CN113594074A - 半导体电路的自动分板设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种半导体电路的自动分板设备,包括第一输送装置,用于输送包括有多块基板的拼接板;机械手,设于所述第一输送装置的一端;剪切装置,连接于所述机械手的末端,用于切割所述拼接板;分拣装置,连接于所述机械手的末端,用于将切割得到的所述基板放置到载具上。本发明所提出的自动分板设备,先将拼接板放置到第一输送装置上,以通过第一输送装置将其输送至剪切工位,而后再由机械手带动剪切装置朝向拼接板移动,以通过剪切装置对拼接板进行剪切,待剪切完成后,再通过分拣装置将单块的基板转移至载具上,最后再将该载具移动至后续工位。由于无需手动分板,因此避免了基板在分板过程中被污染和氧化,从而提高产品的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及功率半导体领域,特别涉及一种半导体电路的自动分板设备。
背景技术
半导体电路是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品,集成了智能控制IC和用于功率输出的IGBT、MOSFET、FRD等大功率器件及一些阻容元件,这些元器件通过锡基焊料焊接在铝基板上。
半导体电路包括有作为内部电路载体的基板,基板的生产过程包括:开料,将大尺寸的来料裁剪成生产所需要的尺寸;V-Cut,将单pcs线路与整PNL的板材切割,留有少部分相连;分板,将整PNL的板材切割留有少部分相连的单pcs基板用手进行分离,分离后再打包出货。由于在半导体电路的生产过程中没有对拼接板进行分板的工序,导致基板必须先进行分板才能打包出货。
然而,基板厂在进行分板过程中是由人工手动进行,这样就导致分板过程中有可能会在基板焊盘上面留下手指印或造成其它污染。并且,由于是人工手动分板,分完板后的单块基板会存在方向摆放不一致就直接打包出库,最后将基板出货到半导体加工厂时,要么由于焊盘污染造成焊接空洞或绑定不了金属线,要么就是基板方向摆放不一致导致设备识别不了等一系列问题。无论是对于基板厂,还是对于功率器件封装厂,都会造成成本增高,效率低,影响产品可靠性等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种半导体电路的自动分板设备,旨在解决上述背景技术中所提出的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种半导体电路的自动分板设备,所述半导体电路的自动分板设备包括:
第一输送装置,用于输送包括有多块基板的拼接板;
机械手,设于所述第一输送装置的一端;
剪切装置,连接于所述机械手的末端,用于切割所述拼接板;
分拣装置,连接于所述机械手的末端,用于将切割得到的所述基板放置到载具上。
优选地,所述半导体电路的自动分板设备还包括设于所述第一输送装置上的固定组件,所述固定组件用于固定待切割的所述拼接板。
优选地,所述固定组件包括内部中空的真空吸附底座、设于所述真空吸附底座开口处的真空吸附板和真空发生器,所述真空发生器通过气管与所述真空吸附底座的内腔连通,所述真空吸附板上设有吸附孔。
优选地,所述机械手为多关节机械手。
优选地,所述分拣装置包括若干真空吸嘴。
优选地,所述真空吸嘴设置为三个。
优选地,所述半导体电路的自动分板设备还包括设于所述机械手上的第一定位相机,所述第一定位相机用于识别并定位所述拼接板。
优选地,所述半导体电路的自动分板设备还包括设于所述机械手上的第二定位相机,所述第二定位相机用于识别并定位所述基板。
优选地,所述半导体电路的自动分板设备还包括设于所述机械手一侧的第二输送装置,所述第二输送装置用于将所述载具输送至后续工位。
优选地,所述剪切装置包括若干剪切组件,若干所述剪切组件分别与若干所述基板一一对应。
与现有技术相比,本发明实施例的有益技术效果在于:
本发明所提出的自动分板设备,先将拼接板放置到第一输送装置上,以通过第一输送装置将其输送至剪切工位,而后再由机械手带动剪切装置朝向拼接板移动,以通过剪切装置对拼接板进行剪切,待剪切完成后,再通过分拣装置将单块的基板转移至载具上,最后再将该载具移动至后续工位。由于无需手动分板,因此避免了基板在分板过程中被污染和氧化,从而提高产品的可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例中的半导体电路的自动分板设备的结构示意图;
图2为图1所示的自动分板设备的主视图;
图3为图1所示的自动分板设备的俯视图;
图4为图1所示的自动分板设备的剪切装置和分拣装置在一视角下的结构示意图;
图5为图1所示的自动分板设备的剪切装置和分拣装置在另一视角下的结构示意图。
具体实施方式
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,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
本发明提到的半导体电路,是一种将功率开关器件和高压驱动电路等集成在一起,并在外表进行密封封装的一种电路模块,在电力电子领域应用广泛,如驱动电机的变频器、各种逆变电压、变频调速、冶金机械、电力牵引、变频家电等领域应用。这里的半导体电路还有多种其他的名称,如模块化智能功率系统(Modular Intelligent Power System,MIPS)、智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM),或者称为混合集成电路、功率半导体模块、功率模块等名称。在本发明的以下实施例中,统一称为模块化智能功率系统(MIPS)。
实施例一
请参见图1-4,本发明实施例提出一种模块化智能功率系统的自动分板设备,该自动分板设备包括:
第一输送装置10,用于输送包括有多块基板的拼接板;
机械手20,设于第一输送装置10的一端;
剪切装置30,连接于机械手20的末端,用于切割拼接板;
分拣装置40,连接于机械手20的末端,用于将切割得到的基板放置到载具上。
本实施例中,第一输送装置10可以采用皮带轮,也可以采用辊轮,还可以采用链轮,仅需其能够实现对于拼接板的输送即可。第一输送装置10用于将整块的拼接板输送至剪切工位处,以供剪切装置30对其进行剪切。
作为优选,在剪切工位处设置有传感器,以通过传感器检测该位置处是否存在待切割的拼接板。具体的,可以在剪切工位处设置光电传感器,光电传感器沿竖直方向布置,也即光电传感器所发射的光信号朝上,当拼接板被第一输送装置10输送到剪切工位时,光电传感器所发射的光信号将被拼接板所遮挡,据此能够判断剪切工位处存在待切割的拼接板。
剪切装置30的主要作用在于切割整块拼接板,以得到多块基板,具体的,当拼接板被输送至剪切工位后,通过机械手20驱动剪切装置30朝向拼接板移动,待剪切装置30移动到拼接板所在位置后,按照拼接板上的分割线进行切割,以使得单块的基板从整块的拼接板上脱离下来。分隔线为V形分隔线,又叫V-Cut,在基板的生产过程中,会将单pcs线路与整PNL的板材切割,然后留有少部分相连(形成V形分割线),以方便后续的分板操作。
分拣装置40的主要作用在于将切割后所得到的单块基板一一取放至载具中,分拣装置40连接于机械臂的末端,其依靠机械手20带动其朝向/远离基板移动。待拼接板切割完成后,通过分拣装置40从第一输送装置10上拣取单块的基板,而后再通过机械手20带动分拣装置40移动至载具所在位置处,待分拣装置40移动至载具所在位置处后,再控制分拣装置40释放其所抓取的基板,从而完成对于基板从第一输送装置10到载具上的自动转移。
本实施例中,剪切装置30和分拣装置40同设于一个机械手20上,此仅为本实施例的一优选方案,对于本领域技术人员而言,还可以将剪切装置30和分拣装置40分设于两个相互独立的机械手20上,也即:剪切装置30设置在第一机械手20上并与其连接,而分拣装置40则设置在第二机械手20上并与其连接。
本实施例所提出的模块化智能功率系统的自动分板原理为:
先将整块的拼接板放置于第一输送装置10的一端,待拼接板放置于第一输送装置10上后,第一输送装置10将带动拼接板移动至剪切工位处;待拼接板到达剪切工位处后,第一输送装置10停止输送,而后再通过机械手20带动剪切装置30移动,以通过剪切装置30对拼接板进行切割;待拼接板切割完成后,再通过机械手20带动分拣装置40移动,以通过分拣装置40将切割后的单块基板一一取放至载具上,最后再将装有基板的载具移动至后续工位。
本实施例所提出的模块化智能功率系统的自动分板设备,其通过自动化设备替代人工,无需人工进行手动分板,因此避免了基板在人工分板时会对基板焊盘造成污染和氧化的问题,从而提高产品的可靠性。此外,由于基板生产厂商无需分板后再打包出货,而是整块拼接板进行打包出货,因此可避免出现因基板方向摆放不一致而导致设备识别不了等问题。同时,由于是整块拼接板进行打包出货,因此打包出货时不会对每块基板多造成污染,而分板后的基板需要人工一一拿取,也就会对每块基板都造成污染。
实施例二
请参见图2,本发明实施例所提出的模块化智能功率系统的自动分板设备还包括设于第一输送装置10上的固定组件,固定组件用于固定待切割的拼接板。本实施例中,拼接板被第一输送装置10输送到剪切工位后,为保证剪切装置30切割拼接板时不会发生移动,因此,在第一输送装置10上设置有固定组件,也即:待拼接板移动至剪切工位后,通过固定组件将拼接板固定在剪切工位处。而待拼接板被切割完成后,分拣装置40会将第一输送装置10上的单块基板取放至载具上,此时,则需要控制固定组件松开,以使得分拣装置40能够从第一输送装置10上抓取单块的基板。需要说明的是,固定组件设置在第一输送装置10上对应剪切工位处。
实施例三
请参见图3,本发明实施例所提出的固定组件包括内部中空的真空吸附底座、设于真空吸附底座开口处的真空吸附板和真空发生器,真空发生器通过气管与真空吸附底座的内腔连通,真空吸附板上设有吸附孔。本实施例中,固定组件采用真空吸附的方式固定拼接板,此仅为示例性的,而非限制性的,本领域技术人员可根据实际情况进行设计。具体的,本实施例所提出的固定组件包括有真空吸附底座、真空吸附板、吸附孔和真空发生器,真空吸附底座的内部中空,形成有真空吸附腔,真空吸附板盖设在真空吸附底座上开口处,以密闭真空吸附腔。当拼接板被第一输送装置10输送至真空吸附底座上时,真空发生器启动真空,以通过气管抽吸真空吸附腔内的气体,从而在真空吸附板与拼接板之间形成负压,使得拼接板被吸附在真空吸附板上,进而达到固定拼接板的目的。
实施例四
请参见图1,本发明实施例所提出的机械手20为多关节机械手。本实施例中,采用多关节机械手带动剪切装置30和分拣装置40移动,多关节机械手是一种适用于靠近机体操作的机械手,它像人手一样有肘关节,可实现多个自由度的转动,动作比较灵活,能够适用于狭窄空间内的工作。需要说明的是,多关节机械手仅为本实例的一优选方案,其可还可以采用XYZ三轴机械手,包括但不限于此,本领域技术人员可根据实际情况进行设计。
实施例五
请参见图5,本发明实施例所提出的分拣装置40包括若干真空吸嘴41。本实施例中,分拣装置40采用真空吸附的方式取放单块的基板,具体的,本实施例所提出的分拣装置40包括有若干真空吸嘴41。待拼接板切割完成后,通过机械手20带动真空吸嘴41移动至基板所在位置处,当真空吸嘴41移动到位后,再控制真空吸嘴41启动真空,以将第一输送装置10上单块基板吸附住,然后再通过机械手20带动真空吸嘴41朝向载具移动,待真空吸嘴41移动至载具所在位置后,再控制真空吸嘴41关闭真空,以将其所吸取的基板放置于载具内。
实施例六
请参见图5,本发明实施例所提出的真空吸嘴41设置为三个。本实施例中,在机械手20的末端上设置有三个真空吸嘴41,三个真空吸嘴41间隔预设距离分布,由于设置有三个真空吸嘴41,因此,一次可取放三个单块的基板,从而提高生产效率。需要说明的是,三个真空吸嘴41仅为示例性的,而非限制性的,本领域技术人员可根据实际情况进行设计。比如,设置四个真空吸嘴41、五个真空吸嘴41或六个真空吸嘴41,包括但不限于此。
实施例七
本发明实施例所提出的模块化智能功率系统的自动分板设备还包括设于机械手20上的第一定位相机,第一定位相机用于识别并定位拼接板。本实施例中,待拼接板被第一输送装置10输送至剪切工位后,通过第一定位相机对整块的拼接板进行识别定位,以使得剪切装置30能够按照拼接板上的V形分割线进行切割。具体的,先通过第一定位相机识别整块的拼接板,而后再获取拼接板上的V形分割线,然后机械手20再根据所获取到的拼接板及其上的V形分割线带动剪切装置30,从而保证剪切装置30能够按照拼接板上的V形分割线进行切割。
实施例八
本发明实施例所提出的模块化智能功率系统的自动分板设备还包括设于机械手20上的第二定位相机,第二定位相机用于识别并定位基板。本实施例中,待拼接板被剪切装置30切割后,通过第二定位相机对单块的基板进行识别定位,以使得分拣装置40能够一一将基板取放至载具上。具体的,先通过第二定位相机识别并定位单块的基板,而后机械手20据此控制分拣装置40精准移动至单块基板所在位置处,然后再通过分拣装置40从第一输送装置10上拣取单块的基板,最后再通过机械手20带动其移动至载具所在位置处。
实施例九
请参见图3,本发明实施例所提出的模块化智能功率系统的自动分板设备还包括设于机械手20一侧的第二输送装置50,第二输送装置50用于将载具输送至后续工位。本实施例中,载具被放置在第二输送装置50上,分割后的单块基板通过分拣装置40和机械手20被取放至载具内,待载具上放满基板后,再通过第二输送装置50将载具和置于其内的基板移动至后续的工位,比如,在基板上进行贴装电子元器件,在基板上设置引脚或金属绑线等,以及对基板进行清洗。
实施例十
请参见图5,本发明实施例所提出的剪切装置30包括若干剪切组件31,若干剪切组件31分别与若干基板一一对应。本实施例中,通过设置与基板等同数量的剪切组件31,可一次性将整块拼接板上的单块基板分割,从而达到提高生产效率的目的。
本发明实施例所涉及的基板的生产过程为:
开料(领料-剪切),将大尺寸的来料裁剪成生产所需要的尺寸;钻孔(打销钉-钻孔-检板),对板材进行定位钻孔对后续制造流程和客户组装提供辅助;干/湿膜成像(磨板-贴膜-曝光-显影),在板材上呈现出制造线路所需要的部分;酸性/碱性蚀刻(蚀刻-退膜-烘干-检板),将干/湿膜成像后保留需要的线路部分,除去线路以外多余的部分;丝印阻焊(丝印-预烤-曝光-显影-字符),保护不需要做焊锡的线路,阻止锡进入造成短路;印刷字符,起到标示作用;V-Cut,将单pcs线路与整PNL的板材切割留有少部分相连方便取出使用;锣板(锣板-撕保护膜-除披锋),将线路板中多余的部分除去;测试,分为电路测试与耐压测试,电路测试:检测已完成的线路是否正常工作;耐压测试:检测已完成的线路是否能承受指定的电压环境;OSP(线路测试-耐压测试-OSP),让线路能更好的焊锡;FQC/FQA/打包出货(FQC-FQA-包装-出货)。
以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例,无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围,凡是在与本发明一个整体的构思下,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保护的范围内。
Claims (10)
1.一种半导体电路的自动分板设备,其特征在于,包括:
第一输送装置,用于输送包括有多块基板的拼接板;
机械手,设于所述第一输送装置的一端;
剪切装置,连接于所述机械手的末端,用于切割所述拼接板;
分拣装置,连接于所述机械手的末端,用于将切割得到的所述基板放置到载具上。
2.根据权利要求1所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,还包括设于所述第一输送装置上的固定组件,所述固定组件用于固定待切割的所述拼接板。
3.根据权利要求2所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,所述固定组件包括内部中空的真空吸附底座、设于所述真空吸附底座开口处的真空吸附板和真空发生器,所述真空发生器通过气管与所述真空吸附底座的内腔连通,所述真空吸附板上设有吸附孔。
4.根据权利要求1所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,所述机械手为多关节机械手。
5.根据权利要求1所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,所述分拣装置包括若干真空吸嘴。
6.根据权利要求5所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,所述真空吸嘴设置为三个。
7.根据权利要求1所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,还包括设于所述机械手上的第一定位相机,所述第一定位相机用于识别并定位所述拼接板。
8.根据权利要求1所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,还包括设于所述机械手上的第二定位相机,所述第二定位相机用于识别并定位所述基板。
9.根据权利要求1所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,还包括设于所述机械手一侧的第二输送装置,所述第二输送装置用于将所述载具输送至后续工位。
10.根据权利要求1-9任一项所述的半导体电路的自动分板设备,其特征在于,所述剪切装置包括若干剪切组件,若干所述剪切组件分别与若干所述基板一一对应。
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CN202110946672.1A Pending CN113594074A (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 半导体电路的自动分板设备 |
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Country | Link |
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CN (1) | CN113594074A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100864589B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2008-10-22 | 주식회사 케이엔제이 | 벤투리 튜브를 구비하는 기판 홀더 및 소잉/소팅 장치 |
CN104890197A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-09 | 张三义 | 注塑件水口自动切除系统及方法 |
CN210061316U (zh) * | 2019-06-12 | 2020-02-14 | Tcl王牌电器(惠州)有限公司 | 分板机 |
-
2021
- 2021-08-17 CN CN202110946672.1A patent/CN113594074A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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