CN109746160A - 一种无线通讯芯片点胶装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信芯片点胶装置及其加工方法，其特征在于：它包括吸桶，轴向通气孔，支撑轴，从动轮，径向孔，点胶头，吸盘，吸桶端面，支撑轴外圆面，真空发生器，气管，气管一端连接真空发生器，另一端连接圆柱形的真空罩，真空罩一端开口，加工过程主要涉及热处理，机械加工，检测和装配。

Description

一种无线通讯芯片点胶装置及其制造方法

技术领域：

本发明涉及无线通讯芯片领域，涉及通讯芯片的点胶，特别是通讯芯片点胶装置的制造方法。

背景技术：

通讯芯片是智能电子设备中不可或缺的核心部件，在进行通讯芯片的生产过程中，通讯芯片的点胶装置是最核心的部件，特别是无线通讯芯片，对制造精度和良品率都有着更高的要求，而由于通讯行业更新换代较快，研发周期短，消费热度持续时间短，因此在更新换代的芯片刚刚研发出来时就要立即大批量生产并投入市场，因此需要在短时间内快速将刚刚研发出来的芯片生产出来，并且保持极高的良品率，以节省检验检测时间，这就对芯片的制造设备提出了十分严苛的要求，涉及原材料准备，制造工艺和装配工艺多个环节，现有的芯片生产涉及点胶环节和收放环节，通常是芯片有规则地排布在芯片盒或者托盘中，一边通过机械手收放芯片，一边通过点胶装置对芯片进行点胶，现有的点胶装置和机械手都是分置的，在排布过程中需要考虑相互的干涉，而且增加设备后增加成本，同时现在的无线通信芯片都是小批量，多批次生产，需要点胶和收放更加灵活多变，目前还没有将点胶和收放合为一体的装置，同时，无线通信芯片领域的技术人员通常只关注芯片的生产，但是对于芯片点胶装置的制造却存在瓶颈，目前还没有成熟的技术能够制造出将芯片的收放和点胶合二为一的装置，目前的制造方法已经无法满足需要，同时点胶装置和吸放装置结构复杂，难加工部位较多，加工工艺难以规划，还没有一套成熟的加工流程。

发明内容：

本发明的结构和方法都是通过无线通信芯片领域多年存在的亟待解决的技术问题，经过反复的实验和根据实际生产环境与使用环境的特点而摸索得出的，每一个结构的设计，每一个生产工序和步骤的安排都是相互作用，相辅相成的，它们互为支撑和依托，共同构成了本发明的技术构思，共同促成了本发明在无线通信芯片领域中的技术效果。本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供了一种无线通讯芯片点胶装置及其制造方法，其能够制造出高精度的无线通信芯片点胶装置

本发明的解决方案为提供一种无线通信芯片点胶装置，它包括吸桶，轴向通气孔，支撑轴，从动轮，径向孔，点胶头，吸盘，吸桶端面，支撑轴外圆面，真空发生器，气管，气管一端连接真空发生器，另一端连接圆柱形的真空罩，真空罩一端开口，另一端有一个与支撑孔直径相同并且正对的通孔，吸桶与支撑轴为一体结构，支撑轴的两端穿过支撑孔，并且靠近吸桶端面的一端依次穿过真空罩和支撑孔，吸桶端面布置有个轴向通气孔，轴向通气孔的长度为吸桶的倍，轴向通气孔上分布有个径向孔，径向孔向吸桶的外表面延伸直至与吸盘连通，在吸桶外圆的轴向方向上，在两排吸盘之间分布有一排点胶头，点胶头中点的连接线与吸盘中点的连接线平行，且当吸桶旋转45°时，吸盘刚好盖住或者错过芯片的点胶位置，从动轮与步进电机通过齿带连接，通过步进电机控制，每次旋转45°，真空罩的直径小于吸桶外圆并且能够罩住轴向通气孔，在真空罩的内部有一个270°圆弧的橡胶圆形凸起，挡住3个轴向通气孔，从而使最下端的通气孔获得负压。

同时提供了一种无线通信芯片点胶装置的制造方法，该无线通信芯片点胶装置的制造方法为，准备吸桶的坯料，坯料由矩形钢坯首先锻造成圆柱体，然后锻造成饼状，然后再讲饼状坯料锻造成矩形，如此反复三次，锻造出组织均匀的钢坯，为后续的高精度加工做好准备，最后一次锻造完成后，将圆柱体的钢坯置入保温箱中进行降温，降温的速度为100℃/h,然后再讲此坯料加热到 600℃，保温1小时，然后再冷却至350℃，保温1.5小时，再将此坯料加热至500℃，保温40分钟，然后再冷却至300℃，保温1小时，获得晶格稳定的待切削坯料，进入加工阶段；机械加工阶段，检测阶段和装配阶段。

本发明的有益效果在于：通过此装置，可以实现点胶和吸放动作集合到一个装置中，同时节省工位；通过点胶和吸放结合在一个圆柱体中，至少免去了两台机械手的设置，极大地节约了生产线占地面积，降低了发生干涉的可能，缩短了生产线的计算周期和研发周期，圆周动作易于计算和控制生产节拍，对中央控制器的计算能力要求较低；采用圆柱体的点胶和吸放相结合的方式，易于通过圆周运动的快慢灵活地协调生产线前后工序的衔接，吸桶结构稳定，寿命长，维护方便。

通过热处理，使点胶装置结构更加稳定，能够适应高强度的生产节拍。

可以提高轴向孔的加工精度，保证吸盘负压的均匀性，而且通过先加工出来的径向孔，结合螺旋电极，进一步提升了排屑能力，提高了电极使用寿命，降低了孔的废品率。

通过改变检测手段，不是单独的检测单一孔的结构，而是将每一个气路通路孔的总体积作为一个单元而检测，提高了检测效率。通过将吸桶的逆向旋转速度与慢走丝铜线拉力相结合，可以更加有效地去除电蚀下来的碎屑，同时逆向旋转有利于使加工表面残留的走丝轨迹朝向一致，获得粗糙度更低的表面。

附图说明：

图1为本发明吸桶的半剖示意图；

图2为本发明吸桶的正面示意图；

图3为本发明整体的正面示意图；

图4为本发明整体的立体图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的说明。

如图1-4所示，提供了一种无线通信芯片点胶装置，它具有吸桶1-1，轴向通气孔1，支撑轴2，从动轮3，径向孔4，点胶头5，吸盘6，吸桶端面1-2，支撑轴外圆面1-3，真空发生器9，气管10，气管10一端连接真空发生器，另一端连接圆柱形的真空罩，真空罩一端开口，另一端有一个与支撑孔3-1直径相同并且正对的通孔，吸桶1-1与支撑轴2为一体结构，支撑轴2的两端穿过支撑孔3-1，并且靠近吸桶端面1-2的一端依次穿过真空罩和支撑孔3-1，吸桶端面1-2布置有4个轴向通气孔1，轴向通气孔1的长度为吸桶1-1的0.7倍，轴向通气孔1上分布有3个径向孔4，径向孔4向吸桶的外表面延伸直至与吸盘6连通，在吸桶1-1外圆的轴向方向上，在两排吸盘6之间分布有一排点胶头5，点胶头5中点的连接线与吸盘中点的连接线平行，且当吸桶1-1旋转45°时，吸盘6刚好盖住或者错过芯片的点胶位置，从动轮3与步进电机通过齿带连接，通过步进电机控制，每次旋转45°，真空罩的直径小于吸桶外圆并且能够罩住轴向通气孔1，在真空罩的内部有一个270°圆弧的橡胶圆形凸起(未示出)，能够挡住3个轴向通气孔，从而使最下端的通气孔获得负压，此时能够吸住无线通信芯片，使用时，首先进入吸片周期，整个装置在升降装置的引领下先下降并点胶，然后旋转45度吸住下方托盘上的芯片，然后再旋转45°进行点胶，都吸满后，进入放片周期，关闭真空发生器，待轴向通气孔离开橡胶凸起时无线通信芯片进入落入接收装置上，待点胶完毕的无线通信芯片全部落下后，进入下一个吸片周期，这样可以在一个工位实现点胶，吸片，放片的全过程。

通过此装置，可以实现点胶和吸放动作集合到一个装置中，同时节省工位；通过点胶和吸放结合在一个圆柱体中，至少免去了两台机械手的设置，极大地节约了生产线占地面积，降低了发生干涉的可能，缩短了生产线的计算周期和研发周期，圆周动作易于计算和控制生产节拍，对中央控制器的计算能力要求较低；采用圆柱体的点胶和吸放相结合的方式，易于通过圆周运动的快慢灵活地协调生产线前后工序的衔接，吸桶结构稳定，寿命长，维护方便。

具体地，该无线通信芯片点胶装置的制造方法为，准备吸桶的坯料，坯料由矩形钢坯首先锻造成圆柱体，然后锻造成饼状，然后再讲饼状坯料锻造成矩形，如此反复三次，锻造出组织均匀的钢坯，为后续的高精度加工做好准备，最后一次锻造完成后，将圆柱体的钢坯置入保温箱中进行降温，降温的速度为 100℃/h,然后再讲此坯料加热到600℃，保温1小时，然后再冷却至350℃，保温1.5小时，再将此坯料加热至500℃，保温40分钟，然后再冷却至300℃，保温1小时，获得晶格稳定的待切削坯料，进入加工阶段；

通过热处理，使点胶装置结构更加稳定，能够适应高强度的生产节拍；

机械加工阶段的主要步骤为：第一步，通过硬质合金车刀，将圆柱形钢坯的一个端面进行粗车，然后再粗车另一个端面，车床转速为500-600r/min；

第二步，再以粗车完成端面为基准，粗车圆柱形钢坯的外圆面，第一次走刀时车床转速为400R/min,切削深度0.6mm，进给量为0.25mm/r；第二次走刀时车床转速为500R/min,切削深度0.4mm，进给量为0.25mm/r；然后将粗车完成后的工件置入350摄氏度的保温箱中进行1小时保温；

第三步，精加工吸桶端面1-2上半部，通过慢走丝加工机床，选用铜线，铜线直径为0.2-0.4mm，铜线拉力500-1200克，在慢走丝铜线直线运动的同时，吸桶1-1以逆向做旋转运动，速度为180°-240°/min,慢走丝加工切削的深度为吸桶端面1-2的0.6-0.8倍；

优选地，铜线拉力为800克，吸桶旋转速度为215°/min,这样可以更加有效地去除电蚀下来的碎屑，同时逆向旋转有利于使加工表面残留的走丝轨迹朝向一致，获得粗糙度更低的表面。

第四步，去除吸桶1-1两侧的余量，首先，夹紧靠近吸桶端面1-2的一侧，逐步车削去除另一侧，直至支撑轴外圆面1-3的直径为吸桶1-1最终尺寸直径的0.25倍；

第五步，调转方向，车削靠近吸桶端面1-2的一侧，直至支撑轴外圆面1-3 直径为吸桶1-1的0.25倍，每一次走刀时都由外向内，初始时车削的转速为 700r/min,切削深度0.15mm，进给量为0.12mm/r,在车刀行进到距离吸桶端面 1-2为1mm时，改变切削参数，转速变为900r/min,切削深度0.15mm，进给量为0.06mm/r,并且去除吸桶端面1-2剩余的余量；

第六步，加工轴向通气孔1，通过电火花加工，电火花加工的电压控制在 80-85V，从吸桶端面1-2开始加工轴向通气孔1的第一段，加工至额定程度的三分之一时，暂停，然后加工与其垂直方向并且连通的第一个径向孔4，首先采用电火花加工，电压70V，再攻丝，加工螺纹，螺纹部分长度为径向孔长度三分之一，再以同样的方式加工第二个径向孔4和第三个径向孔4，径向孔4 之间的间距为轴向通气孔1的三分之一，最后，再通过电压95V的电火花加工方式加工轴向通气孔1的后三分之二段，同时将三个径向孔4通过负压管道与排屑液槽连通，提升排屑能力；

进一步地，电火花加工中的电极采用螺旋电极；

通过上述加工方式，可以提高轴向孔1的加工精度，保证吸盘负压的均匀性，而且通过先加工出来的径向孔4，结合螺旋电极，进一步提升了排屑能力，提高了电极使用寿命，降低了孔的废品率。

第8步，检测，首先封堵一排径向孔4，然后从轴向孔1灌入纯净水，通过精度0.01g的计量称计算水的体积；如此反复，计算其他三排径向孔4与轴向孔1的体积，当任意两组计量纯净水的重量误差小于0.03g时，检测合格。

通过改变检测手段，不是单独的检测单一孔的结构，而是将每一个气路通路孔的总体积作为一个单元而检测，提高了检测效率。

第9步，整体装配，首先安装吸盘4，然后安装点胶头5，点胶头5的高度低于吸盘4，然后将支撑轴2穿过真空罩和负压孔3-1，再安装从动罗3，使吸桶端面1-2以足够密封的压力压在橡胶垫上，然后安装从动轮3和齿带。

通过合理规划各个加工步骤，能够将无线通信芯片点胶装置制造出来，满足快节奏流水线大批量生产的要求。

Claims (7)

1.一种无线通信芯片点胶装置，其特征在于：它包括吸桶，轴向通气孔，支撑轴，从动轮，径向孔，点胶头，吸盘，吸桶端面，支撑轴外圆面，真空发生器，气管，气管一端连接真空发生器，另一端连接圆柱形的真空罩，真空罩一端开口，另一端有一个与支撑孔直径相同并且正对的通孔，吸桶与支撑轴为一体结构，支撑轴的两端穿过支撑孔，并且靠近吸桶端面的一端依次穿过真空罩和支撑孔，吸桶端面布置有个轴向通气孔，轴向通气孔的长度为吸桶的倍，轴向通气孔上分布有个径向孔，径向孔向吸桶的外表面延伸直至与吸盘连通，在吸桶外圆的轴向方向上，在两排吸盘之间分布有一排点胶头，点胶头中点的连接线与吸盘中点的连接线平行，且当吸桶旋转45°时，吸盘刚好盖住或者错过芯片的点胶位置，从动轮与步进电机通过齿带连接，通过步进电机控制，每次旋转45°，真空罩的直径小于吸桶外圆并且能够罩住轴向通气孔，在真空罩的内部有一个270°圆弧的橡胶圆形凸起，挡住3个轴向通气孔，从而使最下端的通气孔获得负压。

2.一种权利要求1所述的无线通信芯片点胶装置的制造方法，其特征碍于：该无线通信芯片点胶装置的制造方法为，准备吸桶的坯料，坯料由矩形钢坯首先锻造成圆柱体，然后锻造成饼状，然后再讲饼状坯料锻造成矩形，如此反复三次，锻造出组织均匀的钢坯，为后续的高精度加工做好准备，最后一次锻造完成后，将圆柱体的钢坯置入保温箱中进行降温，降温的速度为100℃/h,然后再讲此坯料加热到600℃，保温1小时，然后再冷却至350℃，保温1.5小时，再将此坯料加热至500℃，保温40分钟，然后再冷却至300℃，保温1小时，获得晶格稳定的待切削坯料，进入加工阶段；

机械加工阶段的主要步骤为：第一步，通过硬质合金车刀，将圆柱形钢坯的一个端面进行粗车，然后再粗车另一个端面，车床转速为500-600r/min；

第二步，再以粗车完成端面为基准，粗车圆柱形钢坯的外圆面，第一次走刀时车床转速为400R/min,切削深度0.6mm，进给量为0.25mm/r；第二次走刀时车床转速为500R/min,切削深度0.4mm，进给量为0.25mm/r；然后将粗车完成后的工件置入350摄氏度的保温箱中进行1小时保温；

第三步，精加工吸桶端面1-2上半部，通过慢走丝加工机床，选用铜线，铜线直径为0.2-0.4mm，铜线拉力500-1200克，在慢走丝铜线直线运动的同时，吸桶1-1以逆向做旋转运动，速度为180°/min,慢走丝加工切削的深度为吸桶端面1-2的0.6-0.8倍；

第四步，去除吸桶1-1两侧的余量，首先，夹紧靠近吸桶端面1-2的一侧，逐步车削去除另一侧，直至支撑轴外圆面1-3的直径为吸桶1-1最终尺寸直径的0.25倍；

第五步，调转方向，车削靠近吸桶端面1-2的一侧，直至支撑轴外圆面1-3直径为吸桶1-1的0.25倍，每一次走刀时都由外向内，初始时车削的转速为700r/min,切削深度0.15mm，进给量为0.12mm/r,在车刀行进到距离吸桶端面1-2为1mm时，改变切削参数，转速变为900r/min,切削深度0.15mm，进给量为0.06mm/r,并且去除吸桶端面1-2剩余的余量；

第六步，加工轴向通气孔1，通过电火花加工，电火花加工的电压控制在80-85V，从吸桶端面1-2开始加工轴向通气孔1的第一段，加工至额定程度的三分之一时，暂停，然后加工与其垂直方向并且连通的第一个径向孔4，首先采用电火花加工，电压70V，再攻丝，加工螺纹，螺纹部分长度为径向孔长度三分之一，再以同样的方式加工第二个径向孔4和第三个径向孔4，径向孔4之间的间距为轴向通气孔1的三分之一，最后，再通过电压95V的电火花加工方式加工轴向通气孔1的后三分之二段，同时将三个径向孔4通过负压管道与排屑液槽连通，提升排屑能力。

3.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于：电火花加工中的电极采用螺旋电极。

4.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于：具有检测步骤，首先封堵一排径向孔，然后从轴向孔灌入纯净水，通过精度0.01g的计量称计算水的体积；如此反复，计算其他三排径向孔与轴向孔的体积，当任意两组计量纯净水的重量误差小于0.03g时，检测合格。

5.如权利要求4所述的加工方法，其特征在于：整体装配，首先安装吸盘，然后安装点胶头，点胶头的高度低于吸盘，然后将支撑轴穿过真空罩和负压孔，再安装从动轮，使吸桶端面以足够密封的压力压在橡胶垫上，然后安装从动轮和齿带。

6.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于：铜线拉力为800克。

7.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于：吸桶旋转速度为215°/min。