拾取结构、拾取机构及拾取模块的制作方法

本实用新型涉及拾取技术领域，特别是涉及拾取结构、拾取机构及拾取模块。

背景技术：

随着工业迅速发展，越来越多的拾取模块运用在工业生产中，通过拾取模块代替传统的人工取放操作。比如在半导体制造工艺中，半导体后封装过程中，需要将晶圆转移至加热后的基板上，以使得晶圆与基板进行键合操作。然而，传统的拾取模块在拾取过程中，往往无法准确定位出晶圆的位置，导致拾取模块的吸嘴很容易撞在晶圆上，从而导致晶圆破碎而损坏。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种拾取结构、拾取机构及拾取模块，它能够安全吸取晶圆。

其技术方案如下：

一种拾取结构，包括：第一安装座，所述第一安装座上设有安装孔；与吸取组件，所述吸取组件包括支撑件、弹性件及均装设在所述支撑件上的第一限位件与吸嘴，所述支撑件穿入所述安装孔中，所述第一限位件与所述第一安装座限位配合，所述支撑件上设有吸取通道，所述吸嘴通过所述吸取通道用于与吸气设备连通，所述弹性件设置在所述支撑件与所述第一安装座之间。

上述的拾取结构，将支撑件装入安装孔中，并通过第一限位件与第一安装座限位配合，使得支撑件稳定支撑在安装孔中；接着，在支撑件与第一安装座之间设置弹性件，使得支撑件能够在安装孔中弹性移动。如此，当吸嘴与晶圆抵触时，支撑件则受到挤压力，使得弹性件发生弹性变形，一旦弹性件发生弹性变形时，支撑件则带动吸嘴在安装孔中往回移动，如此，有效避免吸嘴直接与晶圆刚性抵触而导致晶圆发生破碎而损坏。同时，由于支撑件与第一安装座之间设有弹性件，因此，在弹性件的作用下，吸嘴能够与晶圆保持紧密接触状态。当开启吸气设备时，通过吸取通道，使得吸嘴与晶圆之间形成真空，从而使得吸嘴能够安全吸取晶圆。

在其中一个实施例中，所述安装孔为两个以上，所述吸取组件为两个以上，所述吸取组件与所述安装孔一一对应设置，两个以上的所述安装孔间隔设置在所述第一安装座上。

在其中一个实施例中，相邻两个所述安装孔相互连通设置，相邻两个所述吸取组件之间的间距可调。

在其中一个实施例中，所述吸取组件还包括装设在所述支撑件上的第二限位件，所述第二限位件与所述第一限位件分别位于所述第一安装座相对两侧，所述第二限位件与所述第一安装座限位配合。

在其中一个实施例中，拾取结构还包括密封件，所述吸取通道内设有抵触部，所述吸嘴装入所述吸取通道中，并与所述抵触部抵触配合，所述密封件设置在所述抵触部与所述吸嘴之间。

在其中一个实施例中，所述第一安装座包括底座及间隔装设在所述底座上的第一安装件与所述第二安装件，所述安装孔贯穿所述第一安装件与所述第二安装件设置，所述第一限位件与所述第一安装件限位配合，所述弹性件设置在所述第一安装件与所述支撑件之间。

在其中一个实施例中，吸取组件还包括滑套，所述支撑件通过所述滑套装设在所述安装孔的孔壁上，且所述支撑件能在所述滑套内来回移动。

在其中一个实施例中，第一安装座上设有视觉组件。

一种拾取机构，包括驱动件与以上所述的拾取结构，所述驱动件的输出端与所述第一安装座传动连接。

上述的拾取机构，通过驱动件，驱使第一安装座移动，使得吸嘴向晶圆靠拢，并与晶圆进行接触。当吸嘴移动过量时，吸嘴会紧紧抵触在晶圆上，此时，支撑件则受到吸嘴传递的挤压力，使得弹性件发生弹性变形，一旦弹性件发生弹性变形时，支撑件则带动吸嘴在安装孔中往回移动，如此，有避免吸嘴直接与晶圆刚性抵触而导致晶圆发生破碎而损坏。同时，由于支撑件与第一安装座之间设有弹性件，因此，在弹性件的作用下，吸嘴能够与晶圆保持紧密接触状态。当开启吸气设备时，通过吸取通道，使得吸嘴与晶圆之间形成真空，从而使得吸嘴能够安全吸取晶圆。

在其中一个实施例中，拾取机构还包括位移传感器，所述位移传感器用于感应所述第一安装座的位移。

在其中一个实施例中，拾取机构还包括第二安装座、第一防撞件及第二防撞件，所述驱动件的输出端通过所述第二安装座与所述第一安装座传动连接，所述第一防撞件与所述第二防撞件分别位于所述第二安装座的相对两端，所述第一防撞件与所述第二防撞件均与所述第二安装座抵触配合。

一种拾取模块，包括移动机构与以上所述的拾取机构，所述驱动件装设在所述移动机构上。

上述的拾取模块，通过移动机构，使得拾取机构移动至待加工区域；再通过驱动件，驱使第一安装座移动，使得吸嘴向晶圆靠拢，并与晶圆进行接触。当吸嘴移动过量时，吸嘴会紧紧抵触在晶圆上，此时，支撑件则受到吸嘴传递的挤压力，使得弹性件发生弹性变形，一旦弹性件发生弹性变形时，支撑件则带动吸嘴在安装孔中往回移动，如此，有避免吸嘴直接与晶圆刚性抵触而导致晶圆发生破碎而损坏。同时，由于支撑件与第一安装座之间设有弹性件，因此，在弹性件的作用下，吸嘴能够与晶圆保持紧密接触状态。当开启吸气设备时，通过吸取通道，使得吸嘴与晶圆之间形成真空，从而使得吸嘴能够安全吸取晶圆。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的拾取结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的吸取组件结构示意图；

图3为本实用新型一实施例所述的吸取组件结构剖视图；

图4为本实用新型一实施例所述的第一安装座结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例所述的拾取结构示意图；

图6为本实用新型一实施例所述的拾取机构示意图；

图7为本实用新型一实施例所述的拾取机构拆分示意图；

图8为本实用新型一实施例所述的拾取模块结构示意图。

附图标记说明：

100、拾取结构，110、第一安装座，111、第一安装件，112、底座，113、第二安装件，114、安装孔，120、吸取组件，121、支撑件，1211、吸取通道，1212、凸起，1213、抵触部，122、弹性件，123、第一限位件，124、吸嘴，125、第二限位件，126、连接头，127、密封件，128、滑套，130、视觉组件，200、驱动件，300、第二安装座，310、第一防撞件，320、第二防撞件，400、位移传感器，410、固定座，420、防护罩，500、滑动件，510、导轨，600、连接座，700、移动机构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

在一个实施例中，请参考图1、图2及图3，一种拾取结构100，包括：第一安装座110与吸取组件120。第一安装座110上设有安装孔114。吸取组件120包括支撑件121、弹性件122及均装设在支撑件121上的第一限位件123与吸嘴124。支撑件121穿入安装孔114中。第一限位件123与第一安装座110限位配合。支撑件121上设有吸取通道1211。吸嘴124通过吸取通道1211用于与吸气设备连通。弹性件122设置在支撑件121与第一安装座110之间。

上述的拾取结构100，将支撑件121装入安装孔114中，并通过第一限位件123与第一安装座110限位配合，使得支撑件121稳定支撑在安装孔114中；接着，在支撑件121与第一安装座110之间设置弹性件122，使得支撑件121能够在安装孔114中弹性移动。如此，当吸嘴124与晶圆抵触时，支撑件121则受到挤压力，使得弹性件122发生弹性变形，一旦弹性件122发生弹性变形时，支撑件121则带动吸嘴124在安装孔114中往回移动，如此，有效避免吸嘴124直接与晶圆刚性抵触而导致晶圆发生破碎而损坏。同时，由于支撑件121与第一安装座110之间设有弹性件122，因此，在弹性件122的作用下，吸嘴124能够与晶圆保持紧密接触状态。当开启吸气设备时，通过吸取通道1211，使得吸嘴124与晶圆之间形成真空，从而使得吸嘴124能够安全吸取晶圆。

可选地，吸气设备可为干式螺杆真空泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵、扩散泵或者其他吸气设备。同时，弹性件122可为弹簧、弹性泡棉、弹性橡胶或者其他弹性物；当弹性件122为弹簧时，该弹簧套设在支撑件121上，如此，使得弹簧能够稳定发生弹性变形。

可选地，本实施例弹性件122设置在支撑件121与第一安装座110之间的方式可为：支撑件121上设有凸起1212，弹性件122一端与该凸起1212抵触，弹性件122另一端与第一安装座110抵触；或者弹性件122一端与支撑件121连接，弹性件122另一端与第一安装座110连接。

进一步地，安装孔114为两个以上。吸取组件120为两个以上。吸取组件120与安装孔114一一对应设置。两个以上的安装孔114间隔设置在第一安装座110上。由此可知，本实施例的拾取结构100能够同时吸取两个以上的晶圆，极大提高了晶圆的拾取效率，从而有利于提高半导体封装效率。

可选地，安装孔114在第一安装座110上的布置可根据实际生产需求进行调整，如安装孔114在第一安装座110上成阵列式排布。同时，两个相邻的安装孔114之间距也可根据晶圆与晶圆之间的距离进行调整。如此，使得第一安装座110上的吸取组件120能够准确地作用在晶圆上，从而使得晶圆的拾取效率得到进一步提高。

更进一步地，相邻两个安装孔114相互连通设置。相邻两个吸取组件120之间的间距可调。由此可知，本实施例的安装孔114在第一安装座110上均是相通的，这样，使得吸取组件120在第一安装座110上的位置变得可调。因此，通过调节吸取组件120在第一安装座110上的安装位置，使得吸取组件120之间的间距得到有效调整，从而使得拾取结构100能够适用于不同间距的晶圆，进而有利于提高拾取结构100的适用范围。

可选地，相邻两个吸取组件120之间的间距调节方式可通过如下方式：通过定位结构，将吸取组件120分别穿入定位结构上的相应的定位槽中，其中，定位槽与晶圆的排布一一对应设置；或者通过具有位移测量的驱动设备，通过驱动设备使得吸取组件120自动且精准地调整在第一安装座110上的位置。

在一个实施例中，吸取组件120还包括装设在支撑件121上的第二限位件125。第二限位件125与第一限位件123分别位于第一安装座110相对两侧，第二限位件125与第一安装座110限位配合。由此可知，当吸嘴124被推压时，支撑件121则压缩弹性件122在第一安装座110上移动，当支撑件121移动一定距离时，第二限位件125则与第一安装座110限位配合，使得支撑件121不再移动，如此，有效避免吸取组件120因过度移动而从第一安装座110上掉出，从而有利于保证拾取结构100稳定运行。

在一个实施例中，吸取组件120还包括连接头126，连接头126与支撑件121连接，并与吸取通道1211连通设置，连接头126用于与吸气设备连接。如此，通过连接头126，使得拾取结构100与吸气设备方便连接，从而有利于提高拾取结构100的组装效率。

在一个实施例中，拾取结构100还包括密封件127。吸取通道1211内设有抵触部1213。吸嘴124装入吸取通道1211中，并与抵触部1213抵触配合。密封件127设置在抵触部1213与吸嘴124之间。如此，通过密封件127，使得吸嘴124与抵触部1213的连接更加紧密，有利于提高吸嘴124与支撑件121之间的气密性，从而保证吸嘴124有足够的吸力将晶圆吸取。

可选地，密封件127可为丁腈橡胶密封圈、氢化丁腈橡胶密封圈、硅橡胶密封圈、氟素橡胶密封圈、氟硅橡胶密封圈、金属橡胶密封圈或者其他密封圈。同时，当密封件127为橡胶类密封圈时，由于橡胶类密封圈具有良好的弹性，因此，吸嘴124与晶圆发生抵触时，吸嘴124会在密封件127的作用下发生回弹，避免吸嘴124与晶圆发生刚性抵触，如此，有利于保证晶圆与吸嘴124接触时不被损坏。

在一个实施例中，请参考图1与图4，第一安装座110包括底座112及间隔装设在底座112上的第一安装件111与第二安装件113。安装孔114贯穿第一安装件111与第二安装件113设置。第一限位件123与第一安装件111限位配合。弹性件122设置在第一安装件111与支撑件121之间。由此可知，本实施例的第一安装座110呈或者近似呈u形结构，支撑件121同时装入第一安装件111与第二安装件113上的安装孔114中，第一限位件123与第一安装件111限位配合，同时，弹性件122位于第一安装件111与第二安装件113之间，并且弹性件122设置在第一安装件111与支撑件121之间，如此，通过该第一安装座110，使得吸取组件120得到稳定安装。同时，由于弹性件122位于第一安装件111与第二安装件113之间，因此，操作人员能够直观地观察到吸取组件120的运行状况，当吸取组件120在回缩时发生卡住现象，操作人员能够及时发现，并对该吸取组件120进行更换。

在一个实施例中，请参考图2与图4，吸取组件120还包括滑套128。支撑件121通过滑套128装设在安装孔114的孔壁上，且支撑件121能在滑套128内来回移动。如此，通过滑套128使得支撑件121在第一安装座110上稳定移动，从而有利于吸取组件120能够快速且灵活地调整自身的位置，以便更准确吸取晶圆。具体在本实施例中，滑套128为直线滚珠导套。

在一个实施例中，请参考图6，第一安装座110上设有视觉组件130，通过视觉组件130能够准确定位出晶圆与晶圆之间的间距。当每次吸取晶圆时，首先通过视觉组件130对晶圆之间的间距进行准确定位，根据视觉组件130获取的数据相应调整吸取组件120之间的间距，从而使得拾取结构100的拾取精度更高。其中，视觉组件130可为双目视觉系统。

在一个实施例中，请参考图1、图2、图3及图6，一种拾取机构，包括驱动件200与以上任意实施例中的拾取结构100。驱动件200的输出端与第一安装座110传动连接。

上述的拾取机构，通过驱动件200，驱使第一安装座110移动，使得吸嘴124向晶圆靠拢，并与晶圆进行接触。当吸嘴124移动过量时，吸嘴124会紧紧抵触在晶圆上，此时，支撑件121则受到吸嘴124传递的挤压力，使得弹性件122发生弹性变形，一旦弹性件122发生弹性变形时，支撑件121则带动吸嘴124在安装孔114中往回移动，如此，有避免吸嘴124直接与晶圆刚性抵触而导致晶圆发生破碎而损坏。同时，由于支撑件121与第一安装座110之间设有弹性件122，因此，在弹性件122的作用下，吸嘴124能够与晶圆保持紧密接触状态。当开启吸气设备时，通过吸取通道1211，使得吸嘴124与晶圆之间形成真空，从而使得吸嘴124能够安全吸取晶圆。

可选地，驱动件200可为电缸、气缸、液压缸、电机或者其他驱动设备。

具体地，本实施例的驱动件200为音圈电机。当在吸取晶圆过程中，通过音圈电机，使得拾取机构能够准确控制吸嘴124与晶圆之间的抵触力，使得晶圆更加安全被吸取。同时，当被吸取的晶圆与基板进行键合焊接时，通过音圈电机，使得拾取机构准确控制晶圆与基板之间的作用力，以便晶圆更好地键合在基板上。

进一步地，请参考图1与图7，拾取机构还包括位移传感器400。位移传感器400用于感应第一安装座110的位移。如此，通过位移传感器400，使得拾取机构能够准确感应出第一安装座110的移动量，从而能够准确控制吸嘴124的下移量，进而有利于吸嘴124准确定位在晶圆上。具体在本实施例中，本实施例的位移传感器400为光栅式传感器。同时，拾取机构还包括固定座410，位移传感器400装设在固定座410上。此外，为了避免该位移传感器400直接暴露出，位移传感器400上设有防护罩420，通过防护罩420，使得位移传感器400得到有效防护，从而使得位移传感器400稳定工作。

在一个实施例中，拾取机构还包括第二安装座300、第一防撞件310及第二防撞件320。驱动件200的输出端通过第二安装座300与第一安装座110传动连接。第一防撞件310与第二防撞件320分别位于第二安装座300的相对两端。第一防撞件310与第二防撞件320均与第二安装座300抵触配合。由此可知，通过第二安装座300，使得第一安装座110与驱动件200的输出端稳定连接，从而使得第一安装座110在驱动件200的驱使下稳定移动，避免第一安装座110在移动过程中发生抖动，从而无法准确控制吸嘴124在晶圆上的定位。同时，在第二安装座300的两侧分别设置第一防撞件310与第二防撞件320，其目的在于，一、对第二安装座300的移动范围进行限位，使得第二安装座300在规定的范围内进行来回移动；二、减缓第二安装座300的惯性力，使得第二安装座300平稳停止。其中，第一防撞件310与第二防撞件320均可为橡胶或者泡棉。

进一步地，拾取机构还包括滑动件500与导轨510，滑动件500与导轨510滑动配合，滑动装设在第二安装座300上，且滑动与第一防撞件310抵触配合。如此，通过滑动件500与导轨510，使得第二安装座300移动更加平稳，从而使得吸嘴124更加准确定位在晶圆上。

在一个实施例中，请参考图1、图2、图3及图8，一种拾取模块，包括移动机构700与以上任意实施例中的拾取机构。驱动件200装设在移动机构700上。

上述的拾取模块，通过移动机构700，使得拾取机构移动至待加工区域；再通过驱动件200，驱使第一安装座110移动，使得吸嘴124向晶圆靠拢，并与晶圆进行接触。当吸嘴124移动过量时，吸嘴124会紧紧抵触在晶圆上，此时，支撑件121则受到吸嘴124传递的挤压力，使得弹性件122发生弹性变形，一旦弹性件122发生弹性变形时，支撑件121则带动吸嘴124在安装孔114中往回移动，如此，有避免吸嘴124直接与晶圆刚性抵触而导致晶圆发生破碎而损坏。同时，由于支撑件121与第一安装座110之间设有弹性件122，因此，在弹性件122的作用下，吸嘴124能够与晶圆保持紧密接触状态。当开启吸气设备时，通过吸取通道1211，使得吸嘴124与晶圆之间形成真空，从而使得吸嘴124能够安全吸取晶圆。此外，由于本实施例的拾取模块能够沿着两个不同方向维度进行移动，因此，极大提高了拾取模块的灵活度，从而方便拾取模块对晶圆的吸取操作。

可选地，本实施例不限定移动机构700的具体结构，只需要能够满足拾取机构在移动机构700上沿着预设方向进行移动即可。比如，移动机构700可为直线模组、气缸直接驱动、液压缸直接驱动、电缸直接驱动等。

进一步地，拾取机构还包括连接座600，驱动件200通过连接座600装设在移动机构700上。如此，通过连接座600，使得驱动件200稳定安装移动机构700上，从而使得驱动件200在移动机构700上更加稳定运行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。