CN208970498U - 顶针组件和半导体封装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种顶针组件和半导体封装设备。其中该种顶针组件，应用于半导体封装设备，包括：多个顶头、一个基座和多个螺栓，各所述顶头包括：顶头本体和多个顶针，所述多个顶针均竖直固定设置在所述顶头本体上，所述多个顶针顶端高度相同，所述顶头本体设有多个第一螺栓孔，所述基座上设有多个第二螺栓孔，所述螺栓、所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔的数量和位置均相适配，各所述螺栓分别旋入对应的所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔内，使所述顶头本体固定在所述基座上。本实用新型的顶针组件结构简单，使用方便，无需人工插拔顶针，提升生产效率，顶针不易磨损和断裂，在顶起过程中芯片不易剥落和破片。

Description

顶针组件和半导体封装设备

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种顶针组件和半导体封装设备。

背景技术

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。在这一过程中，当前行业里对于较厚的芯片大多采用顶针式的逐出装置来顶起晶圆上的芯片，且矩阵式的顶针逐出装置在目前行业里被普遍采用。

矩阵式的顶针逐出装置的优点是能根据芯片尺寸的大小随意布置顶针的排布。但是本实用新型的发明人发现，由于每次都需要人为去排布顶针，所以容易造成顶针排布的错误，并且顶针的头部较细，容易造成芯片的碎裂，顶针头部易磨损和断裂，在顶起的过程中容易引起芯片的倾斜，从而造成芯片剥落和破片的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种顶针组件和抬升设备，可以根据芯片尺寸一次性加工成型，无需人工插拔顶针，提升生产效率，顶针不易磨损和断裂，在顶起过程中芯片不易剥落和破片。

本实用新型实施例提供一种顶针组件，应用于半导体封装设备，该顶针组件包括：多个顶头、一个基座和多个螺栓；

各所述顶头包括：顶头本体和多个顶针；

所述多个顶针均竖直固定设置在所述顶头本体上；

所述多个顶针顶端高度相同；

所述顶头本体设有多个第一螺栓孔；

所述基座上设有多个第二螺栓孔；

所述螺栓、所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔的数量和位置均相适配；

各所述螺栓分别旋入对应的所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔内，使所述顶头本体固定在所述基座上。

在一种可行的方案中，所述顶头本体设有与所述螺栓数量相同的多个螺栓槽；

各所述螺栓和各所述第一螺栓孔均设置各所述螺栓槽内。螺栓槽可以使螺栓隐藏在顶头本体内，便于使半导体和贴布有效分离。

在一种可行的方案中，各所述螺栓槽在所述顶头本体的侧壁形成开口。螺栓槽在顶头本体侧壁形成开口使螺栓完全隐藏在顶头本体内，便于分离芯片和贴布有效分离。

在一种可行的方案中，相邻所述顶针的间距≥1.5mm。确保有效分离芯片和贴布。

在一种可行的方案中，各所述顶针的直径≥1.3mm。在确保有效分离芯片和贴布前提下充分加强顶针的强度。

在一种可行的方案中，各所述顶针的顶端设有倒角，且所述倒角的边长为0.25mm，所述倒角的角度为45°。避免尖锐的顶针边缘对半导体表面造成伤害。

在一种可行的方案中，所述基座和所述顶头本体均为圆柱体；

所述基座和所述顶头本体的截面积相同。使基座和顶头本体能够完全贴合在一起，便于顶头本体固定在基座上。

在一种可行的方案中，所述基座的顶面设有竖直的多个卡合柱；

所述顶头本体的底面设有多个卡合柱孔，且各所述卡合柱分别嵌入各所述卡合柱孔内。将顶头本体固定安装在基座上时，卡合柱和卡合柱孔使这一过程更便捷。

本实用新型实施例还提供一种半导体封装设备，包括：工作平台、升降装置以及上述任意一项的顶针组件；

所述工作平台上设有一个竖直的组件通孔；

所述升降装置设置在所述组件通孔下方；

所述基座固定设置在所述升降装置上，所述顶头位于所述组件通孔内，且所述顶头的顶针顶端与所述工作平台的上表面齐平，所述升降装置用于带动所述基座上升，使所述顶头凸出于所述工作平台的上表面。具有上述顶针组件的半导体封装设备，半导体的成品率更高，生产效率得到了提升。

在一种可行的方案中，所述升降装置为电动伸缩装置。电动伸缩装置使该半导体封装设备的自动化程度更高，生产效率得到进一步提升。

基于上述方案可知，本实用新型实施例提供的顶针组件，利用多个顶头、一个基座和多个螺栓来实现对半导体的顶出。具体来说，各顶头包括：顶头本体和多个顶针，多个顶针均竖直固定设置在顶头本体上，多个顶针顶端高度相同，顶头本体设有多个第一螺栓孔，基座上设有多个第二螺栓孔，螺栓、第一螺栓孔和第二螺栓孔的数量和位置均相适配，各螺栓分别旋入对应的第一螺栓孔和第二螺栓孔内，使顶头本体固定在基座上。将基座竖直放置，使一个顶头本体的底面放置到基座上，顶头本体顶面上的顶针竖直放置，使各第一螺栓孔分别与各第二螺栓孔对齐，使各螺栓分别旋入相对应的第一螺栓孔和第二螺栓孔内，将顶头本体固定在基座上。当需要对不同型号的半导体进行顶出时，将各螺栓旋出各第一螺栓孔和各第二螺栓孔，将适配的顶头置换到基座上，安装好螺栓。本实用新型提供的顶针组件，结构简单，使用方便，对于不同型号的半导体进行顶出时，生产效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中的顶针组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中的顶针组件的顶头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的顶针组件的基座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中的顶针组件的顶头顶面的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中的顶针组件的基座顶面的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二中的顶针组件和升降装置的工作状态关系示意图；

图7为本实用新型实施例二中的半导体封装设备的结构示意图。

图中标记：

顶头1；

顶头本体11；

第一螺栓孔111；

螺栓槽112；

卡合柱孔113；

顶针12；

倒角121；

基座2；

第二螺栓孔21；

卡合柱22；

螺栓3；

工作平台4；

组件通孔41；

升降装置5’；

电动伸缩装置5；

电动伸缩杆51；

贴膜6；

半导体7。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，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，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例一中的顶针组件的结构示意图，图2为本实用新型实施例一中的顶针组件的顶头的结构示意图，图3为本实用新型实施例一中的顶针组件的基座的结构示意图，图4为本实用新型实施例一中的顶针组件的顶头顶面的结构示意图，图5为本实用新型实施例一中的顶针组件的基座顶面的结构示意图。

本实施例中的顶针组件，用于对半导体的封装的流程。如图1至图5所示，该顶针组件包括：多个顶头1、一个基座2和多个螺栓3。其中，各顶头1包括：顶头本体11和多个顶针12，多个顶针12均竖直固定设置在顶头本体11上，多个顶针12顶端高度相同，顶头本体11设有多个第一螺栓孔111，基座2上设有多个第二螺栓孔121，螺栓3、第一螺栓孔111和第二螺栓孔121的数量和位置均相适配，各螺栓3分别旋入对应的第一螺栓孔111和第二螺栓孔121内，使顶头本体11固定在基座2上。

其中，多个顶头1的型号不同，设计不同型号的多个顶头1是为了与不同型号的半导体所相应设计，针对于不同型号的半导体，不同型号上的多个顶针12的数量以及多个顶针12的分布规律不同。应当理解的是，多个顶针12的大小、形状、高度等均完全相同，只是所设置的位置不同。不同型号的顶头本体11的大小形状均相同，因此不同型号的顶头本体11可以与同一个基座2适配。

另外，一个基座2是作为顶头1的支撑零件，同时可以带动顶头1竖直往复运动，从而带动多个顶针12的抬升和下降，从而达到将半导体顶出的目的。

另外，螺栓3是工业上常用的机械零件，由头部和带有外螺纹的螺杆两部分组成的一类紧固件，当把螺母旋入第一螺栓孔111和第二螺栓孔121时，顶头本体11和基座2紧固连接在一起，也称为螺栓连接。当把螺栓3旋出第一螺栓孔111和第二螺栓孔121时，又可以使顶头本体11和基座2紧固分开，从而达到更换不同型号顶头本体11的目的。

通过上述内容不难发现，本实用新型实施例提供的顶针组件，利用多个顶头1、一个基座2和多个螺栓3来实现对半导体的顶出。具体来说，各顶头1包括：顶头本体11和多个顶针12，多个顶针12均竖直固定设置在顶头本体11上，多个顶针12顶端高度相同，顶头本体11设有多个第一螺栓孔111，基座2上设有多个第二螺栓孔121，螺栓3、第一螺栓孔111和第二螺栓孔121的数量和位置均相适配，各螺栓3分别旋入对应的第一螺栓孔111和第二螺栓孔121内，使顶头本体11固定在基座2上。将基座2竖直放置，使一个顶头本体11的底面放置到基座2上，顶头本体11顶面上的顶针12竖直放置，使各第一螺栓孔111分别与各第二螺栓孔121对齐，使各螺栓3分别旋入相对应的第一螺栓孔111和第二螺栓孔121内，将顶头本体11固定在基座2上。当需要对不同型号的半导体进行顶出时，将各螺栓3旋出各第一螺栓孔111和各第二螺栓孔121，将适配的顶头1置换到基座2上，安装好螺栓3。本实用新型提供的顶针组件，结构简单，使用方便，对于不同型号的半导体进行顶出时，生产效率更高。

可选地，在本实施例中，顶头本体11设有与螺栓3数量相同的多个螺栓槽112，各螺栓3和各第一螺栓孔111均设置各螺栓槽112内，螺栓槽112可以设为圆形，螺栓槽112直径比螺栓头部略大，螺栓槽112的深度比螺栓头部厚度大。因此当螺栓3旋入第一螺栓孔111和第二螺栓孔121时，可以使螺栓3隐藏在螺栓槽112内，从而使顶头本体11顶面的顶针12更加突出，当需要将半导体和贴布抬起的时候，更有利于半导体和贴布的有效分离。

可选地，在本实施例中，各螺栓槽112在顶头本体11的侧壁形成开口，当安装和拆卸螺栓3时更方便，螺栓槽112在顶头本体11侧壁形成开口使螺栓3隐藏在顶头本体11内，将螺栓槽112设置在顶头本体11的侧面，可以使顶针12分布在顶头本体11的中央部分，有利于调节顶针12的距离分布，从而更有利于半导体和贴布的有效分离。

可选地，在本实施例中，相邻顶针12的间距≥1.5mm。顶针12之间距离很小时，要确保顶针12所形成的面积足够大，从而使半导体不剥落，就需要更多的顶针12，会造成材料的浪费。另外，当顶针12之间的距离相对较大时，可以在稳定的抬起半导体的同时，使顶针12缝隙间的贴膜6与半导体脱离，从而有利于芯片和贴布的有效分离。

可选地，在本实施例中，各顶针12的直径≥1.3mm。现有技术中的顶针12直径较小，从而使顶针12的顶部表面积更小，当半导体至于顶针12上时，所受到的压强很大，因此容易对半导体造成破坏。本实用新型的顶针12直径更大，因此半导体受到的压强较小，从而在确保有效分离芯片和贴布前提下可以充分加强顶针12的强度。

可选地，在本实施例中，各顶针12的顶端设有倒角121，且倒角121的边长为0.25mm，倒角121的角度为45°。倒角121指的是把工件的棱角切削成一定斜面的加工，倒角121是为了去除零件上因机加工产生的毛刺，也为了便于零件装配。本实施例中的倒角121可以避免尖锐的顶针12边缘对半导体表面造成伤害。

可选地，在本实施例中，基座2和顶头本体11均为圆柱体，基座2和顶头本体11的截面积相同，因此可以使基座2和顶头本体11能够完全贴合在一起，便于顶头本体11固定在基座2上，从而有利于将顶头1固定设置在基座2上。同时，将基座2和顶头本体11均设置为制式的圆柱体，可以方便不同型号的顶头1设置在基座2上时更统一，从而使在操作过程中的各型号顶针组件的稳定度相同。

可选地，在本实施例中，基座2的顶面设有竖直的多个卡合柱22，顶头本体11的底面设有多个卡合柱孔113，且各卡合柱22分别嵌入各卡合柱孔113内。要将顶头1固定安装在基座2上时，首先要将顶头1底面放置到基座2上，同时要使第一螺栓孔111和第二螺栓孔121对齐。当设计好的卡合柱22分别嵌入到个卡合柱孔113内时，第一螺栓孔111和第二螺栓孔121恰好对齐，从而使顶头1初步固定在了基座2上，再将螺栓3分别旋入对应第一螺栓孔111和第二螺栓孔121，将顶头1完全固定在基座2上。因此，卡合柱22和卡合柱孔113使顶头1和基座2的固定设置更便捷。

图6为本实用新型实施例二中的顶针组件和升降装置的工作状态关系示意图，图7为本实用新型实施例二中的半导体封装设备的结构示意图。本实用新型实施例还提供一种半导体封装设备，包括：工作平台4、升降装置5’以及上述任意一项的顶针组件，工作平台4上设有一个竖直的组件通孔41，升降装置5’设置在组件通孔41下方，基座2固定设置在升降装置5’上，顶头位于组件通孔41内，且顶头1的顶针12顶端与工作平台4的上表面齐平，升降装置5’用于带动基座2上升，使顶头1凸出于工作平台4的上表面。半导体7和贴膜6分离流程之前，顶针组件均位于组件通孔41内，顶针12顶端与工作平台4平齐，当工作平台4将半导体7运送到顶针12顶端上后，启动升降装置5’，带动顶针12向上抬升，顶针12托举半导体7上升，半导体7下的贴膜6跟随上升，顶针12缝隙间的贴膜6与半导体7分离，当升降装置5’将半导体7托举到预设位置后，半导体7被吸住带离顶针12，升降装置5’下降，半导体封装设备恢复到分离流程之前的状态，从而完成半导体7和贴膜6的有效分离。因此，设置有一个具有上述顶针组件的半导体封装设备，半导体7的成品率更高，自动化程度高，生产效率得到了提升。

可选的，升降装置5’为电动伸缩装置5。顶针组件设置在电动伸缩杆51上，电动伸缩杆51竖直放置，电动伸缩杆51带动顶针组件沿电动伸缩杆51轴向往复移动。电动伸缩装置5使该半导体封装设备的自动化程度更高，生产效率得到进一步提升。应当理解的是，该电动伸缩装置5由电机控制电动伸缩杆51的伸长和收缩，带动顶针12沿竖直方向上往复运动，从而完成半导体7和贴膜6的有效分离。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种顶针组件，应用于半导体封装设备，其特征在于，包括：多个顶头、一个基座和多个螺栓；

各所述顶头包括：顶头本体和多个顶针；

所述多个顶针均竖直固定设置在所述顶头本体上；

所述多个顶针顶端高度相同；

所述顶头本体设有多个第一螺栓孔；

所述基座上设有多个第二螺栓孔；

所述螺栓、所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔的数量和位置均相适配；

各所述螺栓分别旋入对应的所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔内，使所述顶头本体固定在所述基座上。

2.根据权利要求1所述的顶针组件，其特征在于，所述顶头本体设有与所述螺栓数量相同的多个螺栓槽；

各所述螺栓和各所述第一螺栓孔均设置各所述螺栓槽内。

3.根据权利要求2所述的顶针组件，其特征在于，各所述螺栓槽在所述顶头本体的侧壁形成开口。

4.根据权利要求1所述的顶针组件，其特征在于，相邻所述顶针的间距≥1.5mm。

5.根据权利要求1所述的顶针组件，其特征在于，各所述顶针的直径≥1.3mm。

6.根据权利要求1所述的顶针组件，其特征在于，各所述顶针的顶端设有倒角，且所述倒角的边长为0.25mm，所述倒角的角度为45°。

7.根据权利要求1所述的顶针组件，其特征在于，所述基座和所述顶头本体均为圆柱体；

所述基座和所述顶头本体的截面积相同。

8.根据权利要求1所述的顶针组件，其特征在于，所述基座的顶面设有竖直的多个卡合柱；

所述顶头本体的底面设有多个卡合柱孔，且各所述卡合柱分别嵌入各所述卡合柱孔内。

9.一种半导体封装设备，其特征在于，包括：工作平台、升降装置以及权利要求1至8中任意一项所述的顶针组件；

所述工作平台上设有一个竖直的组件通孔；

所述升降装置设置在所述组件通孔下方；

所述基座固定设置在所述升降装置上，所述顶头位于所述组件通孔内，且所述顶头的顶针顶端与所述工作平台的上表面齐平，所述升降装置用于带动所述基座上升，使所述顶头凸出于所述工作平台的上表面。

10.根据权利要求9所述的半导体封装设备，其特征在于，所述升降装置为电动伸缩装置。