CN109911612B - 一种芯片拾取设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种芯片拾取设备，包括顶板、检测装置、拾取机构、支撑机构和两块侧板，两块侧板之间设有更换机构和固定机构，所述更换机构包括连杆、第一气缸、套管、插杆和两个夹持组件，所述夹持组件包括固定杆、滑环、夹杆和夹块，所述固定机构包括四个固定组件，所述固定组件包括第一电机、转动杆、转动板、铰接板、铰接杆、压块和压板，该芯片拾取设备，通过更换机构对吸嘴进行更换，安装精度更高，不仅如此，通过固定机构固定保持带，并在拾取机构拾取完合格的芯片后，将保持带和剩下的芯片投入垃圾箱，提高了实用性。

Description

一种芯片拾取设备

技术领域

本发明涉及芯片拾取设备领域，特别涉及一种芯片拾取设备。

背景技术

半导体芯片是将不同尺寸的晶片切断成所定大小，为了不使得切断时切断的半导体芯片零乱,晶片在背面粘接具有粘接性的保持带,由晶片切断装置等从表面侧切断晶片，此时,粘接在背面的保持带虽然被切入一部分,但没有被切断,以此保持各半导体芯片的状态，接着,被切断的各半导体芯片通过芯片拾取机从保持带拾取,拾取过程中，芯片首先从晶圆上顶起，随后通过吸嘴吸附芯片表面，实现剥离并转移。

现有的芯片拾取机在使用一短时间后需要更换吸嘴，而由人工操作容易导致吸嘴安装的位置出现偏差，影响吸嘴吸附芯片的效果，不仅如此，现有的芯片拾取机在拾取完合格的芯片后，需要人工清理不合格的芯片和保持带，比较麻烦，降低了实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种芯片拾取设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种芯片拾取设备，包括顶板、检测装置、拾取机构、支撑机构和两块侧板，两块侧板正对设置，所述顶板架设在两块侧板上，所述检测装置固定在顶板的下方的中心处，所述拾取机构设置在检测装置的下方，所述支撑机构设置在两块侧板之间，两块侧板中的其中一块侧板上设有控制器，两块侧板之间设有更换机构和固定机构，所述控制器内设有PLC，所述检测装置与PLC电连接；

所述更换机构包括连杆、第一气缸、套管、插杆和两个夹持组件，所述第一气缸的缸体通过连杆与其中一块侧板固定连接，所述第一气缸的气杆的顶端与套管固定连接，所述插杆设置在套管内，两个夹持组件分别位于第一气缸的两侧，所述夹持组件包括固定杆、滑环、夹杆和夹块，所述固定杆倾斜设置，所述固定杆的下方的一端与第一气缸的缸体固定连接，所述滑环套设在固定杆上，所述滑环上设有通孔，所述插杆的两端分别穿过两个滑环的通孔，所述夹杆竖向设置，所述夹杆的底端固定在滑环上，所述夹杆的顶端与夹块固定连接，两个夹块正对设置，所述第一气缸与PLC电连接；

附有芯片的保持带通过固定机构固定好，所述固定机构包括四个固定组件，保持带的四角分别固定在四个固定组件中；所述固定机构包括四个固定组件，四个固定组件分别位于两块侧板的两端，所述固定组件包括第一电机、转动杆、转动板、铰接板、铰接杆、压块和压板，所述第一电机与转动杆传动连接，所述转动杆通过转动板与铰接板铰接，所述铰接板与铰接杆的一端铰接，所述铰接杆的另一端固定在侧板上，所述压块固定在转动板的下方，所述压板固定在铰接板上，所述压块的下表面与压板的上表面平行设置，所述第一电机与PLC电连接。

作为优选，为了便于拾取芯片，所述拾取机构包括平移组件和拾取组件，所述平移组件包括第三电机、丝杆、轴承、移动块、限位环、限位杆和滑动单元，所述轴承的外圈和第三电机分别固定在两块侧板上，所述第三电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端与轴承的内圈固定连接，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述限位杆与丝杆平行设置，所述限位杆固定在两块侧板之间，所述限位环套设在限位杆上，所述限位环通过滑动单元与移动块连接，所述拾取组件设置在滑动单元的下方，所述第三电机与PLC电连接。

作为优选，为了带动拾取组件在与丝杆垂直的水平方向上移动，所述滑动单元包括第四电机、连接杆、连接环、主动杆和传动杆，所述连接杆的两端分别与限位环和移动块固定连接，所述连接环套设在连接杆上，所述第四电机固定在限位环上，所述第四电机与主动杆的一端传动连接，所述传动杆的两端分别与主动杆的另一端和连接环铰接，所述第四电机与PLC电连接。

作为优选，为了驱动吸嘴升降和转动，所述拾取组件包括第二气缸、第二电机、固定块、螺丝和吸嘴，所述第二气缸的缸体固定在连接环的下方，所述第二气缸的气杆与第二电机固定连接，所述第二电机与固定块传动连接，所述固定块的下方设有螺孔，所述螺孔与螺丝匹配，所述螺丝和吸嘴固定连接，所述吸嘴通过螺丝与螺孔螺纹连接，所述第二气缸和第二电机均与PLC电连接。

作为优选，为了检测吸嘴到其他物体之间的距离，所述第二气缸的缸体上设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。

作为优选，为了便于收集不合格的芯片和保持带，两块侧板之间的下方设有垃圾箱。

作为优选，为了防止夹块压伤吸嘴，所述夹块的远离夹杆的一端设有凹口，所述凹口与吸嘴匹配。

作为优选，为了防止插杆脱离滑环，所述插杆的两端均固定有限位块。

作为优选，为了增大夹块与吸嘴之间的摩擦力，所述夹块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了将合格的芯片顶起，所述支撑机构包括顶针、传送带、第三气缸和第四气缸，所述传送带位于固定机构的下方，所述第三气缸的缸体垂直固定在传送带上，所述第三气缸水平设置，所述第三气缸的气杆与第四气缸的缸体固定连接，所述第四气缸向上设置，所述第四气缸的气杆与顶针固定连接，所述第三气缸和第四气缸均与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该芯片拾取设备，通过更换机构对吸嘴进行更换，与现有的更换机构相比，该更换机构操作便捷，省时省力，不仅如此，通过固定机构固定保持带，并在拾取机构拾取完合格的芯片后，将保持带和剩下的芯片投入垃圾箱，与现有的固定机构相比，该固定机构设计巧妙，自动化程度更高，提高了实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的芯片拾取设备的结构示意图；

图2是本发明的芯片拾取设备的更换机构的结构示意图；

图3是本发明的芯片拾取设备的固定机构的结构示意图；

图4是本发明的芯片拾取设备的平移组件的结构示意图；

图中：1.顶板，2.检测装置，3.侧板，4.控制器，5.连杆，6.第一气缸，7.套管，8.插杆，9.固定杆，10.滑环，11.夹杆，12.夹块，13.第一电机，14.转动杆，15.转动板，16.铰接板，17.铰接杆，18.压块，19.压板，20.第三电机，21.丝杆，22.轴承，23.移动块，24.限位环，25.限位杆，26.第四电机，27.连接杆，28.连接环，29.主动杆，30.传动杆，31.第二气缸，32.第二电机，33.固定块，34.螺丝，35.吸嘴，36.距离传感器，37.垃圾箱，38.限位块，39.顶针，40.传送带，41.第三气缸，42.第四气缸。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种芯片拾取设备，包括顶板1、检测装置2、拾取机构、支撑机构和两块侧板3，两块侧板3正对设置，所述顶板1架设在两块侧板3上，所述检测装置2固定在顶板1的下方的中心处，所述拾取机构设置在检测装置2的下方，所述支撑机构设置在两块侧板3之间，两块侧板3中的其中一块侧板3上设有控制器4，两块侧板3之间设有更换机构和固定机构，所述控制器4内设有PLC，所述检测装置2与PLC电连接；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

用户先将附有芯片的保持带通过固定机构固定好，再通过控制器4启动设备，PLC控制检测装置2检测芯片，然后支撑机构将合格的芯片顶起，拾取机构拾取合格的芯片，最后固定机构将保持带和剩下的芯片投入垃圾箱37，当吸嘴35损坏后，通过更换机构和拾取机构配合来更换吸嘴35。

如图2所示，所述更换机构包括连杆5、第一气缸6、套管7、插杆8和两个夹持组件，所述第一气缸6的缸体通过连杆5与其中一块侧板3固定连接，所述第一气缸6的气杆的顶端与套管7固定连接，所述插杆8设置在套管7内，两个夹持组件分别位于第一气缸6的两侧，所述夹持组件包括固定杆9、滑环10、夹杆11和夹块12，所述固定杆9倾斜设置，所述固定杆9的下方的一端与第一气缸6的缸体固定连接，所述滑环10套设在固定杆9上，所述滑环10上设有通孔，所述插杆8的两端分别穿过两个滑环10的通孔，所述夹杆11竖向设置，所述夹杆11的底端固定在滑环10上，所述夹杆11的顶端与夹块12固定连接，两个夹块12正对设置，所述第一气缸6与PLC电连接；

拾取机构将吸嘴35移动到两个夹块12之间，PLC控制第一气缸6的气杆向下移动，通过套管7带动插杆8向下移动，滑环10随之沿着固定杆9向下滑动，带动两个夹杆11靠近，使夹块12夹住吸嘴35，通过拾取机构将吸嘴35放下，然后用户将两个夹块12之间的吸嘴35换成新的吸嘴35，通过更换机构和拾取机构的配合将新的吸嘴35安装到拾取机构上。

如图3所示，附有芯片的保持带通过固定机构固定好，所述固定机构包括四个固定组件，保持带的四角分别固定在四个固定组件中；所述固定机构包括四个固定组件，四个固定组件分别位于两块侧板3的两端，所述固定组件包括第一电机13、转动杆14、转动板15、铰接板16、铰接杆17、压块18和压板19，所述第一电机13与转动杆14传动连接，所述转动杆14通过转动板15与铰接板16铰接，所述铰接板16与铰接杆17的一端铰接，所述铰接杆17的另一端固定在侧板3上，所述压块18固定在转动板15的下方，所述压板19固定在铰接板16上，所述压块18的下表面与压板19的上表面平行设置，所述第一电机13与PLC电连接。

用户将保持带的四角分别固定在四个固定组件中的压块18和压板19之间，等到拾取机构将检测装置2检测合格的芯片都拾取完毕后，PLC控制第一电机13驱动转动杆14旋转，转动板15和铰接板16随之转动，使压块18和压板19分离，此时压板19倾斜向下设置，使保持带的四角沿着压板19向下滑动，掉入下方的垃圾箱37内。

如图4所示，所述拾取机构包括平移组件和拾取组件，所述平移组件包括第三电机20、丝杆21、轴承22、移动块23、限位环24、限位杆25和滑动单元，所述轴承22的外圈和第三电机20分别固定在两块侧板3上，所述第三电机20与丝杆21的一端传动连接，所述丝杆21的另一端与轴承22的内圈固定连接，所述移动块23套设在丝杆21上，所述移动块23与丝杆21的连接处设有与丝杆21匹配的螺纹，所述限位杆25与丝杆21平行设置，所述限位杆25固定在两块侧板3之间，所述限位环24套设在限位杆25上，所述限位环24通过滑动单元与移动块23连接，所述拾取组件设置在滑动单元的下方，所述第三电机20与PLC电连接。

PLC控制第三电机20驱动丝杆21转动，使移动块23沿着丝杆21移动，由于限位环24通过滑动单元与移动块23连接，限位环24沿着限位杆25移动，限制了移动块23的移动方向，从而调节滑动单元的位置，再通过滑动单元调整拾取组件的位置，便于拾取芯片或更换吸嘴35。

作为优选，为了带动拾取组件在与丝杆21垂直的水平方向上移动，所述滑动单元包括第四电机26、连接杆27、连接环28、主动杆29和传动杆30，所述连接杆27的两端分别与限位环24和移动块23固定连接，所述连接环28套设在连接杆27上，所述第四电机26固定在限位环24上，所述第四电机26与主动杆29的一端传动连接，所述传动杆30的两端分别与主动杆29的另一端和连接环28铰接，所述第四电机26与PLC电连接。

PLC控制第四电机26驱动主动杆29转动，主动杆29通过传动杆30带动连接环28在连接杆27上滑动，从而调整拾取组件的位置。

作为优选，为了驱动吸嘴35升降和转动，所述拾取组件包括第二气缸31、第二电机32、固定块33、螺丝34和吸嘴35，所述第二气缸31的缸体固定在连接环28的下方，所述第二气缸31的气杆与第二电机32固定连接，所述第二电机32与固定块33传动连接，所述固定块33的下方设有螺孔，所述螺孔与螺丝34匹配，所述螺丝34和吸嘴35固定连接，所述吸嘴35通过螺丝34与螺孔螺纹连接，所述第二气缸31和第二电机32均与PLC电连接。

PLC控制第二气缸31的气杆上下移动，从而调整吸嘴35的高度，便于吸嘴35吸取合格的芯片，当需要更换吸嘴35时，平移组件将拾取组件移动到更换机构的上方，PLC控制第二气缸31的气杆向下移动，使吸嘴35位于两个夹块12之间，然后更换机构将吸嘴35固定住，PLC控制第二电机32驱动固定块33转动，同时PLC控制第二气缸31的气杆向上移动，使螺丝34脱离螺孔，吸嘴35与固定块33分离，然后更换新的吸嘴35到两个夹块12之间，PLC控制第二电机32反向转动，同时PLC控制第二气缸31的气杆向下移动，使螺丝34进入螺孔，从而将新的吸嘴35固定到固定块33的下方。

作为优选，为了检测吸嘴35到其他物体之间的距离，所述第二气缸31的缸体上设有距离传感器36，所述距离传感器36与PLC电连接。

距离传感器36检测吸嘴35到其他物体之间的距离，并发送信号给PLC，PLC收到信号后再控制拾取机构调整吸嘴35的位置，便于拾取芯片或更换吸嘴35。

作为优选，为了便于收集不合格的芯片和保持带，两块侧板3之间的下方设有垃圾箱37。

作为优选，为了防止夹块12压伤吸嘴35，所述夹块12的远离夹杆11的一端设有凹口，所述凹口与吸嘴35匹配。

凹口可增大夹块12与吸嘴35之间的接触面积，便于夹块12固定吸嘴35，同时也可防止夹块12压伤吸嘴35。

作为优选，为了防止插杆8脱离滑环10，所述插杆8的两端均固定有限位块38。

作为优选，为了增大夹块12与吸嘴35之间的摩擦力，所述夹块12的制作材料为橡胶。

作为优选，为了将合格的芯片顶起，所述支撑机构包括顶针39、传送带40、第三气缸41和第四气缸42，所述传送带40位于固定机构的下方，所述第三气缸41的缸体垂直固定在传送带40上，所述第三气缸41水平设置，所述第三气缸41的气杆与第四气缸42的缸体固定连接，所述第四气缸42向上设置，所述第四气缸42的气杆与顶针39固定连接，所述第三气缸41和第四气缸42均与PLC电连接。

实际上传送带40是由电动机驱动的，所述电动机固定在两块侧板3之间，所述电动机与传送带40传动连接，所述电动机与PLC电连接。PLC控制电动机驱动传送带40转动，带动第三气缸41移动，PLC控制第三气缸41的气杆带动第四气缸42移动，PLC控制第四气缸42驱动顶针39将合格的芯片顶起，便于拾取机构拾取芯片。

用户先将附有芯片的保持带的四角分别固定在四个固定组件中的压块18和压板19之间，再通过控制器4启动设备，PLC控制检测装置2检测芯片，然后支撑机构将合格的芯片顶起，拾取机构拾取合格的芯片，最后PLC控制第一电机13驱动转动杆14旋转，转动板15和铰接板16随之转动，使压块18和压板19分离，此时压板19倾斜向下设置，使保持带的四角沿着压板19向下滑动，掉入下方的垃圾箱37内，当吸嘴35损坏时，拾取机构将吸嘴35移动到两个夹块12之间，PLC控制第一气缸6的气杆向下移动，通过套管7带动插杆8向下移动，滑环10随之沿着固定杆9向下滑动，带动两个夹杆11靠近，使夹块12夹住吸嘴35，PLC控制第二气缸31的气杆向下移动，使吸嘴35位于两个夹块12之间，然后更换机构将吸嘴35固定住，PLC再控制第二电机32驱动固定块33转动，同时PLC驱动第二气缸31的气杆向上移动，使螺丝34脱离螺孔，吸嘴35与固定块33分离，然后将新的吸嘴35放到两个夹块12之间，PLC控制第二电机32反向转动，同时PLC驱动第二气缸31的气杆下移，使螺丝34进入螺孔，将新的吸嘴35固定到固定块33的下方，从而实现更换吸嘴35的功能。

与现有技术相比，该芯片拾取设备，通过更换机构对吸嘴35进行更换，与现有的更换机构相比，该更换机构操作便捷，省时省力，不仅如此，通过固定机构固定保持带，并在拾取机构拾取完合格的芯片后，将保持带和剩下的芯片投入垃圾箱37，与现有的固定机构相比，该固定机构设计巧妙，自动化程度更高，提高了实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种芯片拾取设备，包括顶板(1)、检测装置(2)、拾取机构、支撑机构和两块侧板(3)，两块侧板(3)正对设置，所述顶板(1)架设在两块侧板(3)上，所述检测装置(2)固定在顶板(1)的下方的中心处，所述拾取机构设置在检测装置(2)的下方，所述支撑机构设置在两块侧板(3)之间，两块侧板(3)中的其中一块侧板(3)上设有控制器(4)，其特征在于，两块侧板(3)之间设有更换机构和固定机构，所述控制器(4)内设有PLC，所述检测装置(2)与PLC电连接；

所述更换机构包括连杆(5)、第一气缸(6)、套管(7)、插杆(8)和两个夹持组件，所述第一气缸(6)的缸体通过连杆(5)与其中一块侧板(3)固定连接，所述第一气缸(6)的气杆的顶端与套管(7)固定连接，所述插杆(8)设置在套管(7)内，两个夹持组件分别位于第一气缸(6)的两侧，所述夹持组件包括固定杆(9)、滑环(10)、夹杆(11)和夹块(12)，所述固定杆(9)倾斜设置，所述固定杆(9)的下方的一端与第一气缸(6)的缸体固定连接，所述滑环(10)套设在固定杆(9)上，所述滑环(10)上设有通孔，所述插杆(8)的两端分别穿过两个滑环(10)的通孔，所述夹杆(11)竖向设置，所述夹杆(11)的底端固定在滑环(10)上，所述夹杆(11)的顶端与夹块(12)固定连接，两个夹块(12)正对设置，所述第一气缸(6)与PLC电连接；

附有芯片的保持带通过固定机构固定好，所述固定机构包括四个固定组件，保持带的四角分别固定在四个固定组件中，所述固定组件包括第一电机(13)、转动杆(14)、转动板(15)、铰接板(16)、铰接杆(17)、压块(18)和压板(19)，所述第一电机(13)与转动杆(14)传动连接，所述转动杆(14)通过转动板(15)与铰接板(16)铰接，所述铰接板(16)与铰接杆(17)的一端铰接，所述铰接杆(17)的另一端固定在侧板(3)上，所述压块(18)固定在转动板(15)的下方，所述压板(19)固定在铰接板(16)上，所述压块(18)的下表面与压板(19)的上表面平行设置，所述第一电机(13)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述拾取机构包括平移组件和拾取组件，所述平移组件包括第三电机(20)、丝杆(21)、轴承(22)、移动块(23)、限位环(24)、限位杆(25)和滑动单元，所述轴承(22)的外圈和第三电机(20)分别固定在两块侧板(3)上，所述第三电机(20)与丝杆(21)的一端传动连接，所述丝杆(21)的另一端与轴承(22)的内圈固定连接，所述移动块(23)套设在丝杆(21)上，所述移动块(23)与丝杆(21)的连接处设有与丝杆(21)匹配的螺纹，所述限位杆(25)与丝杆(21)平行设置，所述限位杆(25)固定在两块侧板(3)之间，所述限位环(24)套设在限位杆(25)上，所述限位环(24)通过滑动单元与移动块(23)连接，所述拾取组件设置在滑动单元的下方，所述第三电机(20)与PLC电连接。

3.如权利要求2所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述滑动单元包括第四电机(26)、连接杆(27)、连接环(28)、主动杆(29)和传动杆(30)，所述连接杆(27)的两端分别与限位环(24)和移动块(23)固定连接，所述连接环(28)套设在连接杆(27)上，所述第四电机(26)固定在限位环(24)上，所述第四电机(26)与主动杆(29)的一端传动连接，所述传动杆(30)的两端分别与主动杆(29)的另一端和连接环(28)铰接，所述第四电机(26)与PLC电连接。

4.如权利要求2所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述拾取组件包括第二气缸(31)、第二电机(32)、固定块(33)、螺丝(34)和吸嘴(35)，所述第二气缸(31)的缸体固定在连接环(28)的下方，所述第二气缸(31)的气杆与第二电机(32)固定连接，所述第二电机(32)与固定块(33)传动连接，所述固定块(33)的下方设有螺孔，所述螺孔与螺丝(34)匹配，所述螺丝(34)和吸嘴(35)固定连接，所述吸嘴(35)通过螺丝(34)与螺孔螺纹连接，所述第二气缸(31)和第二电机(32)均与PLC电连接。

5.如权利要求4所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述第二气缸(31)的缸体上设有距离传感器(36)，所述距离传感器(36)与PLC电连接。

6.如权利要求1所述的芯片拾取设备，其特征在于，两块侧板(3)之间的下方设有垃圾箱(37)。

7.如权利要求1所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述夹块(12)的远离夹杆(11)的一端设有凹口，所述凹口与吸嘴(35)匹配。

8.如权利要求1所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述插杆(8)的两端均固定有限位块(38)。

9.如权利要求1所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述夹块(12)的制作材料为橡胶。

10.如权利要求1所述的芯片拾取设备，其特征在于，所述支撑机构包括顶针(39)、传送带(40)、第三气缸(41)和第四气缸(42)，所述传送带(40)位于固定机构的下方，所述第三气缸(41)的缸体垂直固定在传送带(40)上，所述第三气缸(41)水平设置，所述第三气缸(41)的气杆与第四气缸(42)的缸体固定连接，所述第四气缸(42)向上设置，所述第四气缸(42)的气杆与顶针(39)固定连接，所述第三气缸(41)和第四气缸(42)均与PLC电连接。

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