[发明专利]一种对称性结构布局的压电顶针系统

说明书

本发明涉及微电子封装技术领域，目的是提供一种对称性结构布局的压电顶针系统，结构紧凑，工作频率高、可靠性强、生产效率高。上述压电顶针系统包括顶针、驱动所述顶针往复运动的驱动机构和传动机构，驱动机构包括框体、设置于所述框体内的多铰链多级放大组件和压电陶瓷，所述压电陶瓷水平设置于所述多铰链多级放大组件内且两端与所述多铰链多级放大组件固定，所述多铰链多级放大组件相对于所述压电陶瓷的轴线上下对称，且所述多铰链多级放大组件、所述传动机构和所述顶针均相对于所述压电陶瓷的垂直中心线左右对称。本发明解决了现有顶针系统零件种类繁多，工作频率低的问题。

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域，特别是涉及一种对称性结构布局的压电顶针系统。

背景技术

芯片剥离是芯片封装工艺的关键技术之一，在芯片剥离过程中顶针系统用于将芯片顶起，使芯片从黏附于蓝膜上的晶圆盘上剥离。顶针系统的工作频率和位置精度直接关系到芯片生产的效率和成品率。

现有的芯片剥离顶针系统，如中国专利文献CN 206584903U公开了一种半导体封装机的顶针升降机构，包括主体，在主体内的腔内装有一个偏心轮，偏心轮固定在伺服电机的轴上，弹簧挡块上面装有压缩弹簧，运动块装在交叉滚子导轨中间；在顶针帽的腔内上部装有顶针座，顶针座下面装顶针，顶针下面装有滚珠衬套导向组件。这种顶针系统利用伺服电机驱动偏心轮上下往复运动，进而带动顶针完成顶起芯片的动作，然后复位。这种利用电机及相应传动机构作为动力来源，为顶针剥离芯片提供所需要的位移及输出力的顶针系统，还要设置光栅传感器等装置来监测并控制位移输出量，保证顶针顶起芯片后的位移及时反馈至控制终端，当顶针运动到指定位移量时，使驱动器停止动作，避免损坏芯片。整个系统零件种类繁多，装配好后整体结构尺寸和重量大，装配调试过程复杂，而且单位时间工作效率低，只能达到每小时最高1.4万次的工作频率，影响集成电路封装工艺的生产效率。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的芯片剥离顶针系统零件种类繁多，整体结构尺寸和重量大，装配调试过程复杂，工作频率低，影响封装工艺的生产效率，而提供一种零部件较少，结构紧凑，工作频率高、可靠性强的对称性结构布局的压电顶针系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种对称性结构布局的压电顶针系统，包括顶针、驱动所述顶针往复运动的驱动机构和传动机构，所述驱动机构包括框体、设置于所述框体内的多铰链多级放大组件和压电陶瓷，所述压电陶瓷水平设置于所述多铰链多级放大组件内且两端与所述多铰链多级放大组件固定，所述多铰链多级放大组件相对于所述压电陶瓷的轴线上下对称，并且所述多铰链多级放大组件、所述传动机构和所述顶针均相对于所述压电陶瓷的垂直中心线左右对称。

优选地，所述多铰链多级放大组件包括两个装配梁、两个输出梁和四个连接梁，两个所述装配梁分别与所述压电陶瓷的两端连接，两个所述输出梁对称设置在所述压电陶瓷的轴线两侧且位于中间位置，所述连接梁通过柔性铰链连接相邻的所述装配梁和所述输出梁。

优选地，所述连接梁与所述装配梁之间所述柔性铰链的设置位置靠近所述框体，所述连接梁与所述输出梁之间所述柔性铰链的设置位置靠近所述压电陶瓷。

优选地，位于下部的所述输出梁与所述框体固定，位于上部的所述输出梁通过驱动所述传动机构控制所述顶针。

优选地，所述传动机构包括传递杆，所述传递杆的轴线与所述压电陶瓷的垂直中心线重合，所述传递杆的下端与位于上部的所述输出梁接触，所述传递杆外套装有导轴，所述导轴与所述框体固定，所述导轴外设置有用于限位、调节所述传递杆伸出长度的限位调节组件，所述传递杆的上端自所述限位调节组件伸出，并通过连接轴与所述顶针连接。