一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子封裝與制造相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著市場對于電子器件的需求量日益增大，帶動了電子器件加工技術(shù)的迅猛發(fā)展。尤其是，自柔性電子問世后，關(guān)于柔性電子有關(guān)生產(chǎn)工藝的研究日益增加，針對柔性電子制造裝置的研究也越來越多。所謂柔性電子，是將有機(jī)或無機(jī)材料電子元件制作在柔性可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，其憑借獨(dú)特的柔性和延展性以及高效、低成本制造工藝，在信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，如柔性電子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼等。
[0003]與傳統(tǒng)電子器件相比，柔性電子要求芯片具備一定的曲面適應(yīng)能力，這也促進(jìn)芯片變得越來越薄，目前在實(shí)驗(yàn)中得到應(yīng)用的芯片其厚度已經(jīng)接近ΙΟμπι。然而，超薄的芯片很容易導(dǎo)致彎曲和碎裂，不能承受極大沖擊力，這就給芯片的剝離技術(shù)帶來極大的挑戰(zhàn)。如何快速有效的實(shí)現(xiàn)面積大、厚度薄的芯片剝離是當(dāng)前電子封裝領(lǐng)域中亟待解決的難題之
O
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些針對電子器件的剝離解決方案。例如，CN102074458A和CN103311159A分別提出了一種芯片剝離方法，然而它們均采用了單頂針，僅適用于較小且具一定厚度的芯片，對于較大且較薄芯片的頂起剝離則存在安全隱患及不適用性。為克服上述轉(zhuǎn)移方式的缺陷，后來陸續(xù)出現(xiàn)了一些優(yōu)化的技術(shù)方案，例如，CN201310716769中在結(jié)構(gòu)上采取了多頂針的方案，但該方案僅僅適用于大芯片，對于小芯片將不適合，同時也無法實(shí)現(xiàn)不同大小芯片的頂針模式切換；另外，該結(jié)構(gòu)上利用的是內(nèi)外頂針對芯片產(chǎn)生的剝離力，真空僅起到吸附作用，并不涉及利用頂針和真空腔室運(yùn)動控制，相應(yīng)在操控精度和最終剝離質(zhì)量方面均有所不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置，其中通過結(jié)合柔性電子自身的結(jié)構(gòu)及加工工藝特點(diǎn)，對其關(guān)鍵組件如多頂針機(jī)構(gòu)、凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)和雙真空腔室等的具體結(jié)構(gòu)及其相互設(shè)置關(guān)系進(jìn)行改進(jìn)測試表明與現(xiàn)有裝置相比能夠顯著提高剝離的精度和效率，有效降低柔性芯片與藍(lán)膜剝離過程中的損傷，同時具備結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控、使用方便和自動化程度高等特點(diǎn)，因而尤其適用于柔性芯片的大批量規(guī)模化生產(chǎn)場合。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種面向柔性芯片的多頂針剝離裝置，其特征在于，該多頂針剝離裝置包括固定座、雙真空腔室、多頂針機(jī)構(gòu)和凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其中:
[0007]所述雙真空腔室由分設(shè)在內(nèi)、外側(cè)的真空內(nèi)腔室和真空外腔室共同組成，它們沿著豎直方向同軸安裝在所述固定座上，并各自配置有氣管接頭來為其提供真空環(huán)境；此外，所述真空內(nèi)腔室還與電磁鐵可上下滑動地連接，由此當(dāng)電磁鐵通電時得以沿著豎直方向向下運(yùn)動，而當(dāng)電磁鐵斷電時在內(nèi)腔室復(fù)位彈簧的作用向上恢復(fù)原位；
[0008]所述多頂針機(jī)構(gòu)由同軸安裝且彼此獨(dú)立操控的內(nèi)圈頂針機(jī)構(gòu)和外圈頂針機(jī)構(gòu)共同組成，并且它們沿著豎直方向整體設(shè)置在所述真空內(nèi)腔室的下部；其中對于內(nèi)圈頂針機(jī)構(gòu)而言，它包括內(nèi)圈頂針、聯(lián)接在該內(nèi)圈頂針下端的內(nèi)支撐桿、繼續(xù)聯(lián)接在該內(nèi)支撐桿下端的內(nèi)圈從動子；對于外圈頂針機(jī)構(gòu)而言，它包括均勻分布在所述內(nèi)圈外側(cè)上的多個外圈頂針、聯(lián)接在該外圈頂針下端的外支撐桿、以及繼續(xù)聯(lián)接在該外支撐桿下端的外圈從動子；此外，所述內(nèi)圈從動子和外圈從動子沿著水平方向并列布置；
[0009]所述凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括沿著水平方向依次布置的驅(qū)動電機(jī)、固定凸輪、滑動凸輪和擋塊，其中該固定凸輪與所述驅(qū)動電機(jī)的水平輸出軸固連以受其驅(qū)動，該滑動凸輪繼續(xù)同軸安裝在所述固定凸輪的凸輪軸上，它的左右兩側(cè)分別設(shè)有磁體并且可相對于所述固定凸輪發(fā)生軸向滑動；此外，所述固定凸輪和滑動凸輪的上端均與所述內(nèi)圈從動子和外圈從動子的下端保持平齊。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，上述多頂針剝離裝置還包括頂針高度檢測部件，該頂針高度檢測部件整體置于所述真空外腔室的上部，并通過與所述多頂針機(jī)構(gòu)中的內(nèi)圈頂針和外圈頂針各自的受力情況，來判定這些頂針彼此之間的高度一致性。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述固定座優(yōu)選呈T型框架結(jié)構(gòu)，并由上部的橫向基座和下部的豎直基座共同組成，其中所述雙真空腔室和多頂針機(jī)構(gòu)通過第一通孔沿著豎直方向貫穿安裝于該水平基座，所述頂針高度檢測部件在不使用時，可通過第二通孔放置于該水平基座；所述凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)則通過第三通孔沿著水平方向貫穿安裝于該豎直基座。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括擋片和傳感器，其中該擋片安裝在所述固定凸輪上并隨其一同發(fā)生旋轉(zhuǎn)，該傳感器則由所述擋片而觸發(fā)，并用于對所述固定凸輪的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行實(shí)時檢測。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于所述固定凸輪和滑動凸輪而言，它們的配合接觸面均優(yōu)選采用截面為矩形的結(jié)構(gòu)。
[0014]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、通過對其關(guān)鍵組件之一凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其滑動凸輪可相對于固定凸輪發(fā)生滑動并配合內(nèi)外圈頂針機(jī)構(gòu)，靈活方便地實(shí)現(xiàn)單頂針和多頂針之間的切換，由此與現(xiàn)有設(shè)備相比可適用于不同大小的芯片；
[0016]2、通過對其關(guān)鍵組件之一雙真空腔室的設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有技術(shù)中均采取單個腔室的結(jié)構(gòu)相比，不僅可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外真空腔室之間的互不干擾和相互獨(dú)立控制，而且可利用其中的真空外腔室來對芯片周邊的藍(lán)膜提供較大的吸附力，尤其是利用其中的真空內(nèi)腔室及其可獨(dú)立下降的特點(diǎn)，使得部分藍(lán)膜處于自由狀態(tài)，同時有效減小頂針頂起阻力，緩沖向上的沖力，從而更加有利于剝離操作的進(jìn)行；
[0017]3、本實(shí)用新型的剝離裝置能夠確保多頂針彼此之間的操作精度，顯著減少由于高度差異而導(dǎo)致對芯片剝離過程的不利影響，同時具備結(jié)構(gòu)緊湊、整體布局巧妙，便于操控和使用方便等特點(diǎn)，因而尤其適用于柔性芯片之類對象的大批量規(guī)?；a(chǎn)場合。
【附圖說明】
[0018]圖1是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的剝離裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中所示雙真空腔室的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]圖3是圖1中所示多頂針機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是圖1中所示凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]圖1是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的剝離裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1中所示，該剝離裝置主要包括固定座400、雙真空腔室100、多頂針機(jī)構(gòu)200和凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)300等，下面對這些關(guān)鍵組件的具體結(jié)構(gòu)逐一進(jìn)行具體說明。
[0024]作為本實(shí)用新型的關(guān)鍵組件之一，所述雙真空腔室100由分設(shè)在內(nèi)、外側(cè)的真空內(nèi)腔室170和真空外腔室160共同組成，它們沿著豎直方向同軸安裝在固定座400上，并各自配置有下端氣管接頭140、上端氣管接頭150來為其提供真空環(huán)境同時實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外真空度的獨(dú)立調(diào)控；此外，真空內(nèi)腔室170還與電磁鐵130可上下滑動地連接，由此當(dāng)電磁鐵通電時得以沿著豎直方向向下運(yùn)動，而當(dāng)電磁鐵斷電時在內(nèi)腔室復(fù)位彈簧120的作用向上恢復(fù)原位。
[0025]更為具體地，參見圖2，下端氣管接頭140、上端氣管接頭150分別與真空內(nèi)腔室170、真空外腔室160連接，為真空內(nèi)外腔室提供真空環(huán)境，同時可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外真空度的分別控制；真空內(nèi)腔室170與電磁鐵130上下可滑動連接，電磁鐵通電，真空內(nèi)腔室170向下運(yùn)動，電磁鐵130斷電，真空內(nèi)腔室170在內(nèi)腔室復(fù)位彈簧120的作用下，恢復(fù)原位，從而實(shí)現(xiàn)了內(nèi)腔室的位置控制。真空內(nèi)外腔室100通過多層密封結(jié)構(gòu)110，保證真空內(nèi)腔室170在向下滑動過程中，與外界空氣和真空外腔室160隔絕，保證密封的同時，保證內(nèi)外真空互不干擾。此外，還可以包括置于真空外腔室160的上部的頂針高度檢測部件600，通過頂針高度檢測部件600與內(nèi)外圈頂針機(jī)構(gòu)200的多頂針接觸，可通過頂針高度檢測部件600受力情況判別多頂針的高度一致性，當(dāng)頂針高度檢測部件600不工作時，可將其放置在固定座400的安裝通孔內(nèi)。
[0026]此外，在內(nèi)、外真空腔室之間還可設(shè)有多層密封結(jié)構(gòu)，即下端外殼上安裝有下端氣管接頭140，下端外殼與真空內(nèi)腔室170聯(lián)通，下端外殼分別與下端端蓋、上端外殼通過管螺紋連接，上端外殼與外真空腔室160通過管螺紋連接，實(shí)現(xiàn)與外界空氣隔絕密封；下端外殼250與直線軸承260間隙處采用第一層密封圈111連接，進(jìn)一步保證真空內(nèi)腔室與外界隔絕密封；真空內(nèi)腔室160與上端外殼間隙處裝有第二層密封圈112，與真空外腔室相對滑動位置安裝有