CN117995746A - 一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，涉及芯片组装设备领域，自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构包括机座，所述机座上设置有驱动件，所述驱动件上设置有偏心轴承，所述驱动件用于带动所述偏心轴承进行偏心转动；所述机座上设置有顶针固定件，所述顶针固定件上设置有接触圆体，所述接触圆体与所述偏心轴承的外圆周面抵接，所述顶针固定件上设置有顶针，所述机座上设置有用于限制所述顶针固定件移动方向的限向件。本申请中，顶针的升降主要通过轴承的转动而实现，接触圆体和偏心轴承的接触部位为点接触，接触部位为滚动摩擦，而无机械间的相对运动，由此使得顶针固定件不易产生磨损，由此降低顶针结构的损耗成本。

Description

一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构

技术领域

本申请涉及芯片组装设备的领域，尤其是涉及一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构。

背景技术

近年来，随着电子信息产品朝着超薄化，小型化以及便携式等趋势发展，高密度、高性能、高可靠性和低成本的自动化组装技术也得到了迅速的发展。

晶圆盘芯片顶起机构是应用在多功能精密组装机上的关键部件，用于将芯片从晶圆盘上顶起，与设备的芯片拾取机械手相配合完成从晶圆盘上拾取芯片的过程。

现有的晶圆盘芯片顶起结构包括电机、偏心轴承、升降连接块、机座以及顶针固定杆，顶针固定杆上固定有顶针，顶针和顶针固定杆均竖直设置，电机的输出轴与偏心轴承固定连接，升降连接块的底端面与偏心轴承的外圆面抵接，升降连接块的侧面与基座抵接，顶针固定杆的顶部与顶针固定杆抵接；晶圆盘芯片顶起结构通过驱动电机运作从而完成顶起操作，电机输出轴的转动带动偏心轴承转动，与偏心轴承抵接升降连接块由于偏心转动所带来的高度差，从而带动顶针固定杆进行上下的竖向移动，顶针固定杆带动顶针进行移动，负压设备将晶圆盘往顶针移动的反向进行吸附，顶针由此将芯片从晶圆盘上顶起，完成顶起操作。

上述过程中，升降连接块与机座、升降连接块与偏心轴承、以及升降连接块与顶针固定杆之间均产生机械式的接触，由此易导致机械产生磨损，使得各机械部件需要经常进行更换，进一步导致损耗成本的增加。

发明内容

为了解决上述技术中存在的问题，本申请提供一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构。

本申请提供的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构采用如下的技术方案：

一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，包括机座，所述机座上设置有驱动件，所述驱动件上设置有偏心轴承，所述驱动件用于带动所述偏心轴承进行偏心转动；所述机座上设置有顶针固定件，所述顶针固定件上设置有接触圆体，所述接触圆体与所述偏心轴承的外圆周面抵接，所述顶针固定件上设置有顶针，所述机座上设置有用于限制所述顶针固定件移动方向的限向件。

通过采用上述技术方案，通过顶起结构进行芯片的顶起操作时，通过驱动件驱动偏心轴承进行偏心转动，偏心轴承的偏心转动实现对接触圆体的顶动，从而实现对顶针固定件的顶动，与此同时，限向件对顶针固定件的移动方向进行限制，限向件和偏心轴承的配合使得顶针固定件可以进行竖向移动，由此带动顶针进行竖向移动，从而实现顶起操作；上述过程中，顶针的升降主要通过轴承的转动而实现，接触圆体和偏心轴承的接触部位为点接触，接触部位为滚动摩擦，而无机械间的相对运动，由此使得顶针固定件不易产生磨损，由此降低顶针结构的损耗成本。

可选的，所述限向件包括设置于所述机座上的竖向导轨，所述竖向导轨上滑设有导向座；所述顶针固定件设置于所述导向座上。

通过采用上述技术方案，偏心轴承的转动实现对顶针固定件的顶动，顶针固定件的移动使得导向座在竖向导轨上进行滑动，竖向导轨和导向座的配合对顶针固定件的移动方向进行限制，由此避免顶针固定件产生偏移，提升顶起操作过程中的稳定性。

可选的，所述顶针固定件包括设置于所述机座上的固定块，所述固定块上设置有顶针固定杆，所述接触圆体设置于所述顶针固定杆底端，所述顶针设置于所述顶针固定杆顶端；所述顶针固定杆上设置有连接块，所述连接块与所述导向座固定连接，所述连接块与所述固定块之间设置有推动弹簧。

通过采用上述技术方案，偏心轴承的转动实现对顶针固定杆的顶动，顶针固定杆的移动使得连接块进行移动，使得导向座在竖向导轨上进行滑动，推动弹簧一端与连接块抵接，另一端与固定块抵接，推动弹簧在连接块移动的过程中处于压缩状态；推动弹簧的伸缩活动将推动连接块快速复位，由此提高顶针效率，推动弹簧的伸缩活动同时使得顶针固定杆保持与偏心轴承的抵接状态，由此提高顶针结构的稳定性。

可选的，所述驱动件包括设置于所述机座上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定有偏心轴，所述偏心轴承套设于所述偏心轴上；所述偏心轴上开设有卡槽，所述卡槽中卡接有用于将所述偏心轴承固定于所述偏心轴上的卡板。

通过采用上述技术方案，对偏心轴承进行安装时，将偏心轴承套设于偏心轴上，再将卡板卡设于卡槽中，卡板的侧壁与偏心轴承贴合，由此将偏心轴承安装固定于偏心轴上；当顶起结构经长期工作后，与接触圆体直接接触的偏心轴承产生磨损，需要维修或更换时，将卡板从卡槽中取出即可完成偏心轴承的拆卸，而无需将驱动件整体进行维修或更换，卡槽和卡板的配合便于对偏心轴承进行拆装，同时降低维修和损耗成本。

可选的，所述顶针固定件包括平行设置的支撑杆和顶针固定杆，所述支撑杆设置于所述机座上，所述支撑杆内开设有供所述顶针固定杆滑动的通道；所述顶针固定杆与所述固定杆之间设置有直线轴承；所述接触圆体设置于所述顶针固定杆底端，所述顶针设置于所述顶针固定杆顶端。

通过采用上述技术方案，顶起结构运作时，支撑杆固定于机座上，偏心轴承的转动实现对顶针固定杆的顶动，从而使得顶针固定杆在通道内进行滑动，直线轴承对顶针固定杆的移动起到导向作用，由此提高顶针固定杆移动过程中的平稳性，顶针固定杆的移动带动顶针进行移动，从而完成顶起操作。

可选的，所述支撑杆顶端设置有用于放置晶圆盘的支撑盘，所述支撑盘上开设有供所述顶针穿出的穿孔。

通过采用上述技术方案，通过顶起结构进行晶圆盘上的芯片进行顶起操作时，可将晶圆盘放置固定于支撑盘上，随后驱动顶针固定杆在通道内滑动，从而使得顶针从穿孔中穿出，由此完成对芯片的顶起操作；支撑盘的设置便于对晶圆盘进行放置固定，也使得顶针可精准的对芯片进行顶起操作。

可选的，所述支撑盘与所述支撑杆卡接，所述顶针固定杆顶端设置有夹持件，所述顶针被夹持于所述夹持件中。

通过采用上述技术方案，顶针通过夹持件被固定与顶针固定杆上，当顶针经长期使用后，需要进行更换，可将支撑盘从支撑杆上取下，使得顶针和夹持件露出，随后夹持件解除对顶针的夹持，由此可将顶针与顶起结构分离，从而便于对顶针进行更换。

可选的，所述夹持件包括设置于所述顶针固定杆上的夹持座，所述夹持座上设置有夹紧头，所述夹持座上开设有多个夹持槽，所述穿孔的位置和数量与所述夹持槽一一对应。

通过采用上述技术方案，将顶针放置于夹持槽中，随后将夹紧头固定于夹持座上，由此可将顶针夹紧于夹持槽中；通过多个夹持槽的设置使得顶起结构可安装多个顶针共同进行顶起操作，当晶圆盘上的芯片较大时，可将多个顶针卡接于不同的夹持槽中，通过顶针固定杆的滑动可带动多个顶针进行同步移动从而进行顶起操作，由此可提高芯片顶起过程中的稳定性。

可选的，所述接触圆体与所述顶针固定件可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，当顶起结构经长期使用后，与偏心轴承直接接触的接触圆体产生磨损，而需要进行更换时，可将接触圆体从顶针固定件上拆卸下来，从而对接触圆体进行更换，而无需对顶针固定件整体进行更换，由此降低损耗成本。

可选的，所述接触圆体包括设置于所述顶针固定件上的滑动轮。

通过采用上述技术方案，驱动件驱动偏心轴承转动时，与偏心轴承接触的滑动轮同样进行转动，由此进一步减小接触部位的摩擦。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过顶起结构进行芯片的顶起操作时，通过驱动件驱动偏心轴承进行偏心转动，偏心轴承的偏心转动实现对接触圆体的顶动，从而实现对顶针固定件的顶动，与此同时，限向件对顶针固定件的移动方向进行限制，限向件和偏心轴承的配合使得顶针固定件可以进行竖向移动，由此带动顶针进行竖向移动，从而实现顶起操作；上述过程中，顶针的升降主要通过轴承的转动而实现，接触圆体和偏心轴承的接触部位为点接触，接触部位为滚动摩擦，而无机械间的相对运动，由此使得顶针固定件不易产生磨损，由此降低顶针结构的损耗成本；

2.推动弹簧的伸缩活动将推动连接块快速复位，由此提高顶针效率，推动弹簧的伸缩活动同时使得顶针固定杆保持与偏心轴承的抵接状态，由此提高顶针结构的稳定性；

3.当顶起结构经长期使用后，与偏心轴承直接接触的接触圆体产生磨损，而需要进行更换时，可将接触圆体从顶针固定件上拆卸下来，从而对接触圆体进行更换，而无需对顶针固定件整体进行更换，由此降低损耗成本。

附图说明

图1是实施例1中一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构的整体结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是图2中B部分的放大图；

图5是图1中夹持座的示意图；

图6是实施例2中顶针固定件的剖视图；

图7是实施例3中顶针固定件的示意图。

附图标记说明：1、机座；2、驱动件；21、驱动电机；211、伺服电机；22、偏心轴；3、偏心轴承；4、顶针固定件；41、固定块；42、顶针固定杆；43、支撑杆；44、通道；45、直线轴承；5、顶针；6、限向件；61、竖向导轨；62、导向座；7、连接块；8、推动弹簧；9、卡槽；10、卡板；11、支撑盘；12、穿孔；13、夹持座；14、夹紧头；15、夹持槽；16、接触圆体；161、接触球；17、螺杆；18、滑动轮。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

实施例1

实施例1公开一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构。参照图1和图2，自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构包括机座1，机座1上设置有驱动件2，驱动件2上设置有偏心轴承3，驱动件2用于带动偏心轴承3进行偏心转动；机座1上设置有顶针固定件4，顶针固定件4底端固定有接触球161，接触球161与偏心轴承3的外圆周面抵接，顶针固定件4顶端设置有顶针5，机座1上设置有用于限制顶针固定件4移动方向的限向件6。

在实施例1中，接触圆体16为接触球161。

参照图2和图3，驱动件2包括安装于机座1上的伺服电机211，伺服电机211的输出轴固定有偏心轴22，偏心轴承3套设于偏心轴22上；偏心轴22上开设有卡槽9，卡槽9中卡接有可开合的卡板10，当卡板10卡接于卡槽9中时，偏心轴承3被固定于偏心轴22上；伺服电机211输出轴的转动带动偏心轴22进行转动，从而带动偏心轴承3进行偏心转动，对偏心轴承3进行安装时，将偏心轴承3套设于偏心轴22上，再将卡板10卡设于卡槽9中，卡板10的侧壁与偏心轴承3贴合，由此将偏心轴承3安装固定于偏心轴22上；当顶起结构经长期工作后，与接触球161直接接触的偏心轴承3产生磨损，需要维修或更换时，将卡板10从卡槽9中取出即可完成偏心轴承3的拆卸，而无需将驱动件2整体进行维修或更换，卡槽9和卡板10的配合便于对偏心轴承3进行拆装，同时降低维修和损耗成本。

在实施例1中，驱动电机21选用为伺服电机211。

参照图2和图4，机座1上固定有固定块41，顶针固定件4包括平行设置的支撑杆43和顶针固定杆42，接触球161固定于顶针固定杆42底端，支撑杆43固定于固定块41上，支撑杆43内开设有供顶针固定杆42滑动的通道44；顶针固定杆42与固定杆之间设置有直线轴承45；顶起结构运作时，支撑杆43固定于机座1上，偏心轴承3的转动实现对顶针固定杆42的顶动，从而使得顶针固定杆42在通道44内进行滑动，直线轴承45对顶针固定杆42的移动起到导向作用，由此提高顶针固定杆42移动过程中的平稳性，顶针固定杆42的移动带动顶针5进行移动，从而完成顶起操作。

参照图2和图4，支撑杆43顶端卡接有用于放置晶圆盘的支撑盘11，支撑杆43顶端开设有便于支撑盘11卡入的倒角，支撑盘11上开设有供顶针5穿出的多个穿孔12；参照图2和图5，顶针固定杆42顶端安装有夹持座13，夹持座13上卡接有夹紧头14，夹持座13上开设有多个夹持槽15，夹持槽15的位置和数量与穿孔12一一对应。

将顶针5放置于夹持槽15中，随后将夹紧头14固定于夹持座13上，由此可将顶针5夹紧于夹持槽15中，通过顶起结构进行晶圆盘上的芯片进行顶起操作时，将晶圆盘放置固定于支撑盘11上，随后驱动顶针固定杆42在通道44内滑动，从而使得顶针5从穿孔12中穿出，由此完成对芯片的顶起操作；支撑盘11的设置便于对晶圆盘进行放置固定，也使得顶针5可精准的对芯片进行顶起操作，多个夹持槽15的设置使得顶起结构可安装多个顶针5共同进行顶起操作，当晶圆盘上的芯片较大时，可将多个顶针5卡接于不同的夹持槽15中，通过顶针固定杆42的滑动可带动多个顶针5进行同步移动从而进行顶起操作，由此可提高芯片顶起过程中的稳定性，当顶针5经长期使用后，需要进行更换，可将支撑盘11从支撑杆43上取下，使得顶针5和夹紧头14露出，将夹紧头14从夹持座13上取下，随后可将顶针5与夹持座13分离，从而便于对顶针5进行更换。

参照图1和图2，限向件6包括安装于机座1上的竖向导轨61，竖向导轨61上滑设有导向座62，导向座62上通过螺栓连接有连接块7，顶针固定杆42被夹紧固定于连接块7上；偏心轴承3的转动实现对顶针固定杆42的顶动，顶针固定杆42的移动使得导向座62在竖向导轨61上进行滑动，竖向导轨61和导向座62的配合对顶针固定杆42的移动方向进行限制，由此避免顶针固定杆42产生偏移，提升顶起操作过程中的稳定性。

参照图1和图2，顶针固定杆42上套设有推动弹簧8，推动弹簧8一端与固定块41抵接，另一端与连接块7抵接；偏心轴承3的转动实现对顶针固定杆42的顶动，顶针固定杆42的移动使得连接块7进行移动，使得导向座62在竖向导轨61上进行滑动，推动弹簧8一端与连接块7抵接，另一端与固定块41抵接，推动弹簧8在连接块7移动的过程中处于压缩状态；推动弹簧8的伸缩活动将推动连接块7快速复位，由此提高顶针5效率，推动弹簧8的伸缩活动同时使得顶针固定杆42保持与偏心轴承3的抵接状态，由此提高顶针5结构的稳定性。

实施例1的实施原理为：通过顶起结构进行芯片的顶起操作时，通过伺服电机211驱动偏心轴承3进行偏心转动，偏心轴承3的偏心转动实现对接触球161的顶动，从而实现对顶针固定杆42的顶动，与此同时，竖向导轨61和连接块7的配合对顶针固定杆42的移动方向进行限制，由此使得顶针固定杆42可以进行竖向移动，由此带动顶针5进行竖向移动，从而实现顶起操作；上述过程中，顶针5的升降主要通过轴承的转动而实现，接触球161和偏心轴承3的接触部位为点接触，接触部位为滚动摩擦，而无机械间的相对运动，由此使得顶针固定杆42不易产生磨损，由此降低顶针5结构的损耗成本。

实施例2

实施例2和实施例1的不同之处在于：参照图6，接触球161上固定有螺杆17，顶针固定杆42底端开设有与螺杆17螺纹配合的螺纹孔。

实施例2的实施原理为：当顶起结构经长期使用后，与偏心轴承3直接接触的接触球161产生磨损，而需要进行更换时，转动接触球161使螺杆17与螺纹孔分离，由此使得接触球161与顶针固定杆42分离，从而可将接触球161从顶针固定杆42上拆卸下来，从而对接触球161进行更换，而无需对顶针固定杆42整体进行更换，由此降低损耗成本。

实施例3

实施例3和实施例1的不同之处在于：参照图7，接触圆体16包括设置于顶针固定杆42底端的滑动轮18，滑动轮18在顶针固定杆42上可进行转动。

实施例3的实施原理为：伺服电机211驱动偏心轴承3转动时，与偏心轴承3接触的滑动轮18同样进行转动，由此进一步减小接触部位的摩擦。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：包括机座(1)，所述机座(1)上设置有驱动件(2)，所述驱动件(2)上设置有偏心轴承(3)，所述驱动件(2)用于带动所述偏心轴承(3)进行偏心转动；所述机座(1)上设置有顶针固定件(4)，所述顶针固定件(4)上设置有接触圆体(16)，所述接触圆体(16)与所述偏心轴承(3)的外圆周面抵接，所述顶针固定件(4)上设置有顶针(5)，所述机座(1)上设置有用于限制所述顶针固定件(4)移动方向的限向件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述限向件(6)包括设置于所述机座(1)上的竖向导轨(61)，所述竖向导轨(61)上滑设有导向座(62)；所述顶针固定件(4)设置于所述导向座(62)上。

3.根据权利要求2所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述顶针固定件(4)包括设置于所述机座(1)上的固定块(41)，所述固定块(41)上设置有顶针固定杆(42)，所述接触圆体(16)设置于所述顶针固定杆(42)底端，所述顶针(5)设置于所述顶针固定杆(42)顶端；所述顶针固定杆(42)上设置有连接块(7)，所述连接块(7)与所述导向座(62)固定连接，所述连接块(7)与所述固定块(41)之间设置有推动弹簧(8)。

4.根据权利要求1所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述驱动件(2)包括设置于所述机座(1)上的驱动电机(21)，所述驱动电机(21)的输出轴固定有偏心轴(22)，所述偏心轴承(3)套设于所述偏心轴(22)上；所述偏心轴(22)上开设有卡槽(9)，所述卡槽(9)中卡接有用于将所述偏心轴承(3)固定于所述偏心轴(22)上的卡板(10)。

5.根据权利要求1所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述顶针固定件(4)包括平行设置的支撑杆(43)和顶针固定杆(42)，所述支撑杆(43)设置于所述机座(1)上，所述支撑杆(43)内开设有供所述顶针固定杆(42)滑动的通道(44)；所述顶针固定杆(42)与所述固定杆之间设置有直线轴承(45)；所述接触圆体(16)设置于所述顶针固定杆(42)底端，所述顶针(5)设置于所述顶针固定杆(42)顶端。

6.根据权利要求5所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述支撑杆(43)顶端设置有用于放置晶圆盘的支撑盘(11)，所述支撑盘(11)上开设有供所述顶针(5)穿出的穿孔(12)。

7.根据权利要求6所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述支撑盘(11)与所述支撑杆(43)卡接，所述顶针固定杆(42)顶端设置有夹持件，所述顶针(5)被夹持于所述夹持件中。

8.根据权利要求7所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述夹持件包括设置于所述顶针固定杆(42)上的夹持座(13)，所述夹持座(13)上设置有夹紧头(14)，所述夹持座(13)上开设有多个夹持槽(15)，所述穿孔(12)的位置和数量与所述夹持槽(15)一一对应。

9.根据权利要求1所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述接触圆体(16)与所述顶针固定件(4)可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的一种自动化设备晶圆盘芯片的顶起结构，其特征在于：所述接触圆体(16)包括设置于所述顶针固定件(4)上的滑动轮(18)。