CN110556307A - 智能双臂固晶系统 - Google Patents

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CN110556307A
CN110556307A CN201810554807.8A CN201810554807A CN110556307A CN 110556307 A CN110556307 A CN 110556307A CN 201810554807 A CN201810554807 A CN 201810554807A CN 110556307 A CN110556307 A CN 110556307A
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CN
China
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swing arm
suction nozzle
lifting
arm mechanism
thimble
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CN201810554807.8A
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Inventor
唐文轩
曾智军
王平
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SHENZHEN WEHEN AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
SHENZHEN WEHEN AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67121Apparatus for making assemblies not otherwise provided for, e.g. package constructions

Abstract

本发明公开了一种智能双臂固晶系统及固晶机,为解决现有产品效率低,成本高等问题而设计。本发明智能双臂固晶系统包括:固晶控制机构和顶针控制机构,固晶控制机构包括:旋转机构、升降机构和摆臂,摆臂包括:第一摆臂和第二摆臂,摆臂的自由端安装有用于吸晶和固晶的吸嘴。升降机构包括第一升降机构和第二升降机构。自动调节顶针机构包括:顶针机构和自动调节机构。本发明通过旋转机构实现了两个摆臂的旋转运动精度,通过两个升降机构分别实现了两个摆臂的垂直运动精度,通过顶针控制机构实现了顶针的精确定位。本发明固晶机包括上述的智能双臂固晶系统。本发明固晶机极大提高了生产效率和产品品质,降低了成本。

Description

智能双臂固晶系统
技术领域
本发明属于半导体封装技术领域,尤其涉及一种固晶机。
背景技术
固晶是半导体行业封装重要的工序,随着固晶机的成熟以及大量推广,固晶在整个封装过程中的重要性尤为突出;传统的固晶机大致分为单头固晶机和双头固晶机,单头固晶机是由一个驱动源驱动一个固晶臂工作;双头固晶机是由两个驱动源分别驱动两个固晶臂工作,且两个固晶臂互不影响。
现有单头固晶机存在固晶效率低,操作机器需要人工高的问题;双头固晶机则存在生产成本高,性价比低,结构过于复杂的问题。
本发明智能双臂固晶系统很好的解决了单头固晶机和双头固晶机各自的缺点,极大的提高了固晶效率和性价比,降低了生产成本,有效减少客户的设备投入。
发明内容
本发明提供一种智能双臂固晶系统和固晶机,用以解决现有技术中的单头固晶机固晶效率低和双头固晶机性价比低的问题。
本发明提供的智能双臂固晶系统和固晶机,包括:固晶控制机构和顶针控制机构;
所述固晶控制机构包括:旋转机构、升降机构和摆臂机构,所述摆臂机构的自由端安装有用于吸晶和固晶的吸嘴,所述升降机构包括分别设置在所述旋转机构两侧的第一升降机构和第二升降机构,所述摆臂机构包括第一摆臂机构和第二摆臂机构;
所述旋转机构驱动所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构在同一平面或相互平行的平面上摆动,也可以在成一定角度的两个平面上摆动;还可以圆周运动,不改变方向;所述第一升降机构驱动所述第一摆臂机构进行升降运动,所述第二升降机构驱动所述第二摆臂机构进行升降运动;
所述吸嘴随着所述摆臂机构一起做摆动或者旋转以及升降运动,完成吸晶固晶动作;第一摆臂机构的吸嘴吸晶的同时第二摆臂机构的吸嘴固晶,第一摆臂机构的吸嘴固晶的同时第二摆臂机构的吸嘴吸晶,极大提高效率;
所述顶针控制机构包括:顶针机构和顶针自动调节机构;
所述顶针自动调节机构驱动顶针机构做平面运动;
所述固晶控制机构和顶针控制机构在配合吸嘴吸取芯片时,所述顶针控制机构控制的顶针始终与所述固晶控制机构控制的吸嘴保持同心。
所述的固晶机,其所述的第一摆臂机构和所述第二摆臂机构均可滑动地安装在所述旋转机构上;
所述第一摆臂机构上安装有第一随动件和第一摆臂,所述第一升降机构通过所述第一随动件带动所述第一摆臂做升降运动;
所述第二摆臂机构上安装有第二随动件和第二摆臂,所述第二升降机构通过所述第二随动件带动所述第二摆臂做升降运动。
所述的固晶机,其所述的旋转机构包括:旋转驱动源、旋转座和所述旋转轴;
所述旋转驱动源的输出端与所述旋转座的输入端连接,所述旋转座的输出端与所述旋转轴连接,所述旋转轴的两侧侧壁上分别安装有固定导轨,所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构上均安装有滑动导轨,所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构通过滑动导轨滑动的连接在所述两侧固定导轨上。
所述的固晶机,其所述的第一升降机构包括:第一升降驱动源、第一升降座、第一主动件;
所述第一升降驱动源的输出端与所述第一升降座的输入端连接,所述第一升降座的输出端与所述第一主动件连接,所述第一主动件用于带动所述第一随动件,所述第一转动源通过第一升降座和第一主动件,驱动第一随动件使第一摆臂机构做升降运动;
所述第二升降机构包括:第二升降驱动源、第二升降座、第二主动件;
所述第二升降驱动源的输出端与所述第二升降座的输入端连接,所述第二升降座的输出端与所述第二主动件连接,所述第二主动件用于带动所述第二随动件,所述第二转动源通过第二升降座和第二主动件,驱动第二随动件使第二摆臂机构做升降运动;
所述第一升降机构和所述第二升降机构均可独立做升降运动,互不干涉
所述的固晶机,其所述的第一主动件和所述第二主动件可以是刚性连接也可以是柔性连接方式,柔性连接时,所述第一主动件和第二主动件都具有弹性预夹紧力;
所述第一主动件与第一随动件滚动或滑动摩擦连接;
所述第二主动件与第二随动件滚动或滑动摩擦连接;
所述弹性预夹紧力可以避免第一随动件上下运动时和第一主动件产生脱离;
所述弹性预夹紧力可以避免第二随动件上下运动时和第二主动件产生脱离;
所述的固晶机,其所述的顶针机构包括顶针驱动电机和顶针,所述顶针驱
动电机驱动顶针做上下运动;
所述顶针自动调节机构包括X向自动调节机构和Y向自动调节机构;
所述X向自动调节机构包括X向驱动电机和X向导向机构,所述X向驱动电机驱动顶针机构通过X向自动调节机构做X向直线运动;
所述Y向自动调节机构包括Y向驱动电机和Y向导向机构,所述Y向驱动电机驱动顶针机构通过Y向导向机构做Y向直线运动;
所述的固晶机,其所述第一摆臂机构自由端安装有用于吸晶和固晶的第一吸嘴,所述第二摆臂机构自由端安装有用于吸晶和固晶的第二吸嘴;当所述第一摆臂机构带动第一吸嘴转动到晶圆上晶片中心位置的正上方时,所述第二摆臂机构带动第二吸嘴转动到工件上固晶位置的正上方;所述顶针控制机构自动将顶针中心调节到与晶片中心和第一吸嘴中心重合的位置,使第一吸嘴完成吸晶的动作,同时第二摆臂机构带动的吸嘴完成固晶的动作;当所述第一摆臂机构带动第一吸嘴转动到工件上固晶位置的正上方时,所述第二摆臂机构带动第二吸嘴转动到晶圆上晶片中心位置的上方,所述顶针控制机构自动将顶针中心调节到与晶片中心和第二吸嘴中心重合的位置,使第二吸嘴完成吸晶的动作,同时第一摆臂机构带动的吸嘴完成固晶的动作;
本发明还提供一种应用上述智能双臂固晶系统的固晶方法,其特征在于包括以下几个步骤:
a、所述旋转机构驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴转动至晶片中心正上方的取晶片高度位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴位于固晶位置;
b、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构动作,完成取晶动作;
c、所述旋转机构驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴转动至固晶位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴处于晶片中心正上方的取晶片高度位置;
d、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下做升降动作完成固晶动作;
e、所述第二摆臂机构上的第二吸嘴,在所述第二升降机构驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构动作,完成取晶动作;
f、所述旋转机构驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴转动至晶片中心正上方的取晶片高度位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴位于固晶位置;
g、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构动作,完成取晶动作;
h、所述第二摆臂机构上的第二吸嘴,在所述第二升降机构驱动下做升降动作完成固晶动作;
i、如此循环c-h动作,不断循环工作。
如上所述的固晶方法,其特征在于,所述以上第一吸嘴的取晶片动作步骤b和步骤g都包括以下几个步骤:
b1、所述顶针自动调节机构驱动顶针移动至晶片正下方位置;
b2、所述第一摆臂机构在所述第一升降机构驱动下带着第一吸嘴向下移动,使第一吸嘴贴紧晶片上表面;
b3、所述顶针驱动电机驱动顶针向上将晶片顶起一定高度;
b4、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下带着吸取好的晶片向上移动至取晶片高度位置,完成第一吸嘴的取晶片动作;
如上所述的固晶方法中,其特征在于,所述以上第二吸嘴的取晶片动作步骤e跟第一吸嘴的取晶片动作步骤b一样,同样包括以上几个步骤。
本发明通过一套旋转机构实现了两个摆臂机构一起做旋转运动,通过两个升降机构分别实现了两个摆臂机构的升降运动,通过顶针自动调节机构实现了顶针中心自动对齐吸嘴中心,该固晶机的两个摆臂机构一起旋转运动、升降运动的独立控制结构以及顶针自动调节机构互相配合,极大提高了机器的固晶精度、固晶效率和性价比,降低了生产成本。
附图说明
为了使本发明的实施例、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1为吸晶工艺示意图;
图2为智能双臂固晶系统整体示意图;
图3为顶针控制机构示意图;
图4为固晶控制机构示意图;
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域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,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,晶片202位于晶膜203上,吸取晶片时,吸嘴201必须处于晶片上表面,顶针204将晶片顶起使晶片脱离晶膜,现有固晶工艺和实践证明,要保证晶片的固晶精度和可靠吸取,必须保证吸嘴中心、晶片中心、顶针中心三轴同心。
本发明一实施例提供的固晶机,其特征在于具有智能双臂固晶系统,所述的智能双臂固晶系统包括:固晶控制机构和顶针控制机构;
如图2所示,本发明一实施例提供的固晶机包括:底板1、底座2、固晶底板3、固晶控制机构4、顶针控制机构5、工件6和晶圆7。其中底板1、底座2、固晶底板3、工件6和晶圆7是固晶机的现有技术,固晶控制机构4、顶针控制机构5是新的发明内容。
底板1安装在机架上,底座2和顶针控制机构5安装于底板1上,固晶底板3安装于底座2上,固晶控制机构4安装于固晶底板3上,固晶控制机构4从晶圆7上吸取晶片后,将晶片搬运到工件6上完成固晶动作。
本发明实施例的固晶控制机构如图3所示,包括旋转机构、升降机构和摆臂机构,所述升降机构包括分别设置在所述旋转机构两侧的第一升降机构和第二升降机构,所述摆臂机构包括第一摆臂机构和第二摆臂机构;。
旋转机构安装在固晶座板3上,包括旋转驱动源11、旋转座12、旋转轴13、第一固定导轨14和第二固定导轨15。旋转驱动源11的输出端与旋转座12的输入端连接,旋转座12的输出端与旋转轴13连接,旋转轴13的两侧侧壁上分别安装有和第一摆臂机构滑动连接的第一固定导轨14,以及和第二摆臂机构滑动连接的第二固定导轨15;旋转驱动源11驱动旋转轴13带动第一固定导轨14和第二固定导轨15一起转动。转动可以是圆周运动,也可以是摆动,优选摆动。
需要说明的是,旋转驱动源11可以是电机,也可以是气缸,电磁铁等驱动源;导轨14和15可以是直线导轨,交叉滚子导轨,花键,直线轴承等直线运动的滚动摩擦或滑动摩擦轨道;旋转轴13转动的角度可以是0度到360度之间的任何角度。
第一升降机构和第二升降机构分别安装在旋转座两侧面上,第一升降机构包括第一升降动力源21、第一升降座22、第一主动件23、第一升降预压弹簧24。第一升降座22固定在旋转座12的一侧,第一升降驱动源21的输出端与所述第一升降座22的输入端连接,所述第一升降座22的输出端与所述第一主动件23连接,第一主动件23安装有上下两个滚动轴承,且两个滚动轴承之间距离柔性可调,第一升降预压弹簧24可以给两个轴承提供弹性预压力。
第二升降机构包括第二升降动力源31、第二升降座32、第二主动件33、第二升降预压弹簧34。第二升降座32固定在旋转座另一侧,第二升降驱动源31的输出端与所述第二升降座32的输入端连接,所述第二升降座32的输出端与所述第二主动件33连接,第二主动件33安装有上下两个滚动轴承,且两个滚动轴承距离柔性可调,第二升降预压弹簧34可以给两个轴承提供弹性预压力。
需要说明的是,第一升降动力源21和第二升降动力源31可以是电机,也可以是气缸,电磁铁等驱动源;第一主动件23和第二主动件33可以是与随动件滚动摩擦连接的柔性可调的轴承组或滚动体,以及滑块或导轨,也可以是与被随动件滑动摩擦连接的其他的刚性件或摩擦片等;给主动件提供预压力的可以是弹簧,也可以是弹片或橡皮筋等弹性体。
第一摆臂机构和所述第二摆臂机构均滑动地安装在所述旋转机构的旋转轴13两侧,第一摆臂机构包括第一滑动块41、第一固晶臂42、第一吸嘴43、第一随动件44、第一滑动导轨45。第一滑动导轨45安装在第一滑动块41上,第一滑动导轨45与第一固定导轨14滑动连接,第一随动件44和第一固晶臂42均固定在第一滑动块41上,第一吸嘴43固定在第一固晶臂42的末端。
第二摆臂机构包括第二滑动块51、第二固晶臂52、第二吸嘴53、第二随动件54、第二滑动导轨55。第二滑动导轨55安装在第二滑动块51上,第二滑动导轨55与第二固定导轨15滑动连接,第二随动件54和第二固晶臂52均固定在第二滑动块51上,第二吸嘴53固定在第二固晶臂52的末端。
第一固晶臂42和第二固晶臂52可以在同一平面上,可以在相互平行的平面上,也可以在成一定角度的两个平面上。
如图4所示的顶针控制机构,包括顶针机构和顶针自动调节机构,顶针机构包括顶针驱动电机101、顶针102、顶针座103。顶针驱动电机101安装在顶针座103上,驱动顶针102做上下运动。
顶针自动调节机构包括X向自动调节机构和Y向自动调节机构,X向自动调节机构包括X向驱动电机111、X向偏心轴112、X向柔性夹113、X向夹持弹簧114、顶针X向导轨115。X向驱动电机111安装在顶针底板100上,X向驱动电机111输出端连接到X向偏心轴112,X向偏心轴112轴端连接到X向柔性夹113,X向夹持弹簧114使X向柔性夹113保持一定的夹紧力夹紧偏心轴112轴端,X向柔性夹113连接到顶针X向导轨115,这样就可以使X向驱动电机111驱动顶针机构沿顶针X向导轨115方向运动。
Y向自动调节机构包括Y向驱动电机121、Y向偏心轴122、Y向柔性夹123、Y向夹持弹簧124、顶针Y向导轨125。Y向驱动电机121安装在顶针底板100上,Y向驱动电机121输出端连接到Y向偏心轴122,Y向偏心轴122轴端连接到Y向柔性夹123,Y向夹持弹簧124使Y向柔性夹123保持一定的夹紧力夹紧偏心轴122轴端,Y向柔性夹123连接到顶针Y向导轨125,这样就可以使Y向驱动电机121驱动顶针机构沿顶针Y向导轨125方向运动。
如此通过X向自动调节机构和Y向自动调节机构的运动,可以让顶针102精确的移动到行程范围内的任何位置。
顶针控制机构使顶针可以对应晶圆上相同或不同位置的晶片,使第一固晶臂42和第二固晶臂52上的两个吸嘴可以吸取晶圆上相同或者不同位置的晶片,即使两个固晶臂的夹角存在偏差,也不影响功能实现。
需要说明的是,顶针驱动电机101、X向驱动电机111和Y向驱动电机121可以是电机,也可以是气缸,电磁铁等驱动源;X向驱动电机111和Y向驱动电机121可以是偏心驱动方式,可以是丝杆导轨平台或直线电机平台驱动方式,也可以是驱动源直接驱动顶针机构运动,不需偏心轴和夹持机构相连;柔性夹也可以是刚性连接件,不用柔性和夹紧力;提供夹紧力的可以是弹簧,也可以是弹片或橡皮筋等弹性体。
上述实施例中,旋转驱动源11通过第一固定导轨14和第二固定导轨15的传动,带动第一吸嘴43和第二吸嘴53同时转动,使第一吸嘴43和第二吸嘴53转动到晶圆和工件的对应位置,然后第一升降动力源21通过第一主动件23的传动,带动第一随动件44,使第一吸嘴43做升降运动;第二升降动力源31通过第二主动件33的传动,带动第二随动件54,使第二吸嘴53做升降运动;第一吸嘴43和第二吸嘴53的升降运动均为独立控制,互不影响。
因此可实现以下动作:旋转驱动源11驱动第一吸嘴43和第二吸嘴53同时转动,使第一吸嘴43处于晶片中心位置正上方和第二吸嘴53处于工件固晶位置正上方;然后X向驱动电机111和Y向驱动电机121驱动顶针102移动到晶片中心位置正下方;然后第一升降动力源21驱动第一吸嘴43向下运动到晶片上表面;然后顶针驱动电机101驱动顶针102向上顶起晶片使晶片和晶膜脱离;然后第一升降动力源21驱动第一吸嘴43向上运动,完成吸晶动作;此时第二升降动力源31驱动第二吸嘴53带着晶片向下运动到工件上表面,放下晶片,然后再向上运动,完成固晶动作;然后旋转驱动源11驱动第一吸嘴43和第二吸嘴53同时转动,使第一吸嘴43处于工件固晶位置正上方和第二吸嘴53处于晶片中心位置正上方;然后X向驱动电机111和Y向驱动电机121驱动顶针102移动到晶片中心位置正下方;然后第一升降动力源21驱动第一吸嘴43带着晶片向下运动到工件上表面,放下晶片,然后再向上运动,完成固晶动作;此时顶针驱动电机101驱动顶针102向上顶起晶片使晶片和晶膜脱离;然后第一升降动力源21驱动第一吸嘴43向上运动,完成吸晶动作;如此循环不断工作。
需要说明的是,晶片也可以是其他的元器件或工件;晶片可以是在蓝膜上,也可以在摇盘里或其他的载具上;
本发明还提供一种应用上述智能双臂固晶系统的固晶方法,其特征在于包括以下几个步骤:
a、所述旋转机构的旋转驱动源11转动,通过旋转轴13带动第一固定导轨14和第二固定导轨15一起转动,通过第一滑动导轨45和第二滑动导轨55驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴43转动至晶片中心正上方的取晶片高度位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴53位于固晶位置;
b、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴43,在所述第一升降机构的第一升降动力源21的驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构的顶针102的平移和上下动作,完成取晶动作;
c、所述旋转机构驱动的旋转驱动源11转动,通过旋转轴13带动第一固定导轨14和第二固定导轨15一起转动,通过第一滑动导轨45和第二滑动导轨55驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴43转动至固晶位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴53处于晶片中心正上方的取晶片高度位置;
d、所述第一升降机构的第一升降动力源21驱动第一主动件23,带动第一随动件44一起,使第一摆臂机构上的第一吸嘴43做升降动作,完成固晶动作;
e、所述第二摆臂机构上的第二吸嘴53,在所述第二升降机构的第二升降动力源31驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构的顶针102的平移和上下动作,完成取晶动作;
f、所述旋转机构的旋转驱动源11转动,通过旋转轴13带动第一固定导轨14和第二固定导轨15一起转动,通过第一滑动导轨45和第二滑动导轨55驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴43转动至晶片中心正上方的取晶片高度位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴53位于固晶位置;
g、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴43,在所述第一升降机构的第一升降动力源21的驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构的顶针102的平移和上下动作,完成取晶动作;
h、所述第二升降机构的第二升降动力源31驱动第二主动件33,带动第二随动件54一起,使第二摆臂机构上的第二吸嘴53做升降动作,完成固晶动作;
i、如此循环c-h动作,不断循环工作。
如上所述的固晶方法,其特征在于,所述以上第一吸嘴43的取晶片动作步骤b和步骤g都包括以下几个步骤:
b1、所述顶针自动调节机构的X向驱动电机111驱动顶针机构沿顶针X向导轨115方向运动,Y向驱动电机121驱动顶针机构沿顶针Y向导轨125方向运动,驱动顶针102移动至晶片正下方位置;
b2、所述第一升降机构的第一升降动力源21驱动第一主动件23,带动第一随动件44一起,使第一摆臂机构做升降动作,使第一吸嘴43贴紧晶片上表面;
b3、所述顶针驱动电机101驱动顶针102向上将晶片顶起一定高度;
b4、所述第一升降机构的第一升降动力源21驱动第一主动件23,带动第一随动件44一起,使第一摆臂机构做升降动作,带着第一吸嘴43和吸取好的晶片向上移动至取晶片高度位置,完成第一吸嘴43的取晶片动作;
如上所述的固晶方法中,其特征在于,所述以上第二吸嘴53取晶片动作步骤f跟第一吸嘴43的取晶片动作步骤b一样,包括以上几个步骤。
本发明通过一套旋转机构实现了两个摆臂机构一起做旋转运动,通过两个升降机构分别实现了两个摆臂机构的升降运动,通过顶针自动调节机构实现了顶针中心自动对齐吸嘴中心,该固晶机的两个摆臂机构一起旋转运动、升降运动的独立控制结构以及顶针自动调节机构互相配合,极大提高了机器的固晶精度、固晶效率和性价比,降低了生产成本,也降低了固晶机本身的制造成本。
以上为对本发明所提供的一种固晶机的描述,对于本领域的技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种固晶机,其特征在于,包括:固晶控制机构和顶针控制机构;
所述固晶控制机构包括:旋转机构、升降机构和摆臂机构,所述摆臂机构的自由端安装有用于吸晶和固晶的吸嘴,所述升降机构包括分别设置在所述旋转机构两侧的第一升降机构和第二升降机构,所述摆臂机构包括第一摆臂机构和第二摆臂机构;
所述旋转机构驱动所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构在同一平面或相互平行或者成一定角度的两个平面上摆动或者旋转,所述第一升降机构驱动所述第一摆臂机构进行升降运动,所述第二升降机构驱动所述第二摆臂机构进行升降运动;
所述吸嘴随着所述摆臂机构一起做摆动或者旋转以及升降运动,完成吸晶固晶动作;第一摆臂机构的吸嘴吸晶的同时第二摆臂机构的吸嘴固晶,第一摆臂机构的吸嘴固晶的同时第二摆臂机构的吸嘴吸晶,极大提高效率;
所述顶针控制机构包括:顶针机构和顶针自动调节机构;
所述顶针自动调节机构驱动顶针机构做平面运动;
所述固晶控制机构和顶针控制机构在配合吸嘴吸取芯片时,所述顶针控制机构控制的顶针始终与所述固晶控制机构控制的吸嘴保持同心。
2.根据权利要求1所述的固晶机,其特征在于,所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构均可滑动地安装在所述旋转机构上;
所述第二摆臂机构上安装有第二随动件,所述第二升降机构通过所述第二随动件带动所述第二摆臂机构做升降运动;
所述第一摆臂机构上安装有第一随动件,所述第一升降机构通过所述第一随动件带动所述第一摆臂机构做升降运动。
3.根据权利要求1所述的固晶机,其特征在于,所述旋转机构包括:旋转驱动源、旋转座和旋转轴;
所述旋转驱动源的输出端与所述旋转座的输入端连接,所述旋转座的输出端与所述旋转轴连接,所述旋转轴的两侧侧壁上分别安装有固定导轨,所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构上均安装有滑动导轨,所述第一摆臂机构和所述第二摆臂机构通过滑动导轨滑动的连接在所述旋转轴的两侧固定导轨上。
4.根据权利要求1所述的固晶机,其特征在于,所述第一升降机构包括:第一升降动力源、第一升降座、第一主动件;
所述第一升降动力源的输出端与所述第一升降座的输入端连接,所述第一升降座的输出端与所述第一主动件连接,所述第一主动件用于带动所述第一随动件,所述第一升降动力源通过第一升降座和第一主动件,驱动第一随动件使第一摆臂机构做升降运动;
所述第二升降机构包括:第二升降动力源、第二升降座、第二主动件;
所述第二升降动力源的输出端与所述第二升降座的输入端连接,所述第二升降座的输出端与所述第二主动件连接,所述第二主动件用于带动所述第二被夹持件,所述第二升降动力源通过第二升降座和第二主动件,驱动第二被夹持件使第二摆臂机构做升降运动;
所述第一升降机构和所述第二升降机构均可独立做升降运动,互不影响。
5.根据权利要求4所述的固晶机,其特征在于,所述第一主动件和所述第二主动件可以是刚性连接也可以是柔性连接方式,柔性连接时,所述第一主动件和第二主动件都具有弹性预夹紧力;
所述第一主动件与第一随动件滚动或滑动摩擦连接;
所述第二主动件与第二随动件滚动或滑动摩擦连接;
所述弹性预夹紧力可以避免第一随动件上下运动时和第一主动件产生脱离;
所述弹性预夹紧力可以避免第二随动件上下运动时和第二主动件产生脱离。
6.根据权利要求1所述的固晶机,其特征在于,所述顶针机构包括顶针驱动电机和顶针,所述顶针驱动电机驱动顶针做上下运动
所述顶针自动调节机构包括X向自动调节机构和Y向自动调节机构;
所述X向自动调节机构包括X向驱动电机和X向导向机构,所述X向驱动电机驱动顶针机构通过X向自动调节机构做X向直线运动;
所述Y向自动调节机构包括Y向驱动电机和Y向导向机构,所述Y向驱动电机驱动顶针机构通过Y向导向机构做Y向直线运动。
7.根据权利要求1所述的固晶机,其特征在于,所述第一摆臂机构自由端安装有用于吸晶和固晶的第一吸嘴,所述第二摆臂机构自由端安装有用于吸晶和固晶的第二吸嘴;当所述第一摆臂机构带动第一吸嘴转动到晶圆上晶片中心位置的正上方时,所述第二摆臂机构带动第二吸嘴转动到工件上固晶位置的正上方;所述顶针控制机构自动将顶针中心调节到与晶片中心和第一吸嘴中心重合的位置,使第一吸嘴完成吸晶的动作,同时第二摆臂机构带动的吸嘴完成固晶的动作;当所述第一摆臂机构带动第一吸嘴转动到工件上固晶位置的正上方时,所述第二摆臂机构带动第二吸嘴转动到晶圆上晶片中心位置的上方,所述顶针控制机构自动将顶针中心调节到与晶片中心和第二吸嘴中心重合的位置,使第二吸嘴完成吸晶的动作,同时第一摆臂机构带动的吸嘴完成固晶的动作。
8.一种应用如权利要求1所述的智能双臂固晶系统的固晶方法,其特征在于包括以下几个步骤:
a、所述旋转机构驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴转动至晶片中心正上方的取晶片高度位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴位于固晶位置;
b、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构动作,完成取晶动作;
c、所述旋转机构驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴转动至固晶位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴处于晶片中心正上方的取晶片高度位置;
d、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下做升降动作完成固晶动作;
e、所述第二摆臂机构上的第二吸嘴,在所述第二升降机构驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构动作,完成取晶动作;
f、所述旋转机构驱动第一摆臂机构和第二摆臂机构一起转动,第一摆臂机构带动第一吸嘴转动至晶片中心正上方的取晶片高度位置,此时第二摆臂机构带动第二吸嘴位于固晶位置;
g、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下做升降动作,配合智能调节顶针控制机构动作,完成取晶动作;
h、所述第二摆臂机构上的第二吸嘴,在所述第二升降机构驱动下做升降动作完成固晶动作;
i、如此循环c-h动作,不断循环工作。
9.如权利要求8所述的固晶方法,其特征在于,所述以上第一吸嘴的取晶片动作步骤b和步骤g都包括以下几个步骤:
b1、所述顶针自动调节机构驱动顶针移动至晶片正下方位置;
b2、所述第一摆臂机构在所述第一升降机构驱动下带着第一吸嘴向下移动,使第一吸嘴贴紧晶片上表面;
b3、所述顶针驱动电机驱动顶针向上将晶片顶起一定高度;
b4、所述第一摆臂机构上的第一吸嘴,在所述第一升降机构驱动下带着吸取好的晶片向上移动至取晶片高度位置,完成第一吸嘴的取晶片动作。
10.如权利要求9所述的固晶方法中,其特征在于,所述以上第二吸嘴的取晶片动作步骤e跟第一吸嘴的取晶片动作步骤b一样,同样包括以上几个步骤。
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