CN211507580U - 一种半导体芯片自动剥离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体芯片自动剥离装置，包括储料机构、搬运机构、三轴运动机构、安装在三轴运动机构上的超声剥离机构以及位于超声剥离机构下方的静电去除机构，搬运机构用于将储料机构内的产品移动至静电去除机构，三轴运动机构带动超声剥离机构移动对静电去除机构内的产品进行剥料，静电去除机构用于将剥料后的芯片的静电去除。本实用新型能够在有限空间内存储尽可能多的产品；采用水平直线模组结合吸盘的形式取料，实现自动上料；采用超声换能器解决剥料过程中膜会破损的问题；采用剥料视觉检测机构，精确判断剥料完成情况，做到每片都检查；静电去除机构的设置，使得产品在剥料过程中，离子风直接吹到芯片上，芯片除静电效果好。

Description

一种半导体芯片自动剥离装置

技术领域

本实用新型属于芯片加工技术领域，尤其涉及一种半导体芯片自动剥离装置。

背景技术

目前行业内在芯片剥离工序方面还是使用人工铲刮方式，这种方式存在诸多问题，会使芯片质量下降。在手动铲刮时，主要通过熟练工人手持铲刮刀在料背面进行反复的铲刮膜，由于受人工每次用力不一致，非常容易的导致膜的破损，刮坏薄膜，当膜损坏时很难将小颗粒芯片给剥离下来；其次，由于主要依靠大量人工铲刮进行工作，需要对工人的熟练度要求高，其培训时间长、培训成本高极大的增加成本；而且，由于人工铲刮时周围包括人体静电场非常的不稳定，非常容易在铲刮作业时使芯片带很高的静电，这是对芯片有致命的且不可修复的伤害。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种半导体芯片自动剥离装置。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种半导体芯片自动剥离装置。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：

一种半导体芯片自动剥离装置，包括储料机构、搬运机构、三轴运动机构、安装在所述三轴运动机构上的超声剥离机构以及位于所述超声剥离机构下方的静电去除机构，所述搬运机构用于将所述储料机构内的产品移动至所述静电去除机构，所述三轴运动机构带动所述超声剥离机构移动对所述静电去除机构内的产品进行剥料，所述静电去除机构用于将剥料后的芯片的静电去除。

作为本实用新型的进一步改进，还包括剥料视觉检测机构，所述剥料视觉检测机构位于所述静电去除机构的上方。

作为本实用新型的进一步改进，所述储料机构包括第一Z轴升降机构、安装在所述第一Z轴升降机构上的储料仓。

作为本实用新型的进一步改进，所述搬运机构包括水平驱动机构、安装在所述水平驱动机构上的第二Z轴升降机构、安装在所述第二Z轴升降机构上的吸盘架以及安装在所述吸盘架上的吸盘。

作为本实用新型的进一步改进，所述静电去除机构包括落料仓、安装在所述落料仓上的接料机构和定位机构、离子发生器以及与所述离子发生器相连通的至少一个空心管，所述空心管伸入所述落料仓内，所述空心管上设置有多个出气孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述定位机构包括推拉机构、与所述推拉机构相连接的载板以及安装在所述载板上的至少一个夹紧件，所述夹紧件包括夹紧板、开设在所述夹紧板上的夹紧台阶。

作为本实用新型的进一步改进，所述落料仓包括落料仓本体、设置在所述落料仓本体上的中空基板，所述中空基板上开设有限位槽和至少一个通孔，所述夹紧板部分穿过所述通孔。

作为本实用新型的进一步改进，多个所述出气孔分别设置在所述空心管的上端和下端，位于上端的所述出气孔与位于下端的所述出气孔对称设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述出气孔的孔径为0.5-0.7mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述储料机构包括储料盒，所述搬运机构包括夹爪机构、带动所述夹爪机构水平移动的驱动机构。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型设置的储料仓，能够在有限空间内存储尽可能多的产品，提高了上料效率。

(2)采用水平直线模组结合吸盘的形式取料，解决人工不好抽取产品的问题，实现产品的自动上料，降低劳动强度。

(3)采用超声换能器解决剥料过程中膜会破损的问题，便于芯片与膜的分离，提高剥料效率。

(4)采用剥料视觉检测机构，视觉精确判断剥料完成情况，做到每片都检查，提高芯片剥离率。

(5)静电去除机构的设置，使得产品在剥料过程中，离子风直接吹到芯片上，芯片除静电效果好，确保芯片质量。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型的优选实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的优选实施例一的储料机构的结构示意图；

图3为本实用新型的优选实施例一的静电去除机构未设置接料机构的结构示意图；

图4为本实用新型的优选实施例一的落料仓上安装接料机构、定位机构的结构示意图；

图5为图4中A的放大示意图；

图6为本实用新型的优选实施例一的图4的主视图；

图7为本实用新型的优选实施例一的图4的俯视图；

图8为本实用新型的优选实施例的图7的B-B向剖视图；

图9为本实用新型的优选实施例二的储料机构的结构示意图；

图中：16、三轴运动机构，18、静电去除机构，20、产品，22、剥料视觉检测机构，23、储料仓，24、第一支板，26、第二支板，28、第三支板，30、电机，34、导向杆，36、底板，38、第一挡板，40、挡板本体，42、吸盘架，44、吸盘，46、水平直线模组，48、升降气缸，49、滑块，50、下料板，51、超声换能器，52、落料仓，54、离子发生器，56、空心管，58、出气孔，60、载板，62、夹紧板，64、夹紧台阶，66、台阶面，68、夹紧面，70、推拉气缸，72、导向斜面，74、落料仓本体，76、中空基板，78、限位槽，80、通孔，82、接料气缸，84、接料板，86、膜，88、芯片环，90、芯片，92、储料盒，94、夹爪机构。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种半导体芯片自动剥离装置，包括储料机构、搬运机构、三轴运动机构16、安装在三轴运动机构16上的超声剥离机构以及位于超声剥离机构下方的静电去除机构18，储料机构用于放置待剥料的产品20，该产品20包括芯片环、设在芯片环上的膜以及附在膜上的芯片，搬运机构用于将储料机构内的产品20移动至静电去除机构18，此时产品20位于静电去除机构18的上方，当搬运机构松开产品20后，产品20被静电去除机构18带动移至静电去除机构18内，三轴运动机构16带动超声剥离机构移动对静电去除机构18内的产品20进行剥料，超声剥离机构作用在膜上将芯片与膜剥离，静电去除机构18将剥料后的芯片的静电去除，提高芯片的质量。

为了提高剥料质量，本实用新型还包括剥料视觉检测机构22，剥料视觉检测机构22位于静电去除机构18的上方，通过剥料视觉检测机构22判断第一次剥料完成情况，若完全剥料，则进行下一片产品的剥料；若有残留，也就是芯片与膜没完全剥离，则三轴运动机构16带动超声剥离机构再一次进行剥料操作。优选剥料视觉检测机构22为CCD相机。

本实用新型优选储料机构包括第一Z轴升降机构、安装在第一Z轴升降机构上的储料仓23。

本实施例中，第一Z轴升降机构包括升降驱动组件、第一支板24、导向机构、第二支板26和第三支板28，第一支板24与升降驱动组件相连接，第二支板26固定不动，导向机构安装在第一支板24上且穿过第二支板26与第三支板28相连接。具体的，升降驱动组件包括电机30、与电机30相连接的丝杆组件(图中未示出)，丝杆组件与第一支板24相连接，导向机构包括四个导向杆34，每个导向杆34的两端分别与第一支板24、第三支板28相连接，当第一支板24升降时，通过导向杆34带动第三支板28进行升降，从而带动产品20进行升降，通过导向杆34的设置，提高第一支板24和第三支板28同时运动的同步性，进一步确保产品20运动高度的一致性。

如图2所示，储料仓23包括底板36、设置在底板36上的第一挡板组和第二挡板组，底板36安装在第三支板28上，第一挡板组包括相对设置的两个第一挡板38，第二挡板组包括相对设置的两个第二挡板，能够在有限的空间内存储尽可能多的产品20，提高了存储利用率。具体的，每个第二挡板包括两个并排设置的挡板本体40。

本实施例中，搬运机构包括水平驱动机构、安装在水平驱动机构上的第二Z轴升降机构、安装在第二Z轴升降机构上的吸盘架42以及安装在吸盘架42上的吸盘44。优选水平驱动机构为水平直线模组46，第二Z轴升降机构为升降气缸48，升降气缸48通过滑块49与水平直线模组46相连接，通过水平直线模组46驱动滑块49水平往复移动，滑块49带动升降气缸48水平往复移动，吸盘架42跟着升降气缸48水平往复移动，从而使得吸盘44在储料机构10与静电去除机构18之间往复移动。可以理解的是，水平驱动机构并不局限于水平直线模组46，也可以为电缸，第二Z轴升降机构并不局限于升降气缸48，也可以为直线电机或直线电机与丝杆组件相配合的结构。为了便于下料，本实施例中，吸盘架42上安装有下料板50。进一步优选下料板50呈倒L形，提高下料的快速性和准确性。

本实施例中，三轴运动机构16采用本领域通用技术，其结构在此不再赘述，能够实现沿X轴、Y轴、Z轴方向的移动。本实施例中，优选超声剥离机构为超声换能器51，振动源接触产品20的膜从而快速将芯片从膜上震下来，同时能够避免对膜的损伤。超声换能器51的频率可调节，能够适应不同尺寸的芯片。可以理解的是，超声剥离机构并不局限于超声环能器51，也可以为其它能够产生机械振动的装置。

如图3-图8所示，本实用新型优选静电去除机构18包括落料仓52、安装在落料仓52上的接料机构和定位机构、离子发生器54以及与离子发生器54相连通的至少一个空心管56，空心管56伸入落料仓52内，空心管56上设置有多个出气孔58，通过定位机构实现对落在落料仓52内的产品20进行定位，避免产品20的移动，便于超声换能器51作用在产品20上，通过出气孔58吹出离子风。

优选定位机构包括推拉机构、与推拉机构相连接的载板60以及安装在载板60上的至少一个夹紧件，夹紧件包括夹紧板62、开设在夹紧板62上的夹紧台阶64。具体的，夹紧台阶64包括台阶面66和夹紧面68，通过夹紧面68夹紧产品20。进一步优选推拉机构为推拉气缸70。进一步优选夹紧板62上设置有导向斜面72，通过导向斜面72的设置避免夹紧板62撞到产品20，便于夹紧面68夹紧产品20。

本实施例中，落料仓52包括落料仓本体74、设置在落料仓本体74上的中空基板76，推拉气缸70安装在中空基板76的底端，中空基板76上开设有限位槽78和至少一个通孔80，夹紧板62部分穿过通孔80。进一步优选支板60上安装有两个夹紧件，中空基板76上开设有两个通孔80，两个夹紧件分别穿过两个通孔80。接料机构包括相对设置的两个接料组件，每个接料组件包括接料气缸82、由接料气缸82驱动竖直升降的接料板84，接料板84用于接住待剥料的产品20。

为了便于离子风从空心管56内吹出，本实施例中，多个出气孔58分别设置在空心管56的上端和下端，位于上端的出气孔58与位于下端的出气孔对称设置，位于下端的出气孔图中未示出。

优选出气孔58的孔径为0.5-0.7mm，避免将芯片吹飞，提高对芯片的除静电效果，确保芯片质量。优选沿空心管56的长度方向的相邻出气孔58之间的间距为8-10mm，相邻出气孔58之间的间距指的是出气孔58的中心到相邻的一个出气孔58的中心之间的距离。

本实施例在使用时，操作者将产品20按统一无料的一面也就是膜86向上整齐排放于储料仓23内，其片数累计高度不高于储料仓23高度，可以由传感器检测控制在取料时最上层始终到达同一高度，升降气缸48带动吸盘架42上的吸盘44向下运动吸取一片产品20，升降气缸48带动吸盘44上升完成负压取料，水平直线模组46启动，带动滑块49移动，从而带动吸盘44上的产品20移动至静电去除机构18正上方，吸盘44松开产品20，接料板84接住产品20，接料气缸82驱动接料板84下降到中空基板76的限位槽78内，同时水平直线模组46带动吸盘44移至储料仓23正上方，推拉气缸70启动，通过支板60带动夹紧板62使得夹紧面68夹紧产品20的芯片环88，三轴运动机构16带动超声换能器51进行移动，超声换能器51的振动源接触膜86使芯片90从膜86上震下来，实现芯片90与膜86的剥离，完成剥料后超声换能器51退至初始位置，剥料视觉检测机构22开启工作判断第一次剥料完成情况，若完全剥料则进行下一片产品剥料，若有残留则三轴运动机构16继续带动超声换能器51作用在膜86上再一次进行剥料操作，离子发生器54通过空心管56将离子风从出气孔58中吹出，将芯片90的静电去除，最后去除静电的芯片90从相邻空心管56之间的空隙下落至接料盒，完成一个周期剥料。

实施例二

如图9所示，实施例一与实施例二的区别在于：储料机构包括储料盒92，搬运机构包括夹爪机构94、带动夹爪机构94水平移动的驱动机构(图中未示出)，夹爪机构94可以为电动夹爪或气动夹爪，驱动机构可以为电动推杆、气动推杆或直线模组。可以使储料盒92或搬运机构进行升降运动，使得储料盒92内待剥料产品20与搬运机构对准，方便取料。

本实施例在使用时，操作者将产品20按统一无料的一面也就是膜86向上整齐间隔插放于储料盒92，可以由传感器检测控制在取料时最上层始终到达同一高度，驱动机构带动夹爪机构94夹取一片产品20，完成取料，驱动机构带动夹爪机构94移动，从而带动夹爪机构94上的产品20移动至静电去除机构18正上方，夹爪机构94松开产品20，接料板84接住产品20，同时驱动机构驱动夹爪机构94回位，推拉气缸70启动，通过支板60带动夹紧板62使得夹紧面68夹紧产品20的芯片环88，三轴运动机构16带动超声换能器51进行移动，超声换能器51的振动源接触膜86使芯片90从膜86上震下来，实现芯片90与膜86的剥离，完成剥料后超声换能器51退至初始位置，剥料视觉检测机构22开启工作判断第一次剥料完成情况，若完全剥料则进行下一片产品剥料，若有残留则三轴运动机构16继续带动超声换能器51作用在膜86上再一次进行剥料操作，离子发生器54通过空心管56将离子风从出气孔58中吹出，将芯片90的静电去除，最后去除静电的芯片会从相邻空心管56之间的空隙下落至接料盒，完成一个周期剥料。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，包括储料机构、搬运机构、三轴运动机构、安装在所述三轴运动机构上的超声剥离机构以及位于所述超声剥离机构下方的静电去除机构，所述搬运机构用于将所述储料机构内的产品移动至所述静电去除机构，所述三轴运动机构带动所述超声剥离机构移动对所述静电去除机构内的产品进行剥料，所述静电去除机构用于将剥料后的芯片的静电去除。

2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，还包括剥料视觉检测机构，所述剥料视觉检测机构位于所述静电去除机构的上方。

3.根据权利要求1或2所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述储料机构包括第一Z轴升降机构、安装在所述第一Z轴升降机构上的储料仓。

4.根据权利要求3所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述搬运机构包括水平驱动机构、安装在所述水平驱动机构上的第二Z轴升降机构、安装在所述第二Z轴升降机构上的吸盘架以及安装在所述吸盘架上的吸盘。

5.根据权利要求1所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述静电去除机构包括落料仓、安装在所述落料仓上的接料机构和定位机构、离子发生器以及与所述离子发生器相连通的至少一个空心管，所述空心管伸入所述落料仓内，所述空心管上设置有多个出气孔。

6.根据权利要求5所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述定位机构包括推拉机构、与所述推拉机构相连接的载板以及安装在所述载板上的至少一个夹紧件，所述夹紧件包括夹紧板、开设在所述夹紧板上的夹紧台阶。

7.根据权利要求6所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述落料仓包括落料仓本体、设置在所述落料仓本体上的中空基板，所述中空基板上开设有限位槽和至少一个通孔，所述夹紧板部分穿过所述通孔。

8.根据权利要求5所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，多个所述出气孔分别设置在所述空心管的上端和下端，位于上端的所述出气孔与位于下端的所述出气孔对称设置。

9.根据权利要求5或8所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述出气孔的孔径为0.5-0.7mm。

10.根据权利要求1所述的一种半导体芯片自动剥离装置，其特征在于，所述储料机构包括储料盒，所述搬运机构包括夹爪机构、带动所述夹爪机构水平移动的驱动机构。

Images