CN109087872A - Led扩晶机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED扩晶机，包括基座、上料机构、LED扩晶机构及切割机构，所述LED扩晶机构包括用于固定晶片膜的固定装置和拉伸装置，所述上料机构包括可上下移动的上料盘、送料装置、抽气机构及用于驱动上料盘转动的第一驱动装置，所述上料盘设有多个圆孔，所述圆孔周围设有多个吸盘;所述切割机构包括边缘设有刀刃的压盖和驱动压盖上下移动的第二驱动机构，本发明自动化程度高，加工效率高，避免加工风险。
Description
技术领域
本发明属于LED生产技术领域，尤其是涉及一种LED扩晶机。
背景技术
在现有技术中，在LED晶片的生产过程中，LED晶粒的检测和分选是一道十分重要的工序，为了易于对LED晶粒的检测和分选，必须对LED晶圆的载体——晶片膜进行扩张，使得贴在晶片膜上已经切割好的晶粒均匀扩张，一种LED扩晶机应需而生。
现有的LED扩晶机大多需要人工将晶片膜放入扩晶盘，加工完成后，在人工取出。工作效率低，且人工取放存在一定危险性。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种自动上料、工作效率高以及危险性低的LED扩晶机。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种LED扩晶机，包括基座、上料机构、LED扩晶机构及切割机构，所述LED扩晶机构包括用于固定晶片膜的固定装置和拉伸装置，所述上料机构包括可上下移动的上料盘、送料装置、抽气机构及用于驱动上料盘转动的第一驱动装置，所述上料盘设有多个圆孔，所述圆孔周围设有多个吸盘;所述切割机构包括边缘设有刀刃的压盖和驱动压盖上下移动的第二驱动机构；通过抽气机构抽气使吸盘具有强力吸力，将晶片膜固定在上料盘上，在通过第一驱动装置驱动上料盘转动，将晶片膜运送到固定装置进行固定，继而进行加工，达到了全自动上料，无需人工操作，大大加快了工作效率，而且避免了人工上料的风险。
进一步，所述送料装置包括放置板、设有腔体的底座、设有凸台部的连接板、用于减缓放置板回弹速度的缓冲件及弹性件，所述底座设有延伸部，所述连接板可相对底座滑动，所述缓冲件一端固连于放置板，另一端固定连接于底座延伸部，所述弹性件一端固连于连接板底部，另一端固连于底座腔体底部；通过设置弹性件可以为送料装置提供良好的缓冲性能，既可以防止上下移动的上料盘损坏晶片膜，还可以使晶片膜和上料盘能保持紧贴，防止晶片膜发生褶皱，吸取晶片膜时晶圆不处于中心位置，加工时会损坏晶圆；通过延伸部和凸台以及放置板的配合可控制连接板上下移动范围，起到限位作用，通过设置波纹型的橡胶管，可以减缓放置板回弹速度，防止晶片膜由于惯性离开放置板，晶片膜位置发生移动，影响加工效果。
进一步，所述缓冲件为橡胶波纹管，所述橡胶波纹管的侧壁设有开口；放置板回弹时，会压缩橡胶波纹管，由于橡胶波纹管侧壁只设有一个开口，波纹管内的空气会排除较慢，放置板的回弹速度会减慢，防止晶片膜由于惯性离开放置板，晶片膜位置发生移动，影响加工效果。
进一步，所述吸盘包括连接管、盘体及固定连接于盘体底部上的隔离板，所述连接管和盘体相连通，所述多个吸盘沿圆孔圆周方向间隔均匀分布，所述隔离板表面均匀分布有多个吸孔；通过吸盘可以将晶片膜固定在上料盘下方，均匀分布的吸盘可以使固定效果更好，保证晶片膜加工时位置的精准性；设有圆孔的隔离板既可以加大吸盘吸力，还可以防止吸盘将晶片膜吸入吸盘内部，若晶片膜被吸入吸盘内，晶片膜的位置会发生偏移，晶圆的位置会偏离中心位置，影响拉伸效果。
进一步，所述抽气装置包括设于所述上料盘上方的抽气泵、一端固连于所述抽气泵输出端的抽气管及设于所述上料盘内的通气管；所述抽气管另一端和所述通气管相连，所述连接管和通气管相连通；所述抽气管设有电磁阀和通气孔，所述通气孔设于电磁阀左侧；通过电磁阀可以控制抽气管开关，进而控制上料盘吸取晶片膜和丢弃废料，无需通过开关抽气泵来控制，避免抽气泵损坏；抽气泵一直保持工作状态，在电磁阀闭合时，抽气泵可通过抽气孔继续抽取空气，防止抽气泵损坏。
进一步，所述固定装置包括设于基座上方的下压板和可上下移动的上压板，所述上压板设于下压板正上方，上压板和下压板的中部对应设置有通孔，所述上压板的直径小于所述圆孔的内径；通过上压板和下压板可对晶片膜固定，切上、下压板设有圆孔便于进行切割上压板的直径小于所述圆孔的内径，避免上料盘影响晶片膜固定。
进一步，所述上压板边缘设置有第一橡胶条，所述下压板设置有第二橡胶条，所述第一橡胶条和第二橡胶条均设有凹槽和凸部，所述第一橡胶条的凸部和第二橡胶条的凹槽可相互配合；由于固定晶片膜时上压板需要进行下压，具有较大的冲击力，设置橡胶可以减小冲击力，防止设备损坏；橡胶条设有凹槽，且上压板和下压板的橡胶条可以相互啮合，增大橡胶条与晶片膜的接触面积，提高了固定力，防止晶片膜在加工时左右移动。
进一步，所述拉伸装置包括扩晶盘、设于扩晶盘下表面中部的凸台及驱动扩晶盘上下移动的气缸，所述扩晶盘上表面设有阶梯；扩晶盘上表面设有的阶梯便于切割。
进一步，所述阶梯的直径等于压盖的内径，所述刀刃横切面为直角三角形；刀刃横截面为直角三角形可以使刀刃紧贴扩晶盘外壁，切割更加简单，且切割会更加平整。
进一步，述取料吸盘由橡胶制成，所述压盖上设有与取料吸盘连通的气管，所述气管通过一螺旋状的导气管连接有气泵，所述导气管与气管连接的一端设有第一凸部和第二凸部，所述气管与导气管连接的一端设有与第一凸部、第二凸部相配合的第三凸部；通过取料吸盘可以将切割完成后的晶片膜取出；所述取料吸盘有软性橡胶制成，压盖在下压切割时，取料吸盘随之发生形变，将晶片膜吸附，无需提供额外的驱动力；通过第一、第二凸部和第三、第四凸部配合，可以使波纹管内卡与气管，防止压盖在移动过程中，波纹管被拔出；导气管螺旋设置，可以使导气管跟随压盖移动，且初始状态的导气管不会影响上压板固定晶片膜。
综上所述，本发明通过抽气机构抽气使吸盘具有强力吸力，将晶片膜固定在上料盘上，在通过第一驱动装置驱动上料盘转动，将晶片膜运送到固定装置进行固定，继而进行加工，达到了全自动上料，无需人工操作，大大加快了工作效率，而且避免了人工上料的风险。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明送料装置的结构示意图。
图3为本发明上料盘的剖视图。
图4为本发明隔离板的结构示意图。
图5为本发明压盖的结构示意图。
图6为图3的A处的放大图。
图7为本发明上料盘的结构示意图。
图8为图5的B处的放大图。
图9为本发明上压板的剖视图。
图10为本发明下压板的剖视图。
图11为图2的C处的放大示意图。
图12为导气管的部分结构示意图。
图13为气管的部分结构示意图。
图14为本发明拉伸装置的结构示意图。
图15为本发明第二种实施例的结构示意图。
图16为本发明校准装置的结构示意图。
图17为校准装置的剖视图。
图18为本发明第二传送带的结构示意图。
图19为本发明出料盘的结构示意图。
图20为本发明出料盘的剖视图。
图21为图20的A出的放大图。
图22为本发明第一隔离板的结构示意图。
图23为图20的C出的放大图。
图24为本发明第三种实施例的结构示意图。
图25为本发明送料部件的剖视图。
图26为图25的C处的放大图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1-14所示，一种LED扩晶机，包括基座1、上料机构、LED扩晶机构及切割机构，基座用于固定整体结构，并充当工作台；所述上料机构包括上料盘2、送料装置3、抽气机构及用于驱动上料盘转动的第一驱动装置，所述上料盘2用于移动晶片膜，所述送料装置3用于和上料盘相配合，便于上料盘吸取晶片膜；所述抽气机构用于为上料盘吸取晶片膜提供动力，所述第一驱动装置用于驱动上料盘转动，实现上料功能；所述上料盘设有多个圆孔21，圆孔周围设有多个吸盘22，通过吸盘22可以对晶片膜吸附固定，进而进行移动上料;所述吸盘22包括连接管221、固定连接于连接管上的盘体222及固定连接于盘体底部上的隔离板223，所述吸盘22均匀分布在圆孔周围，所述隔离板表面均匀分布有多个圆孔224，通过吸盘22可以将晶片膜固定在上料盘2下方，均匀分布的吸盘22可以使固定效果更好，保证晶片膜加工时位置的精准性；设有圆孔21的隔离板既可以加大吸盘22吸力，还可以防止吸盘22将晶片膜吸入吸盘内部，若晶片膜被吸入吸盘内，晶片膜的位置会发生偏移，晶圆的位置会偏离中心位置，影响拉伸效果。
进一步，所述抽气装置包括设于所述上料盘2上方的抽气泵6、固定连接于所述抽气泵6输出端的抽气管61及设于所述上料盘内的通气管62；所述抽气管61设有电磁阀611和通气孔612，所述通气孔612设于电磁阀611左侧，所述抽气管61连通所述抽气泵6和所述通气管62，所述通气管612连通连接管61，所述抽气泵6和电磁阀611皆为市场上可以购买到的常规产品，具体结构不在详细赘述；通过电磁阀611可以控制抽气管61开关，进而控制上料盘2吸取晶片膜和丢弃废料；抽气管61设置有通气孔612，在电磁阀611闭合时，抽气泵6可继续抽取空气，防止抽气泵损坏。
进一步，所述送料装置3包括放置板31、设有腔体的底座33、设有凸台部321的连接板32、缓冲件35及弹性件34，所述底座设有延伸部，所述连接板32可相对底座滑动，所述缓冲件选择侧壁设有开口351的橡胶波纹管34，橡胶波纹管一端固连于放置板31，另一端固定连接于底座延伸部，所述弹性件34选择多组弹簧，选用的弹簧为市场上可以购买到的常规弹簧，弹性件一端固连于连接板底部，另一端固连于底座腔体底部；通过设置弹性件34可以为送料装置提供良好的缓冲性能，既可以防止上下移动的上料盘3损坏晶片膜，还可以使晶片膜和上料盘能保持紧贴，防止晶片膜发生褶皱，吸取晶片膜时晶圆不处于中心位置，加工时会损坏晶圆；通过延伸部和凸台321以及放置板31的配合可控制连接板上下移动范围，起到限位作用，通过设置橡胶波纹管34，可以减缓放置板31回弹速度，防止晶片膜由于惯性离开放置板，晶片膜位置发生移动，影响加工效果。
进一步，所述第一驱动装置包括第一驱动件5和固定连接于第一驱动件输出端上的转动轴51，所述转动轴51的一端与所述上料盘2固定连接，所述第一驱动件5为市场上可以购买的常规电机；第一驱动件转动可以带动上料盘转动，可以使夹持有加工后的废料的环形盘离开工作台，将废料丢弃到废料回收箱，避免废料污染工作台，影响后续加工。
进一步，所述LED扩晶机构包括用于固定晶片膜的固定装置和拉伸装置，所述固定装置包括下压板7和上压板8，所述下压板设于基座上，所述上压板设于下压板正上方，上压板和下压板的中部对应设置有通孔71，所述上压板的直径小于所述圆孔 21的内径；通过上压板7和下压板8可对晶片膜固定，上、下压板设有圆孔21便于进行切割；通孔的内径小于圆孔21的内径，避免上料盘影响晶片膜固定；所述上压板和下压板边缘环绕对应设置有橡胶条711，所述橡胶条设有圆形凹槽，上压板和下压板的橡胶条可相互啮合；由于固定晶片膜时上压板7需要进行下压，具有较大的冲击力，设置橡胶条可以减小冲击力，防止设备损坏；橡胶条设有凹槽，且上压板和下压板的橡胶条可以相互啮合，可以提高固定力，防止晶片膜在加工时左右移动。
进一步，所述拉伸装置包括扩晶盘9、设于扩晶盘下表面中部的凸台91及驱动动扩晶盘上下移动的气缸92，所述凸台中部设有螺纹连接孔，所述气缸包括缸体和与缸体滑动配合的活塞杆93，活塞杆与扩晶盘连接的一端设置有与螺纹连接孔配合的螺纹连接部，采用螺纹连接的方式，使得扩晶盘9的拆装更加方便快捷。
进一步，所述切割机构包括边缘设有刀刃41的压盖4和驱动压盖上下移动的第二驱动件，所述第二驱动件选择气缸；所述压盖4内设有取料吸盘42，所述取料吸盘连接有气泵，所述取料吸盘由橡胶所制成；通过设置在压盘内取料吸盘，可以将切割完成后的晶片膜取出；所述取料吸盘由橡胶制成，压盖在下压切割时，取料吸盘随之发生形变，将晶片膜吸附，无需提供额外的驱动力；所述刀刃41横切面为直角三角形；刀刃横截面为直角三角形可以使刀刃紧贴扩晶盘外壁，切割更加简单，且切割会更加平整。
实施例2
如图15-23所示，本实施例与实施例1之间的区别在于：还包括出料机构，所述出料机构包括用于运送晶片膜的传送装置、校准装置及抓取装置；所述传送装置包括第一传送带10和第二传送带11，所述第一传送带和第二传送带为市场上可以购买到的常规传送带，详细结构不再赘述，所述第一传送带10倾斜设置，所述第二传送带11水平设置，第一传送带和第二传送带相互配合，第一传送带倾斜设置可以使第一传动带和压盖的距离更近，防止晶片膜飘落到其他位置；所述校准装置包括传送架12、两个挡板13及挡杆14，所述挡板13设于传送架12上方，所述挡杆14设于挡板13尾端；所述挡板13设有多个螺杆131，所述传送架12设有多个供螺杆131穿过并前后移动的凹槽121，所述凹槽121内设置有弹性件，弹性件选用橡胶块，所述挡板13左端设置有弯曲部，挡板左端设置弯曲部，可对晶片膜起到引导作用，慢慢改变晶片膜位置，使其可被抓取装置取放；螺杆131在凹槽内可以前后滑动，继而带动挡板13移动，可以防止不规格的晶片膜卡死在两挡板之间。
所述抓取装置包括出料盘15、抽气组件及驱动出料盘转动的驱动组件，所述出料盘均匀分布有多组出料吸盘16；所述出料吸盘包括第一连接管161、第一盘体162及固连于第一盘体底部上的第一隔离板163，所述第一连接管161和第一盘体162相连通，所述第一隔离板表面均匀分布有多个第一吸孔164；通过出料吸盘可以将晶片膜固定在出料盘下方，取料吸盘均匀分布可以使晶片膜受力均匀，固定效果更好；第一隔离板表面均匀分布有多个第一吸孔可以加大吸盘吸力，防止晶片膜在移动时掉落；所述抽气组件包括第一抽气泵151、第一抽气管152及第一通气管153，所述第一抽气泵为市场上可以购买到常规抽气泵，所述第一抽气泵151设于所述出料盘上方，为取料吸盘提供动力，所述第一抽气管152一端固连于所述第一抽气泵输出端，另一端和所述第一通气管153相连，所述第一连接管154和第一通气管153相连通，所述第一抽气管152设有第一电磁阀1521和第一通气孔1522，所述第一电磁阀为市场上可以购买到的常规电磁阀，详细结构不再赘述，所述第一通气孔1522设于第一电磁阀1521左侧；通过第一电磁阀可以控制第一抽气管开关，进而控制出料盘吸取晶片膜，无需通过开关第一抽气泵来控制，避免第一抽气泵损坏；第一抽气泵一直保持工作状态，在第一电磁阀闭合时，第一抽气泵可通过第一抽气孔继续抽取空气，防止第一抽气泵损坏。
实施例3
如图24-26所示，本实施例与实施例1之间的区别在与：所述送料装置包括转盘17、驱动所述转盘17转动的第一驱动组件、设于转盘上的多个送料组件, 所述第一驱动组件包括设于基座的一驱动件、和与驱动件输出端固连的传动轴，所述传动轴和转盘固定连接，驱动件可选用市场上可购买的常规电机，所述送料组件包括固连于转盘上的限位筒171、设于限位筒内的送料部件及驱动送料部件上下移动的第二驱动组件, 通过限位筒可以使送料部件在转动时保持稳定，以防放置在送料部件上的晶片膜发生位移; 所述送料部件包括第一放置板180、设有腔体的第一底座181、设有第一凸台部的第一连接板183、用于减缓放置板回弹速度的第一缓冲件184及第一弹性件185，所述底座设有延伸部和与丝杆相配合的螺纹孔，所述第一连接板183可相对底座滑动，所述第一缓冲件一端固连于第一放置板180，另一端固定连接于第一底座延伸部，所述第一弹性件184选择市场上可以购买的常规弹簧，一端固连于第一连接板底部，另一端固连于第一底座腔体底部, 所述第一缓冲件184为波纹管，所述波纹管的侧壁设有第一开口1840，所述波纹管的侧壁设有第一开口；第一放置板回弹时，会压缩波纹管，由于波纹管侧壁只设有一个开口，波纹管内的空气会排除较慢，第一放置板的回弹速度会减慢，防止晶片膜由于惯性离开第一放置板，晶片膜位置发生移动，影响加工效果。通过设置第一弹性件可以为送料装置提供良好的缓冲性能，既可以防止上下移动的上料盘损坏晶片膜，还可以使晶片膜和上料盘能保持紧贴，防止晶片膜发生褶皱，吸取晶片膜时晶圆不处于中心位置，加工时会损坏晶圆；通过延伸部和凸台以及放置板的配合可控制连接板上下移动范围，起到限位作用，通过设置波纹型的橡胶管，可以减缓放置板回弹速度，防止晶片膜由于惯性离开放置板，晶片膜位置发生移动，影响加工效果; 所述第二驱动组件包括第三驱动件172、转动轴173、固连于转动轴上的第一锥齿轮174、转动连接于转盘上的丝杆175及固连于丝杆上的第二锥齿轮176，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮互相啮合,所述第三驱动件为市场上可以买到常规伺服电机，通过底盘固定在转盘上，所述转动轴固连于所述第三驱动件输出端，通过第三驱动件可以使丝杆转动，继而推动送料部件上下移动，且通过齿轮和丝杆传动，可以让送料部件稳定缓慢移动，防止晶片膜移动。
送料装置的工作原理是：将晶片膜放入第一放置板180上，启动第三驱动件，进而带动丝杆转动，丝杆带动送料部件向下移动；然后启动驱动件，带动转盘转动，使第一放置板位于上料盘正下方，在启动第三驱动件，使其反转，丝杆会带动送料部件上移，使晶片膜和吸盘紧贴；加工完成后，再次进行上述流程。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种LED扩晶机，包括基座（1）、上料机构、LED扩晶机构及切割机构，所述LED扩晶机构包括用于固定晶片膜的固定装置和拉伸装置，其特征在于：所述上料机构包括可上下移动的上料盘（2）、与所述上料盘配合的送料装置（3）、抽气装置及用于驱动上料盘转动的第一驱动装置，所述上料盘设有多个圆孔（21），所述圆孔周围设有多个吸盘（22）;所述切割机构包括边缘设有刀刃（41）的压盖（4）和驱动压盖上下移动的第二驱动装置，所述压盖（4）内设有取料吸盘（42）。
2.根据权利要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述送料装置（3）包括放置板（31）、设有腔体的底座（33）、设有凸台部（321）的连接板（32）、用于减缓放置板回弹速度的缓冲件（35）及弹性件（34），所述底座设有延伸部，所述连接板（32）可相对底座滑动，所述缓冲件一端固连于放置板（31），另一端固定连接于底座延伸部，所述弹性件（34）一端固连于连接板底部，另一端固连于底座腔体底部。
3.根据权利要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述缓冲件（35）为橡胶波纹管，所述橡胶波纹管的侧壁设有开口（351）。
4.根据权利要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述吸盘（22）包括连接管（221）、盘体（222）及固定连接于盘体底部上的隔离板（223），所述连接管（221）和盘体（222）相连通，所述多个吸盘沿圆孔圆周方向间隔均匀分布，所述隔离板表面均匀分布有多个吸孔（224）。
5.根据权利要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述抽气装置包括设于所述上料盘（2）上方的抽气泵（6）、一端固连于所述抽气泵（6）输出端的抽气管（61）及设于所述上料盘内的通气管（62）；所述抽气管（61）另一端和所述通气管（62）相连，所述连接管（221）和通气管（62）相连通；所述抽气管（61）设有电磁阀（611）和通气孔（612），所述通气孔（612）设于电磁阀（611）左侧。
6.根据权利要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述固定装置包括设于基座上的下压板（7）和可上下移动的上压板（8），所述上压板设于下压板正上方，上压板和下压板的中部分别对应设置有通孔（71），所述上压板的直径小于所述圆孔（21）的内径。
7.根据权利要求6所述的LED扩晶机，其特征在于：所述上压板（7）边缘设置有第一橡胶条（711），所述下压板（8）设置有第二橡胶条（811），所述第一橡胶条（711）和第二橡胶条（811）均设有凹槽和凸部，所述第一橡胶条的凸部和第二橡胶条的凹槽可相互配合。
8.根据权利要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述拉伸装置包括扩晶盘（9）、设于扩晶盘下表面中部的凸台（91）及驱动扩晶盘上下移动的气缸（92），所述扩晶盘（9）上表面设有阶梯（95）。
9.根据权利要求8所述的LED扩晶机，其特征在于：所述阶梯（95）的直径等于压盖的内径，所述刀刃（41）横切面为直角三角形。
10.根据潜力要求1所述的LED扩晶机，其特征在于：所述取料吸盘由橡胶制成，所述压盖（4）上设有与取料吸盘连通的气管（44），所述气管通过一螺旋状的导气管（43）连接有气泵，所述导气管与气管连接的一端设有第一凸部（431）和第二凸部（432），所述气管与导气管连接的一端设有与第一凸部、第二凸部相配合的第三凸部（441）。
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