CN215731647U - 顶针夹及顶针剥离机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种顶针夹及顶针剥离机构，所述顶针夹用于固定顶针以顶出薄膜上的芯片，包括固定座，所述固定座沿所要顶出的芯片的长度方向设置有多个顶针安装孔，所述顶针安装孔在芯片的宽度方向交错分布。本申请的顶针夹通过使顶针安装孔在芯片的宽度方向交错分布，使得顶针的接触点得以扩散和平均，增加了芯片宽度方向的顶出面积，有效避免晶粒出现偏移、侧歪或摇晃。

Description

顶针夹及顶针剥离机构

技术领域

本申请一般涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种顶针夹及顶针剥离机构。

背景技术

芯片拾取是芯片封装工艺中的关键步骤，包含顶针剥离和真空拾取两个步骤，其中，顶针剥离是利用顶针帽吸附放置有芯片的蓝膜，然后利用顶针刺破蓝膜，顶起芯片，使芯片的大部分与蓝膜脱离，从而便于吸嘴吸取芯片。

随着市场需求的增加，IC芯片不断向着多功能、多样化发展，越来越多的生产商将IC设计为细长型，在此基础上，增加宽度成为实现此类型芯片性能进一步提升的方法之一。

现有的一种顶针系统采用直线型顶针夹(如图1所示)，若干顶针孔沿芯片长度方向在顶针夹本体上线性排列，顶针固定于顶针孔中，其通过增加顶针数量来保证对细长型芯片的剥离效果，针对不同长度的芯片可针对性地选择具有不同数量顶针孔的顶针夹；然而当工作对象为宽度增加的细长型芯片时，由于顶针与芯片的接触部位应力集中严重，在剥离过程中容易出现顶出偏移、侧歪或摇晃，导致芯粒与相邻芯粒碰撞，进而产生崩缺和刮伤。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请期望提供一种顶针夹及顶针剥离机构。

作为本申请的第一方面，本申请提供一种用于固定顶针以顶出薄膜上的芯片的顶针夹。

作为优选，所述顶针夹包括固定座，所述固定座沿所要顶出的芯片的长度方向设置有多个顶针安装孔，所述顶针安装孔在芯片的宽度方向交错分布。

作为优选，所述顶针安装孔沿所述固定座的垂直中心线在芯片的宽度方向形成为多行。

作为优选，在芯片的长度方向，相邻两个顶针安装孔之间的间距相等。

作为优选，在芯片的长度方向，相邻两个顶针安装孔之间的间距为2.0mm。

作为优选，所述固定座沿芯片的长度方向划分为中心区域和边缘区域；

位于中心区域的所述顶针安装孔在所述固定座中心向外的横向方向上由所述固定座中心以间距逐渐增大的方式依次向外交错，位于边缘区域的所述顶针安装孔在芯片的宽度方向上下交错。

作为优选，在芯片的宽度方向，位于中心区域的相邻两个顶针安装孔之间的间距为0.5～0.6mm，位于边缘区域的相邻两个顶针安装孔之间的间距为1.6mm。

作为优选，所述固定座的至少一个侧面开设有与所述顶针安装孔轴线垂直并贯穿至所述顶针安装孔的插孔，所述插孔的数量为多个，与所述顶针安装孔一一对应。

作为优选，所述固定座还设有用于与驱动机构连接的支撑杆。

作为本申请的第二方面，本申请提供一种顶针剥离机构。

作为优选，所述顶针剥离机构包括如第一方面所述的顶针夹。

作为优选，所述顶针剥离机构还包括设置在所述顶针安装孔中的顶针，所述顶针的底端抵接所述顶针安装孔的底部，所述顶针的顶端伸出所述顶针安装孔。

本申请的有益效果：

本申请的顶针夹通过使顶针安装孔在芯片的宽度方向交错分布，使得顶针的接触点得以扩散和平均，增加了芯片宽度方向的顶出面积，有效避免晶粒出现偏移、侧歪或摇晃。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有的一种顶针夹的俯视图；

图2为本申请一种实施方式的顶针夹的俯视图；

图3为本申请一种实施方式的顶针夹的另一俯视图；

图4为本申请一种实施方式的顶针夹的立体图；

图5为本申请一种实施方式的顶针夹的示意图；

图6为本申请一种实施方式的顶针剥离机构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述，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申请的限制。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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申请中的具体含义。

根据本申请的第一方面，请参照图2至图5示出了本申请一种优选的实施方式的顶针夹，包括固定座1，所述固定座1沿所要顶出的芯片的长度方向设置有多个顶针安装孔12，所述顶针安装孔12在芯片的宽度方向交错分布。

顶针夹是指用于固定、支撑或夹持顶针的构件，顶针固定于顶针安装孔12中，在进行芯片顶出作业时，顶针随顶针夹同步运动，顶针刺破薄膜(诸如蓝膜)将吸附于薄膜上的芯片顶出，以便于捡晶机的吸嘴吸取芯片。

在本实施方式中，顶针安装孔12为开设于固定座上端面11的盲孔，顶针安装孔12沿所述固定座1的径向延伸，即由固定座的上端面11向固定座的下端面13延伸，顶针安装孔12的轴线垂直于固定座1的上端面11，使得顶针能够竖直地设置在顶针安装孔12中；进一步通过让顶针安装孔12在芯片的宽度方向交错分布，使得顶针安装孔12在芯片的宽度方向上扩散或分散，不再集中在固定座1的垂直中心线，从而使得顶针与芯片宽度方向的接触面积增大，芯片受力均匀，在进行芯片顶出作业时不容易发生偏移、侧歪和摇晃。

进一步地，如图2和3所示，所述顶针安装孔12沿所述固定座1的垂直中心线在芯片的宽度方向形成为多行，从而在芯片的宽度方向上增加与芯片的接触点，使得芯片在顶出过程中受力得以分散和均匀。

进一步地，如图2和3所示，沿芯片的长度方向，相邻两个顶针安装孔12之间的间距相等，即顶针安装孔12在芯片的长度方向上以相同的间隔均匀分散，使得细长型芯片在顶出过程中受力均匀，不会在长度方向上发生偏移，且有助于芯片上下边缘与蓝膜的脱离。

进一步地，沿芯片的长度方向，相邻两个顶针安装孔12之间的间距为2.0mm。顶针安装孔12之间的间距与芯片的长度和顶针安装孔12的数量相关，在芯片长度一定的情况下，间距过小使得顶针安装孔12数量增加，导致成本增加，间距过大导致无法固定足够数量的顶针，可能导致顶出效果不佳，因此可根据芯片长度对顶针安装孔12间距及数量进行合理性设计。

进一步地，如图3所示，所述固定座1沿芯片的长度方向划分为中心区域14和边缘区域15；

位于中心区域14的所述顶针安装孔12在所述固定座1中心向外的横向方向上由所述固定座1中心以间距逐渐增大的方式依次向外交错，位于边缘区域15的所述顶针安装孔12在所述第一方向上下交错，使得所述顶针安装孔12在所述固定座1上呈闪电型分布。

具体地，如图所示，固定座1为接近矩形的板状结构，靠近固定座1短边的区域为边缘区域15，芯片的长度方向平行于其长边，在固定座1上共分布有10个顶针安装孔12，在中心区域14分布有4个，两个边缘区域15各分布有3个，对于中心区域14的4个顶针安装孔而言，位于固定座垂直中心线右侧的2个顶针安装孔由固定座的中心向右长边依次交错形成，位于固定座垂直中心线左侧的2个顶针安装孔由固定座的中心向左长边依次交错形成；边缘区域15的顶针安装孔12是围绕固定座1垂直中心线上下交错形成。

进一步地，在芯片的宽度方向，位于中心区域14的相邻两个顶针安装孔12之间的间距为0.5～0.6mm，位于边缘区域15的相邻两个顶针安装孔12之间的间距为1.6mm。

具体地，如图3所示，位于固定座1垂直中心线右侧的2个顶针安装孔12之间的间距为0.5mm，其中，靠近固定座1中心的那个顶针安装孔12与固定座1垂直中心线的间距为0.3mm，远离固定座1中心的那个顶针安装孔12与固定座1垂直中心线的间距为0.8mm，即这两个顶针安装孔12是由固定座的中心向右长边依次交错0.3mm和0.5mm而形成；位于固定座1垂直中心线左侧的2个顶针安装孔12之间的间距为0.5mm，其中，靠近固定座1中心的那个顶针安装孔12与固定座1垂直中心线的间距为0.3mm，远离固定座1中心的那个顶针安装孔12与固定座1垂直中心线的间距为0.8mm，即这两个顶针安装孔12是由固定座1的中心向左长边依次交错0.3mm和0.5mm而形成，此时，靠近固定座1中心的两个顶针安装孔12，即位于固定座1中心水平线上下的两个顶针安装孔12之间的间距为0.6mm；对于边缘区域15的顶针安装孔12，其是以固定座1垂直水平线为基准，上下交错0.8mm而形成，位于边缘区域的各顶针安装孔与固定座垂直水平线之间的间距均为0.8mm。

本实施方式的分布方式使得中心区域的顶针安装孔在芯片宽度方向上的分布密度大于边缘区域的顶针安装孔，这样的布局方式使得芯片受力稳定，保证了顶出效果，因为蓝膜与芯片中心区域的粘接力度大于边缘区域，当顶针多布局在靠近芯片边缘的位置时，芯片受力会小。

其中，各顶针安装孔12中分别固定有一个顶针，顶针可通过任何合适的方式连接于顶针安装孔12中，包括但不限于为采用紧固件、焊接、熔接、粘接或螺接等。其中，优选顶针与顶针安装孔12为可拆卸连接，便于更具实际应用情况更换顶针，诸如在顶针安装孔12和顶针上具有相匹配的螺纹。

进一步地，如图4和5所示，在所述固定座1的至少一个侧面开设有与所述顶针安装孔12轴线垂直并贯穿至所述顶针安装孔12的插孔16，所述插孔16的数量为多个，与所述顶针安装孔12一一对应。

在本方式中，用于固定顶针的顶丝17通过所述插孔16抵持在顶针的侧壁上从而将顶针固定在顶针安装孔12中，顶丝17的轴线与顶针的轴线垂直，其中，顶丝17和插孔16上具有相匹配的螺纹。

进一步地，如图4和5所示，所述固定座1还设有用于与驱动机构连接的支撑杆18。

具体地，支撑杆18设置于与固定座1上端面11相对的下端面13上，支撑杆18可以与气缸、伺服电机等驱动机构连接，从而带动顶针夹上下运动，其中支撑杆18可以与固定座1一体成型，或形成为独立的元件，通过焊接、熔接等合适的方式连接在固定座1的下端面13上。

在另一些方式中，支撑杆18与一移动座连接，移动座与驱动机构连接，从而带动支撑杆18、固定座1及顶针同步上下运动。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种顶针剥离机构，所述顶针剥离结构包括如上所述的顶针夹。

进一步地，如图6所述，所述顶针剥离机构包括顶针2，顶针2设置在所述顶针安装孔12中，，所述顶针2的底端抵接所述顶针安装孔12的底部，所述顶针2的顶端伸出所述顶针安装孔12。

在本实施方式中，顶针2垂直于所述上端面11，顶针安装孔12的孔深可以为6-8mm，顶针2的长度可以为10-13mm，使得顶针2的顶端伸出所述上端面12，且顶针安装孔12的孔径与顶针2的横截面尺寸相对应，在安装时，在各顶针安装孔12中均插入一个顶针2，通过水平的亚克力板压住顶针2的顶端，将顶针2下压，使顶针2的底端抵接在顶针安装孔12的底部，分别将顶丝17插入插孔16，顶丝17抵持在顶针2的侧面，将顶针2固定夹持在顶针安装孔12中。

进一步地，如图6所示，所述顶针剥离机构还包括顶针帽3，顶针帽3上设置有多个吸孔和针孔，针孔用于使对应的顶针2顶出顶针帽3，将需要剥离的芯片4顶出一定距离，便于芯片被吸取，各针孔设置于与各顶针孔相对应的位置，其孔径与顶针的横截面尺寸相对应。

进一步地，如图6所示，所述顶针剥离机构还包括基座5，基座5内部中空，顶针夹设置于基座5的上端，且其支撑杆18位于基座内部，与驱动装置连接；在顶针夹的外部套设有顶针帽3，顶针帽3与基座5的上端密封连接，顶针2的顶端与顶针帽3具有一定距离；顶针帽3进一步通过基座5与负压装置连接，即负压装置与顶针冒3内部连通，通过抽真空使基座内部和顶针冒3内部形成负压，产生吸力吸附蓝膜。

工作过程如下：将需要吸取的若干芯片4贴在蓝膜6上，顶针剥离机构的顶针帽3贴合在待剥离的芯片所对应的蓝膜6的背面，此时负压装置关闭，顶针2位于初始位置，其顶端距离针孔一定距离；开启负压装置，在真空的作用下，通过顶针帽3的吸孔将顶针帽3上方的蓝膜6吸附于顶针帽3的表面，与此同时，顶针夹在驱动机构的驱动下上升，顶针2从针孔伸出，使顶针帽3吸附范围内的蓝膜被刺破，粘附于其上的芯片被顶针顶起而脱离与蓝膜的粘合，从而被芯片分拣设备的吸嘴吸取。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种顶针夹，用于固定顶针以顶出薄膜上的芯片，其特征在于，包括：

固定座，所述固定座沿所要顶出的芯片的长度方向设置有多个顶针安装孔，所述顶针安装孔在芯片的宽度方向交错分布。

2.根据权利要求1所述的顶针夹，其特征在于，所述顶针安装孔沿所述固定座的垂直中心线在芯片的宽度方向形成为多行。

3.根据权利要求2所述的顶针夹，其特征在于，在芯片的长度方向，相邻两个顶针安装孔之间的间距相等。

4.根据权利要求3所述的顶针夹，其特征在于，在芯片的长度方向，相邻两个顶针安装孔之间的间距为2.0mm。

5.根据权利要求3所述的顶针夹，其特征在于，所述固定座沿芯片的长度方向划分为中心区域和边缘区域；

位于中心区域的所述顶针安装孔在所述固定座中心向外的横向方向上由所述固定座中心以间距逐渐增大的方式依次向外交错，位于边缘区域的所述顶针安装孔在芯片的宽度方向上下交错。

6.根据权利要求5所述的顶针夹，其特征在于，在芯片的宽度方向，位于中心区域的相邻两个顶针安装孔之间的间距为0.5～0.6mm，位于边缘区域的相邻两个顶针安装孔之间的间距为1.6mm。

7.根据权利要求1所述的顶针夹，其特征在于，所述固定座的至少一个侧面开设有与所述顶针安装孔轴线垂直并贯穿至所述顶针安装孔的插孔，所述插孔的数量为多个，与所述顶针安装孔一一对应。

8.根据权利要求1所述的顶针夹，其特征在于，所述固定座还设有用于与驱动机构连接的支撑杆。

9.一种顶针剥离机构，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的顶针夹。

10.根据权利要求9所述的顶针剥离机构，其特征在于，还包括设置在所述顶针安装孔中的顶针，所述顶针的底端抵接所述顶针安装孔的底部，所述顶针的顶端伸出所述顶针安装孔。

Images