CN117810160A - 固晶机微动顶针装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固晶机微动顶针装置，其顶吸机构包括顶吸套筒和活动设于顶吸套筒内的顶针组件，顶针组件通过弹簧与凸轮机构弹性连接，顶针组件包括顶杆和设于顶杆上端或正上方的顶针，顶针包括针杆和针头，顶吸套筒顶部中心处加工有用于供顶针伸出的出针孔区域，所述顶针上设有一个碗状的橡胶盘，橡胶盘的碗口大小与出针孔区域相适配，且碗口正对出针孔区域；顶杆向上运动至最大行程时，橡胶盘受压缩将橡胶盘内的空气从出针孔挤出；本发明的固晶机微动顶针装置，通过设置橡胶盘，以及在针头表面加工放气槽，当针头向上移动刺破晶盘的蓝膜时，气体进入到晶元和蓝膜之间，使晶元和和蓝膜能更快、更彻底的分离，对晶元的抓取动作更为稳定高效。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体涉及一种固晶机微动顶针装置。
背景技术
固晶机是生产半导体产品的重要设备，主要用于芯片的自动化快速贴装，在加工过程中，摆臂的抓头吸取晶盘上的晶元放至基板上进行后续加工，晶盘的蓝膜上侧密布有多个晶元，抓头吸取晶盘上的晶元时，需要微动顶针装置从下部配合，首先，抓头先来到一块目标晶元的上方，同时微动顶针装置的顶吸套筒先从下方吸住蓝膜，然后微动顶针装置的顶针升起刺破蓝膜，顶起目标晶元，使目标晶元被抓头吸取。
申请号CN202121425015.4，名称为《CSP在线固晶机》的中国专利中，公开了一种顶针组件，包括顶针底座，且顶针底座固定在晶盘组件的一侧，所述顶针底座的顶端活动连接有微动平台，且微动平台顶端面固定连接有凸轮模组，所述凸轮模组一侧面固定连接有伺服电机，且伺服电机输出端连接凸轮模组，所述凸轮模组顶端面固定连接有顶针模组，且顶针模组的顶端面固定连接顶吸套筒。该专利的顶针组件较具有代表性，是当前顶针模块普遍采用的结构。
总的来说，上述结构经过长期时间，技术成熟，耐用且故障少，但由于顶针是单点刺破蓝膜将晶元顶起，需要将晶元顶起一定的高度才能使晶元完全、迅速的脱离蓝膜，顶起高度越大，晶元从被顶起位置到抓头位置越远，晶元被吸附于抓头上时越可能出现一定角度的偏移。
有鉴于此，有必要提供一种能减少晶元顶起距离，并使晶元能更迅速、彻底脱离蓝膜的微动顶针装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于固晶机，能够使机头抓取晶元动作更为稳定高效的微动顶针装置。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种固晶机微动顶针装置，包括带有凸轮机构的微动平台，微动平台上设有顶吸机构，顶吸机构包括顶吸套筒和活动设于顶吸套筒内的顶针组件，顶吸套筒外侧设有用于使顶吸套筒内短时建立负压的阀门；顶针组件通过弹簧与凸轮机构弹性连接，顶针组件包括顶杆和设于顶杆上端或正上方的顶针，顶针包括针杆和针头，顶吸套筒顶部中心处加工有用于供顶针伸出的出针孔区域，出针孔区域至少包括一个出针孔，出针孔区域四周均匀加工有多个吸附孔；凸轮机构运行时，带动顶杆上下运动；顶杆向上运动时顶吸套筒内产生负压，顶杆向上运行至最大行程时带动针头上端伸出于顶吸套筒；
所述顶针上设有一个碗状的橡胶盘，橡胶盘的碗口大小与出针孔区域相适配，且碗口正对出针孔区域；顶杆向上运动至最大行程时，橡胶盘受压缩将橡胶盘内的空气从出针孔挤出。
优选的是，所述顶杆上端设有带锁紧帽的顶针夹具，顶针通过顶针夹具固定于顶杆上端。
优选的是，所述顶针下部设有一组用于对橡胶盘进行限位和密封的环形凸台。
优选的是，所述橡胶盘套设于环形凸台处并随顶杆移动。
优选的是，所述顶吸套筒内侧顶部设有与橡胶盘的碗口相适配的安装部，安装部为环状凸起或凹槽，橡胶盘的碗口固定于安装部，从而将橡胶盘固定于顶吸套筒内侧顶部，所述顶针固定于橡胶盘内侧碗底，顶杆正对顶针。
优选的是，所述出针孔底部设有导套，顶针沿导套移动。
优选的是，所述顶杆向上运动时，挤压橡胶盘，顶杆向上运动至最大行程时，橡胶盘受压缩带动顶针向上运动并将橡胶盘内的空气从出针孔挤出。
优选的是，所述针头包括1-4个围绕针杆轴线均匀布置的子针头，出针孔区域相对应的加工有数量与子针头相同的出针孔。
优选的是，所述针头或子针头表面沿轴线方向至少加工有一条放气槽。
优选的是，所述针头上端伸出于顶吸套筒时，放气槽也伸出于顶吸套筒上端面。
本发明的固晶机微动顶针装置，通过设置橡胶盘，以及在针头表面加工放气槽，当针头向上移动刺破晶盘的蓝膜时，气体进入到晶元和蓝膜之间，使晶元和和蓝膜能更快、更彻底的分离，方便吸盘更快速精准的对晶元进行吸附抓取，针头伸出顶吸套筒上端面的高度可设置的更低，抓头可离晶元更近，晶元被抓头吸附过程中更不容易出现偏移现象，对晶元的抓取动作更为稳定高效；另外，通过将顶针组件的顶杆和顶针分体设置，将橡胶盘和顶针一体布置，使橡胶盘不易受负压影响，优化了顶针组件的结构，提高了顶针运动的稳定性，增强了碗口与顶吸套筒的密封性。
附图说明
图1为一种固晶机微动顶针装置的结构示意图。
图2为图1中顶吸机构的结构示意图。
图3为图2中B区域的局部放大图。
图4为图2中顶吸机构的正视图。
图5为图4中顶吸机构的A向剖视图。
图6为另一种顶吸机构的结构示意图。
图中标号为：
1、微动平台，2、顶吸机构，3、顶吸套筒，310、出针孔区域，311、出针孔，320、吸附孔，330、安装部，340、导套，4、顶针组件，5、阀门，6、凸轮机构，7、顶杆，710、顶针夹具，711、锁紧帽，8、顶针，810、针杆，820、针头，821、放气槽，830、环形凸台，9、橡胶盘。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
如图1-4所示，一种固晶机微动顶针8装置，包括带有凸轮机构6的微动平台1，微动平台上设有顶吸机构2，顶吸机构2包括顶吸套筒3和活动设于顶吸套筒3内的顶针组件4，顶吸套筒3外侧设有用于使顶吸套筒3内短时建立负压的阀门5；顶针组件4包括顶杆7和设于顶杆7上端或正上方的顶针8，顶杆7通过弹簧与凸轮机构6弹性连接，顶针8包括针杆810和针头820，顶吸套筒3顶部中心处加工有用于供顶针8伸出的出针孔区域310，出针孔区域310至少包括一个出针孔311，出针孔区域310四周均匀加工有多个吸附孔320；凸轮机构6运行时，带动顶杆7上下运动；顶杆7向上运动时顶吸套筒3内产生负压，顶杆7向上运行至最大行程时带动针头820上端伸出于顶吸套筒3；
如图5所示，所述顶针上设有一个碗状的橡胶盘9，橡胶盘9的碗口大小与出针孔区域310相适配，且碗口正对出针孔区域310；顶杆7向上运动至最大行程时，橡胶盘9受压缩将橡胶盘9内的空气从出针孔挤出。对于橡胶盘9的布置位置，顶杆7开始向上运动时，以阀门启动，顶吸套筒3内产生负压前，橡胶盘9与顶吸套筒3接触为宜，防止顶吸套筒3内的负压对橡胶盘9产生影响。
所述顶杆7上端设有带锁紧帽711的顶针夹具710，顶针8通过顶针夹具固定于顶杆7上端。采用带锁紧帽711的顶针夹具对顶针8进行固定，方便顶针8的更换，这是本领域普遍采用的安装方案。
如图5所示，所述顶针8下部设有一组用于对橡胶盘9进行限位和密封的环形凸台830。所述橡胶盘9套设于环形凸台处并随顶杆7移动。橡胶盘9和顶针8作为损耗品，整体更换方便。
如图3所示，所述针头820表面沿轴线方向至少加工有一条放气槽821。所述针头820上端伸出于顶吸套筒3时，放气槽也伸出于顶吸套筒3上端面。当针头820向上移动刺破晶盘的蓝膜时，橡胶盘9内的气体通过放气槽进入到晶元和蓝膜之间，造成一定的气压对晶元形成冲击，晶元被吹起，这使晶元和和蓝膜能更快、更彻底的分离，方便吸盘更快速精准的对晶元进行吸附抓取，针头820伸出顶吸套筒3上端面的高度可较常规方案更低，抓头可离晶元更近，晶元被抓头吸附过程中更不容易出现偏移现象，对晶元的抓取动作更为稳定高效。
实施例2
如图6所示，与实施例1类似，其区别之处在于，所述顶吸套筒3内侧顶部设有与橡胶盘9的碗口相适配的安装部330，安装部为环状凸起或凹槽(本实施例为凸起)，橡胶盘9的碗口固定于安装部，从而将橡胶盘9固定于顶吸套筒3内侧顶部，所述顶针8固定于橡胶盘9内侧碗底，顶杆7正对顶针8。所述出针孔底部设有导套340，顶针8沿导套移动。
所述顶杆7向上运动时，挤压橡胶盘9，顶杆7向上运动至最大行程时，橡胶盘9受压缩带动顶针8向上运动并将橡胶盘9内的空气从出针孔挤出。顶针8和橡胶盘9作为一个整体被固定于顶吸套筒3内侧顶部，方便更换。
本方案通过将顶针组件4的顶杆7和顶针8分体设置，将橡胶盘9和顶针8一体布置，使橡胶盘9不易受顶吸套筒3内负压影响，优化了顶针组件4的结构，提高了顶针8运动的稳定性，增强了碗口与顶吸套筒3的密封性。
实施例3
与实施例1类似，其区别之处在于，所述针头820包括3-4个围绕针杆810轴线均匀布置的子针头820，出针孔区域310相对应的加工有数量与子针头820相同的出针孔。顶杆7向上运行至最大行程时，多个子针头820同时刺破蓝膜，子针头820上端形成顶升面将晶元迅速顶起，有利于降低针头820伸出顶吸套筒3上端面的必要高度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (10)
1.一种固晶机微动顶针装置，其特征在于：包括带有凸轮机构的微动平台，微动平台上设有顶吸机构，顶吸机构包括顶吸套筒和活动设于顶吸套筒内的顶针组件，顶吸套筒外侧设有用于使顶吸套筒内短时建立负压的阀门；顶针组件通过弹簧与凸轮机构弹性连接，顶针组件包括顶杆和设于顶杆上端或正上方的顶针，顶针包括针杆和针头，顶吸套筒顶部中心处加工有用于供顶针伸出的出针孔区域，出针孔区域至少包括一个出针孔，出针孔区域四周均匀加工有多个吸附孔；凸轮机构运行时，带动顶杆上下运动；顶杆向上运动时顶吸套筒内产生负压，顶杆向上运行至最大行程时带动针头上端伸出于顶吸套筒；
所述顶针上设有一个碗状的橡胶盘，橡胶盘的碗口大小与出针孔区域相适配，且碗口正对出针孔区域；顶杆向上运动至最大行程时，橡胶盘受压缩将橡胶盘内的空气从出针孔挤出。
2.根据权利要求1所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述顶杆上端设有带锁紧帽的顶针夹具，顶针通过顶针夹具固定于顶杆上端。
3.根据权利要求2所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述顶针下部设有一组用于对橡胶盘进行限位和密封的环形凸台。
4.根据权利要求3所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述橡胶盘套设于环形凸台处并随顶杆移动。
5.根据权利要求1所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述顶吸套筒内侧顶部设有与橡胶盘的碗口相适配的安装部，安装部为环状凸起或凹槽，橡胶盘的碗口固定于安装部，从而将橡胶盘固定于顶吸套筒内侧顶部，所述顶针固定于橡胶盘内侧碗底，顶杆正对顶针。
6.根据权利要求5所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述出针孔底部设有导套，顶针沿导套移动。
7.根据权利要求6所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述顶杆向上运动时，挤压橡胶盘，顶杆向上运动至最大行程时，橡胶盘受压缩带动顶针向上运动并将橡胶盘内的空气从出针孔挤出。
8.根据权利要求2或5所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述针头包括1-4个围绕针杆轴线均匀布置的子针头，出针孔区域相对应的加工有数量与子针头相同的出针孔。
9.根据权利要求8所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述针头或子针头表面沿轴线方向至少加工有一条放气槽。
10.根据权利要求9所述的固晶机微动顶针装置，其特征在于：所述针头上端伸出于顶吸套筒时，放气槽也伸出于顶吸套筒上端面。
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