[實(shí)用新型]一種多頂針芯片剝離裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320853755.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN203631491U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建魁;尹周平;溫雯;付宇;吳沛然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/67
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，具體涉及一種多頂針芯片剝離裝置，尤其適用于針對(duì)較大、較薄的芯片實(shí)現(xiàn)外圈頂針預(yù)頂松、再與中心頂針等高頂起的剝離裝置。

背景技術(shù)

在Die?Bonder和Flip?Chip?Bonder設(shè)備中都有使用芯片剝離裝置，它能成功實(shí)現(xiàn)芯片從wafer盤藍(lán)膜上的分離，從而為其他工序提供獨(dú)立的芯片原料。射頻識(shí)別（radio?frequency?identification）標(biāo)簽Inlay封裝設(shè)備由基板輸送模塊（包括進(jìn)料和收料）、點(diǎn)膠模塊、貼裝模塊、熱壓模塊和檢測(cè)模塊組成。其中，貼裝模塊中剝離裝置實(shí)現(xiàn)了芯片從晶圓（Wafer）盤上的剝離。剝離裝置按芯片剝離時(shí)的作用方式分為頂起剝離和真空剝離。頂針頂起剝離是目前RFID封裝設(shè)備中采用較多的芯片剝離方式。頂針和Wafer盤之間接觸力的大小以及在接觸力作用下的芯片的受力變形，直接決定了在剝離過程中芯片是否會(huì)發(fā)生碎裂，對(duì)芯片是否能成功剝離至關(guān)重要。尤其地，隨著芯片厚度的減小和封裝速度的提高，頂針作用下的芯片剝離過程是芯片碎裂的主要誘因之一，直接影響產(chǎn)品的合格率。

頂起剝離方式下頂針數(shù)量的多少主要是由芯片的大小和厚度來決定的。對(duì)于具有一定厚度的較小芯片，可采用單頂針剝離方式。專利文獻(xiàn)CN?102074458?A?和?CN?103311159?A均是單頂針方案，僅適用于較小且具一定厚度的芯片，對(duì)于較大且較薄芯片的頂起剝離則存在安全隱患及不適用性。當(dāng)芯片面積較大、或者芯片厚度較薄時(shí)，可采用多頂針剝離方式，使芯片受力均勻，有效減少剝離過程中的芯片失效。在多頂針剝離方式中，當(dāng)最外層頂針布局在靠近芯片邊緣的位置時(shí)，芯片受力會(huì)小很多。然而，多頂針剝離機(jī)構(gòu)存在著多頂針夾持方式、相同層次頂針高度一致性調(diào)節(jié)困難等問題。

因此，研制出多個(gè)頂針夾持簡(jiǎn)單、更換方便、多個(gè)頂針高度方便調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠的多頂針頂起剝離裝置是很有必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有芯片頂起剝離裝置的不足，本實(shí)用新型提供一種多頂針芯片剝離裝置，在芯片被頂針頂起剝離過程中，使得芯片受力均勻，減少芯片失效幾率，尤其適用于較大、較薄的芯片剝離。

一種多頂針芯片剝離裝置，包括:

多頂針主體機(jī)構(gòu)，安裝于Z向升降機(jī)構(gòu)上并連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括中心頂針和外圈頂針，外圈頂針先接觸藍(lán)膜上芯片的外緣實(shí)現(xiàn)預(yù)頂松，然后中心頂針加速上升至外圈頂針等高并協(xié)作頂起芯片，完成芯片剝離；

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接多頂針主體機(jī)構(gòu)，用于先后驅(qū)動(dòng)外圈頂針和中心頂針上升以完成芯片頂起動(dòng)作；

Z向升降機(jī)構(gòu)，安裝于三自由度微調(diào)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上，停機(jī)狀態(tài)時(shí)其處于下降位置，方便各部件的更換和調(diào)節(jié)，工作狀態(tài)其處于抬升位置以使得多頂針主體機(jī)構(gòu)靠近藍(lán)膜，為頂起芯片做好準(zhǔn)備；

三自由度微調(diào)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，用于對(duì)多頂針主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行X、Y和Z向的微調(diào)，實(shí)現(xiàn)多頂針主體機(jī)構(gòu)與藍(lán)膜上芯片的精確對(duì)準(zhǔn)。

作為優(yōu)化，所述多頂針主體機(jī)構(gòu)包括外殼、外圈頂針套筒桿、中心頂針連桿、軸承、第一復(fù)位機(jī)構(gòu)、第二復(fù)位機(jī)構(gòu)、真空密封模塊、真空氣管接頭、環(huán)形頂針座、頂針夾持機(jī)構(gòu)、中心頂針和外圈頂針和藍(lán)膜吸附頂盤；

外殼內(nèi)安放有外圈頂針套筒桿，外圈頂針套筒桿內(nèi)安放有中心頂針連桿，外圈頂針套筒桿可相對(duì)外殼軸向移動(dòng)，中心頂針連桿可相對(duì)外殼軸向移動(dòng)；中心頂針連桿與外圈頂針套筒桿之間安放有用于對(duì)中心頂針連桿起到復(fù)位作用的第一復(fù)位機(jī)構(gòu)；外殼與外圈頂針套筒桿之間安放有用于對(duì)外圈頂針套筒桿起到復(fù)位作用的第二復(fù)位機(jī)構(gòu)；真空密封模塊用于將外殼、外圈頂針套筒桿和中心頂針連桿之間形成一密封腔，外殼連通真空氣管接頭；外圈頂針套筒桿的頂端固定有環(huán)形頂針座，環(huán)形頂針座上開有中心通孔和外圈通孔，中心通孔和外圈通孔內(nèi)安放有頂針夾持機(jī)構(gòu)；中心通孔內(nèi)的頂針夾持機(jī)構(gòu)夾持有中心頂針且其下方正對(duì)中心頂針連桿的頂端，外圈通孔內(nèi)的頂針夾持機(jī)構(gòu)夾持有外圈頂針；外殼的頂端固定有藍(lán)膜吸附頂盤，中心頂針和外圈頂針的頂端伸出藍(lán)膜吸附頂盤以頂起芯片；外圈頂針套筒桿和中心頂針連桿的底端分別連接一個(gè)軸承，兩軸承連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端。

作為優(yōu)化，所述頂針夾持機(jī)構(gòu)包括頂針套和調(diào)節(jié)螺釘；頂針套安放于環(huán)形頂針座的中心或外圈通孔中，用于夾持中心或外圈頂針；調(diào)節(jié)螺釘與中心或外圈頂針底部接觸，用于調(diào)節(jié)中心或外圈頂針高度；頂針套的中部具有凸肩，凸肩下端面壓在環(huán)形頂針座上表面；頂針套的側(cè)面開有線槽，用于對(duì)頂針彈性壓緊，方便頂針的插入和拔出；用于夾持中心頂針的頂針套的下半段為螺旋段，用于夾持外圈頂針的頂針套的下半段為光桿段。