专利名称：半导体及微电子行业耐高温防滑夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高温防滑夹具，特别涉及一种半导体及微电子行业生产流程中夹持晶片使用的夹具，本发明所设计的夹具，利用夹头的巧妙设计防止在夹取晶片过程中晶片的滑落。
背景技术：
21世纪人类全面进入了信息化社会，微电子技术仍在高速发展，对微电子信息技术和微电子ULSI基础技术将不断提出更高的发展要求，微电子技术仍将继续是21世纪若干年代中最为重要的和最有活力的高科技领域之一。夹具是微电子以及半导体生产过程中使用频繁且不可缺少的工具。长时间工作在枯燥的生产线难免令操作人员精神涣散，或夹取晶片时用力不规范，经常在夹片过程中导致晶片滑落、碎裂等，会增加生产成本，严重地影响生产进度。所以寻找一种有一定保护功能且安全性较高的夹具，以减少晶片夹取过程中滑落、碎裂等所带来的损失，是一项非常重要的工作。目前的夹具通常有两种:一种为镊子类，它包括狭长的两个夹臂，两夹臂一端固定在一起，另一端相互间隔形成夹头，通过挤压两边夹臂使夹头合拢来夹取晶片；另一种为:真空吸持方式，利用真空负压，吸附晶片表面，将晶片夹取。镊子类夹具其夹头与夹臂在同一直线上，晶片在夹持转移过程中易发生摇晃，不能很好的夹持晶片。如果在晶片发生晃动的过程中，增大镊子的夹力，有可能划伤晶片的表面，破坏晶片表层，晶片表面涂胶层或晶片表面易产生凹坑，如LED外延片的表层氮化镓易受损。第二种真空吸附方式，它对密封性要求非常高，吸盘一旦漏气将导致晶片脱落。且因吸盘材质为橡胶，在高温下发生严重形变而易漏气也会污染环境。现有技术问题缺陷:夹头无防滑功能，安全性较差，易滑落；难以适用高温。因此上述两种镊子均不能满足温度高达800°C的环境下安全使用的需求。
发明内容
本发明内容针对现有镊子在使用过程中的不足，提供一种夹头为特殊卡槽形状的夹具，通过夹头与夹臂的安装组合方式，使用时施力于夹臂，用卡槽卡住所夹持晶片，有效防止夹持过程中晶片的掉落。为达到上述目的，本发明采用以下方案:
一种半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，包含有第一夹臂、第二夹臂，第一夹臂、第二夹臂之间相互连接形成连接端，第一夹臂、第二夹臂之间互成夹角，第一夹臂、第二夹臂都具有一定弹性形变性能；第一夹臂另一端的自由端安装衔接有第一夹头，第二夹臂另一端的自由端安装衔接有第二夹头，第一夹头与第二夹头之间形成卡槽夹持部，通过作用第一夹臂、第二夹臂控制第一夹头、第二夹头的运动作用于样品；
第一夹头、第二夹头的形状可以为铲形，第一夹头与第一夹臂内侧形成一个向内的锐角，第二夹臂与第二夹头内侧形成一个向内侧的锐角；
或第一夹头、第二夹头的形状可以为勾形，第一夹头与第一夹臂内侧形成一个向内的95 150度钝角，较佳为:100、130、135度，第二夹臂与第二夹头内侧形成一个向内侧的95 150度钝角，较佳为:100、130、135度；
或第一夹臂与第二夹臂的末端呈八字张开，第一夹臂向外的末端使八字外侧形成一个100 170度钝角，较佳为:110、130、155度，第二夹臂向外的末端使八字外侧形成一个100 170度钝角，较佳为:110、130、155度，第一夹臂与第二夹臂的末端部分别与第一夹头和第二夹头连接，第一夹头、第二夹头末端间距大于晶片直径，第一夹臂末端部与第一夹头形成内向50 130度劣角的钩状卡槽，较佳为:70、90、100度，第二夹臂末端部与第二夹头形成内向50 130度劣角的钩状卡槽，较佳为:70、90、100度，第一夹头、第二夹头的卡槽向内，利用卡槽卡住晶片，有效的防止晶片脱落。在其中一些实施例中，所述第一夹臂末端与第一夹头、第二夹臂末端与第二夹头之间的安装方式，包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他安装方式。在其中一些实施例中，所述第一夹臂、第二夹臂间相互连接位置，可以选在夹臂中部或夹臂首端，第一夹臂末端安装衔接有第一夹头，第二夹臂末端安装衔接有第二夹头，第一夹头、第二夹头之间形成夹持部。在其中一些实施例中，所述第一夹臂、第二夹臂可以根据使用施力情况以及使用温度等不同需求选择:铁、不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金、塑料以及其他复合型材料，第一夹臂、第二夹臂之间连接方式，包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他连接方式。在其中一些实施例中，所述第一夹头、第二夹头耐高温的材质可采用:不锈钢、石墨、石英、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他耐高温的复合型材料。在其中一些实施例中，所述第一夹臂、第二夹臂的形状可以为:扁平状、圆柱形以及锥形等，在能达到上述夹取目的前提下，上述镊子的臂形状大小有下列两种情况:第一夹臂、第二夹臂大小相同；第一夹臂、第二夹臂大小均不相同。在其中一些实施例中，所述第一夹臂、第二夹臂的顶端通过相互辗压连接在一起，上述第一夹臂、第二夹臂具有一定弹性形变能力。在其中一些实施例中，所述第一夹头、第二夹头大小相同；或第一夹头、第二夹头大小不同。在其中一些实施例中，所述第一夹臂与第二夹臂的末端呈八字张开，第一夹臂末端与第一夹头形成内向90°角的钩状卡槽，第二夹臂末端与第二夹头形成内向90°角的钩状卡槽，第一夹头、第二夹头的卡槽向内。本发明根据使用温度的不用，夹臂和夹头可选择适当的耐高温材料制成，达到高温条件下取放晶片的目的，夹具其夹头可根据耐高温的特点可采用:不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他耐高温的复合型材料；其夹臂可以根据使用施力情况以及使用温度等不同需求选择:铁、不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他复合型材料，达到耐高温的目的。
图1所示本发明实施例一的示意图。图2所示本发明实施例二的示意图。附图标记说明如下:
第一夹臂1、第二夹臂2、第一夹头3、第二夹头4、晶片5。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目地、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。本发明实施例的效果图参见附图1、附图2，本发明所提供的夹具利用第一夹头3、第二夹头4的结构以及第一夹头3、第二夹头4与镊臂安装形成的特殊卡槽到达晶片5夹取过程中防滑的目的，第一夹头3、第二夹头4与夹臂根据使用过程中的需求不同选材选型安装衔接，并通过作用第一夹臂1、第二夹臂2控制第一夹头3、第二夹头4的运动完成操作。本发明的夹具包含第一夹头3、第二夹头4和第一夹臂1、第二夹臂2两个主要部件。夹具的第一夹头3、第二夹头4具有防滑的功能，其第一夹头3、第二夹头4的形状可以为铲形、勾形等；第一夹臂1、第二夹臂2控制第一夹头3、第二夹头4作用于样品。第一夹臂1、第二夹臂2间相互连接位置，可以选在第一夹臂1、第二夹臂2中部或夹臂首端；第一夹臂1、第二夹臂2间夹角，在能实施夹取功能的前提下，可以任意选择。第一夹头3、第二夹头4安装在第一夹臂1、第二夹臂2末端，形成夹持部。本发明的夹具其第一夹头3、第二夹头4可根据耐高温的特点可采用:不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他耐高温的复合型材料；其第一夹臂1、第二夹臂2可以根据使用施力情况以及使用温度等不同需求选择:铁、不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他复合型材料，达到耐高温的目的。本发明所提供的夹具利用第一夹头3、第二夹头4的结构以及夹头与第一夹臂1、第二夹臂2安装形成的特殊卡槽达到晶片5夹取过程中防滑的目的，第一夹头3、第二夹头4与第一夹臂1、第二夹臂2根据使用过程中的不同需求进行选材、选型和安装衔接。在使用时，通过第一夹臂1、第二夹臂2操控第一夹头3、第二夹头4完成夹取、放片操作。第一夹头3、第二夹头4具有防滑的功能，其第一夹头3、第二夹头4的形状可以为铲形、勾形等。在能实现夹持晶片5且防滑的前提下，第一夹头3、第二夹头4的形状、大小、安装组合可随意选择。第一夹头3、第二夹头4根据夹头耐高温的特点可采用:不锈钢、石墨、石英、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他耐高温的复合型材料。通过第一夹臂1、第二夹臂2两条控制第一夹头3、第二夹头4作用于样品(晶片5)，第一夹臂1、第二夹臂2的形状可以为:扁平状、圆柱形以及锥形等，在能达到上述夹取目的前提下，镊子的第一夹臂1、第二夹臂2形状大小有下列两种情况:第一夹臂1、第二夹臂2两条大小相同，或第一夹臂1、第二夹臂2两条大小不相同。第一夹臂1、第二夹臂2可以根据使用施力情况以及使用温度等不同需求选择:铁、不锈钢、钛、钥、钨、铝合金、塑料以及其他复合型材料。第一夹臂1、第二夹臂2间相互连接位置，可以选在夹臂中部或夹臂顶端。第一夹臂1、第二夹臂2的连接方式，包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他连接方式。第一夹臂1、第二夹臂2之间夹角，在能满足夹取功能的前提下，可以任意选择。第一夹头3、第二夹头4安装在第一夹臂1、第二夹臂2末端，形成卡槽夹持部。第一夹头3、第二夹头4与第一夹臂1、第二夹臂2可以根据需求选择任意安装角度，夹头与夹臂末端的安装方式包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他安装方式。实施例一:
如图1所示，本实施例所采用夹具有两个相互对称、形状大小相同的第一夹臂1、第二夹臂2，上述夹臂顶端通过相互辗压连接，上述第一夹臂1、第二夹臂2都具有一定弹性形变性能，第一夹臂1、第二夹臂2末端分别连接第一夹头3、第二夹头4，第一夹头3与第二夹头4末端距离应大于晶片5直径。第一夹头3与第一夹臂I形成一个锐角，同理第二夹臂2与第二夹头4成一个向内侧的角度，第一夹头3与第二夹头4形成一个向内的锐角，这样可以防止晶片5夹取时滑落。施力于第一夹臂1、第二夹臂2，缩小第一夹头3、第二夹头4之间的距离卡住晶片5，并通过夹臂与夹头之间的角度将晶片5卡住，有效的防止晶片5掉落，本发明提供的镊子用金属钥材质，可在温度高达800°C的环境下可以安全使用，达到耐高温防滑的目的。实施例二:
本发明设计的第二种实施方式设计一种夹具，如图2所示，其包含两个相互对称、形状大小相同的第一夹臂1、第二夹臂2，上述第一夹臂1、第二夹臂2的顶端通过相互辗压连接在一起，上述第一夹臂1、第二夹臂2具有一定弹性形变能力，第一夹臂I与第二夹臂2的末端呈八字张开，第一夹臂I与第二夹臂2的末端分别与第一夹头3和第二夹头4连接，第一夹头3、第二夹头4末端间距大于晶片5直径。本实施例2与第一种实施方式的夹具不同之处在于，本发明中所提供的夹具的第一夹头3、第二夹头4为90°角的钩状卡槽。两夹头的卡槽向内，利用卡槽卡住晶片5，有效的防止晶片5脱落。目前半导体和微电子行业使用的普通夹具通常包括两种，一种为:包括两狭长的夹臂，该两端的夹臂一端固定在一起，另一端相互间隔形成夹头且夹头竖直向下，通过挤压两边夹臂使夹头合拢来夹取晶片5 ;另一种为:真空吸住方式，通过排空，产生负压，用吸盘将接触晶片表面，将晶片吸起。第一种镊子夹头为竖直向下，安全性较差，易滑落，目前有通过在夹头上套上橡胶来防止滑脱，但就不能在高温下使用。第二种镊子真空吸附对洁净度要求非常高，吸盘一旦漏气将导致晶片脱落，且吸盘为橡胶材质。橡胶在高温下发生严重形变的同时会污染环境。因此上述两种镊子均不能满足温度高达800°C的高温环境中安全使用的需求。实施中，夹具的一夹头3、第二夹头4两个夹头能夹持晶片5且具有防滑的功能，夹具能夹持晶片5，在能达到夹取目的前提下对第一夹头3、第二夹头4的大小不做限制如:两个夹头大小相同；两个夹头大小不同。第一夹头3、第二夹头4具有耐高温的特点，其材质可采用:不锈钢、石墨、石英、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及其他耐高温的复合型材料。第一夹臂1、第二夹臂2控制第一夹头3、第二夹头4作用晶片5，其第一夹臂1、第二夹臂2的形状可以为:扁平状、圆柱形、以及锥形等；夹具由夹臂控制夹头作用晶片5，在能实现上述目的前提下，镊臂形状大小有下列两种情况:第一夹臂1、第二夹臂2大小相同，第一夹臂1、第二夹臂2大小均不相同。第一夹臂1、第二夹臂2控制第一夹头3、第二夹头4作用晶片5，第一夹臂1、第二夹臂2可以根据使用施力情况以及使用温度等不同需求选择:铁、不锈钢、钛、钥、钨、铝合金、塑料以及其他复合型材料。第一夹臂1、第二夹臂2间相互连接处，可以选在第一夹臂1、第二夹臂2中部或夹臂首端。第一夹臂1、第二夹臂2相互连接式包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他连接方式
第一夹臂1、第二夹臂2相互连接，第一夹臂1、第二夹臂2间互成夹角，其相互之间的角度可以在能完成上述夹取目的前提下任意选择。第一夹头3、第二夹头4安装在第一夹臂
1、第二夹臂2末端，形成卡槽夹持部。第一夹头3、第二夹头4与第一夹臂1、第二夹臂2可以根据需求选择任意安装角度。第一夹头3、第二夹头4与第一夹臂1、第二夹臂2末端的安装方式，包括一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹以及其他安装方式。可以理解的是，本发明还具有其他实施方式，如夹臂、夹头结构的不对称、角度大小的改变，分别采用上述实施方式的组合等，任何在本发明基础上变形的设计均属于本发明保护范围。以上所述实施例仅表达了本发明的
具体实施方式
，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，包含有:第一夹臂(I)、第二夹臂(2)，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)之间相互连接形成连接端，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)之间互成夹角，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)具有一定弹性形变性能，所述第一夹臂(I)另一端的自由端安装衔接有第一夹头(3)，所述第二夹臂(2)另一端的自由端安装衔接有第二夹头(4)，所述第一夹头(3)与所述第二夹头(4)之间形成卡槽夹持部，通过作用所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)控制所述第一夹头(3)、第二夹头(4)的运动作用于样品； 所述第一夹头(3)、第二夹头(4)的形状为铲形，所述第一夹头(3)与所述第一夹臂(I)内侧形成一个向内的锐角，所述第二夹臂(2)与所述第二夹头(4)内侧形成一个向内侧的锐角； 或所述第一夹头(3)、第二夹头(4)的形状为勾形，所述第一夹头(3)与所述第一夹臂(O内侧形成一个向内的95 150度钝角，所述第二夹臂(2)与所述第二夹头(4)内侧形成一个向内侧的95 150度钝角； 或所述第一夹臂(I)与所述第二夹臂(2)的末端呈八字张开，所述第一夹臂(I)向外的末端使八字外侧形成一个100 170度钝角，所述第二夹臂(2)向外的末端使八字外侧形成一个100 170度钝角，所述第一夹臂(I)与所述第二夹臂(2)的末端部分别与所述第一夹头(3)和所述第二夹头(4)连接，所述第一夹头(3)、第二夹头(4)末端间距大于晶片(5)直径，所述第一夹臂(I)末端部与所述第一夹头(3)形成内向50 130度劣角的钩状卡槽，所述第二夹臂(2)末端部与所述第二夹头(4)形成内向50 130度劣角的钩状卡槽，所述第一夹头(3)、第二夹头(4)的卡槽向内，利用卡槽卡住晶片(5)。
2.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹臂(I)末端与第一夹头(3)、所述第二夹臂(2)末端与第二夹头(4)之间的安装方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、钳夹。
3.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)间相互连接位置在夹臂中部或夹臂首端，所述第一夹臂(I)末端安装衔接有所述第一夹头(3)，所述第二夹臂(2)末端安装衔接有所述第二夹头(4)，所述第一夹头(3)、第二夹头(4)之间形成夹持部。
4.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)材质采用:铁、不锈钢、碳素、陶瓷、钛、钥、鹤、招合金、塑料、复合型材料，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)之间连接方式为一体成型、碾压、螺丝结合、黏合、焊接、甜夹。
5.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹头(3)、第二夹头(4)耐高温的材质采用:不锈钢、石墨、石英、碳素、陶瓷、钛、钥、钨、铝合金以及复合型材料。
6.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)的形状为:扁平状、圆柱形以及锥形，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)大小相同，或所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2)大小不相同。
7.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹臂(I)、第二夹臂(2 )的顶端通过相互辗压连接在一起。
8.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹头(3)、第二夹头(4)大小相同，或所述第一夹头(3)、第二夹头(4)大小不同。
9.根据权利要求1所述的半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，其特征在于，所述第一夹臂(I)与所述第二夹臂(2 )的末端呈八字张开，所述第一夹臂(I)末端与所述第一夹头(3)形成内向90°角的钩状卡槽，所述第二夹臂(2)末端与所述第二夹头(4)形成内向90°角的钩状卡槽， 所述第一夹头(3)、第二夹头(4)的卡槽向内。
全文摘要
本发明公开了半导体及微电子行业耐高温防滑夹具，通过夹头与夹臂的安装组合方式，使用时施力于夹臂，用卡槽卡住所夹持晶片，有效防止夹持过程中晶片的掉落。本发明包含有第一夹臂、第二夹臂，第一夹臂另一端安装第一夹头，第二夹臂另一端安装第二夹头，第一夹头与第二夹头之间形成卡槽夹持部，通过作用第一夹臂、第二夹臂控制第一夹头、第二夹头的运动作用于样品。本发明根据使用温度的不用，夹臂和夹头可选择适当的耐高温材料制成，达到高温条件下取放晶片的目的。
文档编号H01L21/687GK103094172SQ201210559378
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者刘鹏, 毕绿燕, 赵红军, 张国义, 童玉珍, 廉宗隅 申请人:东莞市中镓半导体科技有限公司, 北京大学