[实用新型]一种适于顶针快速更换的芯片剥离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体芯片封装设备技术领域，更具体地，涉及一种适于顶针快速更换的芯片剥离装置。

背景技术

随着电路集成技术的不断发展，对电子器件的封装工艺提出了越来越高的要求。在电子封装工艺中，芯片的剥离拾取过程是一个重要的工艺步骤，特别对于芯片从晶圆蓝膜到拾取头的首次转移，是保证后续工艺过程正常进行的关键保证。而为了顺利实现芯片与晶圆蓝膜的分离，在电子封装工艺中不可避免地需要使用到芯片剥离装置。

剥离装置按芯片剥离时的作用方式分为顶起剥离式和真空剥离式，其中顶针顶起剥离是目前RFID封装设备中采用较多的芯片剥离方式。然而，现有的各类剥离装置在顶针长期工作后易出现磨损现象，导致顶针高度产生变化而致使芯片剥离不充分而不能被拾取，因而难以满足降低更换率和快速更换等方面的实际需求。

例如，实用新型人早期提交的CN102074458A中公开了一种芯片剥离装置，其中通过采用顶针夹持与运动部件以及旋转驱动部件来实现整体升降和芯片剥离，然而进一步的研究表明，上述机构的控制精度和可靠性方面有待提高，特别是在更换顶针时手续繁琐，需要拧开压紧螺母，取下顶针外罩，松开顶针夹持件的锁紧螺钉，取出顶针等多个步骤，而且难以精确控制顶针的顶起高度；此外，CN102074458A和CN203631491U中的顶针顶起方式都采用凸轮机构，这种方式使得顶针的顶起动作相对固定，在顶针轻微磨损顶起高度产生变化后即很难满足要求；CN102074458A和CN103311159A在顶针顶起过程中，对顶针的顶起高度并无反馈过程，因而无法对顶针的顶起高度进行准确控制。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种适于顶针快速更换的芯片剥离装置，其中通过对其关键组件如顶针头、传动机构、顶起驱动机构和Z向升降机构等部件的自身结构及其相互设置方式进行改进，相应能够在短时间内即完成对顶针的更换，并适于自主对顶针的顶起高度执行准确控制，同时具备结构紧凑、便于操控、动作精度高和可靠性强等优点。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种适于顶针快速更换的芯片剥离装置，该装置包括顶针头机构、顶起驱动机构、传动机构、Z向升降机构和二自由度位置调整机构，其特征在于：

所述顶针头机构包括顶针罩、直线轴承、顶针夹持轴、顶针夹持座、顶针和弹性元件，其中直线轴承贯穿安装在顶针罩中，顶针夹持轴从上侧整体套设在该直线轴承的内圈中可相对于其作轴向移动，并且该顶针夹持轴的内部沿其轴向方向加工有台阶座；顶针夹持座呈与顶针夹持轴相吻合的卡座结构，其下端固定安装于该顶针夹持轴，并同样处于所述直线轴向的内圈中；顶针沿着竖直方向固定安装在顶针夹持座的上端，与顶针罩顶壁的气孔相对准；弹性元件则设置在顶针夹持座的上端面与顶针罩的顶壁之间，由此当顶针顶起工作后给所述顶针夹持轴提供反弹力；此外，在顶针罩的侧壁内部开有与顶针罩内腔相连通的气道，并在下部的侧壁表面上加工有环形槽；

所述顶起驱动机构包括安装基板、音圈电机和光栅尺，其中音圈电机设置在安装基板上，并在其输出端横向安装有导向板；光栅尺贴装在所述导向板的一侧，并经由光栅尺读头对导向板的移动实时予以检测；

所述传动机构包括导杆基座、传动基座、导杆、C型孔用挡圈和真空气管接头，其中导杆基座处于下部与所述导向板相联接，并在导向板的驱动下随其一同移动；传动基座处于上部配合安放在所述安装基板上，它的内部同样用于容纳安装所述直线轴承；导杆的下端固定安装于所述导杆基座，它的上端则可相对移动地套设在所述直线轴承的内圈中，并与所述顶针夹持轴发生接触；C型孔用挡圈设置在传动基座的顶部用于与所述环形槽相配合，由此将整个顶针头机构可拆卸地安装于传动机构；真空气管接头设置在传动基座的顶部侧面，并与所述顶针头机构的气道相连通，由此对顶针罩顶壁的所述气孔产生吸附作用；

所述Z向升降机构整体安装在所述二自由度位置调整机构上，并在其驱动下实现X向和Y向方向上的位置调整；该Z向升降机构还通过连接块与所述安装基板相连，由此用于将顶起驱动机构及设置其上的传动机构和顶针头机构沿着竖直方向一同调整到工作位置，使顶针头机构靠近蓝膜，为顶起芯片做好准备。