[發明專利]一種適于頂針快速更換的芯片剝離裝置

有效

• 申請號: 201410477815.9
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104347457B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 陳建魁;尹周平;葉曉濱;吳沛然
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬

1.一種適于頂針快速更換的芯片剝離裝置，該裝置包括頂針頭機構、頂起驅動機構、傳動機構、Z向升降機構和二自由度位置調整機構，其特征在于：

所述頂針頭機構(1)包括頂針罩(15)、直線軸承(13)、頂針夾持軸(14)、頂針夾持座(12)、頂針(10)和彈性元件(11)，其中直線軸承(13)貫穿安裝在頂針罩(15)中，并通過孔用擋圈(17)執行軸向固定；頂針夾持軸(14)的內部沿其軸向方向加工有臺階座，然后從上側整體套設在所述直線軸承(13)的內圈中，并可相對于該直線軸承作軸向移動；頂針夾持座(12)呈與頂針夾持軸(14)相吻合的卡座結構，其下端通過螺紋嚙合方式固定安裝于該頂針夾持軸，并同樣處于所述直線軸承(13)的內圈中；頂針(10)沿著豎直方向固定安裝在頂針夾持座(12)的上端，與頂針罩(15)頂壁的氣孔(19)相對準；彈性元件(11)則設置在頂針夾持座(12)的上端面與頂針罩(15)的頂壁之間，由此當頂針頂起工作后給所述頂針夾持軸(14)提供反彈力；此外，在頂針罩(15)的側壁內部開有與頂針罩內腔相連通的氣道(18)，并在下部的側壁表面上加工有環形槽(16)；

所述頂起驅動機構(3)包括安裝基板(38)、音圈電機(30)和光柵尺(36)，其中音圈電機(30)設置在安裝基板(38)上，并在其輸出端橫向安裝有導向板(31)；光柵尺(36)貼裝在所述導向板(31)的一側，并經由光柵尺讀頭(34)對導向板的移動實時予以檢測；

所述傳動機構(2)包括導桿基座(20)、傳動基座(22)、導桿(21)、C型孔用擋圈(26)和真空氣管接頭(24)，其中導桿基座(20)處于下部與所述導向板(31)相聯接，并在導向板的驅動下隨其一同移動；傳動基座(22)處于上部配合安放在所述安裝基板(38)上，它的內部同樣用于容納安裝所述直線軸承(13)；導桿(21)的下端固定安裝于所述導桿基座(20)，它的上端則可相對移動地套設在所述直線軸承(13)的內圈中，并與所述頂針夾持軸(14)發生接觸；C型孔用擋圈(26)設置在傳動基座(22)的頂部用于與所述環形槽(16)相配合，由此將整個頂針頭機構(1)可拆卸地安裝于傳動機構(2)；真空氣管接頭(24)設置在傳動基座(22)的頂部側面，并與所述頂針頭機構(1)的氣道(18)相連通，由此對頂針罩(15)頂壁的所述氣孔(19)產生吸附作用；

所述Z向升降機構(4)整體安裝在所述二自由度位置調整機構(5)上，并在其驅動下實現X向和Y向方向上的位置調整；該Z向升降機構(4)還通過連接塊(45)與所述安裝基板(38)相連，由此用于將頂起驅動機構(3)及設置其上的傳動機構(2)和頂針頭機構(1)沿著豎直方向一同調整到工作位置，使頂針頭機構靠近藍膜，為頂起芯片做好準備。

2.如權利要求1所述的芯片剝離裝置，其特征在于，所述Z向升降機構(4)優選包括支撐架(41)、驅動電機(40)、升降軸(43)和絲桿螺母(44)，其中驅動電機(40)橫向安裝在支撐架(41)外部，并在其輸出軸上設置有電機錐齒輪(48)；升降軸(43)沿著豎直方向設置在支撐架(41)的內部，它的下端安裝有與所述電機錐齒輪(48)相嚙合的升降軸錐齒輪(47)，由此將驅動電機輸出軸的旋轉運動轉換成升降軸的旋轉運動；此外，升降軸(43)的上端與所述絲桿螺母(44)相配合聯接，由此將升降軸的旋轉運動轉換成絲桿螺母的上下運動，進而帶動與該絲桿螺母相連的所述連接塊(45)一同沿著豎直方向來回移動。

3.如權利要求1或2所述的芯片剝離裝置，其特征在于，所述頂針夾持座(12)在倒置后同樣呈與所述頂針夾持軸(14)相吻合的卡座結構，由此通過調節頂針(10)在該頂針夾持座上的伸出長度來實現頂針更換前后的高度一致性。

4.如權利要求1-3任意一項所述的芯片剝離裝置，其特征在于，所述頂針夾持軸(14)的底部呈弧面，并與所述導桿之間呈圓弧面點接觸；此外，該該頂針夾持軸的頂部與所述彈性元件(11)的底部相接觸。

5.如權利要求1-4任意一項所述的芯片剝離裝置，其特征在于，在所述導桿(21)與傳動基座(22)之間設置有第一密封圈(23)，并在傳動基座(22)頂部位于所述真空氣管接頭(24)的上下兩側設置有第二密封圈(25)，由此確保對頂針罩(15)頂部氣孔(19)的吸附作用。

6.如權利要求5所述的芯片剝離裝置，其特征在于，在所述傳動基座(22)的頂部加工有螺紋孔，并在與該螺紋孔同一水平高度的內側開有孔用擋圈槽，然后在該孔用擋圈槽兩側各自設置環形的矩形截面密封槽。