本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制造和封裝測(cè)試過(guò)程中用于抓取和安放晶片或芯片的抓取和安放裝置，尤其涉及用于抓取和安放裝置的真空吸頭。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體工業(yè)中，無(wú)論是芯片的制造過(guò)程還是芯片制造后的封裝測(cè)試過(guò)程都需要利用抓取和安放裝置將晶片或芯片從一個(gè)工位取走并且轉(zhuǎn)移和放置在下一個(gè)工位，以便進(jìn)行下一工序的加工或處理。例如，在芯片測(cè)試分選機(jī)中，就需要利用抓取和安放裝置將芯片從加熱工位取走并且轉(zhuǎn)移和放置在測(cè)試工位、以及在測(cè)試完成之后將芯片從測(cè)試工位取走并且轉(zhuǎn)移和放置在接收盤(pán)。抓取和安放裝置通常包括機(jī)械手臂和安裝到機(jī)械手臂上的真空吸頭。真空吸頭大體包括盤(pán)體和安裝到盤(pán)體上并且通過(guò)與諸如真空發(fā)生器的設(shè)備連通的吸嘴。需要抓取芯片時(shí)，在吸嘴內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓以吸住芯片。在芯片被轉(zhuǎn)移到預(yù)定工位時(shí)，使吸嘴內(nèi)由負(fù)壓變成零氣壓或稍微正的氣壓，芯片脫離吸嘴被放置在預(yù)定工位上。

在現(xiàn)有的真空吸頭上，對(duì)應(yīng)于特定規(guī)格的晶片或芯片，通常在盤(pán)體的固定位置上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)吸嘴，以與這種特定規(guī)格的晶片或芯片的尺寸適配。如果晶片或芯片的規(guī)格發(fā)生變化，必須更換吸嘴位置也發(fā)生改變的新的真空吸頭，以適配規(guī)格改變的晶片或芯片的尺寸。按照這種方式，需要準(zhǔn)備多種規(guī)格的真空吸頭，這不僅顯著地增加了備件采購(gòu)成本和備件管理成本，而且更換真空吸頭需要耗費(fèi)大量時(shí)間，導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間顯著延長(zhǎng)，降低了生產(chǎn)效率。

因而，需要對(duì)現(xiàn)有的真空吸頭進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的就是要提出一種改進(jìn)的真空吸頭，這種真空吸頭不僅可以顯著地減少備件采購(gòu)成本和備件管理成本，而且可以顯著縮短停機(jī)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率。

為此，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種真空吸頭，包括：

盤(pán)體；

形成在所述盤(pán)體上的中心通孔；

形成在所述盤(pán)體中并且從所述中心通孔向著周邊延伸的至少一條氣體通道；

形成在所述盤(pán)體的第一側(cè)并且與相應(yīng)氣體通道連通的至少一個(gè)通氣孔；

其中，所述中心通孔和所述至少一個(gè)通氣孔中的至少一個(gè)孔能夠安裝吸嘴，所述中心通孔和所述至少一個(gè)通氣孔中的其它孔能夠由塞子可取下地封閉。

優(yōu)選地，所述真空吸頭包括多條氣體通道，所述多條氣體通道沿著徑向呈放射狀形成在所述盤(pán)體中。

優(yōu)選地，所述真空吸頭包括與每條氣體通道連通的多個(gè)通氣孔，所述多個(gè)通氣孔沿著每條氣體通道均勻地形成。

優(yōu)選地，所述真空吸頭包括四條氣體通道，相鄰的氣體通道相互成直角地延伸。

優(yōu)選地，所述盤(pán)體包括基體和可取下地設(shè)置在所述基體上的吸嘴保持架，其中，所述中心通孔、所述氣體通道以及所述通氣孔都形成在所述吸嘴保持架上。

優(yōu)選地，在所述基體上形成與所述吸嘴保持架形狀相對(duì)應(yīng)的凹部，用于安放所述吸嘴保持架。

優(yōu)選地，所述吸嘴保持架為x形或十字形。

優(yōu)選地，在所述基體的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)上與所述凹部相對(duì)應(yīng)的位置上形成有加強(qiáng)部。

優(yōu)選地，所述真空吸頭還包括引導(dǎo)銷(xiāo)，在所述盤(pán)體上沒(méi)有形成所述中心通孔和所述氣體通道的部位形成多個(gè)均勻分布的接收孔，用于可取下地安放所述引導(dǎo)銷(xiāo)。

優(yōu)選地，在所述盤(pán)體的與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)上安裝有鋼或鐵制成的連接板，以實(shí)現(xiàn)磁性聯(lián)接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種抓取和安放裝置,包括：

機(jī)械手臂；以及

安裝到所述機(jī)械手臂上的如上所述的真空吸頭。

根據(jù)本發(fā)明的真空吸頭，由于在所述盤(pán)體的第一側(cè)形成有與相應(yīng)氣體通道連通的至少一個(gè)通氣孔，所述中心通孔和所述至少一個(gè)通氣孔中的至少一個(gè)孔能夠安裝吸嘴，所述中心通孔和所述至少一個(gè)通氣孔中的其它孔能夠由塞子可取下地封閉，當(dāng)需要抓取和安放不同規(guī)格尺寸的時(shí)，只需要將吸嘴安裝在所述中心通孔和所述至少一個(gè)通氣孔中的合適的孔上、并且將其它孔封上就可以了。這樣，就不需要準(zhǔn)備適應(yīng)多種規(guī)格尺寸的多個(gè)真空吸頭，而且調(diào)整吸嘴的位置和封閉相關(guān)孔的工作非常簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。因此，根據(jù)本發(fā)明可以顯著地減少備件采購(gòu)成本和備件管理成本，而且可以顯著縮短停機(jī)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于抓取和安放裝置的真空吸頭的第一側(cè)示意性立體圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于抓取和安放裝置的真空吸頭的第二側(cè)示意性立體圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的盤(pán)體的基體的第一側(cè)示意性立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的吸嘴保持架的第一側(cè)示意性立體圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的吸嘴保持架的第二側(cè)示意性立體圖；

圖6是與圖4類(lèi)似的示意性立體圖，其中以虛線顯示了形成在吸嘴保持架中的氣體通道；

圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的盤(pán)體的基體的第二側(cè)示意性立體圖；

圖8是連接板的示意性立體圖；以及

圖9是連接板的另一示意性立體圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合示例詳細(xì)描述本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，這些實(shí)施例是示例性的，它并不意味著對(duì)本發(fā)明形成任何限制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于抓取和安放裝置的真空吸頭的第一側(cè)(底側(cè))示意性立體圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于抓取和安放裝置的真空吸頭的與第一側(cè)相反的第二側(cè)(頂側(cè))示意性立體圖。如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭1包括盤(pán)體3。盤(pán)體3大體為正方體形狀，但是根據(jù)需要，盤(pán)體3也可以形成為長(zhǎng)方體、圓形體、橢圓形體或其它任何合適的形狀。在盤(pán)體3上形成有中心通孔5、以及從中心通孔5向著周邊延伸的多條氣體通道7(在圖1和2中氣體通道是不可見(jiàn)的，可參見(jiàn)圖6)。氣體通道7形成在盤(pán)體3內(nèi)部、但并不在盤(pán)體3周邊與外界相通。盡管氣體通道7可以彎曲地形成在盤(pán)體3中，但是氣體通道7優(yōu)選地沿著徑向呈放射狀形成在盤(pán)體3中。在盤(pán)體3的第一側(cè)9上形成有與每條氣體通道7連通的多個(gè)通氣孔11。通氣孔11優(yōu)選地沿著每條氣體通道均勻地形成。通氣孔11可以通過(guò)可以拆卸的塞子13封閉。在優(yōu)選實(shí)施例中，通氣孔11可以是帶內(nèi)螺紋的螺紋孔，而塞子13是螺釘。這樣，螺釘可以擰到通氣孔11中，以便封閉通氣孔11。在需要時(shí)，塞子13可以從通氣孔11中擰下來(lái)，從而裝上相應(yīng)的吸嘴15。

在圖1所示優(yōu)選實(shí)施例中，顯示了從中心通孔5向著周邊延伸的四條氣體通道，相鄰的氣體通道相互成直角地延伸。沿著每條氣體通道形成有兩個(gè)通氣孔11。在圖1中，只有中心通孔5上安裝有吸嘴15，每條氣體通道上的通氣孔11被塞子13封閉。中心通孔5在盤(pán)體3的第二側(cè)上可以連接到諸如真空發(fā)生器的裝置。根據(jù)將要被抓取和安放的晶片或芯片規(guī)格，可以在中心通孔以及所有通氣孔11中選擇任意的一個(gè)或多個(gè)孔上裝上吸嘴。應(yīng)理解的是，盡管在圖1中顯示在盤(pán)體3內(nèi)形成四條氣體通道，但在盤(pán)體3內(nèi)形成一條、兩條或更多條氣體通道也是可行的。而且，每條氣體通道上也可以形成一個(gè)或更多個(gè)通氣孔。

圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的盤(pán)體的基體的示意性立體圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的吸嘴保持架的第一側(cè)示意性立體圖，圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的吸嘴保持架的第二側(cè)示意性立體圖，圖6是與圖4類(lèi)似的示意性立體圖，其中以虛線顯示了形成在吸嘴保持架中的氣體通道。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，盤(pán)體3包括基體17(圖3)和可取下地設(shè)置在基體17上的吸嘴保持架19(圖4-6)。中心通孔5、氣體通道7以及所有通氣孔11都形成在吸嘴保持架19上。在優(yōu)選實(shí)施例中，吸嘴保持架19被顯示為x形或十字形，但應(yīng)理解的是，吸嘴保持架19可以為其它形狀，例如米字形。在圖6中還顯示了位于其中兩條氣體通道7端部的開(kāi)口21，開(kāi)口21主要是為了便于在吸嘴保持架19中加工出氣體通道。在使用時(shí)，開(kāi)口21將被封上。

盡管吸嘴保持架19可以直接安裝在基體17上，但優(yōu)選地在基體17上形成與吸嘴保持架19形狀相對(duì)應(yīng)的凹部23。吸嘴保持架19可以被安放在凹部23中，并且通過(guò)擰入基體17中的螺釘25被固定在基體17上。通過(guò)擰下螺釘25，可以快速地更換通氣孔11具有不同距離的吸嘴保持架19。

正如本領(lǐng)域所知的是，為了使被抓取的晶片或芯片被準(zhǔn)確地放置在對(duì)應(yīng)工位上，真空吸頭的盤(pán)體3上通常還設(shè)置有引導(dǎo)銷(xiāo)27，用于插入對(duì)應(yīng)工位的設(shè)備上的套筒(例如對(duì)準(zhǔn)組件上的套筒)或定位孔(例如載板上的定位孔)中。由于晶片或芯片規(guī)格的變化、以及為了適應(yīng)不同設(shè)備上的套筒或定位孔的位置，在盤(pán)體3上沒(méi)有形成中心通孔5和氣體通道7的部位形成多個(gè)均勻分布的接收孔29，用于安放引導(dǎo)銷(xiāo)27。因此，在晶片或芯片規(guī)格發(fā)生變化或者為了適應(yīng)不同設(shè)備上的套筒或定位孔的位置時(shí)，只需要將引導(dǎo)銷(xiāo)27拔出、并且重新插入與晶片或芯片規(guī)格相適應(yīng)的或者與不同設(shè)備上的套筒或定位孔的位置相適應(yīng)的接收孔29中。盡管引導(dǎo)銷(xiāo)27優(yōu)選地插入在相對(duì)于盤(pán)體3上的中心通孔5對(duì)稱(chēng)分布的接收孔29中，但應(yīng)理解的是，引導(dǎo)銷(xiāo)27也可以插入在相對(duì)于盤(pán)體3上的中心通孔5非對(duì)稱(chēng)分布的接收孔29中。

圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的真空吸頭的盤(pán)體的基體的第二側(cè)示意性立體圖。當(dāng)在基體17上形成了與吸嘴保持架19形狀相對(duì)應(yīng)的凹部23之后，基體17的強(qiáng)度受到削弱。為了增加基體17的強(qiáng)度，可以在基體17的第二側(cè)上與凹部23相對(duì)應(yīng)的位置上形成加強(qiáng)部31，加強(qiáng)部31上形成有與中心通孔5相通的通孔33。圖8是連接板的示意性立體圖，圖9是連接板的另一示意性立體圖。在實(shí)踐中，為了便于加工和減輕重量，基體17通常是由鋁材制成。為了在需要更換真空吸頭時(shí)，能夠快速地拆卸和安裝真空吸頭，可以在盤(pán)體3的第二側(cè)尤其是加強(qiáng)部31上安裝有鋼或鐵制成的連接板35，從而能夠與真空吸頭安裝在其上的機(jī)械手臂上的磁體快速斷開(kāi)或形成磁性聯(lián)接。

以上結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述。顯然，以上描述以及在附圖中示出的實(shí)施例均應(yīng)被理解為是示例性的，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。例如，在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明被描述為在半導(dǎo)體制造和封裝測(cè)試工業(yè)中用于抓取和安放晶片或芯片的抓取和安放裝置的真空吸頭，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明適用于抓取和安放具有多種規(guī)格或尺寸的任何物品的抓取和安放裝置。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以在不脫離本發(fā)明的精神的情況下對(duì)其進(jìn)行各種變型或修改，這些變型或修改均不脫離本發(fā)明的范圍。