[實用新型]一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置

有效

• 申請號: 201520651013.5
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN204834579U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 陳建魁;徐洲龍;朱曉輝;劉慧敏;黃永安
• 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

技術領域

本實用新型屬于電子封裝與制造相關技術領域，更具體地，涉及一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置。

背景技術

目前，隨著市場對于電子器件的需求量日益增大，帶動了電子器件加工技術的迅猛發展。尤其是，自柔性電子問世后，關于柔性電子有關生產工藝的研究日益增加，針對柔性電子制造裝置的研究也越來越多。所謂柔性電子，是將有機或無機材料電子元件制作在柔性可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術，其憑借獨特的柔性和延展性以及高效、低成本制造工藝，在信息、能源、醫療、國防等領域具有廣泛應用前景，如柔性電子顯示器、有機發光二極管(OLED)、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼等。

與傳統電子器件相比，柔性電子要求芯片具備一定的曲面適應能力，這也促進芯片變得越來越薄，目前在實驗中得到應用的芯片其厚度已經接近10μm。然而，超薄的芯片很容易導致彎曲和碎裂，不能承受極大沖擊力，這就給芯片的剝離技術帶來極大的挑戰。如何快速有效的實現面積大、厚度薄的芯片剝離是當前電子封裝領域中亟待解決的難題之一。

現有技術中已經提出了一些針對電子器件的剝離解決方案。例如，CN102074458A和CN103311159A分別提出了一種芯片剝離方法，然而它們均采用了單頂針，僅適用于較小且具一定厚度的芯片，對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。為克服上述轉移方式的缺陷，后來陸續出現了一些優化的技術方案，例如，CN201310716769中在結構上采取了多頂針的方案，但該方案僅僅適用于大芯片，對于小芯片將不適合，同時也無法實現不同大小芯片的頂針模式切換；另外，該結構上利用的是內外頂針對芯片產生的剝離力，真空僅起到吸附作用，并不涉及利用頂針和真空腔室運動控制，相應在操控精度和最終剝離質量方面均有所不足。

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置，其中通過結合柔性電子自身的結構及加工工藝特點，對其關鍵組件如多頂針機構、凸輪旋轉驅動機構和雙真空腔室等的具體結構及其相互設置關系進行改進測試表明與現有裝置相比能夠顯著提高剝離的精度和效率，有效降低柔性芯片與藍膜剝離過程中的損傷，同時具備結構緊湊、便于操控、使用方便和自動化程度高等特點，因而尤其適用于柔性芯片的大批量規模化生產場合。

為實現上述目的，按照本實用新型，提供了一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置，其特征在于，該多頂針剝離裝置包括固定座、雙真空腔室、多頂針機構和凸輪旋轉驅動機構，其中：

所述雙真空腔室由分設在內、外側的真空內腔室和真空外腔室共同組成，它們沿著豎直方向同軸安裝在所述固定座上，并各自配置有氣管接頭來為其提供真空環境；此外，所述真空內腔室還與電磁鐵可上下滑動地連接，由此當電磁鐵通電時得以沿著豎直方向向下運動，而當電磁鐵斷電時在內腔室復位彈簧的作用向上恢復原位；

所述多頂針機構由同軸安裝且彼此獨立操控的內圈頂針機構和外圈頂針機構共同組成，并且它們沿著豎直方向整體設置在所述真空內腔室的下部；其中對于內圈頂針機構而言，它包括內圈頂針、聯接在該內圈頂針下端的內支撐桿、繼續聯接在該內支撐桿下端的內圈從動子；對于外圈頂針機構而言，它包括均勻分布在所述內圈外側上的多個外圈頂針、聯接在該外圈頂針下端的外支撐桿、以及繼續聯接在該外支撐桿下端的外圈從動子；此外，所述內圈從動子和外圈從動子沿著水平方向并列布置；

所述凸輪旋轉驅動機構包括沿著水平方向依次布置的驅動電機、固定凸輪、滑動凸輪和擋塊，其中該固定凸輪與所述驅動電機的水平輸出軸固連以受其驅動，該滑動凸輪繼續同軸安裝在所述固定凸輪的凸輪軸上，它的左右兩側分別設有磁體并且可相對于所述固定凸輪發生軸向滑動；此外，所述固定凸輪和滑動凸輪的上端均與所述內圈從動子和外圈從動子的下端保持平齊。

作為進一步優選地，上述多頂針剝離裝置還包括頂針高度檢測部件，該頂針高度檢測部件整體置于所述真空外腔室的上部，并通過與所述多頂針機構中的內圈頂針和外圈頂針各自的受力情況，來判定這些頂針彼此之間的高度一致性。

作為進一步優選地，所述固定座優選呈T型框架結構，并由上部的橫向基座和下部的豎直基座共同組成，其中所述雙真空腔室和多頂針機構通過第一通孔沿著豎直方向貫穿安裝于該水平基座，所述頂針高度檢測部件在不使用時，可通過第二通孔放置于該水平基座；所述凸輪旋轉驅動機構則通過第三通孔沿著水平方向貫穿安裝于該豎直基座。