适用于MEMSIMU芯片的开封设备的制作方法

适用于mems imu芯片的开封设备
技术领域
1.本实用新型涉及微型机电系统相关设备的技术领域，尤其是涉及一种适用于mems imu芯片的开封设备。


背景技术：

2.微型机电系统(mems)器件具有尺寸小、低成本、与ic电子集成的优势。随着新一轮科技革命和产业变革的加速演进，5g、人工智能、物联网等基础设施日趋完善，无人驾驶、无人机、vr/ar等终端应用技术商业化规模快速增长，而连接新一代信息技术的基础技术与终端应用的——以mems为核心智能传感器，正处于爆发阶段。
3.在封装后的芯片产品失效分析过程中，往往需要对样品进行开封。对于塑封材料，常用的开封方法有化学法、激光开封。而对于mems imu芯片而言，去除塑封材料后得到的芯片，还需要将mems芯片结构和硅顶盖(si cap)分开,才能进一步分析芯片内部的结构。mems芯片和硅顶盖在高温下融合的方法可以是：共晶金属键合、玻璃熔合、焊接、金共晶键合、硅和氧化硅、硅和硅熔合等。
4.在现有技术中，主要包括热剥离法和机械法。其中热剥离法是将样品在加热台上475度加热，约10mins，用镊子轻轻夹住底部，将样品固定，然后用小木片轻推mems的上半部分，可将alge合金键合的mems imu上下两部分分离；但是这样的方式不适用于si-si键合的样品。另一种的机械法是先用热熔胶侧面固定mems imu侧面，在显微镜辅助下，用可调节压力的楔形金刚石刀，对准mems两部分的交界面，慢慢增加压力，直到上下结构分离；此种方式不能保证样品制备成功率，且由于刀头和mems边缘直接接触，样品边缘容易碎裂。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种适用于mems imu芯片的开封设备，以缓解现有技术中存在的对mems imu芯片开封过程中易造成产品损坏的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.第一方面，本实用新型提供一种适用于mems imu芯片的开封设备，包括真空吸盘和夹持结构，所述真空吸盘上设有固定部，且所述固定部用于固定外接的样品组件，所述真空吸盘设有加热组件，所述加热组件用于对外接的所述样品组件加热，以使所述样品组件的连接部融化；
8.所述夹持结构与所述真空吸盘连接，且所述夹持结构用于夹持所述样品组件以使所述样品组件在连接部分离。
9.本实用新型可选的实施方式中，所述真空吸盘的所述固定部开设有吸气口，所述吸气口用于与外接的真空装置连接，所述吸气口用于通过外接的所述真空装置将所述样品组件吸附在所述固定部。
10.本实用新型可选的实施方式中，所述真空吸盘开设有滑槽，所述滑槽的一端朝向所述固定部，且所述滑槽与所述夹持结构连接。
11.进一步地，所述滑槽至少设有两条，且两条所述滑槽沿所述固定部相对分布。
12.进一步地，所述夹持结构包括滑块和夹具，所述滑块与所述滑槽滑动连接；
13.所述夹具与所述滑块连接，且所述夹具用于夹持所述样品组件。
14.进一步地，所述滑槽设有限位槽；
15.所述滑块设有凸起部，所述凸起部在所述限位槽内滑动连接，以用于将所述滑块相对于所述滑槽限位。
16.本实用新型可选的实施方式中，所述夹具为楔形结构，且楔形的所述夹具的尖端部用于朝向所述样品组件；
17.所述样品组件包括第一基底、mems芯片和第二基底，所述第一基底、所述mems芯片和所述第二基底依次连接；
18.楔形的所述夹具的尖端部用于指向所述mems芯片和所述第二基底之间。
19.本实用新型可选的实施方式中，所述夹持结构还包括调节件，所述调节件的一端与所述滑块连接，另一端与所述夹具连接，所述调节件用于调节所述滑块和所述夹具之间的距离。
20.进一步地，所述调节件为调节螺栓，且所述调节螺栓的一端与所述夹具转动连接，另一端与所述滑块螺纹连接。
21.本实用新型可选的实施方式中，所述夹持结构还包括推杆，所述推杆的一端与所述夹具连接。
22.本实用新型实施例能够实现如下有益效果：
23.第一方面，本实用新型提供一种适用于mems imu芯片的开封设备，包括真空吸盘和夹持结构，所述真空吸盘上设有固定部，且所述固定部用于固定外接的样品组件，所述真空吸盘设有加热组件，所述加热组件用于对外接的所述样品组件加热，以使所述样品组件的连接部融化；所述夹持结构与所述真空吸盘连接，且所述夹持结构用于夹持所述样品组件以使所述样品组件的组件在融化的连接部分离。
24.在本实用新型中，适用于mems imu芯片的开封设备1包括真空吸盘和夹持结构，在真空吸盘上设有固定部，且在此固定部上设有样品组件，且样品组件的连接部可以为可融化的合金(优选为alge合金层)，也可以为其他类型的粘合层(优选为si-si键合层)；在使用时，将样品组件通过加热真空吸盘使得mems芯片的alge合金层融化，而后通过夹持结构将样品组件进行开封处理。
25.与现有技术相比，本实用新型提供的适用于mems imu芯片的开封设备，在对样品组件进行开封处理的时候，可以先将样品组件固定后加热，使得mems芯片的alge合金层融化，而后通过夹持结构对合金融化后的样品组件进行开封处理。
26.综上，本实用新型至少缓解了现有技术中存在的对mems imu芯片开封过程中易造成产品损坏的技术问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性
劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例提供的适用于mems imu芯片的开封设备的侧视结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例提供的适用于mems imu芯片的开封设备的俯视结构示意图。
30.图标：1-真空吸盘；11-吸气口；12-滑槽；2-夹持结构；21-滑块；22-推杆；23-夹具；24-调节件；3-样品组件；31-第一基底；32-mems芯片；33-第二基底。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
36.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.实施例一
39.本实施例提供一种适用于mems imu芯片的开封设备，参照图1或图2，该适用于mems imu芯片的开封设备包括真空吸盘1和夹持结构2，真空吸盘1上设有固定部，且固定部用于固定外接的样品组件3，真空吸盘1设有加热组件，加热组件用于对外界的样品组件3加
热，以使样品组件3的连接部融化；夹持结构2与真空吸盘1连接，且夹持结构2用于夹持样品组件3以使样品组件3的组件在连接部分离。
40.本实用新型实施例至少缓解了现有技术中存在的对mems imu芯片开封过程中易造成产品损坏的技术问题。
41.在本实用新型实施例中，适用于mems imu芯片的开封设备包括真空吸盘1和夹持结构2，在真空吸盘1上设有固定部，且在此固定部上设有样品组件3，且样品组件3的连接部可以为可融化的合金(优选为alge合金层)，也可以为其他类型的粘合层(优选为si-si键合层)；在使用时，将样品组件3通过加热后的真空吸盘1使得mems芯片的alge合金层融化，而后通过夹持结构2将样品组件3进行开封处理。
42.且优选的，真空吸盘1在使用时被加热到500度且加热时长为10分钟。
43.而当连接方式为si-si键合的方式时，则无需加热，直接通过夹持结构2将样品组件3进行开封处理。
44.与现有技术相比，本实用新型实施例提供的适用于mems imu芯片的开封设备，在对样品组件3进行开封处理的时候，可以先将样品组件3固定后加热，使得其部件之间的合金受热融化，而后通过夹持结构2对合金融化后的样品组件3进行开封处理。
45.本实施例可选地实施方式中，参照图2，真空吸盘1的固定部开设有吸气口11，吸气口11用于与外接的真空装置连接，吸气口11用于通过外接的真空装置将样品组件3吸附在固定部。
46.具体的：真空吸盘1的固定部开设有吸气口11，吸气口11与外接的真空装置连接，吸气口11通过外接的真空装置抽真空将样品组件3紧密吸附在固定部。
47.本实施例可选地实施方式中，参照图1或图2，真空吸盘1开设有滑槽12，滑槽12的一端朝向固定部，且滑槽12与夹持结构2连接。
48.具体的：真空吸盘1开设有滑槽12，滑槽12的一端朝向固定部，且滑槽12与夹持结构2连接；优选的，夹持结构2与滑槽12滑动连接，且夹持结构2可沿滑槽12朝向或远离固定部往复移动。
49.进一步地，参照图1或图2，滑槽12至少设有两条，且两条滑槽12沿固定部相对分布。
50.具体的：滑槽12至少设有两条，且两条滑槽12沿固定部相对分布；即两条滑槽12上的夹持结构2沿固定部对称分布并朝相向或相反的方向移动。
51.进一步地，参照图1或图2，夹持结构2包括滑块21和夹具23，滑块21与滑槽12滑动连接；夹具23与滑块21连接，且夹具23用于夹持样品组件3。
52.具体的：夹持结构2包括滑块21和夹具23，滑块21与滑槽12滑动连接，夹具23与滑块21连接，且夹具23用于夹持样品组件3；在使用时，使用者推动滑块21在滑槽12内滑动，以使得夹具23靠近样品组件3，且优选的，两侧的夹具23同步靠近样品组件3并夹持。
53.进一步地，滑槽12设有限位槽；滑块21设有凸起部，凸起部在限位槽内滑动连接，以用于将滑块21相对于滑槽12限位。
54.具体的：滑槽12设有限位槽，滑块21设有凸起部，凸起部在限位槽内滑动连接，以用于将滑块21相对于滑槽12限位；优选的，滑块21的两侧均设有凸起部，且相应的滑槽12的内部两侧对应设有限位槽，凸起部滑动设于相应的限位槽内，进而对滑块21进行限位。
55.本实施例可选地实施方式中，参照图1，夹具23为楔形结构，且楔形的夹具23的尖端部用于朝向样品组件3；样品组件3包括第一基底31、mems芯片32和第二基底33，第一基底31、mems芯片32和第二基底33依次连接；楔形的夹具23的尖端部用于指向mems芯片32和第二基底33之间。
56.具体的：夹具23为楔形结构，且楔形的夹具23的尖端部用于朝向样品组件3，样品组件3包括第一基底31、mems芯片32和第二基底33，第一基底31、mems芯片32和第二基底33依次连接，楔形的夹具23的尖端部用于指向mems芯片32和第二基底33之间；优选的，楔形的夹具23的尖端位于mems芯片32和第二基底33之间或第一基底31、mems芯片32之间的范围内。
57.本实施例可选地实施方式中，参照图1或图2，夹持结构2还包括调节件24，调节件24的一端与滑块21连接，另一端与夹具23连接，调节件24用于调节滑块21和夹具23之间的距离。
58.具体的：调节件24的一端与滑块21连接，另一端与夹具23连接，调节件24用于调节滑块21和夹具23之间的距离；在使用时，通过调节件24的调节滑块21和夹具23之间的距离，以调节夹具23的高度。
59.进一步地，参照图1或图2，调节件24为调节螺栓，且调节螺栓的一端与夹具23转动连接，另一端与滑块21螺纹连接。
60.具体的：调节件24为调节螺栓，且调节螺栓的一端与夹具23转动连接，另一端与滑块21螺纹连接；在使用时，通过转动调节螺栓以调整夹具23与滑块21之间的间距。
61.本实施例可选地实施方式中，参照图1或图2，夹持结构2还包括推杆22，推杆22的一端与夹具23连接。
62.具体的：夹持结构2还包括推杆22，推杆22的一端与夹具23连接；在使用时，使用者通过推拉推杆22以使得滑块21在滑槽12内滑动，进而调整夹具23的位置；且优选的，推杆22为水平设置状态。
63.在使用过程中，本实施例提供的适用于mems imu芯片的开封设备可以与样品尺寸图像识别系统、自动点胶机、真空吸附平台和真空吸附抓手配合使用，用于对样品组件3的各组装部件之间涂胶。
64.具体操作为：首先，取合适大小的第二基底33放置于真空吸盘1，自动点胶机依据尺寸图像识别系统反馈的样品大小来设定涂覆样品表面的胶量，然后涂覆于第二基底33表面，真空吸附抓手获取mems芯片32置于涂胶处，然后自动点胶机涂覆耐高温胶水于mems芯片32表面，真空吸附抓手获取第一基底31粘附于样品表面。待胶水完全固化后，设定吸附平台为500度，加热时长为10min，然后用本实施例插入两片基底中间的缝隙，顶开样品即可。
65.最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。