、基板１２０６を巻き上げることできる。あるいは、基板１２０６を留め付ける他の任意の適切な手段によって張力を維持して、各移転動作後に、移転位置を通して基板１２０６を引っ張ってダイ２２０が周期的に送られるのを支援することもできる。
【０１０８】
複数のリール１２０４が使用される実施形態では、各リール１２０４は、他のリール１２０４に横方向に隣接して配置される。各リール１２０４は、特定の移転機構２０６及び特定の固定機構２０８と対にすることもできる。この場合には、移転機構及び固定機構の各それぞれの組が、製品基板２１０に対して配置され、それにより、複数のダイは、同じ製品基板２１０上の複数の場所で同時に据え付けられる。たとえば、いくつかの例では、それぞれの移転位置（すなわち、移転機構と、対応する固定機構との間の位置調整）は、様々な回路トレースパターンに適応するように、一直線であっても、オフセットされても、または互い違いにされてもよい。
【０１０９】
１つのリール１２０４が実装されるか、または複数のリール１２０４が実装されるかにかかわらず、ダイ移転動作は、直接移転装置２００の第１の例示的な実施形態に関して上述した移転動作と比較的類似していてもよい。例として、製品基板２１０は、製品基板搬送機構２０２によって上述したのと同じ方式で移転位置（ダイ固定位置）まで搬送され、移転機構（複数可）２０６は、ダイ２２０をダイ基板１２０６から製品基板２１０に移転するように針ストロークを行うことができ、固定機構２０８は、ダイ２２０を製品基板２１０に取り付けるのを支援するように作動する。
【０１１０】
複数のリール１２０４を含む実施形態では、回路トレースパターンは、すべての移転機構が同時に作動する必要があるとは限らない場合があるようなものとすることができることに留意されたい。したがって、複数の移転機構は、製品基板が移転のための様々な位置まで搬送されるとき、間欠的に作動してもよい。
【０１１１】
直接移転装置の第４の例示的な実施形態
図１３は、直接移転装置１３００の一実施形態を示している。図２Ａ及び図２Ｂと同様に、製品基板搬送機構２０２は、ウェハテープ搬送機構２０４に隣接して配置される。しかしながら、搬送機構２０２と２０４との間には空間が存在し、この空間の中に、ウェハテープ２１８から製品基板２１０へのダイ２２０の移転を実施するための移転機構１３０２が配置される。
【０１１２】
移転機構１３０２は、コレット１３０４を含むことができ、このコレット１３０４は、ウェハテープ２１８から、一度にダイ２２０を１つまたは複数個ピッキングし、アーム１３０６の中を延びる軸Ａを中心に回転する。たとえば、図１３は、ウェハテープ２１８が製品基板２１０に向いて、それにより、コレット１３０４が、ウェハテープ２１８のダイ担持表面と製品基板２１０の移転表面との間の枢動点１３０８を中心に１８０度枢動することができるように（枢動方向の矢印参照）示している。つまり、コレット１３０４の延長方向は、ウェハテープ２１８と製品基板２１０との両方の移転表面または移転平面に直交する平面において枢動する。あるいは、いくつかの実施形態では、コレットのアーム構造は、２つの平行な表面間を枢動するように構成されていてもよく、コレットのアームは、平行な平面に沿って枢動することができる。したがって、ウェハテープ２１８に向いているとき、コレット１３０４は、ダイ２２０をピッキングし、次いですぐに固定機構２０８と同一直線上になるように製品基板２１０の表面まで枢動することができる。次いで、コレット１３０４は、取り付けられることになるダイ２２０を製品基板２１０上の回路トレース２１２に移転するために、ダイ２２０を脱着する。
【０１１３】
いくつかの例では、移転機構１３０２は、アームから異なる方向に延びる２つ以上のコレット（図示せず）を含むことができる。そのような実施形態では、これらのコレットは、コレット停止場所を通して３６０度回転するように連動し、１つのコレットがウェハテープ２１８を通過する度にダイをピッキングし移転することができる。
【０１１４】
加えて、１つまたは複数のコレット１３０４は、コレット１３０４による真空の陽圧及び陰圧を使用して、ダイ２２０をウェハテープからピッキングし、脱着させることができる。
【０１１５】
直接移転装置の追加の例示的な実施形態
いくつかの例では、ほんのいくつかのダイのみが含まれているように、製品についての回路は設計される。他の例では、製品の設計目的を達成するのにはるかにより多数のダイが回路に必要であるように、製品は設計される。これらのいずれの場合でも、いくつかのダイまたは多数のダイが、所定のパターンで配置され、または据付けのための所定のパターンが存在しない場合であっても、ダイは、製品についての回路上の所定の場所に配置される。その上、ダイは、近接して位置調整されたダイの集合もしくは群で配置されても、または実質的な間隙を相互間に有する故意に離間された場所に配置されてもよい。さらには、回路は、回路基板の大きく拡張性のある、及び／または特異的に形状付けられた表面領域にわたって延びるダイのアレイを含むように設計されていてもよい。本出願では、「アレイ」という用語は、回路に移転するための任意のパターン化された、またはパターン化されていないダイの群を含むことに留意されたい。
【０１１６】
たとえば、製品は、照射されることが意図されている、ロゴ、印、名称、符号、または他の記号を支持するように構成されたダイアレイを有する回路基板を含むことができる。別の例では、ＬＥＤなどのダイアレイは、ディスプレイ用の背面照明を生み出すように構成される。さらなる別の例では、回路は、他の電気的に作動可能な半導体デバイスアレイが所望されることを目的として形成される。上述の例ではそれぞれ、本明細書に詳細に前述したものなど、直接移転装置は、回路基板上のダイを個々に据え付け、取り付けるように使用される。つまり、１つまたは複数のダイの直接移転は、一度に１つ行うことができる。具体的には、個々のダイの移転は、いくつかの別個に位置付けられたダイが必要である例では有益である場合がある。しかしながら、たとえばディスプレイ、ロゴ、印、名称、符号、もしくは他の記号の照射に向けて、または非照射の目的で、パターン化された、またはパターン化されていない配置もしくはアレイで、複数のダイを取り付けることが望ましい例では、複数のダイの同時直接移転が望ましい場合がある。
【０１１７】
図１４に示されているように、直接移転装置１４００の実施形態では、移転機構１４０２は、針２２６（図２Ａ及び図２Ｂ参照）の代わりに、たとえば、移転要素１４０４を含むことができる。移転要素１４０４は、針２２６と同様の方式で機能することができる。具体的には、移転要素１４０４は、ウェハテープ１４０６の裏側に対抗するように往復移動して、半導体ダイ１４０８がウェハテープ１４０６の反対側に付着されている移転位置を押付けるように構成されている。
【０１１８】
さらには、図２Ａ及び図２Ｂでは、参照数字２２０によりラベル付けされた個々の各ブロックは、単一のダイ２２０を表していることに留意されたい。対照的に図１４では、ブロックのそれぞれは、１つのブロックにはリード線が参照数字１４０８から延びるように、複数のダイ１４１０の中のダイの群１４０８を表している。ダイの群１４０８は、たとえば、ロゴ、印、名称、符号、もしくは他の記号を形成する所定のアレイで、または所定のパターン化されていない配置で、ウェハテープ上に編成される。その上、図１４に示されているように、ウェハテープ１４０６には、複数のダイ１４１０の中に複数の群のダイが載置されている。あるいは、ウェハテープ（図示せず）には、ダイが、製造メーカの独自のまたは従来式のその据付けに従ってウェハテープ（たとえば、選別されていない、または編成されていないダイシング済みのダイを含むディスク形状）上に載置されていてもよい。
【０１１９】
実際には、直接移転工程において装置１４００が作動すると同時に、移転要素１４０４が、移動して、ウェハテープ１４０６を押付け、ダイの群１４０８を移転する。いくつかの例では、移転要素１４０４の本体Ｂ上の先端部Ｔは、ダイの群１４０８が位置決めされているウェハテープ１４０６の表面領域の一部分を覆うように形状付けられ、またはサイズ決めされている実装面積（フットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ））を有する。つまり、移転要素１４０４の先端部Ｔの実装面積は、移転されているダイの群にわたるようにサイズ決めされる。したがって、先端部Ｔによりウェハテープ１４０６を押付ける処置により、ダイの群１４０８の移転を同時に達成することになる。さらには、移転工程の他の実施形態と同様に、移転要素１４０４は、ダイの群１４０８を移転位置へと押付け、この移転位置において、ダイの群１４０８は、あらかじめ準備された回路トレース１４１２に接触する。図２Ａ及び図２Ｂでは、回路トレース２１２は、２本の隣接する回路線として示され、この回路線に接するように単一のダイ２２０を据え付けて、ダイ２２０の電気的接点（図示せず）を製品基板２１０に取り付けていることに留意されたい。これと比較して図１４では、複数のダイが一度に移転され、ダイの各ブロックは複数のダイを表しているので、便宜上、図示を簡便にするため、回路トレース１４１２は、製品基板２１０に移転されるダイの群１４０８に付随することになる相互接続された一連の回路トレース線を表している。
【０１２０】
ダイの群１４０８が正しい移転位置にある（たとえば、移転要素１４０４が作動した後、ウェハテープ１４０６を押付けており、それにより、ダイの群１４０８の中のダイが、所定の位置において回路トレース１４１０に接触している）とき、１つまたは複数のエネルギー放出デバイス１４１４がアクティブ化されて、ウェハテープ１４０６から製品基板２１０へのダイの群１４０８の移転が生じる。一実施形態では、示されているエネルギー放出デバイス１４１４は、１つまたは複数のエネルギー放出デバイスを表すことができる。たとえば、いくつかの例では、複数のエネルギー放出デバイスは、エネルギーを放出して、個々のダイをそれぞれ、またはエネルギー放出デバイスごとに複数のダイを取り付けることによって、上述の移転工程を継続するように実装される。
【０１２１】
図１５〜図１８に示されているように、複数のダイの同時移転に関連して、移転要素１５００、１６００、１７００Ａ、１７００Ｂ、１８００が、移転工程を支援するように様々な形状及び／または形体で形成された先端部１５０２、１６０２、１７０２Ａ、１７０２Ｂ、１８０２をそれぞれ有することができる。たとえば、図１５でわかる実施形態では、移転要素１５００の先端部１５０２は、先端部が、任意の所望のロゴ、印、名称、符号、または他の記号として形状付けられることを表すように、本体１５０３の端部において「Ｘ」と形状付けられている。先端部１５０２は、移転要素１５００の材料の一体部として、単一の構造体から機械加工されても、エッチングされても、もしくは別の形で形成されてもよく、または先端部１５０２は、所望の材料から別個に製作され、続いて、移転要素１５００の本体１５０３の端部表面に付加されてもよい。先端部１５０２のような設計された先端部を有する移転要素を使用する場合、移転のためのダイ１５０４Ａ、１５０４Ｂが、先端部１５０２の形状に対応するように１つまたは複数のあらかじめ形状付けられたアレイ１５０８Ａ内のウェハテープ１５０６Ａ上に載置され、位置付けられること、あるいは従来式に、記述のないアレイ１５０８Ｂ内のウェハテープ１５０６Ｂ上に載置されることのいずれであってもよい。したがって、先端部１５０２の使用は、所望のロゴ、印、名称、符号、または他の記号の形状で全体的にダイアレイを移転するために使用される。
【０１２２】
移転すべき所望のダイアレイに応じて、移転すべきダイアレイの精密な形状を備えた先端部を有する移転要素を作り出すことは実現困難である（または現在の状況下では、技術的に達成不可能である）場合がある。つまり、製造技術の限界により、移転要素の特異的に形状付けられた先端部の形成が可能でないいくつかの所望のアレイが存在する。にもかかわらず、アレイに使用されるダイすべての直接移転はなおも、ダイが移転されることになる表面領域の最大寸法を覆う包括的に形状付けられた先端部を有する移転要素を使用することによって達成可能である場合がある。
【０１２３】
たとえば、図１６を説明する目的として、「Ｘ」の形状のアレイでＬＥＤダイを有する製造すべき回路を仮定する。ただし、「Ｘ」は、特定の所望の形状アレイを表す。（たとえば図１５において）動作することになる「Ｘ」の形状の先端部を有する移転要素を形成することが可能であるとしても、それは、様々な理由により実現困難である場合がある。したがって、移転要素１６００が具体的には、「Ｘ」形状により形成されていない先端部１６０２を含む本体１６０３を有すると仮定すると、「Ｘ」形状移転はなおも、次のように達成可能である。具体的には、次の要因（ａ）〜（ｃ）の実装により、「Ｘ」形状を移転できることが実現され、（ａ）〜（ｃ）は、次の通りである：（ａ）ＬＥＤ１６０６の少なくとも１つのアレイ１６０４が所望の「Ｘ」形状でウェハテープ１６０８上にあらかじめ載置される：（ｂ）移転要素１６０４上の先端部１６０２は、包括的に形状付けられる（たとえば、円形、四角形など）、及び（ｃ）先端部１６０２の表面領域の最大横方向寸法Ｄ１は、ＬＥＤ１６０６のアレイ１６０４が「Ｘ」形状で延びるウェハテープ１６０８の平坦表面領域の最大横方向寸法Ｄ２と少なくともほぼ同じである。したがって、先端部１６０２は、「Ｘ」形状アレイ１６０４であらかじめ載置されたＬＥＤ１６０６を含んでいるウェハテープ１６０８を押付けて、所望の「Ｘ」形状に特に対応する先端部を有する移転要素を使用することなく、回路にＬＥＤ１６０６をすべて同時に移転するために使用される。言い換えれば、包括的に形状付けされた先端部１６０２ｐは、投影された重なり像１６１０でわかるように、アレイ１６０４ｐの全体に重なる。
【０１２４】
さらには、いくつかの例では、製品におけるアレイに使用されるダイすべての同時直接移転は実現困難である場合がある。にもかかわらず、なおも、より短い時間量でできるだけ多くのダイを移転することが望ましい場合がある。たとえば、製品に必要とされるダイアレイは、サイズ制限または正確な移転可能性の技術的限界のいずれかに起因して、１つの直接移転装置によって単一の移転動作で適応可能、または正確に移転可能である領域よりも大きい領域にわたって延在することが可能である。そのような状況では、各ダイを個々に直接移転することが可能になるが、代わりに、ダイアレイは、より小さい部分またはまとまりで移転されるように細分化され、それによって、工程の速度を早めることができる。したがって、移転された部分は、全体的アレイをまとめて形成することができる。
【０１２５】
図１７Ａでわかる非限定の例示的な実施形態では、移転要素１７００Ａの本体１７０３Ａ上の先端部１７０２Ａの形状は、薄く直線状の細長いバーとして示されている。上記に列挙した「薄い」という用語は、図１７Ａに示されている先端部１７０２Ａの厚さ「ｔ」の寸法を示し、それは、長尺方向「Ｅ」に垂直な寸法である。厚さ「ｔ」の実際の値は、変わる場合があるが、移転されることになる特定のダイのサイズに関して変わる。つまり、いくつかの例では、先端部１７０２Ａの厚さ「ｔ」は、移転されることになるダイのほぼ最小幅寸法以下とすることができ、幅寸法は、ダイの上方視点からダイの寸法に沿って決定される。したがって、先端部１７０２Ａは、まだ移転されていないダイを不注意にも取り外さないように、たとえば、その時に移転されていない隣接する行／列のダイに重なることなく、位置調整された線状配列の少なくとも２つのダイ（たとえば、ウェハテープ上のダイの行または列）を移転するために使用される。
【０１２６】
追加として及び／または代替として、図示してはいないが、先端部は、直線ではない細長いバーであってもよい。つまり、先端部は、１つまたは複数の方向に湾曲するバーであってもよい。この例では、湾曲した先端部は、隣接してはいるが、必ずしもすべて互いに線状に位置調整されているとは限らない複数のダイを移転するために使用される。
【０１２７】
先端部の可能な形状の別の例示的な実施形態として、図１７Ｂは、略四角形形状であると見なすことができるクローバ状の形状を有する移転要素１７００Ｂの本体１７０３Ｂ上の先端部１７０２Ｂを示している。先端部１７０２Ｂは、たとえば、４つ以上の隣接するＬＥＤの集合を同時に移転するために使用される。移転要素の先端部の特異的な形状の可能性は、限定するものではなく、所望のアレイのサイズ及び形状に従って、幅広く異なっていてもよい。たとえば、先端部１７０２Ｂの側部は分裂しているが、側部は、直線状の交差する線であってもよく、それによって幅広の正方形が形成されることが企図される。その上、形状は、四角形である必要はなく、他の包括的な幾何学的形状またはその変形形態（たとえば、三角形、長方形、五角形、六角形、任意の数の辺からなる形状など）であってもよい
【０１２８】
追加として及び／または代替として、図１８に示されているように、移転要素１８００は、再構成可能な先端部１８０２を有する本体１８０３を含むことができる。例として、先端部１８０２は、先端部１８０２の底部表面１８０６から延出する複数の微細針ヘッド１８０４を含むように示されている。針ヘッド１８０４をまとめて群化することにより、所望のアレイ１８０８の形状（「Ｘ」）を形成するように互いに対して位置付けることが可能になり、それにより、完全な所望のアレイの移転が達成される。便宜上、図示をわかりやすくするために、所望のアレイ１８０８を満たすために必要になる微細針ヘッドの群１８０４の一部分のみが示されていることに留意されたい。実際には、破線の「Ｘ」形状の全体を微細針ヘッド１８０４で満たすことが可能であることが企図される。たとえば、移転すべきアレイの各ダイが、個々の針ヘッド（複数の針ヘッド１８０４のうちの１つ）によって直接移転されることが企図される。代わりに、例示的な先端部１７０２Ａ及び１７０２Ｂと同様に、移転要素は、複数のダイを同時に直接移転するために、移転要素上の記述のないアレイで配置された少なくとも複数の針ヘッドを含むことができる。
【０１２９】
いくつかの例では、微細針ヘッド１８０４は、特定の所望のアレイの形状で先端部１８０２に選択的に取り付けられる。続いて、異なる形状を有する異なるアレイが望ましい場合、微細針ヘッド１８０４は、異なるアレイの形状になるように位置付けし直すことができる（必要に応じて微細針ヘッドを追加する、または除去する）。他の例では、先端部１８０２は、複数の引込み可能／延長可能な微細針ヘッドを含むことができる。その場合には、先端部１８０２は、所望のアレイの形状で微細針１８０４を延長することによって、及び／または所望のアレイを移転するためには必要ではない（たとえば、所望のアレイの形状以外である）他の微細針１８０４を引き込めることによって、選択的に再構成される。
【０１３０】
追加の例示的な直接移転動作方法
複数のダイをウェハテープから製品基板に同時に直接移転する直接移転動作の方法１９００が、図１９に示されている。本明細書に記載の方法１９００のステップは、任意の特定の順序でなくてもよく、したがって、所望の製品状態を達成すように任意の条件を満たした順序で実行されてもよい。とりわけ、方法１９００のステップのうちのいくつかが図１９に関して示され、説明されているが、必ずしもすべてのステップがここに列挙されているわけでも、または明示的に説明されているわけでもない。むしろ、移転または移転後の工程に有用でありるいくつかのステップは、ここには詳述されておらず、方法９００に関して上述される。したがって、方法９００のいくつかのステップを方法１９００に統合してもよい。
【０１３１】
図１９は、複数のダイアレイを直接移転するための、複数のダイを搬送するウェハテープを入手するステップ１９０２を示している。ウェハテープを入手することは、図１５におけるウェハテープ１５０６Ｂなど、従来の載置されたウェハテープを選択することを含むことができる。あるいは、ウェハテープを入手することは、図１５におけるウェハテープ１５０６Ａなど、所望のダイアレイのみを有するあらかじめ載置されたウェハテープを選択することを含むことができる。その上、ウェハテープを入手することは、空のウェハテープを選択すること、及び所望のダイアレイのみを有するように必要に応じてダイアレイをまず載置することによって空のウェハテープを準備することを含むことができる。
【０１３２】
ステップ１９０４では、所定の移転要素が入手され、移転機構に連結される。どのタイプの移転要素が使用されることになるかについて事前決定は、複数の同時的ダイ移転のどの形態が実施されることになるかに関係する。つまり、従来の載置されたウェハテープが使用される場合、移転要素は、図１５に示されている先端部１５０２、または全体的ロゴ、印、名称、符号、または他の記号を同時に直接移転する微細針ヘッドの完全アレイを有する先端部１８０２など、移転すべき特定の所望のダイアレイに対応する先端部を有することができる。追加として及び／または代替として、従来の載置されたウェハテープでは、移転要素は、代わりに、図１７Ａ及び図１７Ｂにそれぞれ示されている先端部１７０２Ａ及び１７０２Ｂ、または複数の配置された微細針ヘッドを有する先端部１８０２のような先端部を有することができる。したがって、先端部１７０２Ａ及び１７０２Ｂは、所望のダイアレイが形成されるまで、従来の載置されたウェハテープからダイの部分を移転することができる。
【０１３３】
いくつかの例では、ステップ１９０４において選択され、入手された移転要素は、所望のダイアレイをその上に載置した図１５におけるウェハテープ１５０４Ａのものと同様のウェハテープとともに使用されることになる図１６における先端部１６０２のような包括的に形状付けられた先端部を有することができる。
【０１３４】
ステップ１９０６は、アレイ直接移転工程を開始することである。工程の開始は、入手された移転要素が、入手されたウェハテープから所望のダイアレイを製品回路に正確に移転するように、入手された移転要素を入手されたウェハテープと位置調整して移転位置配向にすることを含むことができる。次いで、移転要素は、ウェハテープを押付けて製品基板上のそれぞれの回路トレースに接触するように複数のダイを押し付けるようにアクティブ化される。
【０１３５】
ステップ１９０６においてアレイ直接移転工程を開始した後、アレイ直接移転工程は、ステップ１９０８において完了する。ステップ１９０８は、ダイの移転位置に向かって１つまたは複数のエネルギー放出デバイスを介してエネルギーを放出して、それぞれの回路トレースを移転されるダイ上の接点に付着させることを含むことができ、この移転工程については、単一のダイ移転に関して詳細に上述している。アレイ移転の形態に応じて、全体的な最終アレイが一度に移転されているか、または全体的な最終アレイが部分で移転されているかにかかわらず、ステップ１９０６及び１９０８は、繰り返すことができる。
【０１３６】
あらかじめ載置されたウェハテープの例示的な実施形態
一実施形態では、図２０でわかるように、ウェハテープ２０００は、複数のダイ２００４の少なくとも１つのアレイ２００２（１）、２００２（２）などがあらかじめ載置され、示されているように、複数のアレイ２００２（１）、２００２（２）などを有することができる。具体的には、ダイ２００４のアレイ２００２（１）は、ウェハテープ２０００上に編成され、据え付けられて、ロゴ、印、名称、符号、または他の記号などの所定の形状を形成することができる。したがって、ウェハテープ２０００は、１つまたは複数の製品基板上への同時的な複数のダイ直接移転の高速加工のための１つまたは複数のあらかじめ載置されたアレイ２００２（１）、２００２（２）などを有することができる。さらには、上述のウェハテープ２０００は、たとえば、図１０に関して上述した移転ステーション１００６における製造組立ラインシステム及び工程において使用されることが企図される。
【０１３７】
上述のあらかじめ載置されたアレイに関連して、追加として及び／または代替として、アレイ直接移転工程が、電気的に接続された回路基板以外の基板にダイを移転するのに使用されることが企図される。実際に、本明細書に述べたように、製品基板という用語は、電気接続のためにダイが付着される回路トレースを有する基板のみに限定するものではない。その代わりに、「製品基板」という用語はまた、移転表面（たとえば、半導体ダイが移転される表面）を有する基板を含み、基板は、続いて、別個の移転状況で使用される。つまり、直接移転工程は、アレイで、パターンで、または個々に配置された１つまたは複数のダイを、（たとえば、選別されたダイウェハテープまたはあらかじめ載置されたアレイウェハテープの）一方のウェハテープから別のウェハテープに、あるいはリールからリールへの移転、またはリールから製品への他の移転に向けてリール上に載置するための基板ストリップなど、移転のための他の基板に移転するために使用される。
【０１３８】
例示的な条項
Ａ：複数の半導体デバイスダイ（「ダイ」）を、第１の側及び第２の側を有するウェハテープから、回路トレースを有する製品基板に同時に移転するための装置であって、前記複数のダイが、前記ウェハテープの前記第１の側に配置され、前記装置が、前記ウェハテープを保持するように構成された第１のフレームと、前記回路トレースが前記ウェハテープ上の前記複数のダイに向いて配置されるように、前記製品基板をクランプするようにして構成された第２のフレームと、前記ウェハテープの前記第２の側に隣接して配置された移転要素であって、前記移転要素の先端部が前記複数のダイからなるダイの群にわたるようにサイズ決めされた実装面積を有する、前記移転要素と、前記移転要素をダイ移転位置に移動させるように前記移転要素に連結されたアクチュエータであって、前記ダイ移転位置において、前記移転要素が、前記ウェハテープの前記第２の側を押付けて、ダイの前記群を、前記製品基板上の前記回路トレースに接触するように前記ウェハテープ上に押し付ける、前記アクチュエータと、前記移転位置に対応する前記製品基板の一部分に方向付けられた少なくとも１つのエネルギー源であって、前記移転位置において、前記回路トレースにエネルギーを印加してダイの前記群を前記回路トレースに取り付けるように、ダイの前記群が前記回路トレースに接触する、前記少なくとも１つのエネルギー源とを備えた、前記装置。
【０１３９】
Ｂ：前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、移転されるダイの前記群の形状構成に対応する所定の形状を有する、段落Ａに記載の装置。
【０１４０】
Ｃ：前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、ロゴ、印、名称、符号、または他の記号の形状に対応する所定の形状を有する、段落ＡまたはＢに記載の装置。
【０１４１】
Ｄ：前記移転要素の前記先端部は、包括的な幾何学的形状として形状付けられている、段落Ａ〜Ｃのいずれかに記載の装置。
【０１４２】
Ｅ：前記移転要素の前記先端部は、線状配列の少なくとも２つのダイの同時的な直接移転を容易にする細長いバーとして形状付けられている、段落Ａ〜Ｄのいずれかに記載の装置。
【０１４３】
Ｆ：前記細長いバーは、直線状である、段落Ａ〜Ｅのいずれかに記載の装置。
【０１４４】
Ｇ：前記細長いバーは、１つまたは複数の湾曲した部分を有する、段落Ａ〜Ｆのいずれかに記載の装置。
【０１４５】
Ｈ：前記細長いバーの厚さは、移転される前記ダイのサイズに関して異なり、前記厚さが、移転されるダイの前記群のほぼ最小幅寸法以下であり、前記最小幅寸法は、ダイの前記群のダイの上方視点から決定される、段落Ａ〜Ｇのいずれかに記載の装置。
【０１４６】
Ｉ：前記移転要素の前記先端部は、非線状配列の３つ以上のダイの同時的な移転を容易にする形状を有する、段落Ａ〜Ｈのいずれかに記載の装置。
【０１４７】
Ｊ：半導体デバイスダイ（「ダイ」）を、ウェハテープから回路に直接移転するための移転要素であって、本体と、前記本体の端部表面における先端部とを備え、前記先端部は、複数のダイにわたるようにサイズ決めされた実装面積を有する、前記移転要素。
【０１４８】
Ｋ：前記本体は、細長いピンである、段落Ｊに記載の移転要素。
【０１４９】
Ｌ：前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、移転される前記複数のダイの形状構成に対応する所定の形状を有する、段落Ｊ〜Ｋのいずれかに記載の移転要素。
【０１５０】
Ｍ：前記移転要素の前記先端部の前記実装面積は、ロゴ、印、名称、符号、または他の記号の形状に対応する所定の形状を有する、段落Ｊ〜Ｌのいずれかに記載の移転要素。
【０１５１】
Ｎ：複数の電気的に作動可能な要素をウェハテープから製品基板上の移転固定場所に直接移転する移転機構であって、前記複数の電気的に作動可能な要素からなる電気的に作動可能な要素の群を同時に移転するように構成された先端部を備えた移転要素を含む、前記移転機構と、前記移転機構の作動と同時に、前記電気的に作動可能な要素を前記製品基板に取り付けるように前記移転固定場所に隣接して配置された固定機構とを備える、装置。
【０１５２】
Ｏ：前記移転機構は、前記移転固定場所に向かって及び前記移転固定場所から離れるように前記移転要素を移動させるアクチュエータをさらに含み、前記移転要素の作動が前記複数の電気的に作動可能な要素を前記移転固定場所に強制的に押し付けるように、前記移転機構及び前記固定機構が隣接して配置された、段落Ｎに記載の装置。
【０１５３】
Ｐ：前記移転要素の前記先端部は、線状配列の少なくとも２つのダイの同時的な直接移転を容易にする細長いバーとして形状付けられている、段落Ｎ〜Ｏのいずれかに記載の装置。
【０１５４】
Ｑ：前記移転要素の前記先端部は、非線状配列の３つ以上のダイの同時的な移転を容易にする形状を有する、段落Ｎ〜Ｐのいずれかに記載の装置。
【０１５５】
Ｒ：連続的な一連の移転が回路上の所望のパターンを完成するように、前記固定機構を制御するコントローラをさらに備え、前記パターンは、ロゴ、印、名称、記号、または他の符号のうちの１つである、段落Ｎ〜Ｑのいずれかに記載の装置。
【０１５６】
Ｓ：前記先端部は、再構成可能である、段落Ｎ〜Ｒのいずれかに記載の装置。
【０１５７】
Ｔ：前記先端部は、複数の微細針ヘッドを含む、段落Ｎ〜Ｓのいずれかに記載の装置。
【０１５８】
結論
いくつかの実施形態について、構造的特徴及び／または方法論的処置に特有の文言で説明してきたが、特許請求の範囲が、説明した特定の特徴または処置に限定されるとは必ずしも限らないことを理解されたい。そうではなく、特定の特徴及び処置は、特許請求される主題を実装する例示的な形態として開示される。さらには、本明細書における「〜できる、してもよい（ｍａｙ）」という用語の使用は、必ずしもすべての実施形態とは限らないが、１つまたは複数の様々な実施形態に使用される特定の特徴の可能性を示すために使用されている。
【図１】
2020503666.tif 000003
【図２Ａ】
2020503666.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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