Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen eines Halbleiterbauelements von einem Träger nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Trennen eines Halbleiterbauelements von einem Träger nach Anspruch 10.

Halbleiterbauelemente werden üblicherweise durch ein metallhaltiges Verbindungsmittel auf dem Träger zur Bildung einer Halbleitervorrichtung stoffschlüssig angebracht. Das metallhaltige Verbindungsmittel hält einerseits das Halbleiterbauelement auf dem Träger und leitet andererseits den zum Betrieb des Halbleiterbauelements benötigten elektrischen Strom. Insbesondere die bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen entstehenden Abfallstoffe bereiten aus ökologischer Sicht Probleme. Aufgrund der fortschreitenden Digitalisierung aller Lebensbereiche, welche den Bedarf an Halbleitervorrichtungen immer weiter steigert, der daraus resultierenden Ressourcenknappheit und des steigenden Bewusstseins für den Einfluss des Menschen auf die Umwelt rückt die Wiederverwendung, das Recycling und/oder die Reparatur von verbauten Halbleiterbauelementen, insbesondere von Halbleiterchips, und den Halb- leitervorrichtungen immer weiter in den Fokus. Hierfür ist es notwendig, defekte Halbleiterbauelemente von einem Träger zu entfernen, um diese durch funktionierende auszutauschen, so dass die aus den Halbleiterbauelementen gebildete Vorrichtung weiterhin verwendet werden kann. Außerdem kann ein noch funktionierendes Halbleiterbauelement zur Weiterverwendung in einer neuen Halbleitervorrichtung von der alten Halbleitervorrichtung getrennt werden, wenn diese defekt und/oder veraltet ist. Dies i st j edoch nur möglich, wenn das Entfernen in einer Weise erfolgt, welche Beschädigungen anderer Elemente der Halbleitervorrichtung und/oder des Halbleiterbauelements selbst verhindert.

Dabei besteht j edoch die Problematik, dass Halbleiterbauelemente und/oder die Träger empfindlich sind und insbesondere durch zu große mechanische Belastung zerstört werden. Es ist jedoch eine gewisse Kraft nötig, um die kohäsiven und adhäsiven Kräfte des Verbindungsmittels, auch nach dessen Aufschmelzung, zu überwinden, wobei die kohäsiven und adhäsiven Kräfte über der mechanischen Belastungsgrenze der Halbleiterbauelemente und/oder der Träger liegen. Daher birgt ein einfaches Trennen durch Anheben des Halbleiterbauelements die Gefahr der Zerstörung des Halbleiterbauelements, des Trägers oder im schlechtesten Fall der gesamten Halbleitervorrichtung.

Es besteht daher ein großer Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung, welche das zerstörungsfreie Trennen eines mit einem Träger stoffschlüssig verbundenen Halbleiterbauelements von dem Träger ermöglichen. Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache aber wirkungsvolle Weise von einem Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung nach der Lehre des Anspruchs 10 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Trennen eines Halbleiterbauelements von einem Träger vorgeschlagen, wobei das Halbleiterbauelement mittels eines metallhaltigen Verbindungsmittels stoffschlüssig in einer Verbindungsebene auf einem Träger gehalten wird und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a. Verflüssigen des Verbindungsmittels und Aufnehmen des Halbleiterchips mittels eines Haltewerkzeugs; b. Oszillieren des Haltewerkzeugs; und c. Verfahren des Haltewerkzeugs und Trennen des Halbleiterchips vom Träger.

Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass Halbleiterbauelemente stoffschlüssig auf einem Träger gehalten werden, wobei die stoffschlüssige Verbindung in der Regel durch mehrfache punktuelle Einbringung einer Kugel bestehend aus dem metallhaltigen Verbindungsmittel herbeigeführt worden ist. Die Anordnung ist dabei in einer Ebene erfolgt, welche nun die Verbindungsebene bildet. Wird dieses Verbindungsmittel verflüssigt, so sind die kohäsiven und adhäsiven Kräfte umso größer, je größer die durch die Kugeln gebildeten punktuellen Verbindungen sind. Diese kohäsiven und adhäsiven Kräfte gilt es zu überwinden, um ein Trennen des Halbleiterbauelements vom Träger zu ermöglichen. Weiter ist erkannt worden, dass die kohäsiven und adhäsiven Kräfte so hoch sind, dass bei einem herkömmlichen Anheben die Zugkräfte, welche nötig sind, um die kohäsiven und adhäsiven Kräfte zu überwinden, zu groß sind, um ein garantiert zerstörungsfreies Trennen des Halbleiterbauelements vom Träger zu ermöglichen. Die Adhäsion bewirkt ein Streben des verflüssigten Verbindungsmittels zu einer Kugelform, welche in den Grenzbereichen zum Träger und zum Halbleiterbauelement abgeflacht ist. Die Kohäsion bewirkt ein inneres Zusammenhalten der Moleküle im verflüssigten Verbindungsmittel. Wird nun das Halbleiterbauelement zusammen mit dem Haltewerkzeug oszilliert, bewirkt die Trägheit ein über die Oszillationsbewegung hinausgehendes Schwingen des verflüssigten Verbindungsmittels, während die Adhäsion weiterhin ein Verbleiben des verflüssigten Verbindungsmittels an den Grenzflächen zum Träger und zum Halbleiterbauelement verursacht. Hierdurch wird das Verbindungsmittel aus seiner natürlichen Kugelform in eine schlankere Form gebracht, wodurch die kohäsiven Kräfte herab- gesetzt werden. Besonders bevorzugt entsteht eine Einschnürung im verflüssigten Verbindungsmittel, wobei die Einschnürung in optimaler Weise durch die Oszillation so weit herabgesetzt wird, dass sie das verflüssigte Verbindungsmittel in zwei Teile teilt. Der eine Teil des verflüssigten Verbindungsmittel s haftet am Halbleiterbauelement und der andere Teil am Träger an. Die kohäsiven Kräfte zwischen den zwei Teilen des verflüssigten Verbindungsmittels bestehen in diesem Zustand nicht mehr, und das Halbleiterbauelement kann auf einfache Weise zusammen mit dem Haltewerkzeug verfahren werden und das Halbleiterbauelement vom Träger getrennt werden. Eine vollständige Trennung des Verbindungsmittels in zwei Teile ist für die Funktionalität des Verfahrens nicht zwingend notwendig, da die durch die Oszillation und die Trägheit verursachte Verschlankung die kohäsiven und adhäsiven Kräfte so weit herab setzen kann, dass ein Verfahren des Haltewerkzeugs und ein Trennen des Halbleiterbauelements bereits zerstörungsfrei möglich sind. Das verflüssigte Verbindungsmittel wird dann spätestens beim Verfahren des Halbleiterwerkzeugs und beim Trennen des Halbleiterbauelements in die zwei Teile geteilt. Theoreti sch ist es ebenfall s möglich, dass die Trennung durch vollständige Ablösung des gesamten verflüssigten Verbindungsmittels vom Träger oder vom Halbleiterbauelement erfolgt. Dies geschieht, wenn die kohäsiven Kräfte größer als die adhäsiven Kräfte zu einer der Grenzflächen sind. In der Praxis hat es sich j edoch gezeigt, dass dieser Fall in der Regel nicht auftritt.

In Schritt a. wird das Verbindungmittel verflüssigt, um eine Trennung zu ermöglichen. Solange das Verbindungsmittel fest ist, besteht die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungsmittel und dem Träger bzw. zwischen dem Verbindungsmittel und dem Halbleiterbauelement. Auch sind die kohäsiven Kräfte in einem Festkörper deutlich größer als die kohäsiven Kräfte in einer Flüssigkeit. Das Verflüssigen ist daher ein erstes deutliches Herabsetzen der kohäsiven Kräfte. Das ebenfalls in Schritt a. erfolgende Aufnehmen des Halbleiterbauelements durch das Haltewerkzeug ermöglicht, dass das Halbleiterbauelement von dem Haltewerkzeug bewegt werden kann. Dabei ist es nötig, dass eine mechanische Kraft vom Haltewerkzeug auf das Halbleiterbauelement übertragen werden kann. Dafür wird das Haltewerkzeug in Kontakt mit dem Halbleiterbauelement gebracht, um dieses aufzunehmen.

In Schritt b . wird das Haltewerkzeug oszilliert. Das heißt das Haltewerkzeug führt eine periodische Bewegung, insbesondere eine lineare Bewegung oder eine Kreisbewegung, aus. Da das Haltewerkzeug das Halbleiterbauelement aufgenommen hat, wird die Bewegung auf das Halbleiterbauelement übertragen, so dass das Halbleiterbauelement ebenfalls eine, bevorzugt dieselbe, periodi sche Bewegung ausführt. Weiter wird die periodi sche Bewegung des Halbleiterbauelements über die kohäsiven und adhäsiven Kräfte zumindest teilweise auf das verflüssigte Verbindungsmittel übertragen. Dabei werden die kohäsiven und adhäsiven Kräfte durch den oben beschriebenen Mechanismus herabgesetzt, bevorzugt teilt sich das Verbindungsmittel in zwei Teile.

In Schritt c. wird das Haltewerkzeug verfahren. Das bedeutet, es ändert durch Bewegung seine Position. Bevorzugt wird es vom Träger weg verfahren. Dabei wird auch das weiterhin vom Haltewerkzeug gehaltene Halbleiterbauelement verfahren. Falls noch eine durch das Verbindungsmittel gebildete Verbindung zwischen Halbleiterbauelement und Verbindungsmittel besteht, so sind die kohäsiven und adhäsiven Kräfte so weit herabgesetzt, dass diese durch das Verfahren des Halbleiterbauelements überwunden werden können, ohne dass eine mechanische Überbelastung des Halbleiterbauelements und/oder des Trägers droht. Letztendlich erfolgt eine Trennung des Halbleiterbauelements und des Trägers.

Der Begriff „Halbleiterbauelement“ betrifft ein Bauteil, welches mindestens eine Halbleitermaterialschicht umfasst. Insbesondere ist ein Halbleiterchip ein Halbleiterbauelement.

Der Begriff „Träger“ betrifft ein Bauteil, auf welchem mindestens ein Halbleiterbauelement stoffschlüssig angebracht ist und welches durch das Leiten von elektrischem Strom mit dem Halbleiterbauelement in einer Beziehung steht. Insbesondere ist eine Leiterplatte ein Träger.

Der Begriff „metallhaltiges Verbindungsmittel“ betrifft einen metallhaltigen Stoff zur Bildung einer leitenden Verbindung zwischen Halbleiterbauelement und Träger. Mögliche Verbindungsmittel sind Lot, metallhaltige Kleber, Sinterpaste und/oder metallische Tinten. Der Vorgang des Verflüssigens des Verbindungsmittel s muss gegebenenfalls an das Verbindungsmittel angepasst werden.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens i st es möglich, Halbleiterbauelemente zerstörungsfrei vom Träger zu entfernen. Die Zerstörungsfreiheit bezieht dabei sowohl das Halbleiterbauelement als auch den Träger, sowie weitere Elemente auf dem Träger mit ein. Dies ermöglicht die erneute Verwendung des Halbleiterbauelements und/oder des Trägers nach der Trennung in einer anderen, gegebenenfalls einem anderen Zweck dienenden, Vorrichtung. Insbesondere ist eine Reparatur des Trägers durch die Entfernung und Ersetzung eines defekten Halbleiterbauelements möglich. Auch ein Upgrading durch die Entfernung eines veralteten Halbleiterbauelements und die Ersetzung durch ein schnelleres und/oder lei stungsfähigeres Halbleiterbauelement ist denkbar. Weiter kann die Trennung der Wiederverwendung des das Halbleiterbauelement und/oder den Träger bildenden Materials dienen. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit der Neuherstellung von Halbleiterbauelementen und/oder Trägern verringert, wodurch letztendlich Umwelt und Ressourcen geschont werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Es ist denkbar, dass das Aufnehmen in Schritt a. durch Ansaugen, Anhaften und/oder Einspannen erfolgt. Der Begriff „Ansaugen“ betrifft das Erzeugen eines lokal begrenzten Unterdrucks an der Oberfläche des Halbleiterbauelements. Diese Technik ist leicht steuerbar und kann bei entsprechend ausgestaltetem Werkzeug, welches bevorzugt an die Größe der Halbleiterbauelemente angepasst oder anpassbar ist, großflächig an das Halbleiterbauelement angreifen. Dadurch ergibt sich eine auf das Halbleiterbauelement bezogene großflächige und gleichmäßige Krafteinwirkung, wodurch eine großflächige und gleichmäßige mechanische Belastung des Halbleiterbauelements erreicht wird. Dadurch wird eine hohe und lokal begrenzte Überbelastung durch mechani sche Spannung verhindert.

Der Begriff „Anhaften“ betrifft das verbindungsmittelfreie oder durch schwach haftende Verbindungsmittel unterstützte Einwirken von adhäsiven Kräften an der Oberfläche des Halbleiterbauelements durch eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung, wie bei spielsweise eine Folie. Auch beim Anhaften ergibt sich eine großflächige und gleichmäßige Krafteinwirkung auf das Halbleiterbauelement, so dass die mechanische Verspannung gleichmäßig verteilt wird. Weiter vorteilhaft am Anhaften ist, dass das Aufnehmen nicht auf eine Energieversorgung von außen angewiesen ist.

Sowohl Ansaugen als auch Anhaften ermöglichen seitliche Ausgleichsbewegungen des Halbleiterbauelements, wenn die kohäsiven und adhäsiven Kräfte noch zu groß sind und eine mechanische Überbelastung des Halbleiterbauelements droht.

Der Begriff „Einspannen“ betrifft das Ergreifen des Halbleiterbauelements mittels eines zwei- oder mehrschenkligen Werkzeugs, bei welchem die Schenkel gegenläufig auf das Halbleiterbauelement fixierend einwirken. Vorteilhaft am Einspannen ist, dass das Oszillieren sicher und vollständig auf das Halbleiterbauelement übertragen wird. Ein Verschieben oder ein Verrutschen des Halbleiterbauelements relativ zum aufnehmenden Werkzeug ist beim Einspannen effektiv unterbunden. Auf diese Weise kann die Oszillationsbewegung in einem hohen Maße, bevorzugt vollständig, auf das Verbindungsmittel übertragen werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass das Verflüssigen in Schritt a. durch Erwärmen erfolgt. Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass die meisten Verbindungsmittel sich durch Einwirkung von Wärme verflüssigen, wobei dies bereits bei Temperaturen geschieht, welche weder dem Halbleiterbauelement noch dem Träger Schaden zufügen. Dabei ist es denkbar, dass das Erwärmen des Verbindungsmittels indirekt erfolgt, indem das Halbleiterbauelement und/oder der Träger erwärmt wird und die Wärme durch das Halbleiterbauelement und/oder den Träger zum Verbindungsmittel geleitet wird. Um eine Beschädigung des Halbleiterbauelements und/oder des Trägers durch die Entstehung von Schadstoffen, beispielsweise durch Oxidation des Verbindungsmittels, zu verhindern, muss die Temperatur des Erwärmens gegebenenfalls an das im konkreten Fall vorliegende Verbindungsmittel angepasst werden.

In einer weitergehenden Ausgestaltung ist es denkbar, dass das Erwärmen durch direktes oder indirektes Bestrahlen des Verbindungsmittels mit Laserstrahlung erfolgt. Da sich Laserstrahlung insbesondere durch eine scharfe Bündelung des Strahls auszeichnet, ist Laserstrahlung einfach und punktgenau einsetzbar. Hierdurch wird ein gezieltes und somit besonders effizientes und effektives Erwärmen des Verbindungsmittels ermöglicht, wobei angrenzende Bereiche der Halbleitervorrichtung, insbesondere benachbarte Halbleiterbauelemente, deren Verbindungmittel und/oder andere auf dem Träger angeordnete Elemente nicht oder nur in geringem Maße der Wärme ausgesetzt werden.

Der Begriff „Laserstrahlung“ betrifft elektromagnetische Strahlung, welche schmalbandig, insbesondere monomodig, ist und sich durch eine scharfe Bündelung und eine große Kohärenzlänge des Strahls auszeichnet. Die Wellenlänge weist Werte zwischen 100 nm bis 30 pm auf. Überdies ist es denkbar, dass das Oszillieren in Schritt b . parallel zur Verbindungsebene erfolgt. Auf diese Weise wirken die Trägheitskräfte in einem besonders hohen Maße auf eine Einschnürung des Verbindungsmittels hin, wodurch die kohäsiven Kräfte herabgesetzt werden und der die Trennung herbeiführende Effekt der Einschnürung besonders effektiv herbeigeführt wird. Auch ist die Gefahr verringert, dass das Halbleiterbauelement durch die Oszillation vertikal gegen den Träger stößt und/oder die mechanische Spannung der kohäsiven und adhäsiven Kräfte das Halbleiterbauelement zu sehr belastet, falls das Halbleiterbauelement vertikal zu weit vom Träger entfernt wird.

Es ist weiterhin denkbar, dass das Oszillieren in Schritt b . mit einer Frequenz von 10 kHz bis 1 MHz erfolgt. Im Rahmen der Erfindung ist es erkannt worden, dass ein Oszillieren des verflüssigten Verbindungsmittel s mit einer Frequenz in der Nähe, besonders bevorzugt mit der Eigenfrequenz des Verbindungsmittels, das Verbindungsmittel in eine Schwingung mit maximaler Amplitude versetzt. Auf diese Weise lässt sich der gewünschte Effekt der Einschnürung des Verbindungsmittels in einem besonders hohen Maß herbeiführen. Es hat sich gezeigt, dass die Eigenfrequenz, welche vom verwendeten Material und der Größe des annähernd kugelförmigen Verbindungsmittel s abhängt, im Bereich von 10 kHz bis 1 MHz zu liegen scheint, wodurch sich bei diesem Frequenzbereich die besten Ergebnisse erzielen lassen.

Es ist darüber hinaus denkbar, dass das Oszillieren in Schritt b . durch Rotieren einer Unwucht und/oder durch Spannungsänderung an einem Schwingungsquarz und/oder an einer Spule erzeugt wird. Bei diesen Methoden handelt es sich um gut beherrschbare Methoden der Schwingungserzeugung, welche eine Oszillation in einem geeigneten Ausmaß und einer geeigneten Frequenz ermöglichen. Insbesondere ist die Frequenz der Oszillation zumindest abschnittsweise frei einstellbar. Die Spannungsänderung an der Spule verursacht ein Magnetfeld, welches auf ein entsprechend von einem Magnetfeld anziehbares und/oder anstoßba- res Mittel wirkt. Die Spannungsänderung ist bevorzugt periodisch, insbesondere eine sinusförmige Wechselspannung oder eine gepulste Gleichspannung.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass das Haltewerkzeug in Schritt c. , insbesondere beim Verfahren, weiterhin oszilliert wird. Falls sich das verflüssigte Verbindungsmittel in Schritt b . noch nicht geteilt hat, so wird in Schritt c. die erfindungsgemäße Herabsetzung der kohäsiven Kräfte, insbesondere durch die Einschnürung, weiter aufrechterhalten. Ein Verfahren des Haltewerkzeugs ist damit ohne die Überbelastung des Trägers und/oder des Halbleiterbauelements gefahrlos möglich.

Überdies ist es denkbar, dass das Verfahren in Schritt c. vertikal zur Verbindungsebene erfolgt. Auf diese Weise können mittig auf dem Träger platzierte Halbleiterbauelemente, welche gegebenenfall s in der Verbindungsebene seitlich durch andere Elemente des Trägers, insbesondere andere Halbleiterbauelemente, blockiert sind, dennoch zusammenstoßfrei entfernt werden.

Es wird davon ausgegangen, dass die Definitionen und/oder Ausführungen der oben genannten Begriffe für alle in dieser Beschreibung im Folgenden beschriebenen Aspekte gelten, sofern nichts anderes angegeben i st.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Vorrichtung zum Trennen eines mittels eines Verbindungsmittels stoffschlüssig auf einem Träger gehaltenen Halbleiterbauelements vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung ein Haltewerkzeug und mindestens einen Antrieb umfasst und wobei das Haltewerkzeug eine Halteebene aufweist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Oszillator umfasst. Mittels dieser Vorrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, und es lassen sich die mit dem Verfahren verbundenen Vorteile erreichen. Das bedeutet, die Vorrichtung ist dazu geeignet, das Haiblei- terbauelement nach der Verflüssigung des Verbindungsmittels aufgrund der oben ausgeführten physikalischen Prozesse zur Herabsetzung der kohäsiven und adhäsiven Kräfte zerstörungsfrei vom Träger zu trennen. Dadurch ist es möglich, den Träger und/oder das Halbleiterbauelement zu reparieren, upzugraden, wiederzuverwenden und/oder zu verwerten. Auf welche Weise das Verbindungsmittel verflüssigt wird, ist dabei grundsätzlich beliebig, es i st jedoch bevorzugt denkbar, dass die Vorrichtung ein Mittel zur Verflüssigung aufweist, welches an einer anderen Stelle beispielhaft beschrieben ist. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verbindungsmittel verflüssigt, und das Haltewerkzeug nimmt das Halbleiterbauelement in der Halteebene auf, bevorzugt indem der Antrieb das Haltewerkzeug in Kontakt mit dem Halbleiterbauelement bringt. Anschließend oszilliert der Oszillator das Haltewerkzeug. Der Antrieb verfährt das Haltewerkzeug mit dem Halbleiterbauelement und trennt dadurch das Halbleiterbauelement vom Träger. Die Halteebene ist dabei parallel zur Verbindungsebene des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Es ist denkbar, dass das Haltewerkzeug der Vorrichtung einen Saugkopf, eine Adhäsionsfolie und/oder eine Zange umfasst. Diese Werkzeuge sind geeignet, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Arten des Aufnehmens, nämlich das Ansaugen, das Anhaften und/oder das Einspannen, mit den dadurch verbundenen Vorteilen herbeizuführen. Der Saugkopf ist besonders bevorzugt eine Öffnung, welche mit einem geeigneten Mittel, wie einem Schlauch, mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, wobei die Vakuumpumpe einen Unterdrück am Saugkopf aufbaut. Adhäsionsfolien sind Folien, welche auf glatten Oberflächen eine durch adhäsive Kräfte verursachte Haftung aufbauen. Adhäsionsfolien können ohne Klebstoff oder durch die Beimischung und/oder Beschichtung von geeigneten schwachen Klebstoffen hergestellt werden. Dem Fachmann sind geeignete Materialien bekannt. Eine Zange ist ein zwei- oder mehrschenkliges Werkzeug, bei welchem die Schenkel gegenläufig auf das Halbleiterbauelement fixierend einwirken. Eine Zange und/oder ein Saugkopf hat den Vorteil, dass die Haltewirkung des Haltewerkzeugs auf mechanische Weise gelöst werden kann. Der Saugkopf und die Adhäsionsfolie haben den Vorteil, dass der Angriff großflächig erfolgt und die Haltekraft derart einstellbar ist, dass bei einer Überschreitung einer mechanischen Belastungsgrenze durch die Oszillation das Halbleiterbauelement am Haltewerkzeug verrutschen kann. Dadurch wird eine mechanische Überbelastung des Halbleiterbauelements verhindert. Durch die Zange kann die Bewegung des Haltewerkzeugs vollständig auf das Halbleiterbauelement übertragen werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass die Vorrichtung eine Wärmequelle umfasst. Mittels der Wärmequelle kann das Verbindungsmittel erfindungsgemäß verflüssigt werden. Die Wärmequelle kann dabei direkt auf das Verbindungsmittel oder indirekt auf das Halbleiterbauelement und/oder den Träger wirken, wobei die Wärme über das Halbleiterbauelement und/oder den Träger an das Verbindungsmittel weitergegeben wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Wärmequelle einen Laser auf. Ein Laser emittiert dabei gebündelte kohärente elektromagnetische Strahlung, so dass eine punktuelle und gezielte Erwärmung eines lokalen Bereichs erreicht werden kann. Da die Halbleiterbauelemente in ihren Ausmaßen sehr klein sind, wird hierdurch die punktuelle und gezielte, direkte oder indirekte, Erwärmung des Verbindungsmittel s ermöglicht, wobei benachbarte Elemente, insbesondere benachbarte Halbleiterbauelemente, welche auf dem Träger angeordnet sind, nicht oder nur in geringem Maße beeinflusst, insbesondere erwärmt, werden.

Der Begriff „Laser“ betrifft ein Gerät, welches schmalbandige, insbesondere monomodige, elektromagnetische Strahlung mit einer scharfen Bündelung und einer großen Kohärenzlänge des Strahl s mit einer Wellenlänge zwischen 100 nm bis 30 pm aussendet. Insbesondere ist ein Maser ebenfalls umfasst. In einer weitergehenden Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Vorrichtung einen Strahlenkanal umfasst, wobei der Strahlenkanal am Laser beginnt und am Haltewerkzeug endet. Ein Strahlenkanal ist ein Bauteil, welches geeignet ist, elektromagnetische Strahlung über eine längere Strecke hinweg zu leiten. Besonders bevorzugt ist der Strahlenkanal ein Lichtwellenleiter. Die Anordnung eines Strahlenkanals ermöglicht es, den Laser an einer festen Position anzubringen und mittels des Strahlenkanals die emittierte elektromagnetische Strahlung an das Haltewerkzeug weiterzuleiten. Dadurch kann der Laser beispielsweise ausreichend gekühlt werden, und die Energieversorgung des Lasers ist sichergestellt. In einer weitergehenden Ausgestaltung ist es denkbar, dass der Strahlenkanal hohl ist, wobei die Leitung der Laserstrahlung im hohlen Bereich des Strahlenkanals und/oder in der Hülle des Strahlenkanal s erfolgt. Der Strahlenkanal ist dabei bevorzugt schlauchförmig ausgestaltet. Durch den hohlen Bereich kann ein Unterdrück und/oder ein Vakuum aufgebaut werden, so dass das Haltewerkzeug als ein Saugkopf ausgestaltet werden kann. Dadurch kann die Vorrichtung, insbesondere das Haltewerkzeug, klein, schmal und kompakt ausgestaltet werden.

Überdies ist es denkbar, dass der Oszillator eine Schwingungsrichtung aufweist, wobei die Schwingungsrichtung parallel zur Halteebene ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird das Halbleiterbauelement in einer Ebene parallel zur Verbindungsebene oszilliert, und die damit verbundenen Vorteile werden erreicht. Insbesondere werden die kohäsiven und adhäsiven Kräfte besonders effizient und effektiv herabgesetzt, und es wird die Gefahr verringert, dass das Halbleiterbauelement durch die Oszillation vertikal gegen den Träger stößt und/oder die mechani sche Spannung der kohäsiven und adhäsiven Kräfte das Halbleiterbauelement zu sehr belastet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass der Oszillator der Vorrichtung einen Oszillationsbereich von 100 kHz bis 1 MHz hat. Das Verbindungsmittel weist eine Eigenfrequenz auf, welche anschei- nend in diesem Bereich liegt. Eine Oszillation in diesem Frequenzbereich führt zu einer besonders effektiven und zuverlässigen Teilung des Verbindungsmittels, wobei die Teilung die adhäsiven und kohäsiven Kräfte, welche über das Verbindungsmittel zwischen dem Träger und dem Halbleiterbauelement wirken, minimiert, insbesondere eliminiert. Das Verfahren des Haltewerkzeugs mit dem Halbleiterbauelement ist damit gefahrlos möglich.

Überdies ist es denkbar, dass der Oszillator einen Unwuchtmotor, einen Quarzoszillator und/oder einen Schwingmagneten, insbesondere eine Schwingspule, umfasst. Bei einem Unwuchtmotor wird eine Unwucht in Rotation gesetzt, so dass es periodisch zu einer Auslenkung kommt. Bei einem Quarzoszillator wird eine sich verändernde elektrische Spannung an einen Schwingquarz angelegt. Ein Schwingquarz ist ein Quarz, welcher bei einer Spannungsänderung eine Verformung aufgrund des piezoelektrischen Effekts erfährt. Ein Schwingmagnet ist ein Bauteil, welches eine magnetisch auslenkbare Masse, eine elektrische Spule und ein Dämpfungselement umfasst. Um die Oszillation zu erzeugen, wird eine sich verändernde elektrische Spannung an der elektrischen Spule angelegt, welche ein sich veränderndes Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld lenkt die magnetisch auslenkbare Masse gegen die Dämpfung aus. Durch die Veränderung des Magnetfelds ist die Auslenkung zeitlich variabel, wodurch die auslenkbare Masse schwingt. Bevorzugt ist die sich verändernde elektrische Spannung eine sinusförmige Wechselspannung oder eine gepulste Gleichspannung.

Überdies ist es denkbar, dass der Antrieb der Vorrichtung ein Linearantrieb ist und dass das Haltewerkzeug mittels des Antriebs vertikal zur Halteebene verfahrbar ist. Vertikale Verfahrbarkeit hat den Vorteil, dass das Halbleiterbauelement vom Träger weggenommen werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass dieses gegen andere auf dem Träger angeordnete Elemente stößt. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Vorrichtung neben dem ersten Antrieb zur vertikalen Verfahrbarkeit einen zweiten Antrieb und/oder einen dritten Antrieb, insbesondere einen zweiten Linearantrieb und/oder einen dritten Linearantrieb, umfasst, wobei der zweite Antrieb und/oder der dritte Antrieb das Haltewerkezeug in j eweils einer Raumrichtung parallel zur Halteebene verfährt. Damit kann das Haltewerkzeug zunächst mittels des zweiten Antriebs und/oder des dritten Antrieb s oberhalb des Halbleiterbauelements positioniert werden und anschließend mittels des ersten Antrieb s auf das Halbleiterbauelement zum Aufnehmen herabgesenkt werden. Nachdem das Halbleiterbauelement vom Träger mittels des ersten Antrieb s getrennt worden ist, kann das angehobene Halbleiterbauelement mittels des zweiten Antriebs und/oder des dritten Antriebs seitlich zu einem Ablageort gebracht werden. Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung einen zweiachsigen Roboterarm, an dessen frei beweglichem Ende das Haltewerkzeug und der Oszillator angeordnet sind.

Überdies ist es denkbar, dass der Oszillator vom Haltewerkzeug beab- standet angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist er 5 mm bis 20 mm vom Haltewerkzeug beabstandet angeordnet. Der Oszillator ist in der Regel außen an der Vorrichtung angeordnet und in seinen Ausmaßen daher breiter als das Haltewerkzeug selbst. Die breiteren Ausmaße des Oszillators bergen die Gefahr, dass der Oszillator beim Verfahren des Haltewerkzeugs und/oder beim Oszillieren gegen andere auf dem Träger angeordnete Elemente stößt und diese dadurch beschädigt. Eine Beab- standung vom Haltewerkzeug verhindert das Anstoßen des Oszillators. Dennoch sollte der Oszillator so nahe am Haltewerkzeug angeordnet sein, dass das Haltewerkzeug erfindungsgemäß oszilliert wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die j eweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktion einander entsprechende Elemente.

Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 2A bis 2C eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Haltewerkzeug 1 1 , welches bei der gezeigten Ausführung ein Saugkopf ist. Beabstandet zum Haltewerkzeug 1 1 ist ein Oszillator 12 angeordnet. Der Oszillator 12 ist um einen Strahlenkanal 13 angeordnet, wobei der Strahlenkanal 13 hohl ausgestaltet ist. Der Strahlenkanal 13 leitet Laserstrahlung eines nicht dargestellten Lasers zum Haltewerkzeug 1 1. Durch seine hohle Ausgestaltung wird es ermöglicht, am Haltewerkzeug 1 1 einen Unterdrück aufzubauen, um auf diese Weise die Saugwirkung des Saugkopfes herzustellen. Der Strahlenkanal 13 ist weiterhin von einem Gehäuse 14 umschlossen. Wie in der Fig. 1 weiter erkennbar ist, hält das Haltewerkzeug 1 1 ein Halbleiterbauelement 21 . Das Halbleiterbauelement 21 , welches von dem Haltewerkzeug 1 1 gehalten wird, ist bereits von einem Träger 22 getrennt worden. Weiter ist augenscheinlich, dass der Oszillator 12 breiter als der auf dem Träger 22 für das vom Haltewerkzeug 1 1 gehaltene Halbleiterbauelement 21 vorgesehene Platz ist. Durch die Beabstandung des Oszillators 12 zum Haltewerkzeug 1 1 ist ein Zusammenstoß vom Oszillator 12 mit den auf dem Träger 22 verbliebenen Halbleiterbauelementen 21 verhindert, wobei die zwei verbliebenen Halbleiterbauelemente 21 mit dem Träger 22 durch kugelförmig punktuell aufgebrachte Verbindungsmittel 23 verbunden sind. Die Verbindungsmittel 23 sind dabei in einer Verbindungsebene 24 angeordnet. Es ist weiter in der Fig. 1 erkennbar, dass die punktuell aufgebrachten Verbindungsmittel 23 , welche das vom Haltewerkzeug 1 1 gehaltene Halbleiterbauelement 21 auf dem Träger 22 gehalten haben, in zwei Teile geteilt worden sind, wobei ein Teil am vom Haltewerkzeug 1 1 gehaltenen Halbleiterbauelement 21 anhaftet und der andere Teil am Träger 22 verblieben ist. Der Träger 22 ist zur besseren Handhabbarkeit auf einer Arbeitsoberfläche 30 platziert. Damit die Verbindungsmittel 23 geteilt werden kann und auf diese Weise die kohäsiven und adhäsiven Kräfte, welche die mit dem Träger 22 verbundenen Halbleiterbauelemente 21 halten, überwunden werden können, oszilliert der Oszillator 12 die Vorrichtung 10 und somit das Haltewerkzeug 1 1 und das vom Haltewerkzeug 1 1 gehaltene Halbleiterbauelement 21 .

Die Figurenfolge Fig. 2A bis Fig. 2C zeigt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.

In Fig. 2A wird ein durch ein in einer Verbindungsebene 24 punktuell angeordnetes kugelförmiges Verbindungsmittel 23 mit einem Träger 22 stoffschlüssig verbundenes Halbleiterbauelement 21 mit einem Haltewerkzeug 1 1 aufgenommen. Dies geschieht, indem die Vorrichtung 10 vertikal zum Halbleiterbauelement 21 verfahren wird und ein Unterdrück an dem als Saugkopf ausgestalteten Haltewerkzeug 1 1 angelegt wird. Mit anderen Worten, das Halbleiterbauelement 21 wird von dem Haltewerkzeug 1 1 angesaugt. Gleichzeitig wird das Verbindungsmittel 23 erwärmt, indem Laserstrahlung durch einen Strahlenkanal 13 zum Halbleiterbauelement 21 geleitet wird. Die Laserstrahlung erwärmt das Halbleiterbauelement 21 , welches die Wärme an das Verbindungsmittel 23 weitergibt. Durch die Wärme wird das Verbindungsmittel 23 verflüssigt.

Fig. 2B zeigt das Oszillieren des Haltewerkzeugs 1 1 mittels des Oszillators 12. Die Oszillation erfolgt parallel zur Verbindungsebene 24. Dabei oszilliert das Halbleiterbauelement 21 ebenfalls. Es i st in der Fig. 2B erkennbar, dass das Verbindungsmittel 23 aufgrund der Trägheit eine Einschnürung erfährt. Durch die Einschnürung werden kohäsive und adhäsive Kräfte, welche innerhalb des Verbindungsmittels 23 und zwischen dem Verbindungsmittel 23 und dem Träger 22 bzw. zwischen dem Verbindungsmittel 23 und dem Halbleiterbauelement 21 wirken, herabgesetzt. In Fig. 2C ist erkennbar, dass durch die Oszillation und die Einschnürung die Verbindungsmittel 23 j eweils in zwei Teile aufgeteilt worden sind, wobei ein Teil am Träger 22 verbleibt und der andere Teil am Halbleiterbauelement 21 haftet. Dadurch die Aufteilung des Verbindungmittels 23 sind die kohäsiven und adhäsiven Kräfte, welche das Halbleiterbauelement 21 über das Verbindungsmittel 23 am Träger 22 gehalten haben, überwunden. Das Halbleiterbauelement 21 ist vom Träger 22 getrennt worden und kann nun durch vertikales Verfahren des Halbleiterwerkzeugs 1 1 vollständig entfernt werden.