CN102218935A - 双载半导体芯片激光打标机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双载半导体芯片激光打标机，其包括双运载机构，双运载机构包括第一载料台、第二载料台、第一步进电机、第二步进电机、第一同步轮、第二同步轮、第一同步带、第二同步带，第一载料台与第一同步带连接，第二载料台与第二同步带连接，第一同步带由第一同步轮牵引，第二同步带由第二同步轮牵引，第一步进电机驱动第一同步轮，第二步进电机驱动第二同步轮。本发明双载半导体芯片激光打标机可以大幅提高激光打标机和激光的利用率，有效地克服了现有单轨打标机效率低的缺点。

Description

双载半导体芯片激光打标机

技术领域

本发明涉及一种激光打标机，特别涉及一种双载半导体芯片激光打标机，其是双载半导体芯片在封装中进行激光打标的机器，属于光机电一体化中先进制造技术和新型机械产品的技术领域，其采用模块化设计，包括进料、传输、视觉检测、打标、出料等模块，可实现双载传送引线框架不间断地进行激光打标。

背景技术

目前，在国际及国内市场上，半导体打标装置主要是采用单导轨全自动设备。单轨打标机普遍存在效率低、打标面积浪费等问题，这是由单导轨的机构所决定，单轨打标机只能是单个料条在轨道上运动，待激光完成一个料条的打标且出料后，  下一个料条才能进入轨道运行。出料与进料的时间差必然是激光的等待时间，而在单位工作时间内，打标时间和激光等料时间基本相当，可见激光打标的使用效率只有50％，因此单轨运载并没有利用好激光打标机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双载半导体芯片激光打标机，其可以大幅提高激光打标机和激光的利用率，有效地克服了现有单轨打标机效率低的缺点。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种双载半导体芯片激光打标机，其特征在于，双载半导体芯片激光打标机包括双运载机构，双运载机构包括第一载料台、第二载料台、第一步进电机、第二步进电机、第一同步轮、第二同步轮、第一同步带、第二同步带，第一载料台与第一同步带连接，第二载料台与第二同步带连接，第一同步带由第一同步轮牵引，第二同步带由第二同步轮牵引，第一步进电机驱动第一同步轮，第二步进电机驱动第二同步轮。

优选地，所述双载半导体芯片激光打标机还包括进料升降机构、收料升降机构、进料拾放机构、收料拾放机构、方向检测机构、灰尘清扫机构、第一轨道压紧定位机构、第二轨道压紧定位机构、镭射头组件，进料升降机构位于进料拾放机构的下方，收料升降机构位于收料拾放机构的下方，双运载机构连接在收料升降机构和收料拾放机构之间，方向检测机构横跨过双运载机构，灰尘清扫机构位于双运载机构的上方，第一轨道压紧定位机构和第二轨道压紧定位机构分别位于双运载机构的两侧，镭射头组件与第一轨道压紧定位机构位于双运载机构的同一侧。

优选地，所述双载半导体芯片激光打标机还包括机台，进料拾放机构、收料拾放机构、方向检测机构、灰尘清扫机构、第一轨道压紧定位机构、第二轨道压紧定位机构、镭射头组件都位于机台的上方，进料升降机构、收料升降机构位于机台的上方。

优选地，所述进料升降机构和收料升降机构都包括机架、引线框架、丝杆、异步减速电机，异步减速电机位于机架的下方，丝杆穿过机架与异步减速电机连接，引线框架固定在丝杆的一端。

本发明的积极进步效果在于：本发明双载半导体芯片激光打标具有自动上下料、视觉防反防错、料条复压、产品抽检等功能，充分利用和发挥激光的有效打标工作范围，将打标区域分为前后两个打标区域，交替进料条和出料条，实现双轨(承载)送料，从而达到激光不间断打标，减少因单导轨的料条出料和进料的时间间隔而造成的激光等待时间的浪费，这样产能可提高15％～35％，投资可降低10％～25％，缩短投资的回收周期，提高激光的利用率。

附图说明

图1为本发明双载半导体芯片激光打标机的结构示意图。

图2为本发明中双运载机构的结构示意图。

图3为本发明中进料升降机构或收料升降机构的结构示意图。

图4为本发明中进料拾放机构或收料拾放机构的结构示意图。

图5为本发明中方向检测机构的结构示意图。

图6为本发明中灰尘清扫机构的结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1所示，本发明双载半导体芯片激光打标机包括进料升降机构1、收料升降机构2、进料拾放机构3、收料拾放机构4、方向检测机构5、灰尘清扫机构6、第一轨道压紧定位机构7、第二轨道压紧定位机构8、镭射头组件9、双运载机构和机台18，进料升降机构1位于进料拾放机构3的下方，收料升降机构2位于收料拾放机构4的下方，双运载机构连接在收料升降机构2和收料拾放机构4之间，方向检测机构5横跨过双运载机构，灰尘清扫机构6位于双运载机构的上方，第一轨道压紧定位机构7和第二轨道压紧定位机构8分别位于双运载机构的两侧，镭射头组件9与第一轨道压紧定位机构7位于双运载机构的同一侧。其中，进料拾放机构3、收料拾放机构4、方向检测机构5、灰尘清扫机构6、第一轨道压紧定位机构7、第二轨道压紧定位机构8、镭射头组件9都位于机台18的上方，进料升降机构1、收料升降机构2位于机台18的上方。

如图2所示，双运载机构包括第一载料台10、第二载料台11、第一步进电机12、第二步进电机13、第一同步轮14、第二同步轮15、第一同步带16、第二同步带17，第一载料台10与第一同步带16连接，第二载料台11与第二同步带17连接，第一同步带16由第一同步轮14牵引，第二同步带17由第二同步轮15牵引，第一步进电机12驱动第一同步轮14，第二步进电机13驱动第二同步轮15。双运载机构用来将引线框架传送至不同的操作位置，双运载机构共有两套运载机构，以提高效率。双运载机构中一个运载机构的载料台即由步进电机驱动送入打印位置，期间要经过方向检查和毛刷清洁的两个位置，在经过方向检测位置时，方向检测机构会对引线框架的方向进行检测。如果检测引线框架方向正确，则载料台将引线框架送至打印位置，激光开始打印；如果引线框架方向错误，则载料台将引线框架送回至出料位置，由输入料爪将引线框架扔进弃料箱。引线框架刻印完成后，载料台将引线框架运行至输出位置，输出料爪将引线框架放入出料匣。双运载机构中的一个运载机构在收到引线框架后独立进行相同的循环。本使用新型采用的是双运载机构，可手工放置进料料匣、出料料匣各一个，机器左边为进料机构，右边为出料机构，进料料匣内为待刻印的引线框架，通过进料升降机构将引线框架逐片升至操作位置，由进料抓取机构将引线框架先后移至两个载料台上，再由载料台将引线框架送至刻印位置，期间经过方向检查，确定方向是否正确，并有毛刷清理机构清理引线框架表面，为激光刻印做准备。一旦有引线框架送至刻印位置，镭射头组件(即激光系统)即开始按照设定要求在引线框架表面刻印标识。刻印期间另外一个轨道上的载料台可随时将引线框架送入，则镭射头组件在刻印完前一个引线框架后随即开始对另外一个轨道上的引线框架进行刻印。如此，镭射头组件的激光头无需再等待料片的传动时间，使激光打标的等待时间为零，从而大大提高了激光头的利用率和设备的生产效率。

如图3所示，进料升降机构的结构和收料升降机构的结构相同，进料升降机构和收料升降机构都包括机架110、引线框架111、丝杆112、异步减速电机113，异步减速电机113位于机架110的下方，丝杆112穿过机架110与异步减速电机113连接，引线框架111固定在丝杆112的一端。料匣安放完成后，进料升降机构或收料升降机构接到启动信号，则异步减速电机113带动丝杠112，推动引线框架111到达预定高度(传感器感应位置)，待抓取机构移开上面引线框架后。

如图4所示，进料拾放机构的结构和收料拾放机构的结构相同，进料拾放机和收料拾放机构都包括机械爪21、气缸22、第三步进电机23、第三同步带、第三滑轨和第三拖链等组件。第三步进电机通过第三同步带驱动而带动气缸在料匣和运载机构之间运行，气缸的端部绑定机械爪，第三步进电机接到指令后带动气缸运行到料匣和导向机构上方，气缸伸出，爪子抓取引线框架，引线框架被抓取后，气缸回缩将引线框架提起，第三步进电机再带动气缸移至导轨位置，气缸伸出，释放引线框架后，引线框架落入载料台，气缸回缩，再去抓取下一个引线框架并放到另外一个载料台，如果照相机检测到方向错误的料条，则由抓取机构将其放置弃料盒。卸料机构动作与之完全相同，只是将引线框架由导轨移至出料匣或将样品放置到样品盒。

如图5所示，方向检测机构包括驱动电机31、视觉系统相机32、第四滑轨、零位传感器、第四同步带、第四拖链等组件。为了同时检测两条轨道上的引线框架，视觉系统相机可由第四同步带驱动在两条第四滑轨之间移动。如果待刻印引线框架方向正确，则将引线框架送至打印位置进行打印，如果方向错误，则将引线框架送回出料位置，由进料抓取机构将引线框架抓取并放入弃料箱。

如图6所示，灰尘清扫机构有两套毛刷清理机构构成，毛刷清理机构包括交流减速电机41、第五同步带42和毛刷43，毛刷由交流减速电机通过第五同步带带动，毛刷用于刷去粉尘颗粒。镭射头组件用于产生镭射光(激光)，在产品上标刻字符或图案。

第一轨道压紧定位机构的结构和第二轨道压紧定位机构的结构相同，第一轨道压紧定位机构和第二轨道压紧定位机构都包括基板、气缸、第五滑轨、定位销、压片和压片弹簧等组件。其中压片为专用更换件，不同引线框架对应不同的压片。压片弹簧是为了使压片抬起时使引线框架能够可靠脱离，以免带起引线框架。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种双载半导体芯片激光打标机，其特征在于，双载半导体芯片激光打标机包括双运载机构，双运载机构包括第一载料台、第二载料台、第一步进电机、第二步进电机、第一同步轮、第二同步轮、第一同步带、第二同步带，第一载料台与第一同步带连接，第二载料台与第二同步带连接，第一同步带由第一同步轮牵引，第二同步带由第二同步轮牵引，第一步进电机驱动第一同步轮，第二步进电机驱动第二同步轮。

2.如权利要求1所述的双载半导体芯片激光打标机，其特征在于，所述双载半导体芯片激光打标机还包括进料升降机构、收料升降机构、进料拾放机构、收料拾放机构、方向检测机构、灰尘清扫机构、第一轨道压紧定位机构、第二轨道压紧定位机构、镭射头组件，进料升降机构位于进料拾放机构的下方，收料升降机构位于收料拾放机构的下方，双运载机构连接在收料升降机构和收料拾放机构之间，方向检测机构横跨过双运载机构，灰尘清扫机构位于双运载机构的上方，第一轨道压紧定位机构和第二轨道压紧定位机构分别位于双运载机构的两侧，镭射头组件与第一轨道压紧定位机构位于双运载机构的同一侧。

3.如权利要求2所述的双载半导体芯片激光打标机，其特征在于，所述双载半导体芯片激光打标机还包括机台，进料拾放机构、收料拾放机构、方向检测机构、灰尘清扫机构、第一轨道压紧定位机构、第二轨道压紧定位机构、镭射头组件都位于机台的上方，进料升降机构、收料升降机构位于机台的上方。

4.如权利要求3所述的双载半导体芯片激光打标机，其特征在于，所述进料升降机构和收料升降机构都包括机架、引线框架、丝杆、异步减速电机，异步减速电机位于机架的下方，丝杆穿过机架与异步减速电机连接，引线框架固定在丝杆的一端。

Images