專利名稱：可配置的晶粒分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的處理，特別是涉及半導(dǎo)體晶粒從粘性帶體(adhesive tape)的分離。
背景技術(shù)：
晶粒鍵合是在電子封裝過程中關(guān)鍵的制造工序之一，其中，從晶圓上分離的半導(dǎo)體晶粒從一粘性切割帶體上被分離和拾取，然后被鍵合到一襯底上，例如銅引線框或印刷線路板(PWBprinted wiringboard)襯底上。
在該工序的晶粒分離部分，從晶圓圓片分離(saw-singulatedwafer)的晶粒使用一種技術(shù)從粘性切割帶體上被分離，該技術(shù)包括應(yīng)用單個(gè)或多個(gè)上推針進(jìn)行初始化，并在固定該切割帶體的真空吸力的合作下完成該晶粒從該切割帶體的分離。這種技術(shù)普遍應(yīng)用在晶粒鍵合和倒裝芯片鍵合處理。
現(xiàn)有技術(shù)中使用了不同的針組件以從粘性切割帶體上分離晶粒。在專利號(hào)為5,755,373、發(fā)明名稱為“晶粒上推設(shè)備”的美國專利所記載的單個(gè)上推針方法中，其描述了一種單個(gè)上推針方法，其中以針體(needle)形式存在的上推針被固定于一固定器(holder)上推動(dòng)晶粒，以從切割帶體上分離晶粒，該切割帶體通過由真空組件所提供的吸力固定。該真空組件通常被固定定位，而上推針體由升降馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)獨(dú)立地移動(dòng)。
當(dāng)上推針到達(dá)其最大高度時(shí)，切割帶體基本上和晶粒分離，僅僅剩下很小的由上推針?biāo)蔚慕佑|區(qū)域。晶粒和切割帶體的粘著力最小，以至于使用真空夾體從切割帶體上向上提升所述晶粒而不損傷晶粒是可能的。但是，隨著晶粒面積尺寸的增加和其厚度的減小，這種單個(gè)上推針方法對(duì)于成功拾取而言將會(huì)是不合適的。
另外，在專利號(hào)為4,850,780、發(fā)明名稱為“預(yù)剝離晶粒的推頂器裝置”的美國專利中記載的雙階梯推頂方法，其通過提供一個(gè)套筒式推頂器卡盤(telescopic ejector chuck)而努力克服了上述難題。該套筒式推頂器卡盤包含有由真空吸力孔所圍繞以進(jìn)行晶粒預(yù)剝離的外圍殼體，和具有電動(dòng)化推頂針的中央殼體，該推頂針和推頂器套管(collar)相連以推動(dòng)晶粒遠(yuǎn)離切割帶體，以便于晶粒從切割帶體上基本分離。
這種雙階梯方法的缺點(diǎn)是真空-彈性裝載式的套筒式推頂器卡盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以致于其尺寸必須相對(duì)很大。隨著其尺寸的約束，該推頂器卡盤據(jù)了解僅僅對(duì)于晶粒尺寸大于5mm時(shí)有效。因此，這種裝置不能應(yīng)用于晶粒尺寸較小的半導(dǎo)體器件。
另一種可選的方法是使用不同的推頂針配置來實(shí)施該晶粒分離工序。其在專利申請(qǐng)?zhí)枮?,201,306、發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體元件上推設(shè)備的上推針，以及進(jìn)行分離的方法”的美國專利中得到了說明。該方法提供了不同的具有端部末端部位的上推針，該端部末端部位具有不同的、防止晶粒在晶粒從切割帶體分離過程中被損壞的外部輪廓。
具有不同外部輪廓的上推針的使用可能能減少晶粒損壞的風(fēng)險(xiǎn)，但是對(duì)于新器件而言，具有不同外部輪廓的上推針的頻繁變化可能是必要的。而且，如果不同大小的晶粒被分離，這種現(xiàn)有技術(shù)沒有啟導(dǎo)同一工具針對(duì)這些不同晶粒的使用。另外，對(duì)于任意給定的晶粒而言，其不適合于重新定位和優(yōu)化上推針的布置。
從切割帶體分離晶粒的又一傳統(tǒng)方法將會(huì)詳細(xì)描述如下。圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中上推針組件100的立體示意圖。該上推針組件100包含有多個(gè)貼附于安裝卡盤104上的多個(gè)針安裝孔中的圓柱形上推針102。每個(gè)上推針102包含有位于其一端的端部105，以在晶粒分離過程中接觸切割帶體。該端部105最好是圓形或錐形，這樣當(dāng)上推針102推頂該切割帶體時(shí)其不會(huì)損壞晶粒。一鎖定環(huán)106被安裝在安裝卡盤104上以將上推針102鎖定定位。
圖1B是現(xiàn)有技術(shù)中包含有上推針組件100的晶粒分離裝置110的立體示意圖。該晶粒分離裝置110包含有由真空部件112所封閉的上推針組件100。
該真空部件112包含有扁平的類碟形上平臺(tái)114，上平臺(tái)114具有多個(gè)開口116，開口116被設(shè)置來便于上推針102伸出穿越并上下自由移動(dòng)。當(dāng)存在上推針102時(shí)，同樣存在相同數(shù)量的開口116，它們各自的配置是固定的。當(dāng)上推針組件100向上移動(dòng)時(shí)，上推針102將會(huì)相應(yīng)地升起，并將它們的端部105伸出上平臺(tái)114之上。
上平臺(tái)114還包含有相鄰于開口116布置的多個(gè)真空孔118，以在晶粒分離過程中使用由真空部件112所提供的真空吸力固定切割帶體。在上平臺(tái)114的外圍環(huán)繞設(shè)置有真空密封環(huán)120。該密封環(huán)120有助于防止切割帶體和上平臺(tái)114之間的接口的真空泄漏，從而加強(qiáng)上平臺(tái)114上的真空吸力。
圖2A-圖2D是在現(xiàn)有的晶粒分離工序的不同階段，該晶粒分離裝置110的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖2A所示，在初始階段，切割分離后的目標(biāo)晶粒122粘性貼附于切割帶體124上，并定位于上平臺(tái)114的中央。通過真空孔118提供真空吸力，藉此抵靠于上平臺(tái)114的扁平的上表面126將切割帶體124固定。
在這一階段，上推針102剛好在上平臺(tái)114的上表面126的底下定位于開口116的下方。同時(shí)，包含有中央定位的、和晶粒拾取表面132連通的真空孔洞130的拾取夾體128設(shè)置于目標(biāo)晶粒122的上方。
參考圖2B所示，拾取工具128已經(jīng)下降，其晶粒拾取表面132居中地著陸于晶粒122的上表面。通過真空孔洞130提供真空吸力，藉此將晶粒122抵靠于晶粒拾取表面132固定。該晶粒122被拾取夾體128牢固地固定，以完成晶粒分離工序的其余部分。
圖2C是在晶粒分離工序的第三階段時(shí)晶粒分離裝置110的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本階段，通過上推針102在晶粒122的背部施加一個(gè)向上的機(jī)械力，藉此將晶粒提升到上表面126的上方，并將晶粒推離切割帶體124。同時(shí)，固定晶粒122的拾取夾體128被提升到和上推針102相同的距離。因此，通過拾取夾體128和上推針102二者作用于晶粒122的壓緊力被最小化。
通過由真空孔洞118所提供的真空吸力，切割帶體124被向下固定于上平臺(tái)114的上表面126上。這樣，在晶粒122上引起的彎曲力矩沿著晶粒122和切割帶體124之間的界面產(chǎn)生了一個(gè)剝離應(yīng)力，因此沿著該界面引起分離。當(dāng)上推針102升起時(shí)這種分離會(huì)持續(xù)，一直到上推針到達(dá)預(yù)定的最大高度。
在提升晶粒122的上推動(dòng)作的最后，晶粒122由拾取夾體128所固定，并僅僅由上推針102的端部105所支撐。隨著僅僅在端部105處剩余的接觸面積最小，晶粒122基本上從切割帶體124上分離。從而晶粒122和切割帶體124之間這些點(diǎn)處的粘著力是非常微弱的。
參考圖2D所示，在晶粒分離工序的最后階段，在固定晶粒122的拾取夾體128繼續(xù)升起直到該晶粒122被完全從切割帶體124上分離以前，拾取夾體128將會(huì)停留在預(yù)定的最大高度處一段給定的延遲時(shí)間，即所謂的“拾取延遲”。
在晶粒122被完全從切割帶體124上分離以后，上推針102下降回復(fù)到位于上平臺(tái)114的上表面126下方的原始水平位置。然后關(guān)閉真空部件112的、施加到上平臺(tái)114上的真空孔洞118處的真空吸力，而切割帶體124不再伸展并平整地位于上平臺(tái)114上。在重復(fù)另一晶粒分離工序以前，固定晶粒122的拾取夾體128會(huì)將晶粒122運(yùn)送到晶粒鍵合位置處。同時(shí)，另一目標(biāo)晶粒將會(huì)被定位在真空部件112的上平臺(tái)114的中央，以為下一次處理周期做好準(zhǔn)備。
在圖1A和圖1B所述的現(xiàn)有晶粒分離裝置110中，上平臺(tái)114上的開口116的模樣必須根據(jù)安裝卡盤104上的上推針102的位置設(shè)置。因此，真空部件112的開口116和上推針組件100形成配對(duì)。
當(dāng)晶粒的厚度超過0.15mm時(shí)，上推針102的位置不是如此關(guān)鍵，上推針102的一種布置形式可能適用于很寬范圍的晶粒尺寸。但是，當(dāng)晶粒的厚度很薄時(shí)，例如小于0.15mm，上推針102的布置和定位是關(guān)鍵的，因?yàn)樵诰Я７蛛x過程中錯(cuò)誤的定位將會(huì)導(dǎo)致晶粒碎裂失敗。
如果晶粒的厚度小于0.15mm和晶粒的尺寸大于3mm×3mm時(shí)，上推針102在晶粒122下方的布置和定位尤其關(guān)鍵。當(dāng)晶粒的厚度進(jìn)一步減小到0.10mm以下時(shí)，距離晶粒122的端緣最遠(yuǎn)的上推針102位置的精確度最好是偏離其最優(yōu)位置+/-0.2mm以內(nèi)。
現(xiàn)有技術(shù)中上推針布置存在的問題是上推針102不被允許來自由地重新定位。它們被安裝于上推針組件100上固定的、預(yù)定的位置處，而在其他配置中沒有任何的用于挑選安裝上推針102的選擇。因此，對(duì)于需要來被同一個(gè)裝置進(jìn)行處理的不同尺寸的晶粒而言，上推針102的重新定位是不可能的。
本發(fā)明通過提供一種晶粒分離裝置來尋求解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述難題，該晶粒分離裝置中，上推針組件上的上推針的位置不是如同前述那樣的限制，從而適合于關(guān)鍵應(yīng)用，例如使用同一個(gè)裝置的不同尺寸的很薄晶粒的分離。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可配置的晶粒分離裝置，該裝置包含有真空部件和上推針組件，對(duì)于各種尺寸的晶粒，該上推針組件實(shí)現(xiàn)了上推針靈活的重新配置和重新定位。
相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種用于晶粒分離的裝置，其包含有至少一個(gè)針安裝組件，其具有多個(gè)針安裝部，以用于在期望的配置中選擇性地將推頂針安裝在一些針安裝部上；以及真空部件，其將該針安裝組件包圍，該真空部件具有支撐平臺(tái)，該支撐平臺(tái)包含有多個(gè)開口，該開口被形成所需尺寸和被配置來容納安裝于該針安裝組件上的不同配置的推頂針，該推頂針被驅(qū)動(dòng)來通過該開口朝向待分離的晶粒凸伸。
參閱后附的描述本發(fā)明實(shí)施例的附圖，隨后來詳細(xì)描述本發(fā)明是很方便的。附圖和相關(guān)的描述不能理解成是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的特點(diǎn)限定在權(quán)利要求書中。


根據(jù)本發(fā)明所述的用于晶粒分離的裝置的實(shí)施例現(xiàn)將參考附圖加以描述，其中圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中上推針組件的立體示意圖；圖1B是現(xiàn)有技術(shù)中包含有上推針組件的晶粒分離裝置的立體示意圖；圖2A-圖2D是在現(xiàn)有的晶粒分離工序的不同階段，該晶粒分離裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的晶粒分離裝置的真空部件的立體示意圖；圖3B為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的晶粒分離裝置的上推針組件的立體示意圖；圖3C為具有圖3A的真空部件的晶粒分離裝置的立體示意圖，該真空部件包含有圖3B的上推針組件；圖4為設(shè)置于切割分離后的晶粒下方的晶粒分離裝置的俯視圖；圖5為包含有細(xì)部A的晶粒分離部件的真空部件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該細(xì)部A所示為上平臺(tái)的真空槽孔的肋部的局部示意圖；圖6為貼附于切割帶體的切割分離后的晶粒的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該切割帶體由真空吸力抵靠于晶粒分離裝置的真空部件的上平臺(tái)固定；圖7A和圖7B分別為晶粒分離裝置的上推針組件的主視圖和側(cè)視圖；圖8A和圖8B分別為晶粒分離裝置的針卡盤固定器的立體圖和主視圖；圖9A和圖9B分別為裝配有多個(gè)上推針的針卡盤的立體圖和主視圖；圖10A和圖10B分別為設(shè)置有多個(gè)上推針和多個(gè)鎖固螺絲的針鎖固器的立體圖和主視圖；圖11A和圖11B分別為裝配于上推針組件的針定位配置量具的立體圖和正視圖；圖12A和圖12B分別為貼附于針卡盤組件的針定位配置量具的側(cè)視圖和后視圖；圖13A、圖13B和圖13C為用于不同的晶粒尺寸選項(xiàng)的三個(gè)不同的針定位設(shè)備的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖所示，其中類似的部件引用類似的數(shù)字。圖3A為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的晶粒分離裝置10的真空部件14的立體示意圖。該真空部件14包含有以上平臺(tái)12形式存在的平整的類碟形支撐平臺(tái)，該上平臺(tái)12安裝于圓柱形外殼15的頂部，以固定切割帶體(圖中未示)。
上平臺(tái)12包含有設(shè)置于上表面的多個(gè)真空孔洞16。當(dāng)通過真空部件14提供真空吸力時(shí)，切割帶體將會(huì)通過真空孔洞16抵靠于上平臺(tái)12的表面向下固定。多個(gè)外圍的真空孔洞18和橡膠密封環(huán)20被環(huán)繞地設(shè)置于上平臺(tái)12上，以在上平臺(tái)12和切割帶體之間形成真空壓力。
上平臺(tái)12還包含有多個(gè)開口，例如設(shè)置于上平臺(tái)12中央的平行的槽孔22，該槽孔22最好以這種方式形成該槽孔寬度相等，在相鄰的槽孔之間具有相同的間距。
圖3B為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的晶粒分離裝置10的上推針組件24的立體示意圖。該上推針組件24包含有多個(gè)推頂針，例如上推針36，其插置于預(yù)定位置處以在晶粒分離期間推抵晶粒。每個(gè)上推針36在其一端包含有接觸切割帶體的端部41。該端部41最好是圓形或錐形，這樣當(dāng)上推針36推頂該切割帶體時(shí)其不會(huì)損壞晶粒。
圖3C為具有圖3A的真空部件14的晶粒分離裝置10的立體示意圖，該真空部件14包含有圖3B的上推針組件24。該上推針組件24封閉在真空部件14中，其中，設(shè)置上推針36以便于其端部41能夠自由地上下移動(dòng)并朝向待分離的晶粒延伸穿越上平臺(tái)12上的槽孔22的開口。該平行的槽孔22所形成的尺寸和配置適合于容納不同配置形式的上推針36，并如同不同晶粒大小所要求的，有益地允許上推針36自由地被定位于沿著槽孔22的任意位置。
上推針組件24的中央和真空部件14的中央相對(duì)齊，以便于上推針組件24的調(diào)節(jié)軸線沿著設(shè)置于上平臺(tái)12上的平行的槽孔22的縱軸對(duì)齊定位。
在操作中，粘性地貼附于切割帶體的切割分離后的目標(biāo)晶粒設(shè)置于上平臺(tái)12的中央。圖4為設(shè)置于切割分離后的晶粒44下方的晶粒分離裝置10的俯視圖。該晶粒44設(shè)置于上平臺(tái)12的中央，以便于其軸線之一平行于上平臺(tái)12上的平行槽孔22的縱軸定位，在此上推針組件24的上推針36被設(shè)置于從此突出。
平行的槽孔22在其上部包含有銳形肋部，以用于支撐切割帶體。圖5為包含有細(xì)部A的晶粒分離部件10的真空部件14的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該細(xì)部A所示為上平臺(tái)12的真空槽孔22的銳形肋部46的局部示意圖。該銳形肋部46形成于相鄰的平行槽孔22之間，并朝向待分離的晶粒。
平行槽孔22和真空部件14中產(chǎn)生的真空吸力流暢地連通。當(dāng)通過真空孔洞16和平行槽孔22提供真空吸力時(shí)，通過吸附力將切割帶體抵靠于平整的上平臺(tái)12固定。圖6為貼附于切割帶體48的切割分離后的晶粒44的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，通過真空吸力50將該切割帶體抵靠于晶粒分離裝置10的真空部件14的上平臺(tái)12固定。
當(dāng)通過槽孔22由真空部件14提供真空吸力50時(shí)，由真空吸力50下拉該切割帶體48遠(yuǎn)離晶粒44。由于晶粒44是由銳形肋部46所支撐，因此強(qiáng)大的真空吸力50將會(huì)在晶粒44沒有被銳形肋部46所支撐的位置處產(chǎn)生晶粒44的局部分離52。從而，晶粒44的底面從該切割帶體48上被部分地預(yù)剝離。
同時(shí)，通過激勵(lì)一縱向的上/下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示)，上推針組件24將會(huì)向上移動(dòng)，相應(yīng)地，上推針36的端部41會(huì)延伸穿過槽孔22，在晶粒44的背部施加一個(gè)機(jī)械力。這樣將晶粒44提升到上平臺(tái)12的上表面的上方，而將晶粒推離切割帶體48。由于通過真空吸力將切割帶體48抵靠上平臺(tái)12固定，因此晶粒44和切割帶體48之間的分離是從晶粒44的邊緣開始，并沿著晶粒44和切割帶體48之間的界面擴(kuò)展延伸，一直到晶粒44從切割帶體48完全分離。
圖7A和圖7B分別為晶粒分離裝置10的上推針組件24的主視圖和側(cè)視圖。以針安裝組件形式存在的上推針組件24最好包括至少兩個(gè)針卡盤(pin chucks)26，該針卡盤安裝于針卡盤固定器30的滑臺(tái)28上。該滑臺(tái)28較合適地被配置來支撐該至少兩個(gè)針卡盤26。當(dāng)將上推針36與上平臺(tái)12的平行槽孔22調(diào)整和對(duì)齊時(shí)，人們能夠沿著針卡盤固定器30上的滑臺(tái)28的滑動(dòng)軸線精確調(diào)整針卡盤26的位置。
圖8A和圖8B分別為晶粒分離裝置10的針卡盤固定器30的立體圖和主視圖。針卡盤固定器30包含有安裝座68以將該針卡盤固定器30連接在縱向的上/下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。該安裝座包含有平行于圓柱形安裝座68的縱軸布置的定位引導(dǎo)槽66，以當(dāng)針卡盤固定器30被安裝在縱向的上/下驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上時(shí)確保針卡盤固定器30的正確定位。
滑臺(tái)28具有一平整的上表面60以支撐一對(duì)針卡盤26。該針卡盤26可安裝在滑臺(tái)28上相對(duì)于彼此的不同位置處。同樣該滑臺(tái)包含有設(shè)置于其后側(cè)的凸伸的引導(dǎo)凸緣58。該凸伸的引導(dǎo)凸緣58具有內(nèi)側(cè)的引導(dǎo)表面，該針卡盤26沿著滑臺(tái)28的滑動(dòng)軸線被引導(dǎo)和定位到該引導(dǎo)表面。
針卡盤26通過位于滑臺(tái)28的前端的一對(duì)前側(cè)夾具32被固定在針卡盤固定器30的滑臺(tái)28上。該前側(cè)夾具32的三角槽62和后側(cè)的引導(dǎo)凸緣58形成一鎖固結(jié)構(gòu)，以將針卡盤26鎖定在針卡盤固定器30上。
圖9A和圖9B分別為裝配有多個(gè)上推針36的針卡盤26的立體圖和主視圖。該針卡盤26包含有相鄰于該針卡盤26座體設(shè)置的燕尾狀導(dǎo)板(swallow-tailed guide)56。該燕尾狀導(dǎo)板56安裝在針卡盤固定器30的引導(dǎo)凸緣58和前側(cè)夾具32之間，以便于針卡盤26可沿著引導(dǎo)凸緣58的滑動(dòng)軸線調(diào)整，并由針卡盤固定器30的前側(cè)夾具32鎖固。
當(dāng)前側(cè)夾具32的螺絲64被擰緊以產(chǎn)生一個(gè)夾持力的時(shí)候，該夾持力的一部分將推動(dòng)針卡盤26，以便于該燕尾狀導(dǎo)板56的后側(cè)壓靠在針卡盤固定器30的引導(dǎo)凸緣58的內(nèi)側(cè)表面。該夾持力的另一部分將向下壓在該燕尾狀導(dǎo)板56的前側(cè)，以將針卡盤26的底面推壓在滑臺(tái)28的上表面60上。因此，通過該對(duì)前側(cè)夾具32將這對(duì)針卡盤26牢固地夾緊在針卡盤固定器30上。
針卡盤26還包含有多個(gè)針安裝部(pin sites)，其可以為針安裝孔34的形式，該針安裝孔34最好設(shè)置為兩列，每列沿著針卡盤26的上表面70上針卡盤26的端緣設(shè)置，而使得多個(gè)上推針36被允許來以期望的配置形式選擇性地插置和安裝。安裝孔34最好具有和上平臺(tái)12上的平行槽孔22相同的間距，以使得上推針36被允許來根據(jù)晶粒的尺寸重新配置和重新定位，以及仍然被平行槽孔22所容納。和現(xiàn)有的設(shè)備仍然僅僅容納針的固定配置相反，該平行槽孔22被形成所需尺寸和配置來容納安裝于針卡盤26上的上推針36的不同配置。
當(dāng)上推針36根據(jù)預(yù)定的配置被插置在一些針安裝孔34中時(shí)，該上推針36將會(huì)停留在燕尾狀導(dǎo)板56上方的針?？勘砻?4上。該針?？勘砻?4用作為多個(gè)上推針36的支撐表面。
上推針36通過插置于針卡盤26內(nèi)部的針鎖固器(pin lock)38被固定和夾緊。針卡盤26還包括一列居中設(shè)置的螺紋孔72，該螺紋孔72設(shè)置于兩列針安裝孔34之間，以容納多個(gè)鎖固螺絲40，而和針鎖固器38一起將上推針36鎖固定位。
針鎖固器38是以一列的形式，其被插置于中部的矩形開口74中，該矩形開口垂直于針卡盤26的成列螺紋孔72的軸線延伸。矩形開口74被形成來切入到針安裝孔34中，以在該針安裝孔34上產(chǎn)生一間距82。
圖10A和圖10B分別為設(shè)置有多個(gè)上推針36和多個(gè)鎖固螺絲40的針鎖固器38的立體圖和主視圖。如圖所示，針鎖固器38具有多個(gè)上推針36和其上附設(shè)有多個(gè)鎖固螺絲40的設(shè)置。
針鎖固器38包含有沿著其縱向軸線設(shè)置的V形槽76。該V形槽76在每側(cè)具有側(cè)向夾具78，和在相鄰于V形槽76尖銳的一端具有中間間隙80。針鎖固器38較佳地是以銅合金(cooper-based alloy)或工程塑料制成，以便于在不超過材料的彈性極限的情況下，通過擴(kuò)張中間間距80使得側(cè)向夾具78向上打開而將與其相鄰的上推針36夾緊。
側(cè)向夾具78包含有多個(gè)縱向的開口84，用于容納和固定上推針36。該縱向的開口84，較佳地具有大約0.5mm的寬度，其從V形槽76的頂端到中間間距80的底面被切割而成。該縱向的開口84將針鎖固器38分隔成多個(gè)部分，以致于側(cè)向夾具78上的每一部分可被用來獨(dú)立地夾緊上推針36。
在本發(fā)明的這個(gè)較佳實(shí)施例中，針鎖固器38的每一部分中存在四個(gè)上推針36，其中設(shè)置于該部分中的一對(duì)側(cè)向夾具78和一鎖固螺絲40被用來夾緊上推針36。當(dāng)鎖固螺絲40被擰入針卡盤26的成列螺紋孔72中時(shí)，鎖固螺絲將在鎖固螺絲40的各個(gè)位置向下壓在V形槽76上以擠壓針鎖固器38的側(cè)向夾具78和中間間距80。該柔性的側(cè)向夾具78將會(huì)彈性變形并外推，以在開口區(qū)域82抵靠于兩側(cè)的針安裝孔34壓靠上推針36。因此，上推針36將會(huì)在它們的位置上被針鎖固器38的側(cè)向夾具78夾緊和鎖固。
本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可調(diào)的針卡盤26允許上推針36的位置被調(diào)整到沿著上平臺(tái)12的平行槽孔22上的任意位置。平行槽孔22允許上推針36沿著平行槽孔22的縱向軸線重新定位。
另外，針卡盤26上的多個(gè)針安裝孔34允許上推針36以任意所需的配置被選擇地安裝，藉此允許重新配置和重新定位的上推針組件24適合于各種尺寸的晶粒。而且，在不永久地?fù)p傷這些針的情形下，本發(fā)明的針鎖固機(jī)構(gòu)允許使用非金屬材料制成的上推針36，例如工程塑料。
針安裝孔34中上推針36的定位和設(shè)置依賴于待分離晶粒的尺寸和厚度。對(duì)于最小厚度約為0.080mm的目標(biāo)晶粒而言，相鄰的針安裝孔34之間的距離和因此相鄰的平行槽孔22之間的間距最好小于2mm。這允許使用者定位最遠(yuǎn)的上推針36，以便于在上推針36提升以前，晶粒端緣的懸空部分距這些上推針36或者槽孔22的肋部46被保持在小于1mm。在針卡盤26的另一側(cè)上最遠(yuǎn)的上推針36的位置可以通過使用針定位配置量具定位。
圖11A和圖11B分別為裝配于上推針組件24的針定位配置量具85的立體圖和正視圖。該針定位配置量具85包含有附設(shè)在安裝座體86上部的可替換的針定位設(shè)備88，以設(shè)置上推針36的位置。安裝座體86附設(shè)于針卡盤固定器30以進(jìn)行針定位設(shè)置。
圖12A和圖12B分別為貼附于針卡盤組件24的針定位配置量具85的側(cè)視圖和后視圖。針定位配置量具85的安裝座體86在針卡盤固定器30的背部通過螺絲96裝配到針卡盤固定器30上。在針定位設(shè)置完成以后，通過擰開螺絲96安裝座體86能被輕易地卸下。針定位設(shè)備88在針卡盤26的上方是可分離地配置狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)定的晶粒大小被用來顯示被用作為不同的上推針配置的針安裝孔34的優(yōu)選位置。
圖13A、圖13B和圖13C為用于不同的晶粒尺寸選項(xiàng)的三個(gè)不同的針定位設(shè)備88的立體示意圖?；谀繕?biāo)晶粒的尺寸和厚度選擇針定位設(shè)備88。每個(gè)針定位設(shè)備88針對(duì)一個(gè)預(yù)先確定的晶粒尺寸選項(xiàng)形成。
針定位設(shè)備88包含有中間的引導(dǎo)槽92以附設(shè)于安裝座體86的中間引導(dǎo)塊90。通過將針定位設(shè)備88中間的引導(dǎo)槽92插置在安裝座體86中間的引導(dǎo)塊90上，針定位設(shè)備88搭接在安裝座體86上。
針定位設(shè)備88還包含有數(shù)對(duì)居中設(shè)置于針定位設(shè)備88上的凸緣98。對(duì)于給定的針定位設(shè)備88而言，中間的一對(duì)凸緣98被用來定位最小的晶粒尺寸。圖13A、圖13B和圖13C均分別顯示了用于定位多個(gè)上推針以處理一系列預(yù)定尺寸的晶粒的針定位設(shè)備88，晶粒尺寸為(i)3，6，9，12，15，18mm，(ii)4，7，10，13，16mm，(3)5，8，11，14，17mm。該尺寸反映了制造針定位設(shè)備88來處理晶粒類型的寬度。因此，對(duì)于5-8-11-14-17mm的針定位設(shè)備88而言，位于針定位設(shè)備88中央的凸緣98之間的間距97是最大的，而對(duì)于3-6-9-12-15-18mm的針定位設(shè)備88’而言則是最小的。
針定位設(shè)備88包含有多個(gè)具有預(yù)定槽孔尺寸的槽孔94，以在上推針36的定位設(shè)置過程中引導(dǎo)將被裝配在可調(diào)的針卡盤26上的上推針36。引導(dǎo)槽孔94被成列的凸緣所限制，該凸緣平行于裝配在針安裝孔34上的上推針36的方向延伸。可調(diào)的針卡盤26被定位以便于最遠(yuǎn)的上推針36可被引導(dǎo)地插置于針定位設(shè)備88的大約的引導(dǎo)槽孔94中，其中，對(duì)于給定的晶粒尺寸而言，預(yù)定的針的位置已被確定。
在該配置中，上推針36的位置可被定位到沿著晶粒軸線的任一位置。因此，一些具有很大外形比例(aspect ratio)的晶粒同樣可被這種裝置所處理。
如果處理寬度小于4mm的晶粒，那么僅僅需要使用針卡盤26的內(nèi)側(cè)一列針安裝孔34來插設(shè)上推針36。如果處理寬度大于14mm的晶粒，那么需要附加的針卡盤26放置于晶粒的中部，以在晶粒的中央?yún)^(qū)域提供附加的支撐。
如果晶粒尺寸與針定位設(shè)備88上的特定尺寸不是準(zhǔn)確匹配，那么使用者可以使用下述的通用標(biāo)準(zhǔn)(對(duì)于非重要應(yīng)用或者如果晶粒厚度大于0.1mm)如果給定的晶粒尺寸比針定位設(shè)備88上的特定晶粒尺寸大于不到0.5mm，那么針定位設(shè)備88上用于這種特定晶粒尺寸的槽孔能被使用于這種給定的晶粒；類似地，如果給定的晶粒尺寸比針定位設(shè)備88上的特定晶粒尺寸小于不到0.5mm，那么針定位設(shè)備88上用于這種特定晶粒尺寸的槽孔能被使用于這種給定的晶粒。因此，針定位設(shè)備88上的引導(dǎo)槽孔94可以處理大小為特定裝配晶粒尺寸+/-0.5mm的晶粒。
本發(fā)明較佳實(shí)施例由于包含有其中上推針36是可重新配置和重新定位的上推針組件24，因此和現(xiàn)有技術(shù)相比是有益的。通過將上推針36插置于針卡盤26上的不同的安裝孔34中，上推針36的位置能夠被輕易地改變。
另外，針卡盤26同樣允許上推針36的位置可調(diào)整到沿著晶粒軸線的任一位置，該軸線和真空部件14的上平臺(tái)12的多個(gè)平行槽孔22相對(duì)齊。由于具有多個(gè)針安裝位置來插置上推針36，以及在針定位設(shè)備88的幫助下可輕易地確定上推針36的位置，所以根據(jù)給定晶粒尺寸和厚度的需要，上推針36的布設(shè)可以配置和調(diào)整到任意位置。對(duì)于重要的應(yīng)用而言，例如從切割帶體上分離厚度小于0.1mm的晶粒，上推針的精確定位同樣也是可能的。
由于將針卡盤固定器配置來固定兩個(gè)或多個(gè)針卡盤，所以本發(fā)明較佳實(shí)施例能夠處理很大數(shù)量的晶粒尺寸，其范圍在3×3到14×14mm之間。本發(fā)明較佳實(shí)施例同樣可以處理外形比例很高的晶粒，例如3×14mm。晶粒大小可從3mm×3mm變化到14mm×14mm，晶粒厚度可從0.070mm變化到0.5mm以上。更加特別的是，當(dāng)固定三個(gè)針卡盤時(shí)，處理的晶粒尺寸能達(dá)到14×18mm以上。
而且，由于上推針組件中獨(dú)特的針鎖固機(jī)構(gòu)，所以可以使用金屬和非金屬的上推針來向上推動(dòng)晶粒。從而可以使用不同材料的上推針來滿足不同的重要的晶粒應(yīng)用。
更進(jìn)一步地，對(duì)于一些重要的應(yīng)用而言，例如從切割帶體上分離厚度小至0.08mm的晶粒，可以使用特別的針定位配置量具來配置上推針的位置。這相對(duì)于任何給定尺寸的晶粒實(shí)現(xiàn)了更加精確的上推針定位，以使得晶粒端緣的懸空部分距支撐晶粒的上推針或上平臺(tái)上的槽孔的肋部最小化到被保持在不足1mm。
此處描述的本發(fā)明在所具體描述的內(nèi)容基礎(chǔ)上很容易產(chǎn)生變化、修正和/或補(bǔ)充，可以理解的是所有這些變化、修正和/或補(bǔ)充都包括在本發(fā)明的上述描述的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于晶粒分離的裝置，其包含有針安裝組件，具有多個(gè)針安裝部，以用于在期望的配置中選擇性地將推頂針安裝在一些針安裝部上；以及真空部件，其將該針安裝組件包圍，和該真空部件具有支撐平臺(tái)，該支撐平臺(tái)包含有多個(gè)開口，該開口被形成所需尺寸和被配置來容納安裝于該針安裝組件上的不同配置的推頂針，該推頂針被驅(qū)動(dòng)來通過該開口朝向待分離的晶粒凸伸。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該針安裝組件包含有至少兩個(gè)針卡盤。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其包含有被配置來安裝該針卡盤的針卡盤固定器，以便于該針卡盤被安裝在該針卡盤固定器上相對(duì)于彼此不同的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該針卡盤固定器包含有滑臺(tái)和導(dǎo)板，以引導(dǎo)針卡盤之間相對(duì)的滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其包含有夾具，該夾具包含有三角槽，該三角槽被用來在設(shè)置于該針卡盤上的燕尾狀導(dǎo)板上夾緊，以在該針卡盤固定器上鎖固針卡盤。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，該針安裝部被設(shè)置成位于每個(gè)針卡盤上的兩列針安裝孔的形式。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，該裝置還包含有針鎖固器，該針鎖插置在每個(gè)針卡盤中并被用來在針卡盤上將推頂針鎖固定位。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，每個(gè)針鎖固器是以銅合金或者工程塑料制成的一列的形式。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該位于支撐平臺(tái)上的開口包含有多個(gè)延伸的槽孔，該槽孔沿著軸線相互平行設(shè)置，以便于使用中待分離的晶粒被設(shè)置成其軸線之一平行于該槽孔的軸線定位。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，該裝置還包含有銳形肋部，該銳形肋部形成于相鄰的平行槽孔之間，并朝向待分離的晶粒。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，該開口和真空部件產(chǎn)生的真空吸力流暢地連通。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，該延伸的槽孔具有相同的寬度，并且相鄰的延伸的槽孔之間具有相同的間距。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，相鄰的針安裝部之間的間距和延伸的延伸的槽孔之間的間距相等。
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，對(duì)于分離最小厚度等于或小于0.080mm的晶粒而言，相鄰的槽孔之間的間距小于2mm。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置還包含有定位設(shè)備，該定位設(shè)備在針安裝組件上方可分離地設(shè)置，并被用來表明針安裝部的優(yōu)選位置，該優(yōu)選位置根據(jù)預(yù)定的晶粒大小作為不同的推頂針的配置。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，該定位設(shè)備包含有引導(dǎo)槽孔，該引導(dǎo)槽孔被構(gòu)造來引導(dǎo)推頂針對(duì)于一系列晶粒尺寸的定位。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，該引導(dǎo)槽孔包含有多列凸緣，該凸緣平行于裝配在針安裝部上的推頂針的方向延伸。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該裝置被配置來處理大小為3mm到18mm的晶粒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可配置的晶粒分離裝置，其被用來處理大范圍尺寸的晶粒，該裝置包含有至少一個(gè)針安裝組件，其具有多個(gè)針安裝部，以用于在期望的配置中選擇性地將推頂針安裝在一些針安裝部上；以及真空部件，其將該針安裝組件包圍，該真空部件具有支撐平臺(tái)，該支撐平臺(tái)包含有多個(gè)開口，該開口被形成所需尺寸和被配置來容納安裝于該針安裝組件上的不同配置的推頂針，該推頂針被驅(qū)動(dòng)來通過該開口朝向待分離的晶粒凸伸。
文檔編號(hào)H01L21/683GK1975984SQ200610145878
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者張耀明 申請(qǐng)人:先進(jìn)自動(dòng)器材有限公司