一种芯片拾取头组件及芯片贴合设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种芯片拾取头组件及芯片贴合设备。


背景技术：

2.芯片拾取头是一种用于转移芯片的紧密仪器，用于从料带上拾取芯片，并将芯片贴到电路板上。拾取头把芯片贴到电路板上时，会有一个下压的力，由于芯片较为脆弱，容易损坏，所以要求芯片拾取头对下压的力有精准的控制。现有的芯片拾取头通常采用缓冲弹簧实现对施加至拾取头上的贴片力进行控制，由于弹簧是非线性元件，贴片力会跟随弹簧力的变化而变化，难以精准控制施加至拾取头上的压力，并且贴片力的调控也比较困难。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种芯片拾取头组件及芯片贴合设备，以实现芯片拾取头的上下线性弹性特性，提供稳定的贴片压力。
4.为了实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种芯片拾取头组件，包括：用于拾取芯片的拾取头，以及用于固定拾取头的压力缓冲部件；其中，垂直于拾取头移动的方向包括第一方向及第二方向，第一方向与第二方向相互垂直，压力缓冲部件包括：第一固定端及缓冲端，缓冲端包括：
5.自第一固定端沿第一方向延伸的中间部，以及
6.自中间部远离第一固定端的一侧沿第一方向延伸的第二固定端，第二固定端自中间部延伸形成叉状结构；
7.并且，缓冲端包括缓冲部及固定侧壁，缓冲部与固定侧壁之间形成有贯穿槽；贯穿槽一方面在中间部与第一固定端之间沿第二方向贯穿中间部，以形成沿第二方向延伸的纵向槽；另一方面自纵向槽的两端沿第一方向延伸至叉状结构的端部，形成沿第一方向平行的两个横向槽；其中，缓冲部位于中间部的一端形成弹性端，弹性端在外力的驱使下沿拾取头的移动方向往复运动；
8.拾取头固定于缓冲部的弹性端。
9.可选地，芯片拾取头组件还包括拾取头安装部件，拾取头安装部件包括：
10.卡合部，与缓冲部的弹性端固定连接；
11.固定部，与卡合部固定连接，并且在远离卡合部的一端设置有沿拾取头移动方向延伸的安装孔，拾取头固定于安装孔内。
12.可选地，卡合部包括：
13.第一卡和部；
14.第二卡合部；
15.其中，第一卡合部及第二卡合部分别固定于缓冲部的弹性端的两侧，并且卡合至固定侧壁上。
16.可选地，第二固定端形成的叉状结构包括自中间部延伸的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁在垂直于拾取头的移动方向上平行设置，并且形成容纳拾取头的容置空间。
17.可选地，芯片拾取头组件还包括用于测量拾取头的位移量的位移测量装置，其中，位移测量装置包括：
18.标尺光栅，与缓冲部的弹性端固定连接；
19.光栅尺读头，设置于第一固定端上，且光栅尺读头与标尺光栅相对应。
20.可选地，芯片拾取头组件还包括：
21.连接件，设置于压力缓冲部件的上方，并与压力缓冲部件固定连接；连接件对应拾取头的位置设置有加压孔，加压孔用于对拾取头施加压力。
22.本实用新型还提供一种芯片贴合设备，包括：
23.芯片拾取头组件，芯片拾取头组件为上述的芯片拾取头组件；
24.驱动装置，与芯片拾取头组件连接，用于驱动芯片拾取头组件向芯片拾取位置移动；
25.加压装置，与芯片拾取头组件的拾取头连接，以对拾取头施加压力。
26.可选地，芯片贴合设备还包括：
27.压力控制器，一端与加压装置连接，另一端与芯片拾取头组件的光栅尺读头连接，并根据光栅尺读头的读数，控制加压装置施加至拾取头的压力量。
28.与现有技术相比，本实用新型所述的芯片拾取头组件及芯片贴合设备至少具备如下有益效果：
29.本实用新型的芯片拾取头组件包括用于拾取芯片的拾取头，以及用于固定拾取头的压力缓冲部件。其中，垂直于拾取头移动的方向包括第一方向及第二方向，第一方向与第二方向相互垂直，压力缓冲部件包括第一固定端及缓冲端，缓冲端包括自第一固定端沿第一方向延伸的中间部，以及自中间部远离第一固定端的一侧沿第一方向延伸的第二固定端，第二固定端自中间部延伸形成叉状结构。并且，缓冲端包括缓冲部及固定侧壁，缓冲部与固定侧壁之间形成有贯穿槽，贯穿槽一方面在中间部与第一固定端之间沿第二方向贯穿中间部，以形成沿第二方向延伸的纵向槽；另一方面自纵向槽的两端沿第一方向延伸至叉状结构的端部，形成沿第一方向平行的两个横向槽。其中，缓冲部位于中间部的一端形成弹性端，弹性端在外力的驱使下沿拾取头的移动方向往复运动，拾取头固定于缓冲部的弹性端。当拾取头在受到贴片力时，能够通过缓冲部的弹性端进行缓冲，避免贴片力过大，对芯片产生损伤。
30.进一步地，芯片拾取头组件还包括拾取头安装部件，该拾取头安装部件上的第一卡合部及第二卡合部分别固定于缓冲部的弹性端两侧，并同时卡合在固定侧壁上。拾取头可以在弹性端的弹性作用下沿拾取头移动的方向往复移动，对施加至拾取头上的力进行缓冲。且由于第一卡合部和第二卡合部还卡合在固定侧壁上，能够避免拾取头沿其它方向的偏移。
31.进一步地，芯片拾取头组件还包括位移测量装置，该位移测量装置根据拾取头的位移确定施加至拾取头的贴片力，及时对贴片力的大小进行控制，防止贴片力过大对芯片造成损伤，可提高贴片压力的稳定性、可靠性及可重复性。
32.本实用新型所述的芯片贴片设备包括上述芯片拾取头组件，同样地能实现上述效果。
附图说明
33.图1为现有技术中芯片拾取头组件的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例所述的芯片拾取头组件的结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例所述的芯片拾取头组件的分解结构示意图；
36.图4为本实用新型实施例所述的芯片拾取头组件的压力缓冲部件的结构示意图；
37.图5为本实用新型实施例所述的芯片拾取头组件的俯视结构示意图；
38.图6为图5中b-b方向的剖视图；
39.图7为本实用新型实施例所述的芯片拾取头组件的主视图。
40.附图标记列表：
41.001
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固定架
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拾取头安装部件
42.002
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夹持部件
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21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
卡合部
43.003
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缓冲弹簧
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211
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第一卡合部
[0044]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压力缓冲部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
212
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二卡合部
[0045]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一固定端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固定部
[0046]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
缓冲端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
221
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
安装孔
[0047]
121
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中间部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
拾取头
[0048]
122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二固定端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
真空接头
[0049]
1221
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一侧壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接件
[0050]
1222
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二侧壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加压孔
[0051]
123
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
缓冲部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
位移测量装置
[0052]
124
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固定侧壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51
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标尺光栅
[0053]
125
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贯穿槽
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52
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光栅尺读头
[0054]
1251
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纵向槽
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53
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光栅尺读头安装件
[0055]
1252
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
横向槽
[0056]
126
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弹性端
具体实施方式
[0057]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0058]
须知，本实用新型实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，
以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0059]
如图1所示，现有芯片拾取头组件包括固定架001、夹持部件002以及缓冲弹簧003，其中，拾取头3由夹持部件002夹持，缓冲弹簧003的一端与夹持部件002的一端固定连接，另一端沿拾取头3的移动方向延伸并固定至固定架001上。当拾取头3吸取芯片时，缓冲弹簧003能够缓冲施加至拾取头3上多余的力，以防止施加至拾取头3上的力过大对芯片产生损伤。但是，由于贴片力会随着弹簧力的变化而变化，而缓冲弹簧的弹簧力无法控制，导致贴片力的不够稳定，进而影响后续的贴片工序的正常进行。
[0060]
基于背景技术及上述所提到的技术问题，本实施例提供一种芯片拾取头组件及芯片贴片设备，以对施加至拾取头上的贴片力进行缓冲，同时提供稳定的贴片压力。
[0061]
实施例1
[0062]
本实施例提供一种芯片拾取头组件，该芯片拾取头组件包括用于拾取芯片的拾取头，以及用于固定拾取头的压力缓冲部件。其中，垂直于拾取头移动的方向包括第一方向及第二方向，第一方向与第二方向相互垂直，压力缓冲部件包括第一固定端及缓冲端，缓冲端包括自第一固定端沿第一方向延伸的中间部，以及自中间部远离第一固定端的一侧沿第一方向延伸的第二固定端，第二固定端自中间部延伸形成叉状结构。并且，缓冲端包括缓冲部及固定侧壁，缓冲部与固定侧壁之间形成有贯穿槽，贯穿槽一方面在中间部与第一固定端之间沿第二方向贯穿中间部，以形成沿第二方向延伸的纵向槽；另一方面自纵向槽的两端沿第一方向延伸至叉状结构的端部，形成沿第一方向平行的两个横向槽。其中，缓冲部位于中间部的一端形成弹性端，弹性端在外力的驱使下沿拾取头的移动方向往复运动，拾取头固定于缓冲部的弹性端。
[0063]
具体地，参照图3或6，拾取头3上设置有真空孔31，通过在该真空孔31内真空，能够对芯片进行吸取，并将其安置于相应位置。
[0064]
参照图1或2，同时参照图4，压力缓冲部件包括第一固定端11及缓冲端12，缓冲端12包括自第一固定端11沿第一方向延伸的中间部121，以及自中间部121远离第一固定端11的一侧沿第一方向延伸的第二固定端122，第二固定端22自中间部121延伸形成叉状结构。
[0065]
参照图4，缓冲端12包括缓冲部123及固定侧壁124，缓冲部123与固定侧壁124之间形成有贯穿槽125，该贯穿槽125一方面在中间部121与第一固定端11之间沿第二方向贯穿中间部121，形成沿第二方向延伸的纵向槽1251，另一方面，由纵向槽1251的两端沿第一方向延伸至叉状结构的端部，形成沿第一方向平行的两个横向槽1252。其中，缓冲部124位于中间部121的一端形成弹性端126，弹性端126在外力的驱使下沿拾取头3的移动方向往复移动，拾取头3固定于缓冲部123的弹性端126。
[0066]
在本实施例一个实施例中，参照图3、6或7，芯片拾取头组件还包括拾取头安装部件2，该拾取头安装部件包括卡合部21和固定部22，该卡合部21与固定部22一体成型。固定部22沿拾取头3移动的方向设置有安装孔221，用于安装并夹持拾取头3。卡合部21用于与缓冲部12的弹性端122固定连接。可选地，为了保证在芯片拾取过程中，拾取头3不发生其他方向的偏移，该拾取头安装部件2的卡合部21包括第一卡合部211及第二卡合部212，该第一卡
合部211和第二卡合部212分别固定于缓冲部12的弹性端126两侧，并同时卡合在固定侧壁124上，进而能够避免拾取头3沿其它方向的偏移。
[0067]
可选地，参照图4，压力缓冲部件1还在第二固定端122内形成拾取头的容置空间，以对拾取头3进行保护。具体地，参照图4或5，第二固定端122形成的叉状结构包括自中间部121延伸的第一侧壁1221和第二侧壁1222，第一侧壁1221和第二侧壁1222在垂直于拾取头的移动方向上平行设置，并且形成容纳拾取头的容置空间。
[0068]
为了保证芯片拾取过程中所施加的贴片压力的稳定性，在本实施例的一个实施例中，芯片拾取头组件还包括位移测量装置，该位移测量装置根据拾取头3的位移确定施加至拾取头3的贴片力，并及时调节，防止贴片力过大对芯片产生损伤。可选地，参照图3，位移测量装置包括标尺光栅51及光栅读头52，标尺光栅51与拾取头安装部件2的卡合部21固定连接，光栅尺读头52设置于拾取头缓冲部件1的第一固定端11，且光栅尺读头52面朝标尺光栅51布置，以读取标尺光栅51的读数。可选地，参照图3，位移测量装置还包括光栅尺读头安装件53，该光栅尺读头安装件于拾取头压力缓冲部件1的第一固定端11上，光栅尺读头安装件53上设置有与标尺光栅51相对应的安装槽(图中未标注)，光栅尺读头52安装于该安装槽内，并通过该安装槽与标尺光栅51相对应。
[0069]
在拾取头3受到较大的力时，拾取头3受到的力通过拾取头安装部件2带动弹性端126移动，固定于卡合部21的标尺光栅51同时移动，此时，光栅尺读头52读取标尺光栅51数值，操作人员通过标尺光栅51数值，调节施加至拾取头3上的压力值至稳定状态，防止芯片损伤。
[0070]
可选地，参照图3，芯片拾取头组件还包括连接件4，该连接件4设置于拾取头压力缓冲部件1的上方，并与拾取头压力缓冲部件1固定连接；连接件4对应拾取头3的位置设置有加压孔41，该加压孔41用于对拾取头3施加压力。
[0071]
本实施例所述的芯片拾取头组件包括用于拾取芯片的拾取头，以及用于固定拾取头的压力缓冲部件。拾取头固定于缓冲部的弹性端。当拾取头在受到贴片力时，能够通过缓冲部的弹性端进行缓冲，避免贴片力过大，对芯片产生损伤。
[0072]
进一步地，芯片拾取头组件的拾取头安装部件上的第一卡合部及第二卡合部分别固定于缓冲部的弹性端两侧，并同时卡合在固定侧壁上。拾取头可以在弹性端的弹性作用下沿拾取头移动的方向往复移动，对施加至拾取头上的力进行缓冲。且由于第一卡合部和第二卡合部还卡合在固定侧壁上，能够避免拾取头沿其它方向的偏移。
[0073]
进一步地，芯片拾取头组件的位移测量装置根据拾取头的位移确定施加至拾取头的贴片力，及时对贴片力的大小进行控制，防止贴片力过大对芯片造成损伤，可提高贴片压力的稳定性、可靠性及可重复性。
[0074]
实施例2
[0075]
本实施例提供一种芯片贴合设备，该芯片贴合设备包括实施例1中的芯片拾取头组件、驱动装置及加压装置。其中，驱动装置与拾取头组件连接，驱动装置用于驱动芯片拾取头组件向芯片拾取位置移动。加压装置与拾取头连接，以对拾取头施压压力。
[0076]
可选地，该芯片贴合设备还包括压力控制器，该压力控制器一方面与加压装置连接，另一方面与光栅尺读头连接，并能够根据光栅尺读头的读数，控制加压装置的施加至拾取头的压力量，使压力值趋于既可以有效贴片，又不破坏芯片的稳定贴片状态。
[0077]
本实施例所述的芯片贴合设备包括实施例1中的芯片拾取头组件，同样能够避免过大的贴片力对芯片的损伤，可提高贴片压力的稳定性、可靠性及可重复性。
[0078]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。