[实用新型]一种面向柔性芯片的多顶针剥离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子封装与制造相关技术领域，更具体地，涉及一种面向柔性芯片的多顶针剥离装置。

背景技术

目前，随着市场对于电子器件的需求量日益增大，带动了电子器件加工技术的迅猛发展。尤其是，自柔性电子问世后，关于柔性电子有关生产工艺的研究日益增加，针对柔性电子制造装置的研究也越来越多。所谓柔性电子，是将有机或无机材料电子元件制作在柔性可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，其凭借独特的柔性和延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管(OLED)、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等。

与传统电子器件相比，柔性电子要求芯片具备一定的曲面适应能力，这也促进芯片变得越来越薄，目前在实验中得到应用的芯片其厚度已经接近10μm。然而，超薄的芯片很容易导致弯曲和碎裂，不能承受极大冲击力，这就给芯片的剥离技术带来极大的挑战。如何快速有效的实现面积大、厚度薄的芯片剥离是当前电子封装领域中亟待解决的难题之一。

现有技术中已经提出了一些针对电子器件的剥离解决方案。例如，CN102074458A和CN103311159A分别提出了一种芯片剥离方法，然而它们均采用了单顶针，仅适用于较小且具一定厚度的芯片，对于较大且较薄芯片的顶起剥离则存在安全隐患及不适用性。为克服上述转移方式的缺陷，后来陆续出现了一些优化的技术方案，例如，CN201310716769中在结构上采取了多顶针的方案，但该方案仅仅适用于大芯片，对于小芯片将不适合，同时也无法实现不同大小芯片的顶针模式切换；另外，该结构上利用的是内外顶针对芯片产生的剥离力，真空仅起到吸附作用，并不涉及利用顶针和真空腔室运动控制，相应在操控精度和最终剥离质量方面均有所不足。

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面向柔性芯片的多顶针剥离装置，其中通过结合柔性电子自身的结构及加工工艺特点，对其关键组件如多顶针机构、凸轮旋转驱动机构和双真空腔室等的具体结构及其相互设置关系进行改进测试表明与现有装置相比能够显著提高剥离的精度和效率，有效降低柔性芯片与蓝膜剥离过程中的损伤，同时具备结构紧凑、便于操控、使用方便和自动化程度高等特点，因而尤其适用于柔性芯片的大批量规模化生产场合。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种面向柔性芯片的多顶针剥离装置，其特征在于，该多顶针剥离装置包括固定座、双真空腔室、多顶针机构和凸轮旋转驱动机构，其中：

所述双真空腔室由分设在内、外侧的真空内腔室和真空外腔室共同组成，它们沿着竖直方向同轴安装在所述固定座上，并各自配置有气管接头来为其提供真空环境；此外，所述真空内腔室还与电磁铁可上下滑动地连接，由此当电磁铁通电时得以沿着竖直方向向下运动，而当电磁铁断电时在内腔室复位弹簧的作用向上恢复原位；

所述多顶针机构由同轴安装且彼此独立操控的内圈顶针机构和外圈顶针机构共同组成，并且它们沿着竖直方向整体设置在所述真空内腔室的下部；其中对于内圈顶针机构而言，它包括内圈顶针、联接在该内圈顶针下端的内支撑杆、继续联接在该内支撑杆下端的内圈从动子；对于外圈顶针机构而言，它包括均匀分布在所述内圈外侧上的多个外圈顶针、联接在该外圈顶针下端的外支撑杆、以及继续联接在该外支撑杆下端的外圈从动子；此外，所述内圈从动子和外圈从动子沿着水平方向并列布置；

所述凸轮旋转驱动机构包括沿着水平方向依次布置的驱动电机、固定凸轮、滑动凸轮和挡块，其中该固定凸轮与所述驱动电机的水平输出轴固连以受其驱动，该滑动凸轮继续同轴安装在所述固定凸轮的凸轮轴上，它的左右两侧分别设有磁体并且可相对于所述固定凸轮发生轴向滑动；此外，所述固定凸轮和滑动凸轮的上端均与所述内圈从动子和外圈从动子的下端保持平齐。

作为进一步优选地，上述多顶针剥离装置还包括顶针高度检测部件，该顶针高度检测部件整体置于所述真空外腔室的上部，并通过与所述多顶针机构中的内圈顶针和外圈顶针各自的受力情况，来判定这些顶针彼此之间的高度一致性。

作为进一步优选地，所述固定座优选呈T型框架结构，并由上部的横向基座和下部的竖直基座共同组成，其中所述双真空腔室和多顶针机构通过第一通孔沿着竖直方向贯穿安装于该水平基座，所述顶针高度检测部件在不使用时，可通过第二通孔放置于该水平基座；所述凸轮旋转驱动机构则通过第三通孔沿着水平方向贯穿安装于该竖直基座。