CN110697418B - 一种基于流体压强的非接触式吸盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅晶片封装吸附设备技术领域，且公开了一种基于流体压强的非接触式吸盘，包括吸盘主体，吸盘主体顶端的中部设有送风管路，且送风管路与吸盘主体的内腔连通，送风管路外表面的底部且位于吸盘主体的顶部固定安装有安装支架。该基于流体压强的非接触式吸盘，通过吸盘主体和分流导板的设置，并将送风管路中流向吸盘主体中的高速气流引导成沿着其内壁流动，并带动吸盘主体内腔的气流随之一起向外流动，致使吸盘主体内腔中的气体流速较大，而与大气压强之间形成压力差，产生向上的托举力来克服硅晶片所受的重力进而将其悬浮起来，实现了对硅晶片的非接触式吸附，有效的避免了硅晶片在移动或封装时对其造成刮擦损伤的问题。
Description
技术领域
本发明涉及硅晶片封装吸附设备技术领域，具体为一种基于流体压强的非接触式吸盘。
背景技术
在半导体制造行业中对于高精密的硅晶片封装都会使用到吸盘来搬运移动，而现有的吸盘结构在吸附硅晶片时都会与其表面发生接触，在搬运移动的过程中由于吸附力会对其表面造成刮擦、损伤、污染等问题，无法有效的保证硅晶片表面的封装质量，而在专利申请号CN201711353905.7中公开了一种非接触式吸盘，通过在吸盘体的上方形区域形成负压以吸附产品，但是这种方式所产生的吸附力主要作用于硅晶片的竖直方向，在其上下移动时不会造成影响，但当其前后左右移动时，由于惯性力的作用会导致吸附在的硅晶片与吸盘体的中心位置之间出现偏移，进而导致硅晶片各位置处的压强发生变化，使其各位置处的受力不均衡，进而出现吸附的硅晶片在搬运移动的过程中出现倾斜脱落的现象，稳定性和可靠性较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种基于流体压强的非接触式吸盘，具备实现对硅晶片的非接触式吸附、不会出现硅晶片倾斜脱落的现象、吸附的牢固性及稳定性较高的优点，解决了现有的吸盘结构在吸附硅晶片时都会与其表面发生接触，在搬运移动的过程中由于吸附力会对其表面造成刮擦、损伤、污染等问题，无法有效的保证硅晶片表面的封装质量，而在专利申请号CN201711353905.7中公开了一种非接触式吸盘，通过在吸盘体的上方形区域形成负压以吸附产品，但是这种方式所产生的吸附力主要作用于硅晶片的竖直方向，在其上下移动时不会造成影响，但当其前后左右移动时，由于惯性力的作用会导致吸附在的硅晶片与吸盘体的中心位置之间出现偏移，进而导致硅晶片各位置处的压强发生变化，使其各位置处的受力不均衡，出现吸附的硅晶片在搬运移动的过程中出现倾斜脱落的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种基于流体压强的非接触式吸盘，包括吸盘主体，所述吸盘主体顶端的中部设有送风管路，且送风管路与吸盘主体的内腔连通，所述送风管路外表面的底部且位于吸盘主体的顶部固定安装有安装支架，所述送风管路的内壁设有固定支架，所述固定支架的底端贯穿并延伸至吸盘主体内部且固定安装有分流导板，所述吸盘主体内腔的底部均匀的设有三组侧面挡板，三组所述侧面挡板的内部且位于分流导板的正下方设有硅晶片。
优选的，所述吸盘主体设为半球型空心结构。
优选的，所述分流导板的上半部设为与吸盘主体的内壁弧度相同的弧形结构，且吸盘主体与分流导板之间的间隙为3～5mm，而分流导板的下半部设为曲面锥形结构。
优选的，所述侧面挡板的顶端设有弧形结构，且三组侧面挡板中内切圆的直径大于硅晶片的直径2mm。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该基于流体压强的非接触式吸盘，通过吸盘主体和分流导板的设置，并将送风管路中流向吸盘主体中的高速气流引导成沿着其内壁流动，并带动吸盘主体内腔的气流随之一起向外流动，致使吸盘主体内腔中的气体流速较大，而与大气压强之间形成压力差，产生向上的托举力来克服硅晶片所受的重力进而将其悬浮起来，实现了对硅晶片的非接触式吸附，有效的避免了硅晶片在移动或封装时对其造成刮擦损伤的问题。
2、该基于流体压强的非接触式吸盘，通过侧面挡板的设置，在吸附硅晶片的过程中可以对其侧面形成一个有效的阻挡，限制其继续向上移动而与分流导板的底端之间发生接触刮损，同时可以对硅晶片的侧面形成一组点接触固定，限制其在随着该非接触式吸盘左右移动时因惯性的作用而发生相对移动，进而导致硅晶片的顶部因距离的变化而导致该位置处的气体流速发生变化，致使压强受力不均衡而导致硅晶片出现倾斜脱落的现象，有效的提高了该非接触式吸盘的稳定性及可靠性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、吸盘主体；2、送风管路；3、安装支架；4、固定支架；5、连接连杆；6、分流导板；7、侧面挡板；8、硅晶片。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种基于流体压强的非接触式吸盘，包括吸盘主体1，吸盘主体1顶端的中部设有送风管路2，且送风管路2与吸盘主体1的内腔连通，送风管路2外表面的底部且位于吸盘主体1的顶部固定安装有安装支架3，送风管路2的内壁设有固定支架4，固定支架4的底端贯穿并延伸至吸盘主体1内部且固定安装有分流导板6，吸盘主体1内腔的底部均匀的设有三组侧面挡板7，三组侧面挡板7的内部且位于分流导板6的正下方设有硅晶片8。
其中，利用送风管路2的设置向吸盘主体1的内腔通入高速气流，根据流体力学(流体流速较大的位置，压强较小)的原理，在高速气流通过吸盘主体1的内腔时，并在分流导板6的作用下带动其内部的气体沿着内壁高速流动，从而导致吸盘主体1内腔顶部的气流流速较大，压强较小，而与大气压强产生压力差，形成向上的托举力来克服硅晶片8所受到的重力进而可以将硅晶片8悬浮起来，以实现对硅晶片8的非接触式吸附，而不会在吸附时对其表面造成刮擦损伤，有效的提高了硅晶片8在移动或封装时的质量及其表面的整洁性。
本技术方案中，吸盘主体1设为半球型空心结构。
其中，对于吸盘主体1半球型结构的设置，使得吸盘主体1的整体结构的稳定性较高，同时在相同的开口面积下，降低了其制作材料的使用，而且由于吸盘主体1内部弧形结构的设置，可以稳定的引导气流流动而不会造成剧烈的振动，进而有效的提高了该非接触式吸盘在工作时的稳定性和可靠性。
本技术方案中，分流导板6的上半部设为与吸盘主体1的内壁弧度相同的弧形结构，且吸盘主体1与分流导板6之间的间隙为3～5mm，而分流导板6的下半部设为曲面锥形结构。
其中，对于分流导板6结构及其与吸盘主体1之间间隙的设置，便于引导吸盘主体1内腔中的气体随着输入的高速气流沿着吸盘主体1的内壁进行流动，以在吸盘主体1的内壁上形成稳定的高速气流，进而与大气压强产生压力差形成托举力，同时在吸附硅晶片8的过程中，可以有效的避免高速气流直接冲击硅晶片8而造成无法吸附的问题。
本技术方案中，侧面挡板7的顶端设有弧形结构，且三组侧面挡板7中内切圆的直径大于硅晶片8的直径2mm。
其中，对于侧面挡板7的设置，在吸附硅晶片8的过程中可以对其侧面形成一个有效的阻挡，以防止硅晶片8的顶端与分流导板6的底端之间发生接触损坏，同时可以有效的限制硅晶片8在随着该非接触式吸盘左右移动时发生相对移动，防止因惯性的作用，在移动该非接触式吸盘时硅晶片8的中心位置发生变化，进而导致硅晶片8的顶部因距离的变化而导致该位置处的气体流速发生变化，致使压强受力不均衡而导致硅晶片8出现倾斜脱落的现象，进一步的提高了该非接触式吸盘的稳定性及可靠性。
本实施例的使用方法和工作原理：
首先，利用安装支架3将该非接触式吸盘螺纹连接在驱动装置上，然后将其移动到硅晶片8的正上方5～8mm处，同时接通送风管路2内部的气体管道并向其通入高速气流，在分流导板6的阻隔作用下，高速气流沿着吸盘主体1与分流导板6之间的间隙流动并带动分流导板6底部的气体随之一起流动，使得吸盘主体1内腔中的气体流速较大、压强较小，而与硅晶片8底部的大气压强形成压力差并产生托举力，克服硅晶片8所受的重力而使其悬浮起来，在硅晶片8悬浮到一定的高度后与三组侧面挡板7的内部之间发生点接触，使得硅晶片8可以吸附并固定在该吸盘的底部而不会与其发生较大面积的接触，在上下左右移动该非接触式吸盘的过程中，不会因惯性的作用而导致硅晶片8顶端各位置处的压强产生变化，进而发生硅晶片8因受力不均衡而出现倾斜脱落的现象，稳定性和可靠性较高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种基于流体压强的非接触式吸盘，包括吸盘主体（1），其特征在于：所述吸盘主体（1）顶端的中部设有送风管路（2），且送风管路（2）与吸盘主体（1）的内腔连通，所述送风管路（2）外表面的底部且位于吸盘主体（1）的顶部固定安装有安装支架（3），所述送风管路（2）的内壁设有固定支架（4），所述固定支架（4）的底端贯穿并延伸至吸盘主体（1）内部且固定安装有分流导板（6），所述吸盘主体（1）内腔的底部均匀的设有三组侧面挡板（7），三组所述侧面挡板（7）的内部且位于分流导板（6）的正下方设有硅晶片（8）；
所述吸盘主体（1）设为半球型空心结构；
所述分流导板（6）的上半部设为与吸盘主体（1）的内壁弧度相同的弧形结构，且吸盘主体（1）与分流导板（6）之间的间隙为3～5mm，而分流导板（6）的下半部设为曲面锥形结构；
所述侧面挡板（7）的顶端设有弧形结构，且三组侧面挡板（7）中内切圆的直径大于硅晶片（8）的直径2mm；
利用安装支架（3）将该非接触式吸盘螺纹连接在驱动装置上，然后将其移动到硅晶片（8）的正上方5～8mm处，同时接通送风管路（2）内部的气体管道并向其通入高速气流，在分流导板（6）的阻隔作用下，高速气流沿着吸盘主体（1）与分流导板（6）之间的间隙流动并带动分流导板（6）底部的气体随之一起流动，使得吸盘主体（1）内腔中的气体流速较大、压强较小，而与硅晶片（8）底部的大气压强形成压力差并产生托举力，克服硅晶片（8）所受的重力而使其悬浮起来，在硅晶片（8）悬浮到一定的高度后与三组侧面挡板（7）的内部之间发生点接触，使得硅晶片（8）可以吸附并固定在该吸盘的底部而不会与其发生较大面积的接触。
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Denomination of invention: A non-contact suction cup based on fluid pressure Effective date of registration: 20220414 Granted publication date: 20211207 Pledgee: Wenling branch of the Industrial Commercial Bank of China Ltd. Pledgor: TAIZHOU YONGAN MACHINE CO.,LTD. Registration number: Y2022330000524 |