[发明专利]一种芯片剥离装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子封装领域，具体涉及一种从晶圆上把附着在蓝膜上的芯片进行剥离的装置。

背景技术

一般，完成前道工艺后的半导体晶片被沿着划片线和芯片分割线分离，通过划片形成多个半导体芯片。这些半导体芯片被粘贴在粘性薄片（蓝膜）上，形成晶圆，然后利用芯片拾取装置从上述蓝膜上逐一拾取该半导体芯片，经过封装工序后半导体芯片形成半导体器件。从晶圆上拾取半导体芯片时，常采用如下方式：通过芯片剥离装置上表面对粘贴上述半导体芯片的蓝膜进行吸附保持，而且通过芯片剥离装置顶端尖锐的顶针从下面将该半导体芯片顶起，由此实现芯片从蓝膜上逐一剥离和拾取。

但是，采用顶针将半导体芯片从蓝膜上分离的方法存在以下问题:（1）顶针属于易碎物容易断裂，且在长期工作后易出现磨损导致顶针高度发生变化导致芯片剥离不充分而不能被拾取，一般工厂规定在未发生顶针断裂的情况下也需要一个星期更换一次顶针以保证剥离成功率，要求更换顶针在几分钟内完成，且每次更换顶针后要保证高度和位置是一致的。因此，芯片剥离装置必须具有易更换顶针且能够保证实现每次操作重复性好的功能。（2）在芯片的拾取时，顶针中心、芯片中心与芯片拾取装置中心三者重合的情况下最有利芯片的剥离与拾取，在某些设备中芯片拾取装置的中心是固定的，由于加工和装配误差的存在，无法保证顶针中心与拾取装置中心对准，因此，芯片剥离装置需要有位置调节功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片剥离装置，可实现顶针快速更换且具有良好的操作重复性，并且可十分便捷地实现顶针位置调节，保证对准精度。

一种芯片剥离装置，包括顶针夹持与运动部件和旋转驱动部件，所述顶针夹持与运动部件包括顶针轴支撑件，顶针轴支撑件上固定有顶针轴，顶针轴的外部设有顶针轴套，顶针轴的顶端伸出顶针轴套连接顶针夹持件，顶针轴的底端套有一压缩弹簧；顶针夹持件的外部设有与顶针夹持件同轴的顶针外罩，顶针外罩的顶部中心开有供顶针伸出的小孔。

该装置中，在所述顶针轴套内设有同轴的直线导向件，所述顶针外罩的底端为圆柱或者圆锥，插入顶针轴套通过压紧螺母使两者固连，在所述顶针轴套内压缩弹簧上端设有密封件，在所述顶针轴支撑件运动过程中始终被一限位机构约束，只能直线升降，无自转运动。

该装置还包括升降机构，用于实现顶针夹持与运动部件和旋转驱动部件的整体升降，所述升降机构采用气动滑台。

该装置还包括三自由度对准平台，用于调节顶针在X、Y、Z三个方向的位置。所述三自由度调节平台由Z向调节平台和XY向调节平台组成，Z向调节平台位于XY向调节平台的下方。

本发明的技术效果体现在：该芯片剥离装置能利用三自由度对准平台快速地将顶针调节到合适位置，使顶针中心、芯片中心与芯片拾取装置中心三者重合，然后升降机构将顶针夹持与运动部件、旋转驱动部件整体升起，此时顶针外罩的吸附面接近晶圆蓝膜，进而启动真空吸附固定住芯片及相邻区域，然后旋转驱动部件驱动顶针夹持与运动部件上升，使顶针露出顶针外罩至合适高度后芯片被顶起，实现芯片的剥离，在芯片拾取装置将芯片拾取后电机反转，顶针夹持与运动部件下降，顶针缩回，再关闭真空吸附打开真空快排实现蓝膜与顶针外罩脱离，从而完成一个芯片剥离的过程。该过程中压缩弹簧使顶针轴支撑组件始终受到向下的作用力，确保顶针在没有旋转驱动部件向上作用力的情况下，顶针始终处于缩回状态。气密件使顶针轴和顶针外罩之间形成密封腔体，保证真空吸附效果。当出现顶针磨损或断裂情况后需要更换时，在拧松压紧螺母后，取下顶针外罩，松开顶针夹持件的顶针锁紧螺钉即可拔出顶针，利用一个标准工具保证顶针露出顶针夹持件的高度后拧紧顶针锁紧螺钉，装好顶针外罩，拧紧压紧螺母即完成了顶针更换，且能够保证顶针高度和位置的重复精度。

附图说明

图1是本发明芯片剥离装置较佳实施方式的立体组合图；

图2是本发明芯片剥离装置中顶针限位机构的立体分解图；

图3是本发明芯片剥离装置较佳实施方式中顶针夹持与运动部件的剖视图。

具体实施方式

本发明的芯片剥离装置主要包括顶针夹持与运动部件以及旋转驱动部件，作为优化其还包括升降机构和三自由度对准平台。图1为本发明的一种具体实施方式的总体结构示意图，下面结合图1～3对其进行详细介绍。