具有翻转芯片功能的芯片吸取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种具有翻转芯片功能的芯片吸取装置，包括Z向高度调节与支撑机构、翻转驱动机构、芯片吸取机构，Z向高度调节与支撑机构将芯片吸取机构移动到适宜高度，翻转驱动机构驱动芯片吸取机构旋转，芯片吸取机构包括直线导向运动部件和芯片吸取元件，直线导向运动部件内设有直线轴承和弹簧，直线导向轴从上往下穿过直线轴承和弹簧，其端部连接芯片吸取元件，由于弹簧的缓冲作用，芯片吸取元件将芯片吸住后跟随芯片上升一定的高度，再在翻转驱动机构的作用下旋转到达芯片供给位置。本实用新型专利技术一方面避免了非接触式吸取的不可靠性，另一方面也避免了刚性接触式吸取时芯片因受力过大而损伤，实现了芯片的可靠与无损伤吸取和翻转。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子封装的倒装芯片
，具体涉及一种具有翻转芯片功能 的芯片吸取装置。
技术介绍
电子封装中，倒装芯片技术的应用正快速增长。倒装技术与传统引线键合互连相 比有明显的优势，主要表现在⑴尺寸小、薄，重量更轻；⑵密度更高，能增加单位面积内 的I / 0数量；C3)性能提高，短的互连减小了电感，电阻及电容，信号完整性、频率特性更 好；(4)散热能力提高，没有塑封体，芯片背面可用散热片等进行有效的冷却，使电路的可 靠性得到提高；( 倒装凸点等制备基本以圆片、芯片为单位，生产效率高，封装成本低。倒 转芯片的诸多优点使其得到了越来越广泛的应用，具有翻转芯片功能的芯片吸取装置作为 倒转芯片封装中不可或缺的重要部件，也得到了广泛的关注和研究。而另一方面，为了获得更轻、更小、更薄的电子产品，强烈要求半导体芯片的超薄 化，而通过研磨、磨削以及蚀刻半导体晶片的背面，可以使厚度薄至100 μ m以下。但对于厚 度在100 μ m以下的芯片而言，其吸取的难度进一步加大。半导体芯片通常都是易碎的，薄 芯片更加容易破裂或损伤，必须对其操作力进行严格控制。现有的具有翻转芯片功能的芯片吸取装置中，专利CN1613146A提供了一种转塔 式多拾取头翻转装置，该装置效率高，但是结构复杂，实现难度大，不适合应用在一些小型 设备中；现有设备中也有部分具有翻转芯片功能的芯片吸取装置结构简单，仅由一旋转电 机和一操作臂组成，操作臂在电机带动下旋转完成芯片翻转，该方案在芯片吸取过程为刚 性接触或者不接触，容易损坏芯片或者吸取不到芯片。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有翻转芯片功能的芯片吸取装置，实现对超薄 芯片的无损吸取和翻转。一种具有翻转芯片功能的芯片吸取装置，包括Z向高度调节与支撑机构、翻转驱 动机构、芯片吸取机构，Z向高度调节与支撑机构为整个装置的基座，并用于将芯片吸取机 构移动到适宜高度，翻转驱动机构驱动芯片吸取机构旋转，其特征在于，所述芯片吸取机构 包括直线导向运动部件36和设在其底端的芯片吸取元件37，所述直线导向运动部件36包 括直线运动部件安装座361、直线导向轴363、直线轴承364、弹簧365、空心转接件366和气 管连接件367，直线运动部件安装座361固定连接翻转驱动机构，直线运动部件安装座361 内嵌有直线轴承364和弹簧365，直线导向轴363从上往下穿过直线轴承364和弹簧365连 接空心转接件366的一端，空心转接件366的另一端连接芯片吸取元件37，空心转接件366 的侧壁连接气管连接件367，空心转接件366和芯片吸取元件37间的通孔构成真空通道，并 与气管连接件367相连通。所述翻转驱动机构包括伺服电机21、减速器22、传感器23、传感器触发板31和旋转臂32 ；伺服电机21输出轴内嵌于减速器22内，减速器22的输出轴上套有旋转臂32，传感 器触发板31套在旋转臂32的外圆表面，传感器触发板31的外圆周安放有位置传感器23， 旋转臂32连接所述直线运动部件安装座361。所述Z向高度调节与支撑机构包括安装底板11、Z向调节平台12、L型转接板13， Z向调节平台12 —侧面固定在安装底板11上，另外一侧面与L型转接板13固连，L型转接 板13连接所述翻转驱动机构。本技术的技术效果体现在具有翻转芯片功能的芯片吸取装置中，芯片吸取 元件初始处于图1所示位置，其在翻转驱动机构的作用下逆时针旋转180°到达芯片吸取 位。随后芯片在一芯片剥离装置的作用下被顶起，而与芯片吸取元件接触，由于弹簧的缓 冲作用，芯片吸取元件将芯片吸住后跟随芯片上升一定的高度，再在翻转驱动机构的作用 下旋转到达芯片供给位置。本技术一方面避免了非接触式吸取的不可靠性，另一方面 也避免了刚性接触式吸取时芯片因受力过大而损伤，实现了芯片的可靠与无损伤拾取和翻 转。附图说明图1是本技术具有翻转芯片功能的芯片吸取装置较佳实施方式的立体组合 图；图2是本技术具有翻转芯片功能的芯片吸取装置较佳实施方式中Z向高度调 节与支撑机构和翻转驱动机构的立体分解图；图3是本技术具有翻转芯片功能的芯片吸取装置较佳实施方式中芯片吸取 机构的立体分解图；图4是图3中直线导向运动部件在A-A方向的剖视图。具体实施方式本技术主要包括Z向高度调节与支撑机构、翻转驱动机构和芯片吸取机构。 图ι为本技术的一种具体实施方式的总体结构示意图，下面结合图1 4对其进行详 细介绍。如图1、2所示，Z向高度调节与支撑机构包括安装底板11、Z向调节平台12、L型 转接板13，Z向调节平台12 —侧面固定在安装底板11上，另外一侧面与L型转接板13固 连。L型转接板13上安装有限位挡块14，限位挡块14起机械保护的作用，防止电气限位失 效而出现芯片吸取机构过冲引起破坏。如图2、3所示，翻转驱动机构主要包括伺服电机21、减速器22、传感器23、传感器 触发板31和旋转臂32 ；伺服电机21输出轴内嵌于减速器22内，减速器22的输出轴上套 有旋转臂32，传感器触发板31套在旋转臂32的外圆表面，传感器触发板31的外周安放有 三个位置传感器23。减速器22靠端部轴肩插入L型转接板13的孔内定位，并用螺栓连接。 减速器22的输出轴有一键槽，其内装有一平键M，可将伺服电机21的旋转运动可靠的传 递给旋转臂32，在旋转臂32圆柱形外表面上圆周均布了三个螺纹孔，拧入紧定螺钉后可防 止减速器22与旋转臂32出现轴向窜动。传感器23 (—个零位传感器，两个极限位传感器) 非均勻地分布在L型转接板13上，且沿传感器触发板31的外圆周环状分布。如图3、4所示，芯片吸取机构主要包括传限位机构33、直线轴连接件34、直线导 向运动部件36以及芯片吸取元件37等。限位机构33主要包括轴承安装轴331、限位轴承 332、轴用弹性挡圈333。轴承安装轴331装入旋转臂32的孔内后，用紧定螺钉固定，然后 在该轴上装入限位轴承332和卡环333。直线轴连接件34有一内孔，在其内装有直线导向 轴363。直线导向运动部件36通过直线运动部件安装座361背面的四个螺纹孔固定在旋转 臂32上。直线运动部件安装座361的顶面安装有固定盖板35，防止灰尘等进入直线运动部 件。直线导向轴363在吸取芯片时将会产生小距离的升降运动，与其相连的直线轴连接件 34的两侧面始终分别跟两滚动限位轴承332的圆柱面相切，限制直线导向轴363转动而引 起芯片角度的变化，保证芯片供给的一致性。芯片吸取元件37装入空心转接件366的阶梯 孔内后用紧定螺钉拧紧。如图3、4所示，直线导向运动部件36主要包括直线运动部件安装座361、直线导 向轴363、直线轴承364、弹簧365、空心转接件366、气管连接件367。直线运动部件安装座 361的中心为阶梯形的导向轴孔，阶梯拐点以上部分为直线轴承364安装孔，用孔用弹性挡 圈362进行轴向定位；以下部分由弹簧365压缩靠紧阶梯孔下表面，空心转接件366固定在 直线导向轴363的下端。气管连接件367固定在空心转接件366的侧面。直线导向轴363 从上往下依次穿过直线轴承364和弹簧365连接空心转接件366。空心转接件366的另一 端连接芯片吸取元件37，空本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有翻转芯片功能的芯片吸取装置，包括Ｚ向高度调节与支撑机构、翻转驱动机构和芯片吸取机构，Ｚ向高度调节与支撑机构为整个装置的基座，并用于将芯片吸取机构移动到适宜高度，翻转驱动机构驱动芯片吸取机构旋转，其特征在于，所述芯片吸取机构包括直线导向运动部件（３６）和设在其底端的芯片吸取元件（３７），所述直线导向运动部件（３６）包括直线运动部件安装座（３６１）、直线导向轴（３６３）、直线轴承（３６４）、弹簧（３６５）、空心转接件（３６６）和气管连接件（３６７），直线运动部件安装座（３６１）固定连接翻转驱动机构，直线运动部件安装座（３６１）内嵌有直线轴承（３６４）和弹簧（３６５），直线导向轴（３６３）从上往下依次穿过直线轴承（３６４）和弹簧（３６５）连接空心转接件（３６６）的一端，空心转接件（３６６）的另一端连接芯片吸取元件（３７），空心转接件（３６６）的侧壁连接气管连接件（３６７），空心转接件（３６６）和芯片吸取元件（３７）间的通孔构成真空通道，并与气管连接件（３６７）相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹周平，蔡伟林，付宇，王瑜辉，熊有伦，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83