[0001] 本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种顶起机构。

[0002] 芯片在封装的过程中，需要进行脱膜的处理工艺，其中包括：将粘贴在UV膜或其他材质膜上的芯片，然后使用顶针头从UV膜或其他材质膜背离芯片的一侧顶起芯片，使芯片脱离UV膜或其他材质膜，从而完成芯片的脱膜。

[0003] 而现有的用于芯片脱膜的顶起机构分为两类，一类为单针顶起脱膜类，另一类为多针顶起脱膜(多用于大芯片)。其中，单针顶起脱膜类的顶起机构主要用于尺寸较小的芯片，多针顶起脱膜类的顶起机构主要用于尺寸较大的芯片。

[0004] 但是现有的顶针的针头都比较尖锐，在顶起的过程中针头与芯片抵触的面积较小，如此容易在芯片脱膜的过程中易被顶碎或是被顶裂，从而影响整个封装工艺。

[0048] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0049] 本实施例提供一种顶起机构，所述顶起机构用于实现芯片的脱膜工艺。结合图1和图2，该顶起机构包括：支架1、内顶针2、外顶针3、轴套42、驱动单元5和推动单元6。

[0050] 所述轴套42和驱动单元5均与所述支架1固定连接。所述外顶针3开设有导向滑孔7。所述导向滑孔7沿顶起方向贯穿所述外顶针3，所述内顶针2通过所述导向滑孔7与所述外顶针3滑移连接，所述轴套42针套接在所述外顶外围周侧，所述外顶针3沿顶起方向与轴套
42滑移连接。可以理解的，沿顶起方向滑移连接即为沿顶起方向所在的直线方向滑移连接。
在本实施例中，所述顶起方向为向上的方向。

[0051] 所述驱动单元5与推动单元6连接。结合图3至图5，所述驱动单元5用于驱动推动单元6从下至上依次经过空载工位、第一顶起工位和第二顶起工位。所述推动单元6用于在由空载工位移动至第一顶起工位的过程中推动外顶针3移动至外顶工位，并在由第一顶起工位移动至第二顶起工位的过程中停止推动外顶针3，并推动内顶针2移动至内顶工位。所述外顶针3用于移动至外顶工位时将芯片顶起。所述内顶针2用于在移动至内顶工位时将芯片顶起。在本实施例汇总，第二顶起工位位于第一顶起工位的上方，第一定位工位位于空载工位的上方。

[0052] 所述顶起机构还包括：顶针帽41。所述顶针帽41固定设置在所述轴套42上端。所述顶针帽41的中心位置沿顶起方向开设有穿孔411。进一步地，所述外顶针3用于沿顶起方向穿过所述穿孔411移动至外顶工位；所述内顶针2用于沿顶起方向穿过所述穿孔411移动至内顶工位。在本实施例中，所述顶针帽41的底端套接在轴套42的外围周侧，并与轴套42螺纹连接。

[0053] 所述外顶针3包括：外针头31和外针体32。

[0054] 所述外针头31位于所述外针体32上方，所述外针头31与所述外针体32一通成型固定连接，所述外针头31通过所述穿孔411与顶针帽41滑移连接；所述导向滑孔7贯穿所述外针头31和外针体32。所述外针头31用于在沿顶起方向穿过顶针帽41时顶起芯片；所述顶针帽41用于将外针体32限定在所述轴套42内。

[0055] 其中，顶针帽41用于将外针体32限定在所述轴套42内的方式，并不限于穿孔411的水平截面的尺寸小于外针体32的水平截面的尺寸；也可以是，外针体32的水平截面的为长方形，穿孔411的水平截面为圆形，而穿孔411的水平截面的尺寸大于外针体32的水平截面的尺寸，但外针体32的水平截面的长大于穿孔411的水平截面的直径。在本实施例中，以穿孔411的水平截面的尺寸小于外针体32的水平截面的尺寸，且穿孔411的水平截面和外针体32的水平截面均为长方形为例。如此，通过对外顶针3的结构进行限定，能够在外顶针3到达第一顶起工位时，使外顶针3停止沿顶起方向移动，从而便于内顶针2单独对芯片进行顶起。

[0056] 所述内顶针2包括：内针头21和内针体22。

[0057] 所述内针头21位于所述内针体22朝向顶起方向的一侧，所述内针头21与所述内针体22一体成型固定连接。所述内针体22用于推沿顶起方向动内针头21伸出外针头31。所述内针头21用于通过导向滑孔7沿顶起方向伸出外顶针3，以将芯片顶起。其中，内针体22可在外顶针3沿顶起方向移动至外顶工位的过程中，带动内针头21一起跟随外顶针3一起移动；也可在外顶针3沿顶起方向移动至外顶工位后，再单独带动内针头21移动至内顶工位。本实施例，以内针体22在外顶针3沿顶起方向移动至外顶工位的过程中，带动内针头21一起跟随外顶针3一起移动为例。

[0058] 进一步的，所述导向滑孔7包括：针头滑孔71和针体滑孔72。

[0059] 所述针头滑孔71位于所述针体滑孔72的上方，所述针头滑孔71与所述针体滑孔72连通，所述内针头21通过针头滑孔71与外顶针3滑移连接；所述针头滑孔71用于将内针体22限定在所述针头滑孔71朝向针体滑孔72的一侧。所述内针头21与针头滑孔71适配，内针体22水平截面大于针体滑孔72的水平截面。在本实施例中，所述内针头21、针头滑孔71、内针体22水平截面和针体滑孔72的水平截面均为矩形。

[0060] 其中，所述针头滑孔71用于将内针体22限定在所述针头滑孔71朝向针体滑孔72的一侧的方式，与顶针帽41用于将外针体32限定在所述轴套42内的方式相似。在本实施例中，以针头滑孔71的水平截面的尺寸小于针体滑孔72的水平截面的尺寸为例。通过限定导向滑孔7和内顶针2的形状，能够防止内顶针2将芯片顶至沿顶起方向超出内顶工位对应的位置，从而能够提高顶起机构脱膜的精准度。

[0061] 进一步的，所述内针体22的外围周侧套接有导向套43；内针体22沿顶起方向与导向套43滑移连接连接。所述导向套43位于所述针体滑孔72内。所述导向套43通过所述针体滑孔72与外顶针3滑移连接。通过设置所述导向套43能够使内顶针2在相对外顶针3移动至内顶工位时更加顺畅，同时还能够延长内顶针2的使用寿命。

[0062] 所述内顶针2还包括：承托部23和连接部24。所述承托部23位于所述内针体22的下方，所述承托部23与所述内针体22一体成型固定连接。所述导向套43的底部与承托部23抵触连接。所述承托部23用于承托所述导向套43。通过设置承托部23能够保证导向套43随内针体22一起向顶起方向移动。所述连接部24固定设置在所述承托部23的下方，所述承托部23与所述连接部24一体成型固定连接。所述连接部24用于与将内顶针2与推动单元6可拆卸固定连接。

[0063] 进一步的，所述推动单元6包括：支撑杆61和弹性件62。所述支撑杆61通过连接部24与所述内顶针2连接，所述弹性件62套接在所述支撑杆61中朝向内顶针2的一端的外围周侧；所述支撑杆61用于沿顶起方向推压内顶针2和弹性件62；所述弹性件62用于沿顶起方向推压外顶针3。

[0064] 所述支撑杆61包括：杆体611和推动头612。所述推动头612位于所述导向滑孔7内，所述推动头612底部的外围周侧设置有推动部613。所述推动部613与所述推动头612一体成型固定连接。所述推动头612通过推动部613与轴套42滑移连接。所述推动部613位于所述弹性件62的下方，弹性件62的底部与推动部613相抵触，弹性件62套接在推动头612的外围周侧，如此推动部613可推动弹性件62向上移动。

[0065] 所述轴套42的底部固定设置有直线轴承44，杆体611竖直位于推动头612的下方，所述直线轴承44套接在所述杆体611的顶部外侧，所述杆体611与所述直线轴承44滑移连接，且所述杆体611的顶部与推动头612固定连接。所述杆体611的底部与驱动单元5固定连接。所述驱动单元5可为气缸、电动推杆或丝杠53滑块54驱动组件等直线运动组件。在本实施例中，所述驱动单元5为丝杠53滑块54驱动组件。通过设置直线轴承44能够保证支撑杆61平稳的移动。

[0066] 驱动单元5包括：电机51、联轴器52、丝杠53和滑块54。电机51的机壳与支架1固定连接，电机51的输出轴通过联轴器52与丝杠53的一端连接，用于驱动丝杠53转动；丝杠53与杆体611平行，丝杠53与支架1转动连接，滑块54与支撑杆61固定连接。电机51通过转动丝杠53以使滑块54带动支撑杆61上移和下降。如此通过控制电机51的转速即可控制外顶针3和内顶针2顶起芯片的速度。本实施例不对电机51的转速以及芯片两次的顶起高度进行限定。

[0067] 在本实施例中，所述弹性件62为伸缩弹簧。在推动单元6位于空载工位的情况下，外针体32与顶针帽41之间存有空间，以供推动单元6推动外顶针3向上移动；内针体22的顶部通过针体滑孔72与外针体32之间存有空间，以供内顶针2相对外顶针3滑动。在驱动单元5带动支撑杆61沿顶起方向移动，且外针体32未与顶针帽41抵触，即驱动单元5推动推动单元6由空载工位向第一顶起工位移动的情况下，支撑杆61通过弹性件62带动外顶针3和内顶针
2一起沿顶起方向移动，外针体32与顶针帽41之间的空间逐渐减小，内针体22的顶部与外针体32之间存有的空间不变，在此过程中，外针头31的顶部穿过穿孔411开始将芯片顶起，以将外针头31顶部的外侧的膜与芯片脱离。当外针体32与顶针帽41抵触时，外顶针3到达第一顶起工位。之后，驱动单元5继续推动支撑杆61沿顶起方向移动，在该过程中，支撑杆61推动内顶针2相对外顶针3沿顶起方向移动，弹性件62被压缩，内针体22的顶部与外针体32之间存有的空间逐渐减小，内针头21通过针头滑孔71伸出外顶针3，并开始将芯片继续顶起，以将内针头21顶部的外侧的膜与芯片脱离。当内针体22的顶部与外针体32相抵触时，内顶针2移动至内顶工位，芯片的脱膜完成。

[0068] 当支撑杆61下降时，内顶针2在支撑杆61的带动下向下移动，外顶针3在自身重力的作用下向下移动，直至推动单元6回到空载工位。

[0069] 该顶起机构结构简单，空间利用率高，降低了制造成本，同时通过驱动单元5推动推动单元6依次经过空载工位、第一顶起工位和第二顶起工位；从而使得推动单元6先将外顶针3推动至外顶工位，以对芯片进行第一次顶起操作，之后推动单元6继续推动内顶针2移动至内顶工位，以对芯片进行第二次顶起操作。如此通过两步将芯片顶起，并不断缩小将芯片顶起过程中与芯片接触的范围，且顶起速度可控，顶起高度可控，从而能够降低芯片损坏的几率，从而提高片脱膜的成功率，并可以高效并稳定的使超薄芯片进行脱膜，而不会使超薄芯片发生碎裂的情况。

[0070] 进一步地，结合图6和图7，所述外顶针3朝向顶起方向的表面为外顶表面33，所述外顶表面33为垂直于顶起方向的平面。所述外顶针3在所述外顶表面33的边缘开设有第一圆角34。所述内顶针2朝向顶起方向的表面为内顶表面25，所述内顶表面25为垂直于顶起方向的平面。所述内顶针2在所述内顶表面25的边缘开设有第二圆角26。所述内顶针2在所述内顶表面25上开设有凹槽27。通过设置第一圆角34和第二圆角26，能够避免在顶起过程中外针头31或内针头21的顶部边缘对芯片造成损坏，从而进一步提高脱膜的成功率。通过设置凹槽27能够减少内顶表面25与芯片接触的面积，进一步提高脱膜的成功率。

[0071] 在本实施例中，在推动单元6位于空载工位时，内顶表面25、外顶表面33和顶针帽41的上表面在同一水平面上。

[0072] 在一种可选的实施例中，所述外顶针3在所述外顶表面33上也开设有凹槽27。所述轴套42内开设有安装空腔421和连接空腔422。所述连接空腔422位于所述安装空腔421的下方，所述安装空腔421与连接空腔422连通。所述推动头612、推动部613、弹性件62、外针体32和内针体22均位于所述安装空腔421内。其中，外针头31和内针头21在沿顶起方向移动的过程中从安装空腔421伸出，并穿过穿孔411以对芯片进行脱膜操作。

[0073] 所述直线周侧固定设置在所述连接空腔422内。所述顶针帽41在穿孔411的周侧开设有真空孔412。所述真空孔412沿顶起方向贯穿顶针帽41。所述真空孔412与安装空腔421连通。所述安装空腔421的顶部连接有真空机。通过开设真空孔412能够在对芯片进行脱膜操作之前，通过启动真空机使得真空孔412处产生负压，从而便于将贴附有芯片的膜吸附在顶针帽41的上表面，进而使得顶起机构能够稳定、高效的对芯片进行脱膜。

[0074] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。