用于拾取半导体芯片的夹头的制作方法
【专利说明】用于拾取半导体芯片的夹头
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年8月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2014-0112364的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本发明的实施例涉及一种用于拾取半导体芯片的夹头。
【背景技术】
[0004]通常，通过将诸如焊锡、银膏或树脂的粘合剂材料涂布到半导体芯片的背面，然后将半导体芯片粘结到印刷电路板或引线框架，制备半导体器件。在此，半导体芯片由夹头拾取，以移动到有待粘结的印刷电路板或引线框架，这通常称为芯片粘结过程。
[0005]当前，在半导体组装领域的市场中，在发光二极管(LED)和/或单独封装的芯片粘结过程中，需要对相对小尺寸的芯片采用具有相对小头端的夹头。此外，需要具有长寿命并能够在高温下操作的夹头。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例提供一种用于拾取半导体芯片的夹头，其可在高温下使用并可实现小尺寸的头端，同时具有长的寿命。
[0007]在以下优选实施例的描述中描述本发明的以上和其他目的或从以下优选实施例的描述清楚本发明的以上和其他目的。
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种用于拾取半导体芯片的夹头，所述夹头包括具有沿纵向方向形成的空腔的第一本体；连接到第一本体的顶端部的第二本体；连接到第一本体的底端部并可沿纵向方向移动的第三本体；连接在第二本体与第三本体之间、定位在空腔中并可沿纵向方向伸缩的弹性体；以及连接到第三本体并拾取半导体芯片的头端。
[0009]弹性体可包括聚合物、聚四氟乙烯、硅胶、橡胶、聚氨酯或热塑性弹性体(TPE)。
[0010]此外，弹性体是具有空腔的软管或具有空腔的柔性管的形状。
[0011]弹性体可具有沿其外径在圆周上形成的凹槽。
[0012]在此，弹性体可以是弹簧。
[0013]弹性体的顶端部可过盈配合在第二本体中，并且弹性体的底端部可过盈配合在第三本体中。
[0014]真空油脂可设置在弹性体的顶端部与第二本体之间以及弹性体的底端部与第三本体之间。
[0015]不规则部可形成在第二本体和第三本体上，并且弹性体的顶端部和底端部可连接到不规则部。
[0016]第二本体可过盈配合在第一本体中。
[0017]真空油脂可设置在第一本体与第二本体之间。
[0018]第一本体和第二本体可具有彼此连接的不规则部。
[0019]真空油脂可设置在第二本体与第三本体之间。
[0020]此外，真空孔可沿第二本体、弹性体、第三本体和头端形成。
[0021]第一本体、第二本体、第三本体和头端各自可由陶瓷材料、金属或聚合物制成。
[0022]陶瓷材料可包括氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅和氮化硅。
[0023]金属可以是不锈钢或高速钢。
[0024]聚合物可以是聚醚醚酮(PEEK)或聚酰亚胺(PI)。
[0025]根据本发明的另一方面，提供一种用于拾取半导体芯片的夹头，所述夹头包括具有沿纵向方向形成的空腔的第一本体；连接到第一本体的空腔的头端；以及设置在第一本体的空腔与头端之间的粘合剂。
[0026]空腔可包括连接到头端的第一空腔和具有比第一空腔小的直径的第二空腔，并且与头端的顶端部接触的底框可形成在第一空腔与第二空腔之间。
[0027]根据本发明的实施例，用于拾取半导体芯片的夹头可在高温下使用并可实现小尺寸的头端，同时具有长的寿命。
[0028]在示例性实施例中，因为除了第一、第二和第三本体以及弹性体之外，头端由陶瓷材料制成，所以可实现一种夹头，其由于材料和加工的特性可在高温下使用，并可实现小尺寸的头端，同时具有长的寿命。此外，因为弹性体由诸如聚四氟乙烯或硅胶的具有弹性的聚合物或者弹簧形成，所以可防止半导体芯片在芯片拾取过程或芯片粘结过程中损坏。
【附图说明】
[0029]通过结合附图更详细地说明其优选实施例，本发明的以上和其他特征和优点将变得更清楚，其中:
[0030]图1是示出根据本发明实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的横截面图；
[0031 ] 图2A和2B是示出根据本发明实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的各个组件连接结构的部分横截面图；
[0032]图3A和3B是示出根据本发明实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的弹性体的横截面图；
[0033]图4A和4B是示出根据本发明实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的操作状态的横截面图；
[0034]图5是示出根据本发明另一实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的横截面图；
[0035]图6A和6B是示出根据本发明另一实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的操作状态的横截面图；以及
[0036]图7A和7B是示出根据本发明又一实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的操作状态的横截面图。
【具体实施方式】
[0037]通过参考下面的优选实施例的详细描述和附图，可以更容易理解本发明的优点和特征以及实现本发明的方法。然而，本发明可以许多不同形式体现，并且不应被解释为局限于文中所述的实施例。相反，提供这些实施例，以使本公开内容全面和完整，并将本发明的概念充分传达给本领域技术人员，并且本发明将仅由所附权利要求来限定。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。
[0038]另外，在附图中，为了清楚，可放大层和区域的大小和相对大小。从始至终，相同的参考符号表示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任一和全部组合。
[0039]在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而无意限制本发明。如在此使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地表明。应进一步理解，当用在本说明书中时，术语“包括”和/或“包含”指定特定的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组成的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组成和/或其组的存在或增加。
[0040]应理解，虽然可在此使用术语第一、第二等来描述不同的元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个元件与另一元件。因此，例如，在以下讨论的第一元件、第一组件或第一部分在不脱离本发明教义的情况下可以命名为第二元件、第二组件或第二部分。
[0041]图1是示出根据本发明实施例的用于拾取半导体芯片的夹头的横截面图。
[0042]如图1所示，根据本发明实施例的夹头100包括第一本体110、第二本体120、第三本体130、弹性体140和头端150。
[0043]第一本体110是软管或管的形状，具有沿纵向方向形成的空腔111。也就是说，第一本体110是圆筒的形状，具有沿竖直(或上下)方向的打开的或空的空间。第一本体110由选自陶瓷材料、金属、聚合物和它们的等效物中的一种制成，但本发明不将第一本体110的材料限于在此列出的那些。更具体地，第一本体110可由以下材料制成:具有良好加工性能、能够在高温下使用并具有延长寿命的陶瓷材料，如氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅或氮化硅；非磁化金属，如不锈钢(例如，SUS303)或高速钢；或具有高耐热性的聚合物，如聚醚醚酮(PEEK)或聚酰亚胺(PI)。优选地，第一本体110由金属制成。
[0044]第二本体120以过盈配合的方式连接到第一本体110的顶端部，由此大致上关闭在第一本体110中形成的空腔111的顶端部。在此，真空油脂(未示出)设置在第一本体110与第二本体120之间，由此更有效地防止真空泄露。此外，真空孔121形成在第二本体120的大致中心部分处，以允许沿真空孔121的纵向方向施加真空。第二本体120包括制动部122和突伸部123，制动部122用于向下限制后面描述的弹性体140的连接深度，突伸部123连接到弹性体140。在此，第二本体120的制动部122连接到第一本体110的顶端部。第二本体120可由选自陶瓷材料、金属、聚合物和它们的等效物中的一