CN221176199U - 一种晶圆芯片顶起装置及生产线 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种晶圆芯片顶起装置及生产线，所述顶起装置包括：主架体、驱动组件、第一升降底座、第二升降底座、顶针盖、顶针、顶升件和导向机构，所述驱动组件安装于所述主架体上，所述第一升降底座与所述驱动组件的动力输出端连接，所述第一升降底座和所述第二升降底座均滑动设置于所述导向机构上，且所述第二升降底座间隔连接于所述第一升降底座的上方，所述顶针盖嵌套于所述第二升降底座的顶部，所述顶针盖的顶部形成有吸附面，所述顶升件安装于所述第二升降底座内，所述顶针安装于所述顶升件的顶部，所述顶升件的底部与所述第一升降底座连接。本申请优化了芯片剥离装置的内部结构，能够实现顶针的快速精准更换，同时还能有效节约组装成本。

Description

一种晶圆芯片顶起装置及生产线

技术领域

本申请涉及半导体的技术领域，尤其涉及一种晶圆芯片顶起装置及生产线。

背景技术

芯片剥离过程作为封装工艺中不可或缺的关键工艺步骤，对后续封装工艺过程和产品性能发挥着重要的作用。国内市场现有设备芯片剥离转移方式常用的分别是顶针刺破方式剥离和蓝膜拉拽式脱离。就顶针刺破方式来说，采用单顶针的话，对于大芯片的刺破孔位太多，蓝膜容易变形，位置突变，蓝膜也会有撕裂风险存在。采用多顶针的方式，会出现平面度不好保证的情况，容易造成芯片受力不均，碎晶，刮伤，而且采用多顶针的剥离结构在顶针系统设计上比较复杂，导致了耗材顶针更换十分麻烦，另外，多顶针的剥离装置往往需要用到多个驱动装置，导致了剥离装置的组装成本上涨，也增加了组装难度和维护成本。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于：提供一种晶圆芯片顶起装置及生产线，其能够解决现有技术中存在的上述问题，优化了芯片剥离装置的内部结构，能够实现顶针的快速精准更换，同时还能有效节约组装成本。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一方面，提供一种晶圆芯片顶起装置，包括：主架体、驱动组件、第一升降底座、第二升降底座、顶针盖、顶针、顶升件和导向机构，所述驱动组件安装于所述主架体上，所述第一升降底座与所述驱动组件的动力输出端连接，所述第一升降底座和所述第二升降底座均滑动设置于所述导向机构上，且所述第二升降底座间隔连接于所述第一升降底座的上方，所述顶针盖嵌套于所述第二升降底座的顶部，所述顶针盖的顶部形成有吸附面，所述顶升件安装于所述第二升降底座内，所述顶针安装于所述顶升件的顶部，所述顶升件的底部与所述第一升降底座连接；所述驱动组件能够驱动所述第一升降底座和所述第二升降底座同步朝所述吸附面的方向移动，在所述第二升降底座移动行程受限时，所述第一升降底座能够顶着所述顶升件相对所述第二升降底座朝所述吸附面的方向移动，进而使得所述顶针相对所述吸附面伸出。

可选地，所述导向机构包括导轨和两个滑块，所述导轨安装于所述主架体上，所述滑块滑动安装于所述导轨上，所述第一升降底座和所述第二升降底座与两个所述滑块分别对应连接。

可选地，所述第二升降底座设置有凸部，所述凸部与所述第一升降底座之间通过弹性件连接。

可选地，所述弹性件为转接压簧。

可选地，所述主架体上设置有用于限制所述第二升降底座的滑动行程的限位部。

可选地，还包括顶针盘，所述顶针盘安装于所述顶针盖的内部，且设置于所述顶升件和所述顶针之间。

可选地，所述驱动组件包括驱动电机和驱动丝杆，所述驱动电机与所述驱动丝杆连接，所述驱动丝杆与所述第一升降底座的底部连接。

可选地，所述第二升降底座内设置有导向轴承，所述顶升件滑动插设于所述导向轴承上。

可选地，所述顶针盖和所述第二升降底座之间设置有真空座，所述驱动组件为气压驱动组件、液压驱动组件或驱动电机。

另一方面，还提供一种晶圆芯片生产线，包括若干如以上任一项所述的晶圆芯片顶起装置，各所述晶圆芯片顶起装置呈阵列分布形成顶针系统。

本申请的有益效果为：在进行芯片剥离操作过程中，通过驱动组件驱动第一升降底座和第二升降底座同步沿着导向机构朝吸附面方向移动，当顶针盖的吸附面移动至与蓝膜贴合时，第二升降底座不再移动，由于第一升降底座和第二升降底座之间留有一定的间隙，因此第一升降底座还能在第二升降底座停止移动的情况下继续移动，进而第一升降底座顶着顶升件带着顶针继续朝吸附面方向移动，直到顶针伸出吸附面顶起芯片，即完成了芯片的剥离工序，在整个剥离过程中，仅适用了一个驱动组件即可实现两段式的顶起动作，可以有效节约组装成本，而且装置的安装结构也更加简单，同时由于顶针盖是嵌套在第二升降底座上，所以需要更换顶针时，仅需要将顶针盖打开就可以对安装在顶升件上的顶针进行更换，实现了快速精确地更换耗材顶针；此外，通过将多个顶起装置按阵列排布在生产线上，形成多种顶针启动切换的顶针系统，节约了更换产品时更换顶针的时间，提高了顶针系统的工作效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请实施例所述晶圆芯片顶起装置的结构立体示意图；

图2为本申请实施例所述晶圆芯片顶起装置的正视图；

图3为本申请实施例所述晶圆芯片顶起装置的剖面示意图；

图4为本申请实施例所述晶圆芯片顶起装置的部分结构示意图；

图5为图4所示结构的剖面示意图。

图中：

1、主架体；2、驱动组件；201、驱动电机；202、驱动丝杆；3、第一升降底座；4、第二升降底座；401、凸部；5、顶针盖；501、吸附面；6、顶针；7、顶升件；8、导向机构；801、导轨；9、弹性件；10、真空座；11、顶针盘；12、导向轴承。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：一种晶圆芯片顶起装置。

如图1-图5所示，本实施例提供一种晶圆芯片顶起装置，其包括：主架体1、驱动组件2、第一升降底座3、第二升降底座4、顶针盖5、顶针6、顶升件7和导向机构8，所述驱动组件2安装于所述主架体1上，所述第一升降底座3与所述驱动组件2的动力输出端连接，所述第一升降底座3和所述第二升降底座4均滑动设置于所述导向机构8上，且所述第二升降底座4间隔连接于所述第一升降底座3的上方，所述顶针盖5嵌套于所述第二升降底座4的顶部，所述顶针盖5的顶部形成有吸附面501，所述顶升件7安装于所述第二升降底座4内，所述顶针6安装于所述顶升件7的顶部，所述顶升件7的底部与所述第一升降底座3连接；所述驱动组件2能够驱动所述第一升降底座3和所述第二升降底座4同步朝所述吸附面501的方向移动，在所述第二升降底座4移动行程受限时，所述第一升降底座3能够顶着所述顶升件7相对所述第二升降底座4朝所述吸附面501的方向移动，进而使得所述顶针6相对所述吸附面501伸出。

基于上述方案，为方便理解，定义相对吸附面501的方向为上，相反的为下，在需要进行芯片剥离操作时，通过驱动组件2来驱动第一升降底座3和第二升降底座4同步朝上运动，第一升降底座3和第二升降底座4的移动是通过导向机构8确保其移动方向准确的，简单来说就是，驱动组件2驱动第一升降底座3和第二升降底座4沿着导向机构8向上移动，使得位于第二升降底座4上方的顶针盖5的吸附面501与放置有芯片的蓝膜贴合，吸附面501能够有效吸附住张紧的蓝膜，此时第二升降底座4不再移动，可以理解为第二升降底座4被限制移动，然后由于第一升降底座3和第二升降底座4之间是留有一定的间隙的，因此这时候驱动组件2能够继续驱动第一升降底座3相对静止状态下的第二升降底座4向上移动，第一升降底座3就会顶着顶升件7向上移动，使得位于顶升件7顶部的顶针6穿过吸附面501并顶起芯片，当芯片完成转移后，顶针6以及其他部件一一复位，等待下一次的顶升动作，在剥离过程中，仅通过一个驱动组件2就可以完成了两段运动，即第一升降底座3和第二升降底座4的同步运动，以及顶升件7和顶针6的移动，大大简化了顶针系统的复杂性。需要特别指出的是，顶针盖5是嵌套在第二升降底座4上的，所以说两者之间是能够便捷拆卸组装的，这样就可以方便对顶针6进行更换。

进一步的，所述导向机构8包括导轨801和两个滑块，所述导轨801沿着所述第一升降底座3和所述第二升降底座4移动的方向贴合安装于所述主架体1上，两个所述滑块滑动安装于所述导轨801上，所述第一升降底座3和所述第二升降底座4分别与两个所述滑块连接，所述第二升降底座4背离滑轨801的一侧对称设置有两个凸部401，所述凸部401与所述第一升降底座3之间通过弹性件9连接。通过弹性件9、第一升降底座3和第二升降底座4之间的连接配合，使得驱动组件2在驱动第一升降底座3上下移动时，第一升降底座3通过弹性件9的连接同步带动第二升降底座4上下移动，而且当第二升降底座4移动至限定位置时，由于弹性件9的存在，第一升降底座3还能继续移动，这样第一升降底座3就能够在第二升降底座4不移动的情况下，继续向上顶着顶升件7和顶针6向上，实现单个驱动组件2的两段式运动；在移动过程中，通过导轨801和滑块的配合能够保证第一升降底座3和第二升降底座4移动方向的准确性，避免发生位置上的偏移。具体的，所述弹性件9为转接压簧。

同时，为了能够更好地对第二升降底座4向上移动的位置进行限定，在主架体1上还设置有限位部，当第二升降底座4移动至与限位部抵接时，第二升降底座4无法继续向上移动，而且限位部与第二升降底座4抵接时，需要保证在第二升降底座4顶部的顶针盖5的吸附面501能够完全贴合在蓝膜下方。或者在导轨801上设置限制滑块移动的限位部，基于滑块与第一升降底座3活动连接、与第二升降底座4固定连接的情况，当限位部限定住滑块的移动时就能够有效限制第二升降底座4的移动，但不影响第一升降底座3的继续移动。

具体的，所述顶升件7为顶针杆，顶针杆的顶部为平面结构，同时在顶针杆的顶部设置顶针盘11，顶针盘11安装于所述顶针盖5的内部，且设置于顶针杆和顶针6之间，顶针盘11和顶针6属于一个组装件，顶针6先是固定在顶针盘11上，然后顶针盘11在固定在顶针杆上，所以顶针杆的顶部设计成平面结构能够更好地固定顶针盘11，而且顶针盘11与顶针盖5的内壁留有小缝隙，能够方面顶针盘11上下移动。

在一些实施例中，所述驱动组件2包括驱动电机201和驱动丝杆202，所述驱动电机201与所述驱动丝杆202连接，所述驱动丝杆202与所述第一升降底座3的底部连接。通过将驱动丝杆202直接集成到驱动电机201中，减少了额外的传动部件，简化了机械设计，减少了传动误差的可能性，同时驱动电机201具有固定的步进角度，可提供高精度的定位，适用于需要精确位置控制的芯片顶起装置；另外，驱动电机201和驱动丝杆202通常采用闭环控制系统，具有位置反馈装置，可提高定位精度和稳定性。

此外，所述驱动组件2还可以为气压驱动组件、或液压驱动组件，即通过气压控制驱动或者液压控制驱动，根据不同的驱动控制需求进行选择。

优选地，所述第二升降底座4内设置有导向轴承12，所述顶升件7滑动插设于所述导向轴承12上。基于顶升件7为杆状结构的情况，通过导向轴承12的配合能够实现顶针杆更顺滑准确的导向，进一步提高顶针杆的移动精度。

可选地，所述顶针盖5和所述第二升降底座4之间设置有真空座10。在顶针盖5的吸附面501贴近蓝膜时，真空通过真空座10进入顶针盖5，使得吸附面501能够有效吸附住芯片周边的蓝膜，便于顶针6顶起芯片。

实施例二：一种晶圆芯片生产线。

本实施例提供一种晶圆芯片生产线，包括若干如实施例一所述的晶圆芯片顶起装置，各所述晶圆芯片顶起装置呈阵列分布形成顶针6系统。根据生产线的布局可将各个晶圆芯片顶起装置按一列或一行，或者多列多行布局，每个晶圆芯片顶起装置上的顶针6规格是不一样的，能够适配各个规格尺寸的芯片封装需求，实现多种规格尺寸的芯片全自动封装，无需频繁更换顶针6。

基于上述方案，还包括有对应的控制系统和检测单元，通过检测单元获取当前需要剥离的芯片尺寸，并发送至控制系统进行晶圆芯片顶起装置配对，选择将晶圆芯片移动至对应匹配的晶圆芯片顶起装置上进行芯片剥离，提高生产线的智能化程度，并能够有效提高生产效率。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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申请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一定指的是相同的实施例或示例。

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适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆芯片顶起装置，其特征在于，包括：主架体(1)、驱动组件(2)、第一升降底座(3)、第二升降底座(4)、顶针盖(5)、顶针(6)、顶升件(7)和导向机构(8)，所述驱动组件(2)安装于所述主架体(1)上，所述第一升降底座(3)与所述驱动组件(2)的动力输出端连接，所述第一升降底座(3)和所述第二升降底座(4)均滑动设置于所述导向机构(8)上，且所述第二升降底座(4)间隔连接于所述第一升降底座(3)的上方，所述顶针盖(5)嵌套于所述第二升降底座(4)的顶部，所述顶针盖(5)的顶部形成有吸附面(501)，所述顶升件(7)安装于所述第二升降底座(4)内，所述顶针(6)安装于所述顶升件(7)的顶部，所述顶升件(7)的底部与所述第一升降底座(3)连接；所述驱动组件(2)能够驱动所述第一升降底座(3)和所述第二升降底座(4)同步朝所述吸附面(501)的方向移动，在所述第二升降底座(4)移动行程受限时，所述第一升降底座(3)能够顶着所述顶升件(7)相对所述第二升降底座(4)朝所述吸附面(501)的方向移动，进而使得所述顶针(6)相对所述吸附面(501)伸出。

2.根据权利要求1所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述导向机构(8)包括导轨(801)和两个滑块，所述导轨(801)安装于所述主架体(1)上，所述滑块滑动安装于所述导轨(801)上，所述第一升降底座(3)和所述第二升降底座(4)与两个所述滑块分别对应连接。

3.根据权利要求2所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述第二升降底座(4)设置有凸部(401)，所述凸部(401)与所述第一升降底座(3)之间通过弹性件(9)连接。

4.根据权利要求3所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述弹性件(9)为转接压簧。

5.根据权利要求2所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述主架体(1)上设置有用于限制所述第二升降底座(4)的滑动行程的限位部。

6.根据权利要求1-5任一项所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，还包括顶针盘(11)，所述顶针盘(11)安装于所述顶针盖(5)的内部，且设置于所述顶升件(7)和所述顶针(6)之间。

7.根据权利要求1-5任一项所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述驱动组件(2)包括驱动电机(201)和驱动丝杆(202)，所述驱动电机(201)与所述驱动丝杆(202)连接，所述驱动丝杆(202)与所述第一升降底座(3)的底部连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述第二升降底座(4)内设置有导向轴承(12)，所述顶升件(7)滑动插设于所述导向轴承(12)上。

9.根据权利要求1-5任一项所述的晶圆芯片顶起装置，其特征在于，所述顶针盖(5)和所述第二升降底座(4)之间设置有真空座(10)，所述驱动组件(2)为气压驱动组件、液压驱动组件或驱动电机。

10.一种晶圆芯片生产线，其特征在于，包括若干如权利要求1-9任一项所述的晶圆芯片顶起装置，各所述晶圆芯片顶起装置呈阵列分布形成顶针系统。