CN102496594A - 一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴 - Google Patents

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Abstract

一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴。涉及对片式半导体芯片进行精确拾取、移动、定位、放置的吸取装置。提供了一种结构更为简洁，不损伤芯片，能实现精确位置放置的适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴。包括柔性吸嘴、缸体、活塞、柔性推针和负压源；柔性吸嘴上开设有联通缸体内腔的通孔；柔性推针设置在通孔内，柔性推针的顶端固定连接在活塞的底部；缸体的顶面设有联通负压源的气孔；活塞的顶面上开设有至少一条使缸体内腔联通气孔的凹槽。本发明的吸嘴在无需另加控制的情况下，将芯片放置在没有粘附辅助措施的精确位置；实用性强，可靠性高，尤其适应微小薄形芯片的精确拾取、移动、定位、放置工序。

Description

一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴
技术领域
本发明涉及一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴，尤其涉及对片式半导体芯片进行精确拾取、移动、定位、放置的吸取装置。
背景技术
半导体芯片是一种即轻又薄的材料，为了克服静电吸附、材料粘附对芯片释放带来的影响，自动拾片机所用的吸嘴一般均进行表面处理，或采用压缩空气破真空的方法解决芯片放置问题。即便采用了上述方法，目前自动拾片机一般只能将芯片放置在涂有焊膏、红胶等粘接材料的位置上，或没有精确要求的场合。在需要精确定位和没有粘接材料帮助的情况下，自动拾片机将芯片放置在如定位盘等工艺装备中，尚存在芯片释放不稳定和压缩空气“吹”跑芯片的现象。
尽管在现有技术中有申请人对此提出创新技术方案，如国家知识产权局2005.7.13.公开的CN1638068A（半导体芯片的拾取装置及拾取方法）、2008.3.26.公开的CN101148226A（拾取器及具有该拾取器的头部组件）；前者提供了一种不会是半导体芯片破损，并可从粘附片上剥离的技术方案，围绕“剥离”功能提供了具体的技术措施。后者提供了一种结构简单的拾取器，它包括上、下移动的喷嘴，正压和负压，采用负压吸取、正压释放。该种技术措施针对尺寸、质量较小的芯片时难以保持放置的位置精度。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种结构更为简洁，不损伤芯片，能实现精确位置放置的适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴。
本发明的技术方案是：包括柔性吸嘴、缸体、活塞、柔性推针和负压源；所述柔性嘴座固定连接在缸体的下方；所述柔性吸嘴上开设有联通所述缸体内腔的通孔；所述柔性推针设置在所述通孔内，所述柔性推针的长度大于所述通孔的长度，所述柔性推针的直径小于所述通孔的直径，所述柔性推针的顶端固定连接在所述活塞的底部；所述活塞的直径小于所述缸体内腔的直径；所述缸体的顶面设有联通所述负压源的气孔；所述活塞的顶面上开设有至少一条使所述缸体内腔联通所述气孔的凹槽。
所述活塞的下端面与所述缸体的底面为面接触。
所述所述缸体顶面的气孔设在所述缸体顶面的中心位置，所述活塞上的凹槽在活塞顶面上呈十字形。
所述柔性吸嘴通过设有中孔的吸嘴座与所述缸体相连，所述吸嘴座固定连接在缸体的下部，所述吸嘴固定连接在吸嘴座的下部，所述吸嘴座中孔的直径大于所述柔性推针的直径。
所述柔性吸嘴的底面面积小于所述轻、薄片形元器件的顶面面积。
本发明采用柔性材料（如橡胶、塑料、树脂等非金属材料）制作吸嘴和推针，在吸取、保持、释放动作时，能避免损坏芯片（现有芯片表面一般具有钝化保护层，极易产生机械损伤）。由于采用了柔性材料制作吸嘴，在负压吸附后，即便解除负压也可能存在“张力或粘附力”使得芯片难以脱离吸嘴底面；本案的活塞兼有“重锤”的作用，在负压工作时，首先是将活塞连同柔性推针吸起，然后负压通过吸嘴的通孔对芯片产生吸附力；释放时，活塞在重力作用下连同推针下落，将芯片推离吸嘴底面，进而完成释放动作。本发明的吸嘴相比与现有技术在无需另加控制的情况下，将芯片放置在没有粘附辅助措施的精确位置；结构更简单，实用性强，可靠性高，尤其适应微小（尺寸1-8mm）薄形芯片的精确拾取、移动、定位、放置工序。
 
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是图1中A-A剖视图，
图3是本发明使用状态参考图一，
图4是本发明使用状态参考图二；
图中1是柔性吸嘴，11是通孔，2是柔性推针，3是吸嘴座，31是中孔，4是活塞，41是凹槽，42是间隙，5是缸体，51是缸体内腔，6是端盖，61是气孔，7是芯片。
具体实施方式
本发明如图1、2所示，包括柔性吸嘴1、缸体5、活塞4、柔性推针2和负压源；所述柔性嘴座1固定连接在缸体5的下方；柔性吸嘴1和缸体5同轴心，柔性吸嘴1上开设有联通所述缸体内腔51的通孔11；所述柔性推针2设置在所述通孔11内，所述柔性推针2的长度大于所述通孔11的长度，所述柔性推针2的直径小于所述通孔11的直径，所述柔性推针2的顶端固定连接在所述活塞4的底部；所述活塞4的直径小于所述缸体内腔51的直径，使得两者间具有一定的间隙42；所述缸体5的顶面设有联通所述负压源的气孔61（开设在缸体5顶面的端盖6上）；所述活塞4的顶面上开设有至少一条使所述缸体内腔51联通所述气孔61的凹槽41。
所述活塞4的下端面与所述缸体5的底面为面接触。这样在负压启动时，能首先将活塞4吸起，使得柔性推针2缩进通孔11内。
所述所述缸体5顶面的气孔61设在所述缸体5顶面的中心位置（即端盖6的中心），所述活塞4上的凹槽41在活塞4顶面上呈十字形。在吸取芯片7时，真空带动活塞4上移，“十”字槽不会因活塞4上移而堵塞真空通道（通孔11、间隙42、缸体内腔51构成）；当需要释放芯片7时，活塞4依靠自身重力下移带动柔性推针2可以实现推卸柔性吸嘴1粘附的芯片7。如图3、4所示。
所述柔性吸嘴1通过设有中孔31的吸嘴座3与所述缸体5相连，所述吸嘴座3固定连接在缸体5的下部，所述吸嘴1固定连接在吸嘴座3的下部，所述吸嘴座3的中孔31的直径大于所述柔性推针2的直径，最好与通孔11的直径一致。
所述柔性吸嘴1的底面面积小于所述轻、薄片形元器件（即芯片7）的顶面面积。这样能尽量避免接触芯片7边缘的钝化保护层。

Claims (5)

1.一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴，其特征在于，包括柔性吸嘴、缸体、活塞、柔性推针和负压源；所述柔性嘴座固定连接在缸体的下方；所述柔性吸嘴上开设有联通所述缸体内腔的通孔；所述柔性推针设置在所述通孔内，所述柔性推针的长度大于所述通孔的长度，所述柔性推针的直径小于所述通孔的直径，所述柔性推针的顶端固定连接在所述活塞的底部；所述活塞的直径小于所述缸体内腔的直径；所述缸体的顶面设有联通所述负压源的气孔；所述活塞的顶面上开设有至少一条使所述缸体内腔联通所述气孔的凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴，其特征在于，所述活塞的下端面与所述缸体的底面为面接触。
3.根据权利要求1所述的一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴，其特征在于，所述所述缸体顶面的气孔设在所述缸体顶面的中心位置，所述活塞上的凹槽在活塞顶面上呈十字形。
4.根据权利要求1所述的一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴，其特征在于，所述柔性吸嘴通过设有中孔的吸嘴座与所述缸体相连，所述吸嘴座固定连接在缸体的下部，所述吸嘴固定连接在吸嘴座的下部，所述吸嘴座中孔的直径大于所述柔性推针的直径。
5.根据权利要求1-4中任一所述的一种适用于轻、薄片形元器件的提放吸嘴，其特征在于，所述柔性吸嘴的底面面积小于所述轻、薄片形元器件的顶面面积。
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