CN114871957B - 一种芯片共晶用精密镊子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微电子封装技术领域，具体公开了一种芯片共晶用精密镊子，包括两个相对设置且一端相互连接的夹臂；夹臂包括连接端、与连接端一端连接的夹持端；两个连接端远离夹持端的一端相互连接；夹持端包括与连接端连接且内侧面与连接端的内侧在同一平面上的连接部、与连接部远离连接端一侧连接的夹持部；夹持部包括与连接部连接且与连接部的内侧面在同一平面上的上凸台、与连接部连接且其内侧面与上凸台的底面相互配合形成抵接腔室的侧面抵接部；侧面抵接部的内侧面上设置有凹槽；芯片的厚度为H，上凸台的底面与凹槽远离上凸台一侧的侧面之间的距离为L1，
本发明能够有效的避免芯片在夹取时出现碎边而损坏，有效的降低了芯片报废率。
Description
技术领域
本发明涉及微电子封装技术领域，更具体地讲，涉及一种芯片共晶用精密镊子。
背景技术
微电子封装技术领域采用共晶工艺具有热传导好、电传导好、剪切力强等特点，特别适合贴装大功率器件，共晶工艺主要有真空共晶和摩擦共晶两种。真空共晶需要对每个产品设计专用夹具，适合批量生产，摩擦共晶又分为机械摩擦共晶和手工摩擦共晶，手工摩擦共晶由于不需要设计专用夹具，具有操作灵活的特点，特别适合多品种、小批量的微电子产品生产。
中国专利CN202110688598.8，公开了一种夹取芯片的镊子，其采用了在镊腿之间增加限位结构来控制镊臂的闭合，减少芯片夹取带来的损伤。采用该镊子在夹取芯片时，虽增大了夹取的接触面面积，镊臂仍会触碰芯片边沿的上侧，仍会导致芯片边沿存在不同程度受损，完全解决芯片碎边还存在一定距离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种芯片共晶用精密镊子，能够有效的避免芯片在夹取时出现碎边而损坏，有效的降低了芯片报废率。
本发明解决技术问题所采用的解决方案是：
一种芯片共晶用精密镊子，包括两个相对设置且一端相互连接的夹臂；
所述夹臂包括连接端、与连接端一端连接的夹持端；两个所述连接端远离夹持端的一端相互连接；
所述夹持端包括与连接端连接且内侧面与连接端的内侧在同一平面上的连接部、与连接部远离连接端一侧连接的夹持部；
所述夹持部包括与连接部连接且与连接部的内侧面在同一平面上的上凸台、与连接部且其内侧面与上凸台的底面相互配合形成抵接腔室的侧面抵接部；
所述侧面抵接部的内侧面上设置有凹槽；
所述芯片的厚度为H，所述上凸台的底面与凹槽远离上凸台一侧的侧面之间的距离为L1，
相比现有技术，本发明通过设置凹槽有效的使得侧面抵接部与芯片侧面上部的1/4区域在进行夹持时，不会与侧面抵接部进行接触；夹持时，侧面抵接部将与芯片侧面下部的区域进行抵接，与上凸台进行配合实现芯片的夹持，上凸台在夹持时将作用于芯片上表面的边沿部分，这样使得在夹持时不会造成芯片的侧面由于夹持出现芯片碎边的情况发生，上凸台的设置有效的避免了在夹持时对于芯片内部的电路进行触碰；进一步降低芯片的损坏，有效的降低芯片报废率，降低了成本。
在一些可能的实施方式中，为了有效的避免在夹持时，对于芯片上表面边角部的触碰。
所述上凸台与侧面抵接部相互靠近的一侧形成与凹槽连通的腔室；所述凹槽与腔室配合形成间隙腔，所述间隙腔与抵接腔室连通。
在一些可能的实施方式中，
所述侧面抵接部的内侧面与上凸台靠近腔室的一侧在同一平面上。
在一些可能的实施方式中，为了有效的避免上凸台底面边角部、侧面抵接部内侧面边角部对于芯片的触碰造成损坏；
所述上凸台的底面、侧面抵接部的内侧面均做倒角处理。
在一些可能的实施方式中，为了减小侧面抵接部远离连接端一端在夹持时，对于芯片侧面造成损坏；
所述侧面抵接部远离连接端一端的端面为平面，且与凹槽的侧面平行设置。
在一些可能的实施方式中，
所述凹槽远离连接端的一侧与侧面抵接部远离连接端一端的距离为L2；其中,
0.8H≤L2≤0.95H。
在一些可能的实施方式中，
所述腔室远离上凸台的一侧与凹槽的底部在同一平面上；所述间隙腔的深度10～40微米；所述上凸台沿夹臂长方向的长度为20～40微米。
在一些可能的方式中，所述上凸台的宽度为20-100微米。
在一些可能的实施方式中，
所述上凸台底面沿其长方向与芯片上表面所形成的夹角为0-15°。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明将夹取芯片时的整个侧面受力改为芯片厚度四分之三以下区域受力，转移受力区域后，侧面抵接部将有效避开芯片侧面的上边沿，有效解决芯片夹取导致的碎边问题；
本发明通过设置有上凸台，避免镊臂触碰芯片内电路，留足了安全空间；
通过使用本发明进行芯片夹持，减少了芯片的报废率，降低了成本。
附图说明
图1为本发明中夹臂的三维结构示意图；
图2为本发明中夹臂与芯片的配合关系示意图；
图3为本发明的使用状态示意图；
图4为本发明夹持芯片时的侧视图；
图5为本发明中夹臂的侧视图；
图6为本发明中夹臂的立面图；
其中：1-连接部，2-侧面抵接部，3-凹槽，4-上凸台，5-芯片，6-边沿部分，10-夹臂。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请实施例的描述所描述的内侧是指，两个夹臂相互靠近的一侧；外侧为两个夹臂相互远离的一侧。
下面对本发明进行详细说明。
如图1-图6所示：
一种芯片5共晶用的精密镊子，包括两个相对设置且一端相互连接的夹臂10；所述夹臂10包括连接端、与连接端一端连接的夹持端；两个所述连接端远离夹持端的一端相互连接；
所述夹持端包括与连接端连接且内侧面与连接端的内侧在同一平面上的连接部1、与连接部1远离连接端一侧连接的夹持部；
所述夹持部包括与连接部1连接且与连接部1的内侧面在同一平面上的上凸台4、与连接部1连接且其内侧面与上凸台4的底面相互配合形成抵接腔室的侧面抵接部2；
进一步的，侧面抵接部2设置在上凸台4远离连接部内侧面的一侧。
这里所描述的上凸台4的底面为上凸台4远离连接端一侧的侧面。
如图1所示，侧面抵接部的内侧面与夹臂的内侧面之间存在一定的距离。
所述侧面抵接部2的内侧面上设置有凹槽3；
所述芯片5的厚度为H，所述上凸台4的底面与凹槽3远离上凸台4一侧的侧面之间的距离为L1，
相比现有技术，本发明通过设置凹槽3有效的使得侧面抵接部2与芯片5侧面上部的1/4区域在进行夹持时，不会与侧面抵接部2进行接触；夹持时，侧面抵接部2将与芯片5侧面下部的区域进行抵接，与上凸台4进行配合实现芯片5的夹持，上凸台4在夹持时将作用于芯片5上表面的边沿部分6，这样使得在夹持时不会造成芯片5的侧面由于夹持出现芯片5碎边的情况发生；
上凸台4的设置有效的避免了在夹持时对于芯片5内部的电路进行触碰；进一步降低芯片5的损坏，有效的降低芯片5报废率，降低了成本。
进一步的，如图1、图2、图3所示，凹槽3的两端分别与夹臂10的两个侧面连通，形成一个贯穿通槽。
在一些可能的实施方式中，为了有效的避免在夹持时，对于芯片5上表面边角部的触碰。
所述上凸台4靠近连接部1的一侧与侧面抵接部2靠近连接部1的一侧之间形成一个与凹槽3连通的腔室；所述凹槽3与腔室配合形成间隙腔，所述间隙腔与抵接腔室连通。
腔室与凹槽3连通，上凸台4在使用时将与芯片5的上表面接触，侧面抵接部2的内侧面将与芯片5的外侧面抵接，这样设置将有效的对于芯片5上表面与芯片5外侧面所形成的边角部进行保护，使得在夹持时，不会与芯片5的边角部发生触碰，避免了损坏。
在一些可能的实施方式中，
所述侧面抵接部2的内侧面与上凸台4靠近腔室的一侧在同一平面上。
使用时，芯片5的外侧面与侧面抵接部2的内侧面抵接，上凸台4的底面与芯片5的上表面接触。
在一些可能的实施方式中，为了有效的避免上凸台4底面边角部、侧面抵接部2内侧面边角部对于芯片5的触碰造成损坏；
所述上凸台4的底面、侧面抵接部2的内侧面均做倒角处理；具体为倒圆角。
倒角处理，避免了上凸台4的边角部、侧面抵接部2的边角部对于芯片5上表面、外侧面的触碰，而造成芯片5损坏。
在一些可能的实施方式中，本发明在进行使用时将与显微镜配合使用，为了便于显微镜能够更加方便对于夹持情况进行观测；
所述侧面抵接部2远离夹臂10的一端的端面为平面，该端面所在的平面与夹臂10长方向轴线所形成的夹角为30-60°，且与凹槽3的侧面平行设置。
如图3所示，该端面与支臂长方向轴线所形成夹角为A，A＝30-60°；
在使用时，由于上凸台4的底面与芯片5上表面接触，从而使得该端面将与芯片5的上表面将呈平行设置，最终使得夹臂10呈倾斜设置，且长方向的轴线与芯片5的上表面所形成的夹角为30-60度，这样使得在进行芯片5夹持时，与其配套使用的显微镜能够有效地进行观测；
现有技术中，芯片5厚度有很多种，对此为了满足对于不同厚度芯片5的夹持；
所述芯片5的厚度为H，所述上凸台4的底面与凹槽3远离上凸台4一侧的侧面之间的距离为L1，
在一些可能的实施方式中，避免使用时，芯片5的焊料与镊子的尖端相触碰；
所述凹槽3远离连接端的一侧与侧面抵接部2远离连接端一端的距离为L2；其中,
0.8H≤L2≤0.95H。
在现有技术中，芯片5的厚度一般为70-300微米，根据上述计算出L1、L2以及间隙腔沿夹臂10长方向的高度；使得侧面抵接部2能够根据芯片5的厚度对于芯片5的外侧区域按照要求进行夹持，避免对其侧面造成损坏。
在一些可能的实施方式中，
所述腔室远离上凸台4的一侧与凹槽3的底部在同一平面上；
为了避免芯片5的外侧面上部区域与凹槽3的底面接触造成芯片5外侧面上部的四分之一区域损坏，所述间隙腔的深度为a,a＝10～40微米；
为了解决在加工清角的问题，所述上凸台4沿夹臂10长方向的长度为c，c＝20～40微米。
现有技术中芯片5内电路与芯片5外侧面之间的距离通常小于100微米，即边沿部分6的宽度小于100微米，对此为了避免上凸台4与芯片5的内电路接触挤压，所述上凸台4的宽度为b,b＝20-100微米；在夹持时，上凸台4靠近腔室一侧的侧面与芯片5的外侧面共面。
在一些可能的实施方式中，
所述上凸台4底面沿其长方向与芯片5上表面所形成的夹角为0-15°。
优选的，本发明采用高铬不锈钢(如4Cr13、Cr17、Cr28、Cr17Ti)或铬镍不锈钢(如0Cr18N i9T i、Cr18N i 12Mo2T i)或铬锰氮不锈钢(如Cr17Mn13Mo2N)或其他200、300、400、500、600系列的不锈钢制成，使其具有良好的抗磁性和耐酸性。
优选的，凹槽3底部可以为平面，也可以为弧形面；只要其深度符合要求即可。
进一步的，如图6所示，两个夹臂10中每个夹臂10的宽度由连接端一侧向夹持端一侧依次递减，呈渐进渐小形状。
优选的，如图2、图5所示，夹臂10的外侧面相对于夹臂10的内侧面，其为斜面；
采用上述设置的目的在于，使得夹臂10的夹持端的厚度变小，便于由于够厚造成与其他装置相互干扰，影响夹持。
两个夹臂10相互配合对于芯片5的两个侧面进行夹持。
进一步的，在一些实施例中，凹槽3沿夹臂10宽度方向的长度为50～300微米；整个镊子的长度为50～200毫米，宽度为5～20毫米、支臂的厚度为0.5～2毫米。
本发明在夹取芯片5共晶过程中，为了克服熔化焊料的张力，需将芯片5向下施压，这个施压的力由上凸台4向芯片5提供；夹取芯片5外侧面的摩擦力由侧面抵接部2提供，侧面抵接部2设置的凹槽3与芯片5外侧面的上部四分之一区域对应，保证侧面抵接部2夹取芯片5的外侧后，侧面抵接部2与芯片5外侧面的上部四分之一区域不发生任何接触，成功将芯片5的夹取力转移到了芯片5厚度的外侧面的下部四分之三区域内，避免芯片5夹取碎边；
采用本发明经过对70～300微米的S i、GaAs、GaN等芯片5进行夹取共晶实验，都未发生芯片5碎边现象。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (6)
1.一种芯片共晶用精密镊子，包括两个相对设置且一端相互连接的夹臂；其特征在于，所述夹臂包括连接端、与连接端一端连接的夹持端；两个所述连接端远离夹持端的一端相互连接；
所述夹持端包括与连接端连接且内侧面与连接端的内侧在同一平面上的连接部、与连接部远离连接端一侧连接的夹持部；
所述夹持部包括与连接部连接且与连接部的内侧面在同一平面上的上凸台、与连接部连接且其内侧面与上凸台的底面相互配合形成抵接腔室的侧面抵接部；
所述侧面抵接部的内侧面上设置有凹槽；
芯片的厚度为H，所述上凸台的底面与凹槽远离上凸台一侧的侧面之间的距离为L1，
所述上凸台与侧面抵接部相互靠近的一侧形成与凹槽连通的腔室；所述凹槽与腔室配合形成间隙腔，所述间隙腔与抵接腔室连通；所述侧面抵接部的内侧面与上凸台靠近腔室的一侧在同一平面上；所述侧面抵接部远离连接端一端的端面为平面，该端面所在的平面与夹臂长方向轴线所形成的夹角为30-60°，且与凹槽的侧面平行设置。
2.根据权利要求1所述的一种芯片共晶用精密镊子，其特征在于，所述上凸台的底面、侧面抵接部的内侧面均做倒角处理。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种芯片共晶用精密镊子，其特征在于，所述凹槽远离连接端的一侧与侧面抵接部远离连接端一端的距离为L2；其中,
0.8H≤L2≤0.95H。
4.根据权利要求1所述的一种芯片共晶用精密镊子，其特征在于，所述腔室远离上凸台的一侧与凹槽的底部在同一平面上；
所述间隙腔的深度10～40微米；所述上凸台沿夹臂长方向的长度为20～40微米。
5.根据权利要求1所述的一种芯片共晶用精密镊子，其特征在于，所述上凸台的宽度为20-100微米。
6.根据权利要求1所述的一种芯片共晶用精密镊子，其特征在于，所述上凸台底面沿其长方向与芯片上表面所形成的夹角为0-15°。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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