CN114188264B - 一种芯片剥离机构、剥离机及剥离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片剥离机构、剥离机及剥离方法，包括将安装有芯片的承载膜夹持定位的可伸缩机械手，还包括吸附装置；待剥离所述芯片移动到吸附装置的上方之后，所述吸附装置产生负压后将承载膜上的待剥离芯片吸附住，然后，可伸缩机械手朝着吸附装置抽气的反方向位移，将芯片和承载膜剥离开来。本设计的将芯片和UV膜剥离方式快捷、便利，不仅仅不需要解胶，还能降低剥离时候的芯片损坏率，剥离效率高，节省成本。
Description
技术领域
本发明属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种芯片剥离机构、剥离机及剥离方法。
背景技术
在芯片加工的封装工艺过程中，其中，在成品切割工步之后，需要将承载有多个芯片的UV膜进行剥离，将芯片单元和UV膜进行剥离开，现有技术中的往往有两种常见方法，第一种方式就是利用解胶机对芯片和UV膜之间进行解胶，采用的是化学药剂手段解胶分离；第二种方式就是利用剥离机物理手段的结构对生产线上的芯片和UV膜剥离。前者采用的办法需要过多的化学药剂浪费成本，后者采用的剥离办法虽然可以利用现有的剥离机剥离，但是对芯片的破坏性强，造成封装层破损发生的概率大，上述两种常规办法实际在生产中都不太理想。为此，本公司研发设计提出一种创新的剥离芯片方式。
发明内容
为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种芯片剥离机构、剥离机及剥离方法。
为实现上述目的，本发明的一种芯片剥离机构，包括将安装有芯片的承载膜夹持定位的可伸缩机械手，还包括吸附装置；待剥离所述芯片移动到吸附装置的上方之后，所述吸附装置产生负压后将承载膜上的待剥离芯片吸附住，然后，可伸缩机械手朝着吸附装置抽气的反方向位移，将芯片和承载膜剥离开来。所述吸附装置包括定位板、定位板上安装的若干个吸盘装置，且吸盘装置的头部设有对芯片吸附的吸嘴。所述吸盘装置的头部吸嘴包括喇叭口气嘴，且喇叭口气嘴的大口开口朝向待剥离芯片。所述吸嘴还包括半球壳形气嘴，且半球壳形气嘴的敞口端朝向待剥离芯片，半球壳形气嘴的侧壁贯通连接于喇叭口气嘴的大口端。所述喇叭口气嘴和半球壳形气嘴均采用可变形回弹材料做成的结构。所述定位板的上方还设有与定位板平行的活动板，活动板和定位板之间连接有伸缩装置；所述吸盘装置的吸嘴的尾部贯通连接有气管，所述气管活动穿过活动板开设的通孔后固定连接于定位板上，当活动板相对于定位板间距发生扩大或靠近时，通孔对喇叭口气嘴和半球壳形气嘴进行挤压或松脱，使得喇叭口气嘴和半球壳形气嘴口径收缩或扩大适应不同芯片大小。
进一步，所述可伸缩机械手采用悬挂方式设置，可伸缩机械手的抓手将送料的承载膜夹持定位后匹配运送到吸附装置的正上方。
进一步，所述气管的侧壁设有可将气管连接在定位板上的限位块。
进一步，所述半球壳形气嘴的上端面连接有保护芯片的缓冲垫圈。
进一步，所述半球壳形气嘴的内侧壁开设有螺旋槽，在半球壳形气嘴内抽气时候，可利用螺旋槽产生旋风吸附芯片。
进一步，多个所述吸盘装置之间的间距大小可调节。
一种剥离机，包括剥离机本体，还包括上述的芯片剥离机构，芯片剥离机构安装在剥离机本体的输送装置上，对输送装置的承载膜上的芯片进行剥离。
一种剥离方法，包括以下步骤：
夹持步骤：利用可伸缩机械手夹持定位，将从生产线上输送有带芯片的承载膜夹持定位；
定位步骤：将夹持后的承载膜随着可伸缩机械手一起移动，移动到吸附装置的上方对位；
剥离步骤：启动吸附装置产生负压后将待剥离芯片从承载膜上吸附下来，配合可伸缩机械手朝着吸嘴抽气的反方向位移，从而将芯片和承载膜剥离开来。
进一步，还包括调节步骤，所述吸附装置采用带有吸嘴的吸盘装置，其中，每个吸盘装置的吸嘴之间的间距可根据芯片之间间距匹配调大小，从而保证每个吸嘴对准承载膜上的每个芯片，将每个芯片吸住进行剥离。
本发明提出的一种芯片剥离机构、剥离机及剥离方法，具有以下优点：本设计的将芯片和UV膜剥离方式快捷、便利，通过伸缩装置进行调节出吸嘴的口径大小，以适应芯片的大小，达到对应吸附的效果，实现了一物多用，减少实际生产中的更换器具时间，提高生产效率。另外，在吸嘴内侧壁设置的螺旋槽，利用产生的旋风吸附，使得吸附芯片更加稳定牢固，提高剥离的成功率。不仅仅不需要解胶，还能降低剥离时候的芯片损坏率，剥离效率高。
附图说明
图1为本发明提出的一种芯片剥离机构的示意图；
图2为图1中吸盘装置在变形前和变形后状态示意图；
图3为图1中吸盘装置立体图；
图4为图3中吸盘装置的全剖视图；
图5为吸盘装置安装在的通孔中的示意图。
图中标记说明：剥离机本体1、可伸缩机械手2、承载膜3、芯片4、活动板5、通孔51、伸缩装置6、定位板7、吸盘装置8、气管81、吸嘴82、喇叭口气嘴821、半球壳形气嘴822、缓冲垫圈83、限位块84、螺旋槽85。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图1-5，对本发明提出的一种芯片剥离机构、剥离机及剥离方法，做进一步详细的描述。
常规技术采用化学方式和物理方式将UV膜和芯片4进行分离，实际在生产中存在浪费解胶化学药剂的成本和剥离损坏芯片4严重等问题。而本发明的一种芯片剥离机构，不仅仅不需要解胶，还能降低剥离时候的芯片4损坏率，其结构包括将安装有芯片4的承载膜3夹持定位的可伸缩机械手2，可伸缩机械手2可采用常规的工业编程的机器人手臂即可实现夹持和定位，主要在于还包括本研发配合的吸附装置；设计的思路是采用吸气产生负压的方式然后配合可伸缩机械手2定位对中后，再实现剥离，在实际中，利用常规PLC技术的传感器对中定位，定位可采用红外线、传感器等定位，将待剥离芯片4移动到吸附装置的上方之后对准，吸附装置每个单元嘴都产生负压后将承载膜3上的待剥离每个芯片4分别对应吸附住，然后，可伸缩机械手2朝着吸附装置抽气的反方向位移，将芯片4和承载膜3剥离开来。承载膜3可采用UV膜。
为了方便吸附之后的芯片4脱离UV膜，利用芯片4的自重向下，将可伸缩机械手2采用悬挂方式设置，可伸缩机械手2的抓手将送料的承载膜3夹持定位后匹配运送到吸附装置的正上方，当剥离之后的芯片4利用自重方式可落在承载物料的盘子上，被取走即可。
本实施例中涉及的吸附装置的主要结构具体包括定位板7、定位板7上安装的若干个吸盘装置8，吸盘装置8可采用不同尺寸大小的，且吸盘装置8的头部设有对芯片4吸附的吸嘴82，根据公司订单中芯片4的型号，利用模具制作相应的吸盘装置8的尺寸以及相应的吸嘴82，可根据产品的批次和型号进行适当更换。吸盘装置8的吸嘴82的尾部贯通连接有气管81，气管81的中轴线和吸嘴82的中轴心一致，使气流的流通性稳定，且气管81的侧壁设有可将气管81连接在定位板7上的限位块84，限位块84可采用螺母或者卡扣可拆卸结构，对吸盘装置8进行可拆卸安装。吸盘装置8的头部吸嘴82包括喇叭口气嘴821，且喇叭口气嘴821的大口开口朝向待剥离芯片4，保证吸附面积用于吸附住芯片4，而喇叭口气嘴821的的小口一端连通气管81或者喇叭口气嘴821的侧壁一端连通气管81。
吸嘴82还包括半球壳形气嘴822，且半球壳形气嘴822的敞口端朝向待剥离芯片4，半球壳形气嘴822的侧壁贯通连接于喇叭口气嘴821的大口端。其中，喇叭口气嘴821和半球壳形气嘴822均采用可变形回弹材料做成的结构，保护芯片4，防止对芯片4产生过大的冲击力。半球壳形气嘴822的上端面连接有保护芯片4的缓冲垫圈83，防止吸嘴82在吸附芯片4的瞬间对芯片4的冲击力损伤芯片4，设置缓冲垫圈83可以进一步保护芯片4，设置缓冲垫圈83为环状，缓冲垫圈83的横断面为半圆。
半球壳形气嘴822的内侧壁开设有螺旋槽85，在半球壳形气嘴822内抽气时候，可利用螺旋槽85产生旋风吸附芯片4。在普通操作条件下，作用于粒子上的吸附力是重力的5～2500倍，可以将粒子稳定的吸附住，所以旋风吸附的效率显著高于直流风吸附。利用这一个原理基础成功设计出的吸盘装置8的吸附稳定性和效率均提高。从技术、经济诸方面考虑旋风更优越。
定位板7的上方还设有与定位板7平行的活动板5，活动板5和定位板7之间连接有伸缩装置6；伸缩装置6的伸缩可以驱动活动板5、和定位板7之间间距变化，间距变化幅度可以根据距离传感器控制，距离传感器连接控制器，在驱动活动板5和定位板7之间设置距离传感器的发射端和接收端，检测出活动板5和定位板7的距离,气管81活动穿过活动板5开设的通孔51后固定连接于定位板7上，当活动板5相对于定位板7间距发生扩大或靠近时，通孔51对喇叭口气嘴821和半球壳形气嘴822进行挤压或松脱，使得喇叭口气嘴821和半球壳形气嘴822口径收缩或扩大适应不同芯片4大小。喇叭口气嘴821和半球壳形气嘴822均采用可变形回弹材料做成的结构，能在吸附时候，适应不同芯片4大小对应调整吸附口径吻合吸附。
多个吸盘装置8之间的间距大小可调节。例如：将通孔51有针对性的做成不同孔径，以及对通孔51的数量和孔间距进行不同设置，吸盘装置8尺寸随之变动，将活动板5和定位板7上的做成多个不同尺寸可更换的标准模板；根据订单中规定的批量生产的芯片4尺寸和数量，挑选合适的对应模板安装在吸附装置8上即可。
提出一种剥离机，包括剥离机本体1，剥离机本体1其他结构可采用和现有技术相同的剥离机本体1结构，主要改进在于上述提及的芯片剥离机构，芯片剥离机构安装在剥离机本体1的输送装置上，对输送装置的承载膜3上的芯片4进行剥离。
一种剥离方法，包括以下步骤：
夹持步骤：利用可伸缩机械手2夹持定位，将从生产线上输送有带芯片4的承载膜3夹持定位；
定位步骤：将夹持后的承载膜3随着可伸缩机械手2一起移动，移动到吸附装置的上方对位；
剥离步骤：每个吸盘装置8的吸嘴82之间的间距可根据芯片4之间间距匹配调大小，从而保证每个吸嘴82对准承载膜3上的每个芯片4，启动吸附装置产生负压后将待剥离芯片4从承载膜3上吸附下来，配合可伸缩机械手2朝着吸嘴82抽气的反方向位移，从而将芯片4和承载膜3剥离开来。
本发明采用的吸气产生负压的方式对芯片4和UV膜进行分离，整个装置结构简单，而且可以针对不同芯片4的大小，在不更换模板的情况下，通过伸缩装置6进行调节出吸嘴82的口径大小，以适应芯片4的大小，达到对应吸附的效果，实现了一物多用，减少实际生产中的更换器具时间，提高生产效率。另外，在吸嘴82内侧壁设置的螺旋槽85，利用产生的旋风吸附，使得吸附芯片4更加稳定牢固，提高剥离的成功率。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (7)
1.一种芯片剥离机构，包括将安装有芯片（4）的承载膜（3）夹持定位的可伸缩机械手（2），其特征在于，还包括吸附装置；待剥离所述芯片（4）移动到吸附装置的上方之后，所述吸附装置产生负压后将承载膜（3）上的待剥离芯片（4）吸附住，然后，可伸缩机械手（2）朝着吸附装置抽气的反方向位移，将芯片（4）和承载膜（3）剥离开来；
所述吸附装置包括定位板（7）、定位板（7）上安装的若干个吸盘装置（8），且吸盘装置（8）的头部设有对芯片（4）吸附的吸嘴（82）；
所述吸盘装置（8）的头部吸嘴（82）包括喇叭口气嘴（821），且喇叭口气嘴（821）的大口开口朝向待剥离芯片（4）；
所述吸嘴（82）还包括半球壳形气嘴（822），且半球壳形气嘴（822）的敞口端朝向待剥离芯片（4），半球壳形气嘴（822）的侧壁贯通连接于喇叭口气嘴（821）的大口端；
所述喇叭口气嘴（821）和半球壳形气嘴（822）均采用可变形回弹材料做成的结构；
所述定位板（7）的上方还设有与定位板（7）平行的活动板（5），活动板（5）和定位板（7）之间连接有伸缩装置（6）；
所述吸盘装置（8）的吸嘴（82）的尾部贯通连接有气管（81），所述气管（81）活动穿过活动板（5）开设的通孔（51）后固定连接于定位板（7）上，当活动板（5）相对于定位板（7）间距发生扩大或靠近时，通孔（51）对喇叭口气嘴（821）和半球壳形气嘴（822）进行挤压或松脱，使得喇叭口气嘴（821）和半球壳形气嘴（822）口径收缩或扩大适应不同芯片（4）大小。
2.根据权利要求1所述的芯片剥离机构，其特征在于，所述可伸缩机械手（2）采用悬挂方式设置，可伸缩机械手（2）的抓手将送料的承载膜（3）夹持定位后匹配运送到吸附装置的正上方。
3.根据权利要求1所述的芯片剥离机构，其特征在于，所述气管（81）的侧壁设有可将气管（81）连接在定位板（7）上的限位块（84）。
4.根据权利要求1所述的芯片剥离机构，其特征在于，所述半球壳形气嘴（822）的上端面连接有保护芯片（4）的缓冲垫圈（83）。
5.根据权利要求1所述的芯片剥离机构，其特征在于，所述半球壳形气嘴（822）的内侧壁开设有螺旋槽（85），在半球壳形气嘴（822）内抽气时候，可利用螺旋槽（85）产生旋风吸附芯片（4）。
6.根据权利要求1所述的芯片剥离机构，其特征在于，多个所述吸盘装置（8）之间的间距大小可调节。
7.一种剥离机，包括剥离机本体（1），其特征在于，还包括权利要求1-6任意一项所述的芯片剥离机构，芯片剥离机构安装在剥离机本体（1）的输送装置上，对输送装置的承载膜（3）上的芯片（4）进行剥离。
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Application publication date: 20220315 Assignee: Anhui Xingtai Financial Leasing Co.,Ltd. Assignor: Hefei Silicon Microelectronics Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980036895 Denomination of invention: A chip stripping mechanism, stripping machine, and stripping method Granted publication date: 20220503 License type: Exclusive License Record date: 20230627 |
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Denomination of invention: A chip stripping mechanism, stripping machine, and stripping method Effective date of registration: 20230628 Granted publication date: 20220503 Pledgee: Anhui Xingtai Financial Leasing Co.,Ltd. Pledgor: Hefei Silicon Microelectronics Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980046373 |
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Assignee: Anhui Xingtai Financial Leasing Co.,Ltd. Assignor: Hefei Silicon Microelectronics Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980036895 Date of cancellation: 20240709 |