在另一個(gè)實(shí)施例中,夾持區(qū)724 可與微型拾取陣列例如塊狀娃一體化形成,并且與微型拾取陣列700的其他有源區(qū)域電隔 離。
[01化]參考圖8A,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了包括與微型拾取陣列靜電地鍵合在一起的 微型拾取陣列支座的微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的側(cè)視圖圖示。微型拾取陣列系統(tǒng)800包括微型拾 取陣列支座202和微型拾取陣列700,該微型拾取陣列能夠與微型拾取陣列支座202相接 合。更具體地,如下所述,微型拾取陣列700可同時(shí)物理地并且W電的方式與微型拾取陣列 支座202接合。
[0106] 微型拾取陣列700可通過臨時(shí)鍵合物理地與微型拾取陣列支座202接合。例如, 夾持電極430可被定位在鄰近襯底702的夾持區(qū)724的位置。在通過錯(cuò)位電壓路徑從基部 夾持觸件442向夾持電極430施加靜電電壓時(shí),靜電夾持力將被施加于襯底702,使得微型 拾取陣列700物理地鍵合到微型拾取陣列支座202。該鍵合是可逆的,該是因?yàn)橥V故┘佑?夾持電極430的靜電電壓可移除鍵合并從微型拾取陣列支座202釋放微型拾取陣列700。 因此,微型拾取陣列700將被臨時(shí)地接合于微型拾取陣列支座202W形成微型器件轉(zhuǎn)移系 統(tǒng)800。如上所述,根據(jù)靜電夾使用異性電荷相吸的原理,在微型拾取陣列支座202中的夾 持電極430和/或微型拾取陣列700上的夾持區(qū)724上形成介電層。
[0107] 還可將微型拾取陣列支座202可操作地與微型拾取陣列700接合。更具體地,可 將微型拾取陣列700的襯底靜電電壓源觸件722與樞轉(zhuǎn)平臺(tái)靜電電壓源觸件420對(duì)準(zhǔn)并置 于與該樞轉(zhuǎn)平臺(tái)靜電電壓源觸件相鄰的位置處。該樣,施加于基部靜電電壓源連接件433 的電壓通過微型拾取陣列支座202轉(zhuǎn)移到樞轉(zhuǎn)平臺(tái)靜電電壓源觸件420,該樞轉(zhuǎn)平臺(tái)靜電 電壓源觸件電連接到襯底靜電電壓源觸件722W及靜電轉(zhuǎn)移頭部陣列703。因此,微型拾取 陣列支座202和微型拾取陣列700可被電連接W允許將靜電電壓通過操作電壓路徑從基部 靜電電壓源連接件433施加到靜電轉(zhuǎn)移頭部陣列703,W在微型器件上產(chǎn)生靜電夾持力。
[0108] 當(dāng)將該些部件接合W形成微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)800時(shí),熱可從微型拾取陣列支座 202傳遞到微型拾取陣列700和/或微型拾取陣列700所夾持的微型器件陣列。如圖8A所 示,在一個(gè)實(shí)施例中,微型拾取陣列支座202上的加熱觸件480可將電流通過加熱引線482 傳遞到樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404上的加熱元件484 (在圖8B中示出)。該樣,加熱元件484可W電阻方 式受熱。因此,來自微型拾取陣列支座202的底表面上的加熱元件484的熱可通過樞轉(zhuǎn)平 臺(tái)404轉(zhuǎn)移到微型拾取陣列700。此外,傳遞到微型拾取陣列700的熱可通過靜電轉(zhuǎn)移頭部 210耗散到靜電轉(zhuǎn)移頭部210所夾持的微型器件陣列中。
[0109] 參考圖8B,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了包括與微型拾取陣列靜電地鍵合在一起的 微型拾取陣列支座的微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的側(cè)視圖圖示。微型拾取陣列700可包括分別處于 與靜電電壓源觸件420和夾持電極430電連通的襯底靜電電壓源觸件722和夾持區(qū)724。 如上所述,靜電電壓源觸件420和夾持電極430可分別與基部靜電電壓源觸件433和基部 夾持觸件442互連。此外,帶纜460可將電壓從外部部件諸如轉(zhuǎn)移頭部組件206的靜電電 壓源供給到基部靜電電壓源觸件433和基部夾持觸件442。因此,在靜電電壓源和襯底之間 形成完整的電通路。
[0110] 在另選的實(shí)施例中,帶纜462可與微型拾取陣列支座202的底表面上的一個(gè)或多 個(gè)觸件電連接。例如,帶纜462可將電流供給到加熱觸件480,并且可通過加熱引線482傳 遞電流W提高加熱元件484的溫度。該樣,可通過樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404將熱從加熱元件484轉(zhuǎn)移 到微型拾取陣列700。
[0111] 在另選的實(shí)施例中,當(dāng)帶纜462的電引線位于微型拾取陣列支座202的底表面 (諸如其在圖8A中的位置)時(shí),可將它們與基部靜電電壓源觸件433或基部夾持觸件442 連接。在該種情況下,通過帶纜462所傳遞的操作電壓和錯(cuò)位電壓繼而可通過通路和跡線 被轉(zhuǎn)移到微型拾取陣列支座202頂表面上的靜電電壓源觸件420和夾持電極430。
[0112] 參考圖9A,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了包括與微型拾取陣列永久性地鍵合在一起 的微型拾取陣列支座的微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的側(cè)視圖圖示??蓪⑽⑿褪叭£嚵?00永久性地 鍵合到微型拾取陣列支座202W形成微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)900。微型拾取陣列支座202可包 括焊盤500。焊盤500可由多種材料形成,包括聚合物、焊料、金屬和其他粘合劑。為了進(jìn)一 步有利于鍵合,除焊盤500之外或替代焊盤500,還可在襯底702上形成焊盤502。在一個(gè) 實(shí)施例中,焊盤500和/或502由金屬材料形成,并且襯底微型拾取陣列支座202和微型拾 取陣列700利用熱壓鍵合鍵合在一起。因此,在至少一個(gè)實(shí)施例中,可將微型拾取陣列700 永久性地鄰接于微型拾取陣列支座202W形成微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)900。在永久性地鍵合微 型拾取陣列支座202和微型拾取陣列700之前,可將該些部件的電觸件對(duì)準(zhǔn)W確保經(jīng)鍵合 的部件保持彼此電連接。更具體地,將樞轉(zhuǎn)平臺(tái)靜電電壓源觸件420和襯底靜電電壓源觸 件722對(duì)準(zhǔn)。
[0113] 當(dāng)將該些部件接合W形成微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)900時(shí),熱可從微型拾取陣列支座 202傳遞到微型拾取陣列700和/或微型拾取陣列700所夾持的微型器件陣列。如圖9A所 示,在一個(gè)實(shí)施例中,微型拾取陣列支座202上的加熱觸件480可通過加熱引線482將電流 傳遞到加熱元件484。加熱元件484可W電阻方式由電流進(jìn)行加熱,并且熱從而可通過樞轉(zhuǎn) 平臺(tái)404從微型拾取陣列支座202底表面上的加熱元件484轉(zhuǎn)移到微型拾取陣列700。
[0114] 在另選的實(shí)施例中,當(dāng)帶纜462的電引線位于微型拾取陣列支座202的底表面 (諸如其在圖9A中的位置)時(shí),可將其與基部靜電電壓源觸件433相連接。在該種情況下, 通過帶纜462傳遞的操作電壓繼而可通過通路和跡線轉(zhuǎn)移到微型拾取陣列支座202頂表面 上的靜電電壓源觸件420。
[0115] 參考圖9B,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了包括與微型拾取陣列永久性地鍵合在一起 的微型拾取陣列支座的微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的側(cè)視圖圖示。可使帶纜460與基部靜電電壓源 觸件433電連通W通過微型拾取陣列支座202和微型拾取陣列700的各種跡線、觸件和連 接件從外部部件諸如轉(zhuǎn)移頭部組件206的靜電電壓源供給電壓到靜電轉(zhuǎn)移頭部703中。
[0116] 在一個(gè)實(shí)施例中,帶纜462可將電流供給到加熱觸件480,并且可通過加熱引線 482傳遞電流W提高加熱元件484的溫度。因此,可通過樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404將熱從加熱元件484 轉(zhuǎn)移到微型拾取陣列700。
[0117] 參考圖10A,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了包括使微型拾取陣列支座與安裝在微型 拾取陣列支座上的微型拾取陣列保持在一起的轉(zhuǎn)移頭部組件的微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的一部 分的橫截面?zhèn)纫晥D圖示。如上所述,可通過臨時(shí)性或永久性鍵合將微型拾取陣列700附接 到微型拾取陣列支座202。類似地,可W多種方式將微型拾取陣列支座202與轉(zhuǎn)移頭部組件 206接合。例如,可氣動(dòng)地、靜電地或機(jī)械地形成附接。
[011引在一個(gè)實(shí)施例中,微型拾取陣列支座202可緊貼轉(zhuǎn)移頭部組件的安裝表面208放 置,并且可激活轉(zhuǎn)移頭部組件206的保持機(jī)制W保持微型拾取陣列支座202。例如,在至少 一個(gè)實(shí)施例中,可通過由安裝表面208中的真空口 1002施加吸力來將微型拾取陣列支座 202可釋放地與安裝表面208附接和分離。真空口 1002可與真空源1004禪接W對(duì)緊貼安 裝表面208放置的對(duì)象抽取吸力。更具體地,當(dāng)微型拾取陣列支座202緊貼安裝表面208被 定位時(shí),可通過真空口 1002抽取吸力W在一個(gè)或多個(gè)真空通道1006內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。因此,真 空通道1006和周圍大氣環(huán)境之間的壓力差可將微型拾取陣列支座202推至安裝表面208。 因此,微型拾取陣列支座202附接到安裝表面208。當(dāng)斷開真空源或真空通道1006中的負(fù) 壓不足W保持微型拾取陣列支座202時(shí),附接被中斷并且可釋放并移除微型拾取陣列支座 202。
[0119] 在另選的實(shí)施例中,可通過靜電力使微型拾取陣列支座202保持在緊貼安裝表面 208的位置。在此類實(shí)施例中,夾持電極1010和引線1007可取代真空口 1002和真空通道 1006,而不是通過真空口 1002對(duì)微型拾取陣列支座202施加吸力??蓮撵o電電壓源1012 向夾持電極1010施加靜電電壓,該靜電電壓源取代了真空源1004。在此類實(shí)施例中,微型 拾取陣列支座202可包括夾持區(qū)450。
[0120] 因此,當(dāng)夾持區(qū)450被置于與夾持電極1010相鄰的位置時(shí),可施加靜電力W保持 微型拾取陣列支座202緊貼安裝表面208。
[0121] 可使用保持微型拾取陣列支座202的多種其他方式,使得無需使用真空或靜電夾 持部件。例如,在另一個(gè)實(shí)施例中,可使用一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件來保持微型拾取陣列支座 202緊貼安裝表面208。例如,可將螺絲置于在基部402中形成的通孔中并旋進(jìn)安裝表面208 上的沉孔中使得螺絲(例如帶帽螺絲)的頭部將保持基部402緊貼安裝表面208。另選地, 可使用夾具諸如彈黃加載夾具來使基部緊固在安裝表面208上。在該種情況下,夾具可在 與容納微型拾取陣列700的微型拾取陣列支座202的同一側(cè)對(duì)基部402施加緊固負(fù)載???使用其他機(jī)械保持特征部諸如固定銷來保持微型拾取陣列支座202緊貼安裝表面208。另 夕F,可使用另選的鍵合機(jī)制諸如粘合劑來保持微型拾取陣列支座202。例如,可根據(jù)用于形 成轉(zhuǎn)移頭部組件206和微型拾取陣列支座202的材料,使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿﹣硇纬砂惭b表面 208和基部402之間的鍵合。
[0122] 轉(zhuǎn)移頭部組件206可包括電互連器,該電互連器用于向微型拾取陣列支座202供 給錯(cuò)位電壓W保持微型拾取陣列700。例如,如上所述,微型拾取陣列支座202可包括夾持 電極430用W對(duì)微型拾取陣列700施加夾持壓力。為了誘發(fā)該夾持壓力,轉(zhuǎn)移頭部組件206 可向基部夾持觸件442供給靜電電壓。更具體地,轉(zhuǎn)移頭部組件1002的錯(cuò)位電壓源連接件 1040可供給從經(jīng)由導(dǎo)線或其他電連接件連接到錯(cuò)位電壓源連接件1040的靜電電壓源1042 傳遞的電壓。如上所述,傳遞到夾持電極430的靜電電壓允許微型拾取陣列支座202物理 地與微型拾取陣列700接合。
[0123] 在另一個(gè)實(shí)施例中,可另選地使用真空保持微型拾取陣列700緊貼微型拾取陣列 支座700。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,真空通道可穿過轉(zhuǎn)移頭部組件206和微型拾取陣列支座 202,終止于與微型拾取陣列700后表面相對(duì)的真空口。由于真空通道被對(duì)準(zhǔn)并在各種部件 的接口處使用本領(lǐng)域已知的密封部件進(jìn)行密封,因此真空通道可形成單一導(dǎo)線管。此外,通 道可穿過微型拾取陣列700的壁,例如,從基部402通過橫梁406的長(zhǎng)度延伸進(jìn)入樞轉(zhuǎn)平臺(tái) 404,最終終止于樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404的安裝表面205。在此類實(shí)施例中,可將真空通道連接到真空 源(未示出)W產(chǎn)生使微型拾取陣列700保持緊貼微型拾取陣列支座202的吸力。
[0124] 轉(zhuǎn)移頭部組件206還可包括用于向微型拾取陣列700供給操作電壓的電互連器。 如上所述,靜電電壓可為微型拾取陣列700的用于對(duì)相鄰的微型器件施加夾持壓力的靜電 轉(zhuǎn)移頭部703。為了誘發(fā)該夾持壓力,轉(zhuǎn)移頭部組件206可通過微型拾取陣列支座202向襯 底靜電電壓源觸件722供給靜電電壓。更具體地,靜電電壓源連接件1060可通過各種導(dǎo)線 或其他電互連器從與靜電電壓源連接件1060連接的靜電電壓源1062向基部靜電電壓源觸 件433供給靜電電壓。如上所述,傳遞到基部靜電電壓源觸件433的靜電電壓可通過操作 電壓路徑中的各種通路、跡線和連接件傳送到靜電轉(zhuǎn)移頭部703。
[01巧]轉(zhuǎn)移頭部組件206還可包括用于向微型拾取陣列支座202供給加熱電流的電互連 器。如上所述,可將電流引入到加熱觸件480W提高加熱元件484的溫度??墒刮⑿褪叭?陣列支座202的加熱觸件480與轉(zhuǎn)移頭部組件206的加熱連接件1090電連接W接收電流。 更具體地,加熱連接件1090可轉(zhuǎn)移由加熱電流源1094通過加熱連接引線1092供給的電 流。如上所述,穿過加熱元件484的電流使得元件產(chǎn)生熱,該熱可轉(zhuǎn)移到安裝在微型拾取陣 列支座202上的微型拾取陣列700。更具體地,熱可從加熱元件484轉(zhuǎn)移到處于與微型拾取 陣列700上的靜電轉(zhuǎn)移頭部陣列703接觸的微型器件。
[0126] 轉(zhuǎn)移頭部組件206還可包括凹面1020,該凹面通常被配置為在樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404相對(duì) 于基部402偏轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)準(zhǔn)并容納樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404和橫梁406。例如,將凹面1020和側(cè)壁輪廓 1104形成在轉(zhuǎn)移頭部組件206的安裝表面208內(nèi)W形成空腔。因此,樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404可浮在 安裝表面208中的空腔上,例如使用上述保持技術(shù)中的一者或多者嚴(yán)格地保持基部402。
[0127] 微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)200還可包括用于檢測(cè)微型拾取陣列支座202的偏轉(zhuǎn)的傳感器 1030。在一個(gè)實(shí)施例中,相對(duì)于轉(zhuǎn)移頭部組件206固定傳感器1030。更具體地,傳感器1030 可包括旋進(jìn)從凹面1020延伸出來的傳感器通道1032中的螺紋主體。此外,傳感器1030可 包括被配置為在樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404的方向上延伸超過凹面1020的探頭1034。因此,當(dāng)微型拾取 陣列支座202的樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404未偏轉(zhuǎn)時(shí),傳感器1030的探頭1034將保持在伸長(zhǎng)狀態(tài)。傳 感器1030可為接觸傳感器并且探頭1034可為接觸傳感器的彈黃加載探頭。接觸傳感器可 充當(dāng)開關(guān)或反饋機(jī)制。例如,在探頭1034處于伸長(zhǎng)位置時(shí),傳感器1030可為具有常開狀態(tài) 的開關(guān)。
[0128] 在一個(gè)實(shí)施例中,傳感器1030實(shí)際上可為開式電路的觸片。在該種情況下,當(dāng)微 型拾取陣列支座202的樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404或其他導(dǎo)電部分接觸觸片時(shí),開式電路可閉合。更具 體地,電源可向從電源的正端子延伸到傳感器1030的引線供給電壓。此外,引線可從電源 的負(fù)端子延伸到微型拾取陣列支座202的表面。例如可使表面金屬化W提高局部電導(dǎo)率。 因此,當(dāng)傳感器1030接觸微型拾取陣列支座202的表面時(shí),電路可閉合并且電流流動(dòng)通過 電路。該電流可由外部傳感器來感測(cè),例如由電流傳感器來感測(cè),該電流傳感器繼而將指示 出微型拾取陣列支座700是否已偏轉(zhuǎn)至與傳感器1030接觸的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)150。
[0129] 接觸傳感器僅為可用于檢測(cè)微型拾取陣列支座202的偏轉(zhuǎn)的傳感器的一個(gè)實(shí)例。 例如,可使用非接觸傳感器,包括能夠感測(cè)遠(yuǎn)程對(duì)象的絕對(duì)位置的激光干設(shè)儀,來檢測(cè)樞轉(zhuǎn) 平臺(tái)404何時(shí)偏離于初始位置和/或接觸到凹面1020。在其它實(shí)施例中,傳感器1030可包 括接近傳感器、光學(xué)傳感器和超聲波傳感器。
[0130] 該些傳感器中的一者或多者可確定樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404的移動(dòng),而不充當(dāng)在樞轉(zhuǎn)平臺(tái) 404偏轉(zhuǎn)時(shí)阻止該樞轉(zhuǎn)平臺(tái)額外移動(dòng)的硬障礙物。換句話講,不論傳感器1030是接觸類型 還是非接觸類型,其可檢測(cè)樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404的移動(dòng),而不妨礙樞轉(zhuǎn)平臺(tái)404的偏轉(zhuǎn)。
[0131] 傳感器1030可向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)150提供控制質(zhì)量轉(zhuǎn)移工具100的各種致動(dòng)器的輸 入和反饋。例如,傳感器1030可與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)150的I/O端口連接W傳送與傳感器1030 處于斷開或閉合狀態(tài)相關(guān)的信號(hào)?;趥鞲衅?030狀態(tài),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)150可確定是否滿足 特定條件,例如微型拾取陣列支座202是否處于偏斜狀態(tài),并進(jìn)而可向致動(dòng)器或中間運(yùn)動(dòng) 控制器提供控制信號(hào)W調(diào)控質(zhì)量轉(zhuǎn)移工具100的移動(dòng)。
[0132] 參考圖10B,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了包括使微型拾取陣列支座與安裝在微型 拾取陣列支座上的微型拾取陣列保持在一起的轉(zhuǎn)移頭部組件的微型器件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的一部 分的橫截面?zhèn)纫晥D圖示。可W上述參照?qǐng)D10A所描述方式中的任一種,諸如機(jī)械緊固、粘合 劑、真空、靜電等,使圖10B所示的微型拾取陣列支座202保持在緊貼轉(zhuǎn)移頭部組件的安裝 表面208的位置??筛淖儓D10B所示的轉(zhuǎn)移頭部組件的206的電互連器和供給路線W結(jié) 合帶纜。更具體地,帶纜460可包括使基部靜電電壓源觸件433與靜電電壓源侶基板1060 互連的電線W及使基部夾持觸件442與錯(cuò)位電壓源連接件1040互連的電線。因此,分別可 從靜電電壓源1062和1042向基部靜電電壓源觸件433和基部夾持觸件442供給電壓。此 夕F,帶纜462可包括使加熱觸件480與加熱連接件1090互連的電線。因此,可從加熱電流 源1094向加熱觸件480供給電流。帶纜460和462還可用于在轉(zhuǎn)移頭部組件206和微型 拾取陣列支座202之間針對(duì)多種目的傳送電信號(hào)。例如,帶纜460和462可用于傳輸來自 傳感器諸如置于微型拾取陣列支座202的表面或微型拾取陣列700的溫度傳感器440的電 信號(hào)。因此,在一個(gè)實(shí)施例中,微型拾取陣列支座202不包括用于將電壓或電流從轉(zhuǎn)移頭部 組件206轉(zhuǎn)移到微型拾取陣列700的通路。
[0133] 參考圖11,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了具有用于檢測(cè)微型拾取陣列支座的偏轉(zhuǎn)的 多個(gè)傳感器的轉(zhuǎn)移頭部組件的透視圖圖示??蓪⑷舾蓚鞲衅?030定位于轉(zhuǎn)移頭部組件206 上的各個(gè)