CN103094175B - 一种晶片专用三夹头夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶片专用三夹头夹具，通过夹臂减小三夹头之间的间距，三夹头仅与样品侧边缘接触而不直接接触晶面即可完成夹持操作。本发明包含有夹臂、三个夹头，夹臂末端设有夹头，其中一个夹臂上安装1或2个夹头，夹具设有3条或2条夹臂，各夹臂间相互连接，夹臂间相互连接处在夹臂中部或夹臂首端。本发明通过夹头与夹臂的巧妙组合，避免夹头与晶片正面的直接接触，从而减少晶面的接触源并避免了夹头直接施力于晶面易导致晶面被划伤、污染等问题。

Description

一种晶片专用三夹头夹具

技术领域

本发明涉及一种专用夹具，特别涉及在半导体以及微电子行业生产流程中夹持晶片却不与晶片表面接触，仅通过三夹头与晶片侧边缘的接触，完成晶片夹持操作的夹具。

背景技术

半导体行业以及微电子产业对生产车间环境、生产用具均有非常高的要求。夹具是在生产过程中传递晶片操作时最常用的工具。随着半导体行业以及微电子产业日益发展，生产中使用夹具对产品所产生的影响以及怎样更适用于生产，也引起了广大用户的关注。

目前夹取直径为两英寸、三英寸、四英寸等尺寸的半导体晶片，最常用的主要有两种方式：一种是用普通的镊子，普通镊子一般由两个夹臂和两个夹头组成，目前市场上此类镊子样式较多，但一般都是在两个夹臂和两个夹头组成形式下，改变夹臂、夹头的形状或制成材料，以达到方便夹持操作及减小污染的目的。此类夹具通过施力于两夹臂，利用两夹头与晶片正反两面相互作用完成夹持操作。且此类镊子的夹臂与夹头大部分为同一材料制成，较坚硬，操作人员在夹取晶片的过程中为了不损坏样品的表面，通常采取小面积夹取的方式，仅夹住样品边缘约1mm部分，由于样品较大或操作失误等原因时常出现夹不牢的情况；然而用力稍大又会夹碎样品的边缘，夹取面积稍大会造成表面污染，很难达到两全其美的目的。目前技术缺陷在于夹头直接作用晶面易导致晶片损伤且易污染晶面，并且难以在高温环境使用。

另一种通过负压吸取的真空吸持。此类夹持工具一般设有吸附部，形成负压后通过吸附部与晶片表面接触，完成吸持操作。但其吸附部通常采用橡胶材料制成，不耐高温，在吸取环境温度高达200℃以上时，易发生形变漏气而夹持不住，甚至橡胶熔化易残留在样品表面导致样品污染更严重。

综上所述，这两种工具都直接和样品表面接触，易造成样品表面的损坏和玷污。因此上述两种夹具均不能满足与晶片表面无直接接触及高温环境下的夹持需求。

发明内容

本发明的目地在于针对现有技术存在的不足，提供一种采用三夹头夹具，是由夹头和夹臂两种主要部件组成，通过夹头与夹臂的安装组合方式，避免夹具与晶片正面的直接接触，仅通过三夹头与晶片侧边缘的接触，实施夹持晶片的操作。本发明在夹取样品的过程中通过夹臂减小三夹头之间的间距，三夹头仅与样品侧边缘接触而不直接接触晶面即可完成夹持操作。三夹头与夹臂根据不同的使用需求，可自由选材、选型和安装组合。

为达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种晶片专用三夹头夹具，包含有夹臂、三个夹头，夹臂末端设有夹头，夹头形状为扁平状、倒三角状、尖峰状、鸭嘴状，其中一个夹臂上安装1或2个夹头，夹具设有3条或2条夹臂，各夹臂间相互连接，夹臂间相互连接处在夹臂中部或夹臂首端，其夹臂间相互连接方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹，夹臂的形状为扁平柱、柱形、锥形、条形，夹头与夹臂末端的安装方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹。

在其中一些实施例中，所述三个夹头的形状大小相同；或其中两个夹头大小相同而另一个与它们大小不同；或三个夹头大小不相同；

夹头材质采用：不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钼、钨、铝合金以及复合型材料。

在其中一些实施例中，所述3条夹臂大小相同；或其中两个夹臂大小相同而另一个与它们大小不同；或三个大小均不相同。

在其中一些实施例中，所述2条夹臂大小相同；或两个夹臂大小不同；夹臂材质采用：铁、不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钼、钨、铝合金以及复合型材料。

在其中一些实施例中，所述2条夹臂是A夹臂、B夹臂，A夹臂、B夹臂形状、大小相同且相互对称，A夹臂、B夹臂首端通过辗压相互连接并互成角度，A夹臂、B夹臂是具有一定运动弹性的运动夹臂，A夹臂末端设有A夹头，B夹臂末端设有B1夹头、B2夹头，A夹臂、B夹臂末端的A夹头、B1夹头、B2夹头之间距大于晶片直径。

在其中一些实施例中，所述A夹头、B1夹头、B2夹头三个形状相同，竖直向下的A夹头与A夹臂末端一体成型，A夹头与A夹臂连接处呈向外凸的弧形，B夹臂末端与两个互成角度的B1夹头、B2夹头一体成型连接；

A夹臂与A夹头连接后的垂直高度和B夹臂与B1夹头、B2夹头连接后的垂直高度相等，A夹头、B1夹头、B2夹头的末端处于同一平面。

在其中一些实施例中，所述3条夹臂是A夹臂、B夹臂、C夹臂，A夹臂、B夹臂、C夹臂三个形状、大小相同且具有一定运动弹性，A夹头、B1夹头、B2夹头三个形状、大小相同，所述A夹臂、B夹臂、C夹臂顶端相互连接，并互成夹角，而竖直向下的、A夹头、B1夹头、B2夹头分别与A夹臂、B夹臂、C夹臂底端一体成型连接，、A夹头、B1夹头、B2夹头分别与A夹臂、B夹臂、C夹臂底端的连接处呈向外凸的弧形。

在其中一些实施例中，所述2条夹臂是A夹臂、B夹臂，A夹臂、B夹臂具有一定运动弹性，B夹臂长度比A夹臂长，所述A夹臂、B夹臂首端通过辗压相互连接并互成角度，A夹臂、B夹臂末端间距大于晶片直径，A夹臂末端设有A夹头，B夹臂末端设有B1夹头、B2夹头，A夹头、B1夹头、B2夹头竖直向下，A夹头与A夹臂末端一体成型，其连接处呈向外凸的弧形，B夹臂末端与两个互成角度的B1夹头、B2夹头一体成型连接。

在其中一些实施例中，所述2条夹臂是具有一定长度、宽度、厚度的A夹臂、B夹臂，A夹臂、B夹臂大小相同且能重合，A夹臂上设有一条滑槽，B夹臂上设有螺杆，螺杆位于滑槽3中，滑槽的首末两端均为圆弧状，滑槽的长度大于被夹持晶片直径，滑槽的宽度大于螺杆的直径且小于螺帽的直径；A夹臂端部设有A夹端，B夹臂端部设有B夹端，A夹端与A夹臂、B夹端与B夹臂垂直并一体成型；

在其中一些实施例中，所述B夹臂含一个螺孔，其位置与A夹臂中滑槽对应，B夹臂的螺孔装设有螺杆，A夹端由基片和B1夹头、B2夹头构成，基片与B1夹头、B2夹头具有一定的长度、宽度、厚度，B1夹头、B2夹头相间隔的设于基片两端并与基片一体成型；B夹端由A夹头构成，A夹头与B夹臂一体成型。

本发明内容针对现有镊子类夹具在使用过程中的不足，提供一种带有三夹头的夹具，通过夹头与夹臂的巧妙组合，避免夹头与晶片正面的直接接触，仅通过与晶片侧边缘的接触，实施夹持操作，从而减少晶面的接触源并避免了夹头直接施力于晶面易导致晶面被划伤、污染等问题。

附图说明

图1所示本发明实施例一的示意图。

图2所示本发明实施例二的示意图。

图3所示本发明实施例三的示意图。

图4所示本发明实施例四的示意图。

附图标记说明如下：

A夹臂1、B夹臂2、C夹臂3、晶片7、A夹头11、B1夹头21、B2夹头22、滑槽31、螺杆32、B夹端41、A夹端42、基片43。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目地、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。

本发明中所提供的夹具采用三夹头型，在夹取样品时，通过改变三夹头之间距的方式，仅与样品侧边缘接触而不接触样品表面即可完成夹持操作。三夹头与夹臂，可根据不同的使用需求，自由选材、选型和组装。夹具由夹头和夹臂两种主要部件组装而成，夹头形状可以为扁平状、倒三角状、尖峰状、鸭嘴状等。在能实施夹持晶片操作的前提下，上述三夹头的大小、组合可随意选择，如：三个夹头大小相同；其中两个夹头大小相同而另一个与它们大小不同；三个大小均不相同。上述夹头具有耐高温的特点，可采用：不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钼、钨、铝合金以及其他耐高温的复合型材料。

组装夹臂夹头时，在一个夹臂上可以安装1至2个夹头，即夹臂可以为3条、2条。夹臂控制夹头作用于样品，夹臂的形状可以为：扁平柱、柱形、以及锥形等。在能达到上述夹取目的前提下，其夹臂大小不要求都相等，如：三条夹臂大小相同；其中两个夹臂大小相同而另一个与它们大小不同；三个大小均不相同；两个夹臂大小相同；两个夹臂大小均不相同。夹臂可以根据施力情况以及使用环境温度等不同需求，可选择：铁、不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钼、钨、铝合金以及其他复合型材料。

各夹臂间相互连接处，可以选在夹臂中部或夹臂首端。其夹臂间相互连接方式，包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他连接方式；各夹臂间夹角，在能实施夹取功能的前提下，可以任意选择。

实施例一：

本发明第一种实施方式提供的一种夹具，如图1所示，它有两个具有一定运动弹性的A夹臂1、B夹臂2。A夹臂1、B夹臂2形状、大小相同且相互对称，其首端通过辗压相互连接并互成角度，而其末端各有夹头，A夹臂1、B夹臂2末端夹头之间距大于晶片7直径，若施力于左右A夹臂1、B夹臂2，则其末端间距能小于晶片7直径。

上述夹具还包括三个形状相同的A夹头11、B1夹头21、B2夹头22，竖直向下的A夹头11与A夹臂1末端一体成型，A夹臂1与A夹臂1连接处呈向外凸的弧形，B夹臂2末端与两个互成角度的B1夹头21、B2夹头22一体成型连接。

A夹臂1与A夹头11连接后的垂直高度和B夹臂2与B1夹头21、B2夹头22连接后的垂直高度相等，即夹头A夹头11、B1夹头21、B2夹头22的末端处于同一平面。

上述夹具，通过对A夹臂1、B夹臂2施力，控制A夹头11、B1夹头21、B2夹头22同时朝里聚拢，作用于晶片7侧边缘，完成夹持操作。

实施例二：

本发明第二种实施方式提供一种夹具，如图2所示，它包含三个形状、大小相同且具有一定运动弹性的A夹臂1、B夹臂2、C夹臂3和三个形状、大小相同的A夹头11、B1夹头21、B2夹头22。A夹臂1、B夹臂2、C夹臂3顶端相互连接，并互成夹角，而竖直向下的A夹头11、B1夹头21、B2夹头22分别与A夹臂1、B夹臂2、C夹臂3底端一体成型连接，夹头与夹臂底端的连接处呈向外凸的弧形。

实施例三：

本发明第三种实施方式提供一种夹具，如图3所示，它包括两个有一定运动弹性的A夹臂1、B夹臂2，B夹臂2比A夹臂1长。A夹臂1、B夹臂2首端通过辗压相互连接并互成角度，A夹臂1、B夹臂2末端间距大于晶片7直径，若施力于两夹臂，则其末端间距能小于晶片直径。

上述夹具的A夹臂1、B夹臂2末端分别有竖直向下的A夹头11、B1夹头21、B2夹头22。A夹头11与A夹臂1末端一体成型，其连接处呈向外凸的弧形，而B夹臂2末端与两个互成角度的B1夹头21、B2夹头22一体成型连接。

实施例四：

本发明第四种实施方式提供的一种夹具，如图4所示，它包括具有一定长度、宽度、厚度的A夹臂1、B夹臂2。A夹臂1、B夹臂2大小相同且能重合，A夹臂1含一条滑槽31，滑槽31的首末两端均为圆弧状，滑槽31的长度大于被夹持晶片7直径，滑槽31的宽度大于螺杆32的直径且小于螺帽的直径，以确保螺杆32在滑槽31内来回移动。B夹臂2含一个螺孔，其位置与A夹臂1中滑槽31对应。该夹具含有B夹端41、A夹端42，B夹端41、A夹端42分别与A夹臂1、B夹臂2垂直并一体成型。A夹端42由基片43和B1夹头21、B2夹头22构成，该基片43、B1夹头21、B2夹头22具有一定的长度、宽度、厚度，选用不易发生形变的材质。B1夹头21、B2夹头22相间隔的居于基片43底面两端并与上述基片43一体成型，而B夹端41由A夹头11构成，A夹头11与B夹臂2一体成型。

当然上述夹端与夹臂的连接方式、基片与夹头的连接方式，不仅限于一体成型，还包括黏合、焊接、钳夹、碾压等其他连接方式。

将B夹端41、A夹端42朝同一方向，使A夹臂1、B夹臂2重叠，平行贴合，夹臂中A夹臂1在上，B夹臂2在下，将螺杆32从上述滑槽31穿入，并通过B夹臂2上的螺孔，与螺帽结合，通过螺杆32与螺帽将A夹臂1固定在B夹臂2上面，螺帽不可以扭太紧，应保证螺杆32能自由在滑槽31上推动，即上述两夹臂中一条成为活动夹臂则另一条成为固定夹臂。

本发明根据使用需要，推动上述活动夹臂，缩小上述两夹端间距，通过三夹头将被夹晶片7侧向夹持，从而避免夹具与晶面接触、对晶面竖向施力。

本发明所提供的夹具采用三夹头，其特点在于仅与晶片侧边缘发生作用而完成夹持操作，减少了晶面的接触源，避免了夹头直接施力于晶面易导致晶面被划伤、污染等情况。夹具由夹头和夹臂组装而成，在夹臂的配合下夹头完成夹持操作。在一个夹臂上可以安装1至2个夹头，即夹臂可以为3条、2条。夹臂间夹角，在能实施夹取功能的前提下，可以任意选择；夹头与夹臂间的安装角度，根据需求可以选择任意角度。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种晶片专用三夹头夹具，包含有：夹臂、三个夹头，其特征在于，所述夹臂末端设有夹头，所述夹头形状为扁平状、倒三角状、尖峰状、鸭嘴状，其中一个夹臂上安装1或2个夹头，所述夹具设有2条夹臂，各夹臂间相互连接，所述夹臂间相互连接处在夹臂首端，其夹臂间相互连接方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹，所述夹臂的形状为扁平柱、柱形、锥形、条形，所述夹头与夹臂末端的安装方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹；

所述2条夹臂是A夹臂(1)、B夹臂(2)，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)形状、大小相同且相互对称，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)首端通过辗压相互连接并互成角度，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)是具有一定运动弹性的运动夹臂，所述A夹臂(1)末端设有A夹头(11)，所述B夹臂(2)末端设有B1夹头(21)、B2夹头(22)，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)末端的A夹头(11)与B1夹头(21)、B2夹头(22)之间的间距大于晶片直径。

2.根据权利要求1所述的一种晶片专用三夹头夹具，其特征在于，所述三个夹头的形状大小相同；或其中两个夹头大小相同而另一个与它们大小不同；或三个夹头大小不相同；

所述夹头材质采用：不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钼、钨、铝合金以及复合型材料。

3.根据权利要求1所述的一种晶片专用三夹头夹具，其特征在于，所述A夹头(11)、B1夹头(21)、B2夹头(22)三个形状相同，竖直向下的A夹头(11)与A夹臂(1)末端一体成型，所述A夹头(11)与A夹臂(1)连接处呈向外凸的弧形，所述B夹臂(2)末端与两个互成角度的B1夹头(21)、B2夹头(22)一体成型连接；

所述A夹臂(1)与A夹头(11)连接后的垂直高度和B夹臂(2)与B1夹头(21)、B2夹头(22)连接后的垂直高度相等，所述A夹头(11)、B1夹头(21)、B2夹头(22)的末端处于同一平面。

4.一种晶片专用三夹头夹具，其特征在于，包含有：夹臂、三个夹头，其特征在于，所述夹臂末端设有夹头，所述夹头形状为扁平状、倒三角状、尖峰状、鸭嘴状，其中一个夹臂上安装1个夹头，所述夹具设有3条夹臂，各夹臂间相互连接，所述夹臂间相互连接处在夹臂首端，其夹臂间相互连接方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹，所述夹臂的形状为扁平柱、柱形、锥形、条形，所述夹头与夹臂末端的安装方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹；

所述3条夹臂是A夹臂(1)、B夹臂(2)、C夹臂(3)，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)、C夹臂(3)三个形状、大小相同且具有一定运动弹性，所述A夹头(11)、B1夹头(21)、B2夹头(22)三个形状、大小相同，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)、C夹臂(3)顶端相互连接，并互成夹角，而竖直向下的A夹头(11)、B1夹头(21)、B2夹头(22)分别与A夹臂(1)、B夹臂(2)、C夹臂(3)底端一体成型连接，所述A夹头(11)、B1夹头(21)、B2夹头(22)分别与A夹臂(1)、B夹臂(2)、C夹臂(3)底端的连接处呈向外凸的弧形。

5.一种晶片专用三夹头夹具，其特征在于，包含有：夹臂、三个夹头，其特征在于，所述夹臂末端设有夹头，所述夹头形状为扁平状、倒三角状、尖峰状、鸭嘴状，其中一个夹臂上安装1或2个夹头，所述夹具设有2条夹臂，各夹臂间相互连接，所述夹臂间相互连接处在夹臂首端，其夹臂间相互连接方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹，所述夹臂的形状为扁平柱、柱形、锥形、条形，所述夹头与夹臂末端的安装方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹；

所述2条夹臂是A夹臂(1)、B夹臂(2)，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)具有一定运动弹性，所述B夹臂(2)长度比A夹臂(1)长，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)首端通过辗压相互连接并互成角度，所述A夹臂(1)、B夹臂(2)末端间距大于晶片直径，所述A夹臂(1)末端设有A夹头(11)，所述B夹臂(2)末端设有B1夹头(21)、B2夹头(22)，所述A夹头(11)、B1夹头(21)、B2夹头(22)竖直向下，所述A夹头(11)与A夹臂(1)末端一体成型，其连接处呈向外凸的弧形，所述B夹臂(2)末端与两个互成角度的B1夹头(21)、B2夹头(22)一体成型连接。