CN218647909U - 芯片顶针机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种芯片顶针机构，通过手动滑台A和手动滑台B，用于调节顶针机构的X\Y方向，便于快速准确标定顶针和芯片中心。进一步地，机构中的顶针和顶柱头分别通过顶针滑块板、顶柱板分别联动，分别利用两个步进电机工作，可以使得顶柱头和顶针单独往复抬升；剥离芯片对时候，顶柱头和顶针抬升到相同对高度，然后开启真空利用顶柱头吸附住晶圆对蓝膜，随著外部取料吸嘴向下移动到芯片表面对位置，此时顶针和吸嘴将芯片夹在中间，随后控制步进电机，将顶柱头向下运动，则顶柱头将吸附着对蓝膜也向下拉扯，进而芯片就与蓝膜分离，外部吸嘴则有效地将芯片取走。顶针和顶柱头分开运动并剥离芯片对方式能够确保芯片不被顶针顶歪，从而取料准确。

Description

芯片顶针机构

技术领域

本实用新型涉及芯片检测技术领域，尤其涉及一种芯片顶针机构。

背景技术

目前，在半导体技术领域中，对芯片外观进行检测是一个必要的工艺，检测出芯片的好坏并分选。芯片的外观检测包括晶圆整盘检测和单个芯片检测，而芯片的单个检测往往需要检测芯片的正面、背面和两侧面，以此来判断芯片的缺陷情况。对于单个芯片检测，需要一颗颗进行取料。芯片一般是排列在带有一定粘性的蓝膜上，数百个或数千个芯片排列组合呈一个晶圆。而如何将芯片从晶圆蓝膜上分离，是顶针机构需要解决的技术问题。

在目前的芯片顶针结构中，最为常见的顶针结构只能上下运动，不易于调节顶针的位置，而且从蓝膜上剥离芯片时是直接将顶针向上顶出芯片，达到分离的效果，这种方式容易造成芯片顶歪，从而取料不准确。因此，针对这一问题，本发明设计了一种芯片顶针机构。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种芯片顶针机构，解决现有的芯片顶针结构容易造成芯片顶歪，从而取料不准确的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种芯片顶针机构，所述芯片顶针机构包括顶针模组7，所述顶针模组7包括：顶针组件固定块701、手动滑台A702、顶针组件限位块703、底板704、导轨A708、手动位移台滑块板709、顶针模组竖板710、导轨C740、气缸737，其中：

在所述顶针模组竖板710右侧安装顶针组件固定块701，在所述顶针模组竖板710左侧安装手动位移台滑块板709；所述顶针组件固定块701下方安装有底板704，在顶针组件固定块701和底板704之间设置有手动滑台A702和导轨C740，用于整体调节顶针模组7，并且在顶针组件固定块701的末端设置有顶针组件限位块703，用来固定手动滑台A702；

在顶针模组竖板710和手动位移台滑块板709之间竖直安装有导轨A708；在顶针模组竖板710的侧边安装有气缸737，气缸737的缸体固定在顶针模组竖板710上，气缸737的活动导杆头部通过气缸推杆头739固定在手动位移台滑块板709上，在气缸737的活动导杆头部位置还设置有浮动接头738。

其中，在顶针模组竖板710上端安装有气缸限位块743，所述气缸限位块743上安装有液压缓冲器744，实现气缸737伸出时缓冲限位。

其中，在手动位移台滑块板709左侧设置有滑块板714，在手动位移台滑块板709和滑块板714之间安装有手动滑台B712和导轨B713，以此实现滑块板714的调节。

其中，在滑块板714上安装顶柱板721和顶针滑块板723，所述顶柱板721安装在滑块板714的左侧，顶针滑块板723安装在滑块板714的右侧；所述顶柱板721和顶针滑块板723下方均安装有相同的凸轮716、步进电机717、感应棒718、光电传感器719、限位杆720结构，以此实现顶柱板721和顶针滑块板723的上下运动。

其中，所述顶柱板721与滑块板714之间设置有导轨，实现顶柱板721的上下活动；在顶柱板721底部安装有滚珠轴承722，所述滚珠轴承722下方活动连接一个凸轮716，所述凸轮716与步进电机717连接，通过步进电机717转动凸轮716，进而推动顶柱板721向上往复运动；并且在凸轮716上安装有感应棒718和限位杆720；所述步进电机717安装在滑块板714上，且滑块板714上安装有光电传感器719，所述光电传感器719与感应棒718配合，构成步进电机的原点位置，而限位杆720用于凸轮716的转动限位。

其中，在滑块板714上安装有拉伸弹簧B741，所述拉伸弹簧B741的一端固定在顶柱板721上，另一端固定在滑块板714上，使得顶柱板721弹性上下运动；在滑块板714的中部安装有相同的凸轮716、步进电机717、感应棒718、光电传感器719、限位杆720结构，所述凸轮716上方连接有另一个滚珠轴承722；所述滚珠轴承722与顶针滑块板723连接，所述顶针滑块板723通过导轨连接在滑块板714上，顶针滑块板723的下端连接有拉伸弹簧B741，所述拉伸弹簧741的另一端固定在滑块板714上，由此也实现顶针滑块板723上下弹性运动。

其中，所述顶柱板721的上端部呈L型并向顶针滑块板723的上方延伸；所述顶针滑块板723的上端安装有顶针安装柱724，所述顶针安装柱724内部贯通，其顶部安装有顶针731，所述顶针731通过顶针固定头730锁紧，在顶针安装柱724内部沿着顶针731下方依次安装有顶块732、压缩弹簧733和顶丝736，通过顶丝736调节压缩弹簧733的压缩量，进而调节顶针731伸出顶针安装柱724的高度。

其中，在顶柱板721上端安装有顶柱头安装座726，所述顶针安装柱724间隙穿过顶柱板721上端的顶柱头安装座726，在顶柱头安装座726顶部螺纹连接有顶柱头729，所述顶柱头729上为一端开口的套筒结构，在所述顶柱头729的封闭端表面均匀分布有微小的通气孔；在顶柱头安装座726外侧安装有气管接头742，外部真空气路通过气管接头742进入到顶柱头安装座726内部，并沿着顶柱头安装座726和顶针安装柱724之间的间隙进入到顶柱头729内部，最后通过表面均匀分布的微小通气孔。

其中，所述顶柱头安装座726与顶柱板721的连接处设置有密封圈A734，而顶针安装柱724与顶柱板721之间通过密封盖板725和密封圈B735圆周密封。

其中，在顶柱头安装座726外侧安装有防撞杯727，所述防撞杯727上围绕有拉伸弹簧A728，依次达到顶针模组7的弹性碰撞。

本实用新型提出的一种芯片顶针机构，通过手动滑台A和手动滑台B，用于调节顶针机构的X\Y方向，便于快速准确标定顶针和芯片中心。进一步地，机构中的顶针和顶柱头分别通过顶针滑块板、顶柱板分别联动，分别利用两个步进电机工作，可以使得顶柱头和顶针单独往复抬升；而且，剥离芯片对时候，顶柱头和顶针抬升到相同对高度，然后开启真空利用顶柱头吸附住晶圆对蓝膜，随著外部取料吸嘴向下移动到芯片表面对位置，此时顶针和吸嘴将芯片夹在中间，随后控制步进电机，将顶柱头向下运动，则顶柱头将吸附着对蓝膜也向下拉扯，进而芯片就与蓝膜分离，外部吸嘴则有效地将芯片取走。顶针和顶柱头分开运动并剥离芯片对方式能够确保芯片不被顶针顶歪，从而取料准确。

附图说明

图1是芯片顶针机构轴测图；

图2是：芯片顶针机构主视图；

图3是芯片顶针机构A-A剖视图；

图4是芯片顶针机构局部视图B；

图5是芯片顶针机构局部视图C；

图6是芯片顶针机构后视图；

图7是芯片顶针机构侧视图。

附图标记：7顶针模组；701顶针组件固定块；702.手动滑台A；703.顶针组件限位块；704.底板；705.拖链板A；706.拖链板B；707.拖链；708.导轨A；709.手动位移台滑块板；710.顶针模组竖板；711端子转接板；712.手动滑台B；713.导轨B；714.滑块板；715.风扇；716.凸轮；717.步进电机；718.感应棒；719.光电传感器；720.限位杆；721.顶柱板；722.滚珠轴承；723.顶针滑块板；724.顶针安装柱；725.密封盖板；726.顶柱头安装座；727.防撞杯；728.拉伸弹簧A；729.顶柱头；730.顶针固定头；731.顶针；732.顶块；733.压缩弹簧；734.密封圈A；735.密封圈B；736.顶丝；737.气缸；738.浮动接头；739.气缸推杆头；740.导轨C；741.拉伸弹簧B；742.气管接头；743.气缸限位块；744.液压缓冲器。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见附图1～7，本实用新型提出的一种芯片顶针机构，包括顶针模组7，所述顶针模组7包括顶针组件固定块701、手动滑台A702、顶针组件限位块703、底板704、拖链板A705、拖链板B706、拖链707、导轨A708、手动位移台滑块板709、顶针模组竖板710、端子转接板711、手动滑台B712、导轨B713、滑块板714、风扇715、凸轮716、步进电机717、感应棒718、光电传感器719、限位杆720、顶柱板721、滚珠轴承722、顶针滑块板723、顶针安装柱724、密封盖板725、顶柱头安装座726、防撞杯727、拉伸弹簧A728、顶柱头729、顶针固定头730、顶针731、顶块732、压缩弹簧733、密封圈A734、密封圈B735、顶丝736、气缸737、浮动接头738、气缸推杆头739、导轨C740、拉伸弹簧B741、气管接头742、气缸限位块743、液压缓冲器744。

参见图7，在所述顶针模组竖板710右侧安装顶针组件固定块701，在所述顶针模组竖板710左侧安装手动位移台滑块板709；所述顶针组件固定块701下方安装有底板704，在顶针组件固定块701和底板704之间设置有手动滑台A702和导轨C740，用于整体调节顶针模组7，并且在顶针组件固定块701的末端设置有顶针组件限位块703，用来固定手动滑台A702。

参见图4，在顶针模组竖板710和手动位移台滑块板709之间竖直安装有导轨A708。

参见图6和图7，在顶针模组竖板710的侧边安装有气缸737，气缸737的缸体固定在顶针模组竖板710上，而气缸737的活动导杆头部通过气缸推杆头739固定在手动位移台滑块板709上，在气缸737的活动导杆头部位置还设置有浮动接头738；通过气缸737和导轨A708的设置，有效实现手动位移台滑块板709的整体数值方向的运动。

进一步地，为了对气缸737运动行程的限位，如图4所示，在顶针模组竖板710上端安装有气缸限位块743，所述气缸限位块743上安装有液压缓冲器744，实现气缸737伸出时缓冲限位。

参见图7，在手动位移台滑块板709左侧设置有滑块板714，在手动位移台滑块板709和滑块板714之间安装有手动滑台B712和导轨B713，以此实现滑块板714的调节，并且本顶针模组7的设计，通过手动滑台A702和手动滑台B712的设计，实现顶针模组7X/Y两个方向的调节。

更进一步地，参见图2、图4、图5和图7，在滑块板714上安装顶柱板721和顶针滑块板723，参见图4，所述顶柱板721安装在滑块板714的左侧，顶针滑块板723安装在滑块板714的右侧；所述顶柱板721和顶针滑块板723下方均安装有相同的凸轮716、步进电机717、感应棒718、光电传感器719、限位杆720结构，以此实现顶柱板721和顶针滑块板723的上下运动。

具体地，所述顶柱板721与滑块板714之间设置有导轨，实现顶柱板721的上下活动；在顶柱板721底部安装有滚珠轴承722，所述滚珠轴承722下方活动连接一个凸轮716，所述凸轮716与步进电机717连接，通过步进电机717转动凸轮716，进而推动顶柱板721向上往复运动；并且在凸轮716上安装有感应棒718和限位杆720；所述步进电机717安装在滑块板714上，且滑块板714上安装有光电传感器719，所述光电传感器719与感应棒718配合，构成步进电机的原点位置，而限位杆720用于凸轮716的转动限位。

进一步地，参见图7，在滑块板714上安装有拉伸弹簧B741，所述拉伸弹簧B741的一端固定在顶柱板721上，另一端固定在滑块板714上，由此使得顶柱板721弹性上下运动。同理地，在滑块板714的中部也安装有相同的凸轮716、步进电机717、感应棒718、光电传感器719、限位杆720结构，所述凸轮716上方也连接有另一个滚珠轴承722；不同的是，所述滚珠轴承722与顶针滑块板723连接，而所述顶针滑块板723通过导轨连接在滑块板714上，顶针滑块板723的下端连接有拉伸弹簧B741，所述拉伸弹簧741的另一端固定在滑块板714上，由此也实现顶针滑块板723上下弹性运动。

参见图5，所述顶柱板721的上端部呈L型并向顶针滑块板723的上方延伸；所述顶针滑块板723的上端安装有顶针安装柱724，所述顶针安装柱724内部贯通，其顶部安装有顶针731，所述顶针731通过顶针固定头730锁紧，在顶针安装柱724内部沿着顶针731下方依次安装有顶块732、压缩弹簧733和顶丝736，通过顶丝736调节压缩弹簧733的压缩量，进而调节顶针731伸出顶针安装柱724的高度，也使得顶针731具备一定的弹性。

更进一步地，在顶柱板721上端安装有顶柱头安装座726，所述顶针安装柱724间隙穿过顶柱板721上端的顶柱头安装座726，在顶柱头安装座726顶部螺纹连接有顶柱头729，所述顶柱头729上为一端开口的套筒结构，在所述顶柱头729的封闭端表面均匀分布有微小的通气孔；在顶柱头安装座726外侧安装有气管接头742，外部真空气路通过气管接头742进入到顶柱头安装座726内部，并沿着顶柱头安装座726和顶针安装柱724之间的间隙进入到顶柱头729内部，最后通过表面均匀分布的微小通气孔。

而为了确保真空气路密封，所述顶柱头安装座726与顶柱板721的连接处设置有密封圈A734，而顶针安装柱724与顶柱板721之间通过密封盖板725和密封圈B735圆周密封，密封盖板725和密封圈B735的密封一则避免过多的漏气，二则保证顶针安装柱724依旧可以上下运动。顶针安装柱724上下运动的过程中，其上端的顶针731在顶柱头729表面中心的通气孔上伸缩，进而实现对芯片的顶起剥离。进一步地，参见图5，在顶柱头安装座726外侧安装有防撞杯727，所述防撞杯727上围绕有拉伸弹簧A728，依次达到顶针模组7的弹性碰撞。

本实用新型一种芯片顶针机构，通过手动滑台A和手动滑台B，用于调节顶针机构的X\Y方向，便于快速准确标定顶针和芯片中心。进一步地，机构中的顶针和顶柱头分别通过顶针滑块板、顶柱板分别联动，分别利用两个步进电机工作，可以使得顶柱头和顶针单独往复抬升；而且，剥离芯片对时候，顶柱头和顶针抬升到相同对高度，然后开启真空利用顶柱头吸附住晶圆对蓝膜，随著外部取料吸嘴向下移动到芯片表面对位置，此时顶针和吸嘴将芯片夹在中间，随后控制步进电机，将顶柱头向下运动，则顶柱头将吸附着对蓝膜也向下拉扯，进而芯片就与蓝膜分离，外部吸嘴则有效地将芯片取走。顶针和顶柱头分开运动并剥离芯片对方式能够确保芯片不被顶针顶歪，从而取料准确。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，方案利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯片顶针机构，其特征在于，所述芯片顶针机构包括顶针模组(7)，所述顶针模组(7)包括：顶针组件固定块(701)、手动滑台A(702)、顶针组件限位块(703)、底板(704)、导轨A(708)、手动位移台滑块板(709)、顶针模组竖板(710)、导轨C(740)、气缸(737)，其中：

在所述顶针模组竖板(710)右侧安装顶针组件固定块(701)，在所述顶针模组竖板(710)左侧安装手动位移台滑块板(709)；所述顶针组件固定块(701)下方安装有底板(704)，在顶针组件固定块(701)和底板(704)之间设置有手动滑台A(702)和导轨C(740)，用于整体调节顶针模组(7)，并且在顶针组件固定块(701)的末端设置有顶针组件限位块(703)，用来固定手动滑台A(702)；

在顶针模组竖板(710)和手动位移台滑块板(709)之间竖直安装有导轨A(708)；在顶针模组竖板(710)的侧边安装有气缸(737)，气缸(737)的缸体固定在顶针模组竖板(710)上，气缸(737)的活动导杆头部通过气缸推杆头(739)固定在手动位移台滑块板(709)上，在气缸(737)的活动导杆头部位置还设置有浮动接头(738)。

2.根据权利要求1所述的芯片顶针机构，其特征在于，在顶针模组竖板(710)上端安装有气缸限位块(743)，所述气缸限位块(743)上安装有液压缓冲器(744)，实现气缸(737)伸出时缓冲限位。

3.根据权利要求2所述的芯片顶针机构，其特征在于，在手动位移台滑块板(709)左侧设置有滑块板(714)，在手动位移台滑块板(709)和滑块板(714)之间安装有手动滑台B(712)和导轨B(713)，以此实现滑块板(714)的调节。

4.根据权利要求3所述的芯片顶针机构，其特征在于，在滑块板(714)上安装顶柱板(721)和顶针滑块板(723)，所述顶柱板(721)安装在滑块板(714)的左侧，顶针滑块板(723)安装在滑块板(714)的右侧；所述顶柱板(721)和顶针滑块板(723)下方均安装有相同的凸轮(716)、步进电机(717)、感应棒(718)、光电传感器(719)、限位杆(720)结构，以此实现顶柱板(721)和顶针滑块板(723)的上下运动。

5.根据权利要求4所述的芯片顶针机构，其特征在于，所述顶柱板(721) 与滑块板(714)之间设置有导轨，实现顶柱板(721)的上下活动；在顶柱板(721)底部安装有滚珠轴承(722)，所述滚珠轴承(722)下方活动连接一个凸轮(716)，所述凸轮(716)与步进电机(717)连接，通过步进电机(717)转动凸轮(716)，进而推动顶柱板(721)向上往复运动；并且在凸轮(716)上安装有感应棒(718)和限位杆(720)；所述步进电机(717)安装在滑块板(714)上，且滑块板(714)上安装有光电传感器(719)，所述光电传感器(719)与感应棒(718)配合，构成步进电机的原点位置，而限位杆(720)用于凸轮(716)的转动限位。

6.根据权利要求5所述的芯片顶针机构，其特征在于，在滑块板(714)上安装有拉伸弹簧B(741)，所述拉伸弹簧B(741)的一端固定在顶柱板(721)上，另一端固定在滑块板(714)上，使得顶柱板(721)弹性上下运动；在滑块板(714)的中部安装有相同的凸轮(716)、步进电机(717)、感应棒(718)、光电传感器(719)、限位杆(720)结构，所述凸轮(716)上方连接有另一个滚珠轴承(722)；所述滚珠轴承(722)与顶针滑块板(723)连接，所述顶针滑块板(723)通过导轨连接在滑块板(714)上，顶针滑块板(723)的下端连接有拉伸弹簧B(741)，所述拉伸弹簧B(741)的另一端固定在滑块板(714)上，由此也实现顶针滑块板(723)上下弹性运动。

7.根据权利要求6所述的芯片顶针机构，其特征在于，所述顶柱板(721)的上端部呈L型并向顶针滑块板(723)的上方延伸；所述顶针滑块板(723)的上端安装有顶针安装柱(724)，所述顶针安装柱(724)内部贯通，其顶部安装有顶针(731)，所述顶针(731)通过顶针固定头(730)锁紧，在顶针安装柱(724)内部沿着顶针(731)下方依次安装有顶块(732)、压缩弹簧(733)和顶丝(736)，通过顶丝(736)调节压缩弹簧(733)的压缩量，进而调节顶针(731)伸出顶针安装柱(724)的高度。

8.根据权利要求7所述的芯片顶针机构，其特征在于，在顶柱板(721)上端安装有顶柱头安装座(726)，所述顶针安装柱(724)间隙穿过顶柱板(721)上端的顶柱头安装座(726)，在顶柱头安装座(726)顶部螺纹连接有顶柱头(729)，所述顶柱头(729)上为一端开口的套筒结构，在所述顶柱头(729)的封闭端表面均匀分布有微小的通气孔；在顶柱头安装座(726)外侧安装有气管接头(742)，外部真空气路通过气管接头(742)进入到顶柱头安装座(726)内部，并沿着顶柱头安装座(726)和顶针安装柱(724)之间的间隙进入到顶柱头(729)内部，最后通过表面均匀分布的微小通气孔。

9.根据权利要求8所述的芯片顶针机构，其特征在于，所述顶柱头安装座(726)与顶柱板(721)的连接处设置有密封圈A(734)，而顶针安装柱(724)与顶柱板(721)之间通过密封盖板(725)和密封圈B(735)圆周密封。

10.根据权利要求9所述的芯片顶针机构，其特征在于，在顶柱头安装座(726)外侧安装有防撞杯(727)，所述防撞杯(727)上围绕有拉伸弹簧A(728)，依次达到顶针模组(7)的弹性碰撞。

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