CN111863674A - 一种旋转式固晶装置及其工作方法 - Google Patents

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王平
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Abstract

本发明公开一种旋转式固晶装置，包括固晶臂、弹片和驱动装置，所述固晶臂安装有吸取晶片的吸嘴；所述驱动装置与固晶臂通过弹片形成转动副连接。本发明的旋转式固晶装置全部与电机刚性连接，速度快，精度高，由转动代替了直线移动，负载变小，无磨损，可长期保持高精度。

Description

一种旋转式固晶装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及半导体固晶机技术领域，具体涉及一种旋转式固晶装置及其工作方法。
背景技术
固晶装置是固晶机的核心部件，随着固晶速度越来越快，以及对固晶的质量要求也越来越高，所以对固晶设备提出了更高的要求，既要求机器效率最大化，同时也要求机器长期保持精度不变化。一般的固晶装置已经满足不了加工需求，因此，需要更好的能够满足现代加工需求的固晶装置。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种旋转式固晶装置及其工作方法。
本发明的技术方案是：
一种旋转式固晶装置，包括固晶臂、弹片和驱动装置，所述固晶臂安装有吸取晶片的吸嘴；所述驱动装置与固晶臂通过弹片形成转动副连接。
较佳地，所述弹片在驱动装置与固晶臂衔接处形成转动副连接。
较佳地，所述驱动装置包括固晶旋转机构和固晶升降机构，所述弹片安装于固晶旋转机构的底部，用于连接固晶臂与固晶旋转机构，该固晶旋转机构可通过弹片带动固晶臂在水平方向转动；所述固晶升降机构安装于固晶旋转机构的侧壁，用于控制固晶臂上下摆动。
较佳地，所述固晶旋转机构包括旋转电机、旋转电机座、旋转座、轴承和摆动件，所述旋转电机安装于旋转电机座顶部，所述旋转座与旋转电机刚性连接，所述摆动件安装于旋转座底部并通过弹片与旋转座连接，该摆动件的另一端与固晶臂连接，所述轴承安装于摆动件上。
较佳地，所述固晶升降机构包括升降电机、升降电机座、滑块、旋转轴和轴承夹持板，所述升降电机座固定于旋转电机座侧壁，所述升降电机安装于升降电机座上，所述滑块安装于升降电机座上，其对应的升降电机座上设有用于滑块移动的轨道；所述轴承夹持板通过旋转轴与滑块连接，该轴承夹持板用于夹持摆动件上的轴承。
较佳地，所述滑块上安装有偏心轴，该偏心轴与升降电机的转轴连接，用于控制滑块移动。
较佳地，所述升降电机座上还安装有一原点传感器，其位于滑块的上方。
本发明还包括一种固晶装置的工作方法，其包括步骤：
(1)将固晶臂与驱动装置之间通过弹片形成转动副连接，使固晶臂做上下摆动，该固晶臂安装有吸取晶片的吸嘴；
(2)驱动装置中的固晶旋转机构带动固晶臂水平摆动，使吸嘴运动到晶片上方；
(3)以驱动装置中固晶升降机构带动固晶臂向下摆动，使吸嘴下降到晶片上表面，拾取晶片，然后固晶升降机构再带动固晶臂向上摆动，使吸嘴和晶片一起上升到一定高度；
(4)驱动装置中固晶旋转机构带动固晶臂水平摆动，使吸嘴和晶片运动到需要固晶的位置上方；
(5)驱动装置中固晶升降机构带动固晶臂向下摆动，使吸嘴和晶片下降到需要固晶的高度，释放晶片，完成固晶，然后固晶升降机构再带动固晶臂向上摆动，使吸嘴上升到一定高度；
(6)重复(2)-(5)的动作，使固晶臂不断的循环工作，实现固晶装置取晶和固晶的循环工作。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
1、固晶臂上吸嘴上下运动的主运动采用转动副代替传统的交叉滚子导轨或直线导轨的移动副，实现去导轨化设计，具有无磨损，寿命长的特点，保证了结构精度的长期稳定性，从而保证了吸嘴位置精度的长期稳定，实现效率更高，精度更好；
2、水平摆动与垂直摆动运动相互独立，控制更灵活，运动精度更高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明固晶旋转机构的结构示意图；
图3为本发明局部结构示意图；
图4为本发明固晶升降机构的结构示意图；
图5为本发明运动原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1至图5，本发明提供一种旋转式固晶装置，包括固晶臂1、弹片2和驱动装置，所述固晶臂1安装有吸取晶片的吸嘴，其中芯片也可以是其它半导体元器件、铜片、玻璃片、陶瓷片等；所述驱动装置与固晶臂1通过弹片2形成转动副连接。优选地，吸嘴的压力可调。
所述弹片2在驱动装置与固晶臂1衔接处底部形成转动副连接。
所述驱动装置包括固晶旋转机构3和固晶升降机构4，所述弹片2安装于固晶旋转机构3的底部，用于连接固晶臂1与固晶旋转机构3，该固晶旋转机构3可通过弹片2带动固晶臂1在水平方向转动；所述固晶升降机构4安装于固晶旋转机构6的侧壁，用于控制固晶臂1上下摆动。其中，弹片2也可以是轴承，交叉弹片等可以实现转动的结构件。固晶升降机构也可以是多连杆机构、异型弹片、压电陶瓷或者记忆合金等，不需要通过移动副和转动副，就可以直接产生上下位移的结构。所述固晶升级机构4也可以安装在旋转座303上，跟随旋转座303一起做水平转动。
所述固晶旋转机构3包括旋转电机301、旋转电机座302、旋转座303、轴承304和摆动件305，所述旋转电机301安装于旋转电机座302顶部，所述旋转座303与旋转电机301的电机轴刚性连接，所述摆动件305安装于旋转座303底部并通过弹片2与旋转座303连接，该摆动件305的另一端与固晶臂1连接，所述轴承304安装于摆动件305上。
所述固晶升降机构4包括升降电机401、升降电机座402、滑块403、旋转轴404和轴承夹持板405，所述升降电机座402固定于旋转电机座302侧壁，所述升降电机401安装于升降电机座402上，所述滑块403安装于升降电机座402上，其对应的升降电机座402上设有用于滑块403移动的轨道；所述轴承夹持板405通过旋转轴404与滑块403连接，该轴承夹持板405用于夹持摆动件305上的轴承304。优选地，旋转座303上还设有供轴承夹持板405移动的轨道，轴承夹持板405夹持轴承304上下移动时即可带动旋转座303上下转动从而控制固晶臂1及吸嘴做上下摆动。
所述滑块403上安装有偏心轴406，该偏心轴406与升降电机401的转轴连接，用于控制滑块403移动。
所述升降电机座401上还安装有一原点传感器407，其位于滑块403的上方。
本发明还包括一种固晶装置的工作方法，其包括步骤：
(1)将固晶臂与驱动装置之间通过弹片形成转动副连接，使固晶臂做上下摆动，该固晶臂安装有吸取晶片的吸嘴；
(2)驱动装置中的固晶旋转机构带动固晶臂水平摆动，使吸嘴运动到晶片上方；
(3)以驱动装置中固晶升降机构带动固晶臂向下摆动，使吸嘴下降到晶片上表面，拾取晶片，然后固晶升降机构再带动固晶臂向上摆动，使吸嘴和晶片一起上升到一定高度；
(4)驱动装置中固晶旋转机构带动固晶臂水平摆动，使吸嘴和晶片运动到需要固晶的位置上方；
(5)驱动装置中固晶升降机构带动固晶臂向下摆动，使吸嘴和晶片下降到需要固晶的高度，释放晶片，完成固晶，然后固晶升降机构再带动固晶臂向上摆动，使吸嘴上升到一定高度；
(6)重复(2)-(5)的动作，使固晶臂不断的循环工作，实现固晶装置取晶和固晶的循环工作。
本发明工作原理为：本发明的旋转式固晶装置其固晶臂和吸嘴可作水平方向或垂直方向的单独摆动，也可以做水平方向和垂直方向的复合运动，固晶臂1可以通过固晶旋转机构2控制在水平方向旋转，还可以通过固晶升降机构4上下摆动；固晶臂1安装于摆动件305上，摆动件305可以由旋转电机301控制，摆动件305上的轴承304可以由升降电机401和轴承夹持板405控制，固晶臂1可以随时做两个方向的旋转运动。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种旋转式固晶装置，其特征在于：包括固晶臂、弹片和驱动装置，所述固晶臂安装有吸取晶片的吸嘴；所述驱动装置通过弹片形成的转动副与固晶臂连接。
2.根据权利要求1所述的旋转式固晶装置，其特征在于：所述弹片在驱动装置与固晶臂衔接处形成转动副连接。
3.根据权利要求1所述的旋转式固晶装置，其特征在于：所述驱动装置包括固晶旋转机构和固晶升降机构，所述弹片安装于固晶旋转机构的底部，用于连接固晶臂与固晶旋转机构，该固晶旋转机构可通过弹片带动固晶臂在水平方向转动；所述固晶升降机构安装于固晶旋转机构的侧壁，用于控制固晶臂上下摆动。
4.根据权利要求3所述的旋转式固晶装置，其特征在于：所述固晶旋转机构包括旋转电机、旋转电机座、旋转座、轴承和摆动件，所述旋转电机安装于旋转电机座顶部，所述旋转座与旋转电机刚性连接，所述摆动件安装于旋转座底部并通过弹片与旋转座连接，该摆动件的另一端与固晶臂连接，所述轴承安装于摆动件上。
5.根据权利要求4所述的旋转式固晶装置，其特征在于：所述固晶升降机构包括升降电机、升降电机座、滑块、旋转轴和轴承夹持板，所述升降电机座固定于旋转电机座侧壁，所述升降电机安装于升降电机座上，所述滑块安装于升降电机座上，其对应的升降电机座上设有用于滑块移动的轨道；所述轴承夹持板通过旋转轴与滑块连接，该轴承夹持板用于夹持摆动件上的轴承。
6.根据权利要求5所述的旋转式固晶装置，其特征在于：所述滑块上安装有偏心轴，该偏心轴与升降电机的转轴连接，用于控制滑块移动。
7.根据权利要求5所述的旋转式固晶装置，其特征在于：所述升降电机座上还安装有一原点传感器，其位于滑块的上方。
8.根据权利要求1所述的固晶装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将固晶臂与驱动装置之间通过弹片形成转动副连接，使固晶臂做上下摆动，该固晶臂安装有吸取晶片的吸嘴；
(2)驱动装置中的固晶旋转机构带动固晶臂水平摆动，使吸嘴运动到晶片上方；
(3)以驱动装置中固晶升降机构带动固晶臂向下摆动，使吸嘴下降到晶片上表面，拾取晶片，然后固晶升降机构再带动固晶臂向上摆动，使吸嘴和晶片一起上升到一定高度；
(4)驱动装置中固晶旋转机构带动固晶臂水平摆动，使吸嘴和晶片运动到需要固晶的位置上方；
(5)驱动装置中固晶升降机构带动固晶臂向下摆动，使吸嘴和晶片下降到需要固晶的高度，释放晶片，完成固晶，然后固晶升降机构再带动固晶臂向上摆动，使吸嘴上升到一定高度；
(6)重复(2)-(5)的动作，使固晶臂不断的循环工作，实现固晶装置取晶和固晶的循环工作。
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