CN101031994A - 用于集成电路单元的真空保持器 - Google Patents

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Abstract

一种用于支撑一组集成电路单元(65)的支撑装置，所述装置包括：支撑构件，该支撑构件具有金属表面，该金属表面包括凹口(27)阵列；软材料层，该软材料层覆盖金属表面的凹口，以便保护该单元(65)不会因为与金属表面相接触而被损害；以及真空装置(35)，该真空装置与所述凹口(27)相连通，这样真空装置将每个单元支撑在各自的凹口中，其中软材料层由多个独立的插入物(40)形成，每个插入物能够通过使用接合装置(50，55)而与至少一个凹口相接合，其中所述接合装置用于接合每个插入物(40)与至少一个凹口(27)。

Description

用于集成电路单元的真空保持器
技术领域
本发明涉及一种锯切和分类系统。该系统包括划片机，或者与划片机相互合作，所述划片机把其上形成有许多集成电路的基片锯(划片)成单个集成电路。本发明还涉及一种用在这种锯切和分类系统中的装置。
背景技术
传统上，多个集成电路同时地形成在半导体基片上，并且然后该基片被划片形成单个集成电路。用于将基片进到这种划片机、并对切割成片的集成电路进行分类的装置是已知的。
一种变得日益流行的集成电路是这样的集成电路：其在多个主面中的一个主面内具有阵列形式的多个电接触件阵列(典型地为焊接球，比如球格栅阵列(BGA)封装；和在无铅封装里的焊盘，比如四列扁平无铅(QFN)封装)。在其表面之一上具有球格栅阵列的基片的划片操作是通过承载有面朝上的球体的基片表面而被实施的。在单个(singulated)集成电路单元上实施有限量的分类操作、以检测异常(缺陷)单元的技术是已知的。在集成电路单元单个化之后的过程的每个阶段，单元的处理需要单元的牢固接合。在一些环境里，这是通过真空密封来获得的，从而通过吸持将单元保持在矩阵里。在一种设置里，金属“歧管”将具有被划分成凹口阵列的表面，所述每个凹口具有孔，其中所述金属“歧管”具有施加真空的内部中空部分，所述真空通过凹口的所述孔将吸拉所述单元。
单元本身是精密的，并且会由于操作过程而遭受损害，特别是在拖近到表面的各个金属凹口时。因为这个原因，例如橡胶之类的软材料层或涂层放置在表面上，这样单元接触到软层，而不是接触到金属表面。
因为保持小的单元需要精细容限，所以将所述层粘结到金属表面是一项特别复杂的任务。在这个复制过程里的难点是金属表面与软材料相比需要不同的容限。因此，具有带有层的金属表面的元件和真空歧管通常是昂贵的物品，它们本身就需要小心地处理。
制造过程的结果就是，软材料层被磨损或受损害是不可避免的。因此要阻止对单元造成的损害，就需要更换软材料层。但是，因为前边提到困难，因此替换软金属层将需要替换整个元件。
因此本发明的目的就是减少由磨损或损害而造成的替换成本。
发明内容
根据这个目的，本发明提供了一种用于支撑一组集成电路单元的支撑装置，该装置包括：具有金属表面的支撑构件，该金属表面具有凹口阵列；软材料层，该软材料层覆盖所述金属表面的凹口，以便保护所述单元不会因为与金属表面相接触而被损害；以及真空装置，该真空装置与所述凹口相连通，这样真空装置将每个单元支撑在各自的凹口中，其中该软材料层由多个独立的插入物形成，每个插入物与至少一个凹口相接合。
因此，针对将装配在金属表面上、并且因此对由多个插入物形成的软材料造成损害的可替代插入物提供了本发明，作为替换包括未损害金属表面的整个元件的替代方案，在本发明中，只需要替换那些受到损害和磨损的特定插入物。
本发明除了节约了替换整个元件的成本外，另一项优点是节约制造成本。如讨论的一样，用诸如橡胶等软材料以及金属表面这样不同的材料制造有层元件是困难的而且比较昂贵。另外，在使用中避免层的分层是另外一个要克服的问题。在本发明的一项实施例中，通过插入物与金属表面间的机械接合可以克服这个问题。可选地，插入物也可以化学地粘结到金属表面。这样，作为一个整体制造元件能够避免现有技术所需要的层处理，并且作为代替，只需要简单地实施机械接合或化学接合而将插入物接合至表面，这只需要很少的专业技术或花费很低的成本。
在本发明的优选实施例中，可机械接合的插入物可以具有倒钩部分，该部分可以与凹口的一部分的内部形状相接合，这样，当将力作用到插入物上时，插入物是通过插入物的倒钩部分和凹口的内部成形部分的相应接合而被压配合到凹口里的。
在本发明的可选实施例中，插入物可以粘结到金属表面，这可以充分地保持住插入物，但允许通过加热、加力或两者结合来选择性地移除插入物。这种粘结可以通过能够以“热”流体形式被涂敷的“热熔”液体来实现，并且在室温下被设置。
在本发明的一个实施例中，每个凹口可以与单个插入物接合。可选择地，或者在一定的环境下，单个的插入物也可以覆盖几个凹口，并且或者与每个凹口相接合，或者与足够多的凹口保持接合。在纯说明性的、非限制性的示例中，一个插入物可以覆盖八个凹口，并且只与外围的四个凹口相接合。
另外本发明制造上的优点是，在现有技术中，因为软材料和具有覆盖许多个凹口的层的金属之间的固有容限不同，因此，单独凹口和所述层之间在容限方面的任何不一致将会通过设置在金属表面的凹口的数量而倍增；然而，在本发明中，容限上的任何不一致将只会施加于单个凹口，或在优选实施例中，容限上的任何不一致只会施加于多个凹陷插入物中少量的几个凹陷插入物上，因此，限制了不一致性的任何倍增。
本发明的另外的优点涉及设备停机时间和备件成本之间的平衡。为了通过替换元件来限制生产时间的损失，制造者可以库存一些现有技术中的替代元件。这样的备用设备可以包括双切割盘(Twin Chuck Table)、网式升降机(Net lifter)、框架式升降机(Frame lifter)和空载式升降机(Idlelifter)，每个这样的设备都会需要使用现有技术中的支撑装置。为此，因为这些昂贵的物品，制造者将需要负担这些非制造性备用设备的花费。可选地，本发明只需要保持插入物的库存，就可以与上述的每一种设备一起使用。对于相对较便宜的物品，制造者可以以较低的成本保持这种库存，而不用在生产时间损失方面受累及。。
另外的好处就是：替换现有技术中的元件需要重新装配新元件、对齐真空密封件等等，在此，替换现有技术中的元件所需的时间将非常充分。本发明只要将需要的插入物装配到金属表面，这样与现有技术相比，停机时间较短并且成本也很低。
在优选实施例中，插入物可以全部由软材料制成，所述材料包括但不局限于聚氨酯、自然橡胶和硅酮。对本领域普通技术人员来说明显的是，其他可能的相关材料也可以实现本发明的保护功能，因此本发明不局限在上述材料，也可以包括每一种相关的材料。
在另外的优选实施例中，插入物可以包括一种以上的材料。材料可以根据插入物不同部分的特定功能来选择。例如，插入物的接合装置可以是与插入物的接触表面不同的材料。接触表面是接触和保护单元的部分，因此适合使用软材料。但是，与接合装置相对应的接合部分可以是硬材料来帮助机械接合。作为示例性的非限定性的例子，适当的材料可以包括聚丙烯、HDPE、ABS等。
另外，如果接合装置包括化学接合，插入物的接合部分可以包括适合那种化学接合的材料。
在另一实施例中，对用于插入物的多种材料的选择可以考虑多种选择的兼容性，以便能够提供他们的各自的功能，并且能够有效地进行制造。
附图说明
相对于附图进一步描述本发明会较方便，其中所述附图示出了本发明的可能的设置。本发明的其他设置也是可能的，因此，附图中的具体示例不应被理解为是本发明的前述说明书所描述的总构思的替代。
图1a是根据本发明的支撑装置的平面图；
图1b是根据图1a的支撑装置的侧视图；
图2a是根据本发明的支撑装置的软材料层的详细视图；
图2b是根据图2a的软材料层的侧视图。
具体实施方式
图1a和图1b示出了诸如真空垫等支撑装置10，该装置与双切割盘(Twin Chuck Table)、网式升降机(Net lifter)、框架式升降机(Frame lifter)和空载式升降机(Idle lifter)一起使用。该装置用于操作和支撑诸如单独从晶片制得的集成电路芯片等之类的单元。
支撑装置10包括支撑构件15，该支撑构件用作金属表面20、用于施加真空的“歧管”室35和覆盖物30的壳体。金属表面包括凹口27的列阵25，所述阵列25与插入物40相对应，其中支撑装置10将所述单元配置和支撑到所述插入物40。因为金属表面会对单元造成危险，所以使用覆盖物30缓冲所述单元与支撑装置10相接触时产生的作用。在现有技术中，这种覆盖物由橡胶片形成。然而，本发明提供了单独插入物的层，这些单独的插入物一起形成一个层，但是单独的一个插入物与一个或少量几个凹口27相对应。
在本实施例中，每个插入物40与单个凹口27相对应，并因此形成插入物的马赛克镶嵌物，其中所述插入物形成所述层30。
图2a和2b示出了插入物40和凹口27的设置近视图。在本实施例中，插入物40形成棋盘格状的软材料层，与凹口阵列对应。每个插入物40包括倒钩部分50和接合部分55。为了将插入物与凹口27接合在一起，将力施加到插入物60的顶部，将倒钩50按进凹口27，然后使其穿过凹口的喉部37。喉部37具有比凹口27本身小的对应尺寸，喉部37的尺寸是允许倒钩50变形穿过喉部所需要的尺寸。一旦倒钩50穿过喉部后，喉部与插入物50的接合部分55以松配合的方式接合在一起。因此，在本实施例中，插入物与凹口通过压配合接合在一起，其中接合时插入物以不受应力的状态安置。在优选实施例中，插入物“紧贴地(snugly)”安置入位，其中插入物的肩部57接触凹口27和喉部37之间的接口部58，这个接触用作“停止件”来定位插入物40，并阻止过度施加力。
当通过支撑装置10被支撑时，单元65通过真空保持在适当位置处。本实施例中的真空是利用歧管室35、通过负压力产生的，其中所述歧管室通过贯穿插入物40的导管与单元65流体连通。因此，在本实施例中，导管可以是位于中心的导管45，贯穿插入物40的中心，来保持相应的单元使其在中间位置与插入物的覆盖物部分相接触。

Claims (10)

1.一种用于支撑一组集成电路单元的支撑装置，所述装置包括：
支撑构件，所述支撑构件具有金属表面，所述金属表面具有凹口阵列；
软材料层，所述软材料层覆盖所述金属表面的凹口，以保护所述单元使其不会因为与金属表面相接触而被损害；以及
真空装置，所述真空装置与所述凹口连通，从而所述真空装置将每个单元支撑在各自的凹口内，其中
所述软材料层由多个独立的插入物形成，每个插入物能够通过使用接合装置而与至少一个凹口相接合，其中所述接合装置用于接合每个插入物与至少一个凹口。
2.根据权利要求1所述的支撑装置，其中，所述接合装置包括机械接合和化学粘结接合中的一种或包括这两种接合。
3.根据权利要求2所述的支撑装置，其中，机械接合包括插入物和至少一个凹口之间的压配合。
4.根据前述权利要求中任何一项所述的支撑装置，其中，每个插入物能与单个凹口相接合。
5.根据前述权利要求1到4中任何一项所述的支撑装置，其中，插入物能与至少两个凹口相接合。
6.根据前述权利要求中任何一项所述的支撑装置，其中，软材料是自然橡胶、聚亚安酯和硅酮中的一种或者是它们的组合物。
7.根据前述权利要求中任何一项所述的支撑装置，其中，所述插入物包括粘结到软材料以用于帮助所述接合装置的第二硬材料。
8.根据前述权利要求中任何一项所述的支撑装置，其中，所述真空装置包括与所述支撑构件相连通的真空泵，所述真空泵用于在所述支撑构件的内室中生成负压力，这样每个凹口以及每个插入物与凹口相对应的部分包括孔，负压力通过所述孔作用，以便将与凹口相对应的单元吸入并与凹口相接合。
9.一种与支撑装置一起使用的插入物，所述支撑装置用于支撑一组集成电路单元，所述装置包括：
支撑构件，所述构件具有金属表面，所述表面具有凹口阵列；
软材料层，所述软材料层覆盖所述金属表面的凹口，以便保护所述单元不会因为与金属表面相接触而被损害；以及
真空装置，所述真空装置与所述凹口相连通，这样所述真空装置将每个单元支撑在各自的凹口内，其中
所述软材料层由多个独立的插入物形成，每个插入物能够与至少一个凹口相接合。
10.一种修理支撑装置的方法，所述支撑装置用于支撑一组集成电路单元，所述方法包括步骤：
从支撑装置的支撑构件的凹口中移除磨损的或损害的插入物，所述支撑构件具有带有所述凹口阵列的金属表面；
选择用于与凹口再接合的替换插入物；
将插入物与凹口接合，以便允许与所述凹口相连通的真空装置将单元支撑来在各自的凹口中，其中
所述替换插入物在金属表面上完成软材料层，所述层包括多个独立的插入物。
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