CN114188230B - 一种芯片封装用的盖帽装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯片封装用的盖帽装置，底板送料装置安装于机架上用于将底板逐个输送至底板封装工位，顶板送料装置安装于机架上用于将顶板逐个输送至顶板上料工位，夹持移动装置包括支座，支座上滑动安装有滑块，滑块由滑动动力装置驱动在底板封装工位和顶板上料工位中间往复运动，滑块上升降安装有由升降动力装置驱动的升降座，升降座上安装有翻转动力机构，夹具固定在翻转动力机构的翻转部件上；底板上安装有若干个用于放置芯片底座的载具片；顶板上设置有若干个芯片上盖放置槽，顶板上还设置负压固定结构，该配合装置能够准确夹持顶板翻转后放置在底板上，使芯片上盖准确盖在芯片底座上，提高了装盖效率。

Description

一种芯片封装用的盖帽装置
技术领域
本发明涉及一种盖帽装置，尤其涉及一种芯片封装用的盖帽装置。
背景技术
目前，广义上称呼芯片实际都是经过封装后形成的封装芯片，封装芯片主要包括芯片底座、芯片本体和芯片上盖，芯片本体通过胶水粘结在芯片底座上并且键合，然后再将芯片上盖盖在芯片底座上最终焊接形成封装的芯片，目前的主要操作方式是采用一个载具片，芯片底座放置在载具片的槽内，然后人工一个个将芯片上盖放置在芯片底座上，然后进行焊接操作，整个过程人工的参与度比较高，并且芯片上盖的装配效率是非常低的，而目前并没有一套自动化的装置使芯片上盖芯片底座准确配合在一起，均是采用人工放置，这样效率低，并且容易出错。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：一种芯片封装用的盖帽装置，该配合装置能够准确夹持顶板翻转180°后放置在底板上，使芯片上盖准确盖在芯片底座上，提高了装盖效率，解决了芯片封装装配效率低下的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种芯片封装用的盖帽装置，包括机架、底板、顶板、底板送料装置、顶板送料装置和夹持移动装置，所述底板送料装置安装于机架上用于将底板逐个输送至底板封装工位，所述顶板送料装置安装于机架上用于将顶板逐个输送至顶板上料工位，所述夹持移动装置，包括支座，所述支座上滑动安装有滑块，所述滑块由滑动动力装置驱动在底板封装工位和顶板上料工位中间往复运动，所述滑块上升降安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上安装有用于驱动夹具往复翻转180°的翻转动力机构，所述夹具固定在翻转动力机构的翻转部件上用于夹持顶板；所述底板上安装有若干个用于放置芯片底座的载具片；所述顶板上设置有若干个用于放置芯片上盖的芯片上盖放置槽，所述顶板上还设置有对每个芯片上盖放置槽内提供负压吸力使芯片上盖固定的负压固定结构。
作为一种优选方案，所述底板送料装置包括转动安装于机架上的第一主动带轮和第一从动带轮，所述第一主动带轮和第一从动带轮之间安装有第一循环输送带，所述第一主动带轮与第一动力装置传动连接，所述第一循环输送带上固定有若干套间隔设置的用于卡装底板的底板卡具。
作为一种优选方案，每套底板卡具均包括四个用于支撑底板底面的支撑条，所述四个支撑条上均设置有限制底板轮廓的限位凸起，四个支撑条上的限位凸起共同限定底板的放置区域。
作为一种优选方案，所述顶板送料装置包括转动安装于机架上的第二主动带轮和第二从动带轮，所述第二主动带轮和第二从动带轮之间安装有第二循环输送带，所述第二主动带轮与第二动力装置传动连接，所述第二循环输送带上固定有若干套间隔设置的用于卡装顶板的顶板卡具。
作为一种优选方案，每套顶板卡具均包括四个卡具条，所述四根卡具条上其中三根卡具条分别设置有L形卡槽，还有一个卡具条为直线形卡槽，四根卡具条上的L形卡槽和直线卡槽共同围成了方便放置顶板的顶板卡槽。
作为一种优选方案，所述第一循环输送带和第二循环输送带的输送方向相同，所述底板装配工位和顶板上料工位分别位于第一循环输送带和第二循环输送带的下游端。
作为一种优选方案，所述夹具为气动夹具，该气动夹具包括固定在翻转动力机构的翻转部件上的夹爪气缸，所述夹爪气缸的动力端上安装有相互配合的一对夹爪，所述一对夹爪延第二循环输送带的输送反方向伸出；所述一对夹爪由夹爪气缸驱动从顶板宽度方向两侧夹持顶板。
作为一种优选方案，所述负压固定结构包括设置在顶板上的负压通道，每个芯片上盖放置槽上设置有与负压通道232连通的负压吸气口233，所述顶板23上设置有与负压通道232联通的负压连接嘴24，该负压连接嘴24与负压固定结构连接。
作为一种优选方案，所述顶板和底板之间设置有定位结构。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于芯片封装用的盖帽装置，包括机架、底板、顶板、底板送料装置、顶板送料装置和夹持移动装置，所述底板送料装置安装于机架上用于将底板逐个输送至底板封装工位，所述顶板送料装置安装于机架上用于将顶板逐个输送至顶板上料工位，所述夹持移动装置，包括支座，所述支座上滑动安装有滑块，所述滑块由滑动动力装置驱动在底板封装工位和顶板上料工位中间往复运动，所述滑块上升降安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上安装有用于驱动夹具往复翻转180°的翻转动力机构，所述夹具固定在翻转动力机构的翻转部件上用于夹持顶板；所述底板上安装有若干个用于放置芯片底座的载具片；所述顶板上设置有若干个用于放置芯片上盖的芯片上盖放置槽，所述顶板上还设置有对每个芯片上盖放置槽内提供负压吸力使芯片上盖固定的负压固定结构，该盖帽装置能够重复夹持含有芯片上盖的顶板翻转180°，让顶板与底板定位配合，使芯片上盖能够盖在含有芯片底座的载具片的底板上，这样能够一次完成多个芯片上盖和芯片底座的装配，提高了芯片封装的效率。
又由于所述底板送料装置包括转动安装于机架上的第一主动带轮和第一从动带轮，所述第一主动带轮和第一从动带轮之间安装有第一循环输送带，所述第一主动带轮与第一动力装置传动连接，所述第一循环输送带上固定有若干套间隔设置的用于卡装底板的底板卡具，利用第一循环输送带具有连续性好，高效率的优点，第一循环输送带上的底板卡具能够循环运输底板，提高夹持效率。
又由于每套底板卡具均包括四个用于支撑底板底面的支撑条，所述四个支撑条上均设置有限制底板轮廓的限位凸起，四个支撑条上的限位凸起共同限定底板的放置区域，使底板准确定位并且在移动时放置稳固，不会产生晃动。
又由于所述顶板送料装置包括转动安装于机架上的第二主动带轮和第二从动带轮，所述第二主动带轮和第二从动带轮之间安装有第二循环输送带，所述第二主动带轮与第二动力装置传动连接，所述第二循环输送带上固定有若干套间隔设置的用于卡装顶板的顶板卡具，利用第二循环输送带具有连续性好，高效率的优点，第二循环输送带上的顶板卡具能够循环输送顶板，提高夹持效率。
又由于每套顶板卡具均包括四个卡具条，所述四根卡具条上其中三根卡具条分别设置有L形卡槽，还有一个卡具条为直线形卡槽，四根卡具条上的L形卡槽和直线卡槽共同围成了方便放置顶板的顶板卡槽，使顶板准确定位并且在移动时放置稳固，不会产生晃动。
又由于所述第一循环输送带和第二循环输送带的输送方向相同，所述底板装配工位和顶板上料工位分别位于第一循环输送带和第二循环输送带的下游端，因此能在一端完成底板和顶板的上料，也使夹具从顶板上料工位到底板装配工位的行程更短，减少夹持时间，提高生产速度，节省人力。
又由于所述夹具为气动夹具，该气动夹具包括固定在翻转动力机构的翻转部件上的夹爪气缸，所述夹爪气缸的动力端上安装有相互配合的一对夹爪，所述一对夹爪延第二循环输送带的输送反方向伸出；所述一对夹爪由夹爪气缸驱动从顶板宽度方向两侧夹持顶板，从宽度方向夹持可以给夹爪留有充分的空间张开和闭合，夹具固定在翻转动力机构上能够在夹持过成中完成顶板的翻转，并且夹爪夹持顶板翻转时的翻转中心线是处于顶板内部，顶板翻转后的位置更好控制，大大提高夹持的灵活度和准确度，方便了芯片上盖的放置。
又由于所述负压固定结构包括设置在顶板上的负压通道，每个芯片上盖放置槽上设置有与负压通道连通的负压吸气口，所述顶板上设置有与负压通道联通的负压连接嘴，该负压连接嘴与负压固定结构连接，通过负压吸气口就能很好的把每个芯片上盖放置槽内的芯片上盖牢牢吸附，并且使负压通道与负压连接嘴连接，方便控制负压的开启和关闭，使顶板的上料和盖帽效率更高。
又由于所述顶板和底板之间设置有定位结构，就能够使芯片上盖与芯片底座之间的配合更加准确，确保了芯片封装生产的生产效率。
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是本发明实施例的立体图；
图2是本发明实施例的俯视图；
图3是本发明实施例放满载具片的底板的结构示意图；
图4是本发明实施例底板的结构示意图；
图5是本发明实施例夹持移动装置的右视图；
图6是图1在B处的局部放大图；
图7是图1在C处的局部放大图；
图中：1、机架；2、支座；3、第一主动带轮；4、第一从动带轮；5、第一循环输送带；51、底板封装工位；6、底板卡具；61、支撑条；62、限位凸起；7、第二主动带轮；8、第二从动带轮；9、第二循环输送带；91、顶板上料工位；10、顶板卡具；101、卡具条；11、第一电机；12、第二电机；13、丝杠；14、滑动螺母；15、滑块；16、三轴气缸；17、升降座；18、回转气缸；181、旋转凸台；19、夹爪气缸；20、夹爪；21、底板；211、定位销；212、定位耳；213、定位柱；22、载具片；221、芯片底座放置孔；23、顶板；231、芯片上盖放置槽；232、负压通道；233、负压吸气口；234、定位孔；24、负压快插接头。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种芯片封装用的盖帽装置，包括机架1、顶板23、底板21、底板送料装置、顶板送料装置和夹持移动装置，所述底板送料装置安装于机架1上用于将底板21逐个输送至底板封装工位51，所述顶板送料装置安装于机架1上用于将顶板23逐个输送至顶板上料工位91，所述夹持移动装置，包括支座2，所述支座2上滑动安装有滑块15，所述滑块15由滑动动力装置驱动在底板封装工位51和顶板上料工位91中间往复运动，所述滑块15上升降安装有由升降动力装置驱动的升降座17，所述升降座17上安装有用于驱动夹具往复翻转180°的翻转动力机构，所述夹具固定在翻转动力机构的翻转部件上用于夹持顶板。
在本实施例中，采用了两座纵向放置的机架1和一个支座2，一座机架1上安装底板送料装置，另一座机架1上安装顶板送料装置，支座2位于两座机架1之间，支座2上安装由滑动动力装置驱动的滑块15。
如图5中所示，所述滑动动力装置包括第一电机11和丝杠螺母机构，所述第一电机11带动丝杠13回转，丝杆上装有滑动螺母14，所述滑动螺母14连接滑块15可以横向移动，因此滑块15可以在底板封装工位51和顶板上料工位91中间往复运动，第一电机11可以为伺服电机或步进电机，当然该滑动动力装置还可以采用无杆电缸或其他现有的直线动力装置。
所述升降动力装置包括三轴气缸16，所述三轴气缸16通过导杆连接升降座17，带动升降座17上升或下降，该升降动力装置也可以采用其他的直线动力装置，例如无杆电缸。
所述翻转动力机构包括回转气缸18，所述回转气缸18固定在升降座17上，所述翻转部件包括旋转凸台181，夹具固定在旋转凸台181上，使夹具夹持顶板23并在移动至底板封装工位51的时候完成顶板23延自身翻转中心线180°的翻转，再使顶板23扣在底板21上，当然也可以采用其他能够翻转的动力机构，例如可以使用旋转马达带动凸台翻转。
如图3和图4所示，所述底板21上设置有若干组定位销211，每组定位销211之间可拆卸放置有载具片22，所述载具片22上设置有用于放置芯片底座的若干个芯片底座放置孔，所述顶板23的下表面设置有若干个与芯片底座放置孔一一对应的芯片上盖放置槽231，所述顶板23上还设置有对每个芯片上盖放置槽内提供负压吸力使芯片上盖固定的负压固定结构，所述负压固定结构包括顶板23上设置的负压通道232，每个芯片上盖放置槽231上设置有与负压通道232连通的负压吸气口233，所述顶板23上设置有与负压通道232联通的负压连接嘴，该负压连接嘴与负压固定结构连接，所述负压连接嘴为负压快插接头24，所述负压快插接头24有即插即用，密封性好的优点，因此通过芯片上盖与负压通道232的连接，在翻转顶板23过程中芯片上盖不会发生掉落。
在本实施例中，所述顶板23和底板21之间设置有定位结构，所述底板21上设置有两个定位耳212，底板21的定位耳212上设置有两个定位柱213，所述顶板23上设置有与定位柱213一一对应的两个定位孔234，通过定位结构，定位柱213插入定位孔234中，芯片上盖就能与芯片底座一一对应好，负压通道232关闭，使芯片上盖因重力掉落，盖在芯片底座上，完成盖帽，再通过负压快插接头24使连接的气管快速拔下并连接下一顶板的负压快插接头24上，为盖帽做准备，该盖帽装置可以使顶板23不断扣在底板21上，完成芯片的盖帽，节省人力，提高了效率，准确性好。
在本实施例中，所述底板送料装置包括转动安装于机架1上的第一主动带轮3和第一从动带轮4，所述第一主动带轮3和第一从动带轮4之间安装有第一循环输送带5，所述第一主动带轮3与第一动力装置传动连接，所述第一循环输送带5上固定有若干套间隔设置的用于卡装底板的底板卡具6，所述顶板送料装置包括转动安装于机架1上的第二主动带轮7和第二从动带轮8，所述第二主动带轮7和第二从动带轮8之间安装有第二循环输送带9，所述第二主动带轮7与第二动力装置传动连接，所述第二循环输送带9上固定有若干套间隔设置的用于卡装顶板23的顶板卡具10，所述第一动力装置和第二动力装置同为第二电机12，利用第二电机12带动第一主动带轮3和第二主动带轮7回转，第二电机12可以为无刷电机，这样能使第一循环输送带5和第二循环输送带9输送过程中可控性强，运动稳定性好并且无刷电机寿命长，成本低，大大提高了生产效率，使效益最大化，当然第二电机12还可以采用步进电机或其他动力装置。
如图6所示，每套底板卡具6均包括四个用于支撑底板21底面的支撑条61，所述四个支撑条61上均设置有限制底板21轮廓的限位凸起62，四个支撑条61上的限位凸起62共同限定底板21的放置区域，在底板卡具6运送到底板封装工位51过程中，通过四个支撑条61上的限位凸起62，让底板21形成位置固定，不会因晃动而发生偏移，提高了夹持效率。
如图7中所示，每套顶板卡具10均包括四个卡具条101，所述四根卡具条101上其中三根卡具条101分别设置有L形卡槽，还有一个卡具条101为直线形卡槽，四根卡具条101上的L形卡槽和直线卡槽共同围成了方便放置顶板23的顶板卡槽，同理在顶板卡具10运送到顶板上料工位91过程中，通过三根卡具条101的L形卡槽和一根卡具条101的直线形卡槽，让顶板23形成位置固定不会因晃动而发生偏移，提高了夹持效率。
所述第一循环输送带5和第二循环输送带9的输送方向相同，所述底板装配工位和顶板上料工位91分别位于第一循环输送带5和第二循环输送带9的下游端。
在本实施例中，所述夹具为气动夹具，该气动夹具包括固定在翻转动力机构的翻转部件上的夹爪气缸19，所述夹爪气缸19的动力端上安装有相互配合的一对夹爪20，所述一对夹爪20延第二循环输送带9的输送反方向伸出；所述一对夹爪20由夹爪气缸19驱动从顶板23宽度方向两侧夹持顶板23，通过从两侧夹持顶板23，夹具固定在翻转动力机构上能够在夹持过成中完成顶板23的翻转，并且夹爪20夹持顶板23翻转时的翻转中心线是处于顶板内部，顶板23翻转后的位置更好控制，这样顶板23装满芯片上盖的下表面就朝下，准备与底板21载具片22上的芯片底座配合，并且从宽度方向夹持给夹爪20留有充分的空间张开和闭合，大大提高夹持的灵活度和准确度，方便了芯片上盖的放置。
本发明的工作原理：第一动力装置驱动第一主动带轮3回转，再通过第一循环输送带5与第一从动带轮4配合形成循环输送，带动第一循环输送带5上的底板卡具6往底板封装工位51移动，同时第二动力装置驱动第二主动带轮7转动，再通过第二循环输送带9与第二从动带轮8配合形成循环输送，带动第二循环输送带9上的顶板卡具10往顶板上料工位91移动，当顶板卡具10快移动到顶板上料工位91时，支座2上第一电机11驱动丝杠13回转，接着驱动连接有滑块15的滑动螺母14移动至顶板上料工位91上方，再由固定在滑块15上的三轴气缸16的导杆下降，带动升降座17上的回转气缸18下降，回转气缸18连接气动夹具，再通过夹爪气缸19的动力端上相互配合的一对夹爪20，夹爪20延第二循环输送带9的输送反方向伸出，通过夹爪气缸19使夹爪20打开，待夹爪20下降到顶板23两侧时，从顶板23两侧夹持后升起，再通过滑块15驱动至底板封装工位51上方，在驱动过程中回转气缸18驱动旋转凸台带动夹具进行翻转180°，使顶板23上装满芯片上盖的芯片上盖放置槽231朝下，由于顶板23上装有负压通道232，通过负压快插接头24进行抽气，再由与负压通道232连通的负压吸气口233对芯片上盖进行负压吸取，使芯片上盖牢牢固定在顶板23上，接着，三轴气缸16的导杆下降，待夹持的顶板23的定位孔234落入底板21上的定位柱213时，夹爪气缸19松开，顶板23扣在底板21上，负压通道关闭，这样芯片上盖就因重力盖在键合好的芯片底座上，通过负压快插接头24使连接的气管拔下连接在下一个顶板23上，再通过夹爪气缸19夹起盖帽结束的顶板23放回至顶板卡具10，进行下一个顶板23的夹取，放置好芯片上盖的底板21再由其他的机构或人工移走，下一块底板21再进入底板封装工位51，接着重复上述步骤。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种芯片封装用的盖帽装置，其特征在于：包括机架、底板、顶板、底板送料装置、顶板送料装置和夹持移动装置，所述底板送料装置安装于机架上用于将底板逐个输送至底板封装工位，所述顶板送料装置安装于机架上用于将顶板逐个输送至顶板上料工位，所述夹持移动装置包括支座，所述支座上滑动安装有滑块，所述滑块由滑动动力装置驱动在底板封装工位和顶板上料工位中间往复运动，所述滑块上升降安装有由升降动力装置驱动的升降座，所述升降座上安装有用于驱动夹具往复翻转180°的翻转动力机构，所述夹具固定在翻转动力机构的翻转部件上用于夹持顶板；所述底板上安装有若干个用于放置芯片底座的载具片；所述顶板上设置有若干个用于放置芯片上盖的芯片上盖放置槽，所述顶板上还设置有对每个芯片上盖放置槽内提供负压吸力使芯片上盖固定的负压固定结构；所述顶板送料装置包括转动安装于机架上的第二主动带轮和第二从动带轮，所述第二主动带轮和第二从动带轮之间安装有第二循环输送带，所述第二主动带轮与第二动力装置传动连接，所述第二循环输送带上固定有若干套间隔设置的用于卡装顶板的顶板卡具；所述夹具为气动夹具，该气动夹具包括固定在翻转动力机构的翻转部件上的夹爪气缸，所述夹爪气缸的动力端上安装有相互配合的一对夹爪，所述一对夹爪延第二循环输送带的输送反方向伸出；所述一对夹爪由夹爪气缸驱动从顶板宽度方向两侧夹持顶板；所述负压固定结构包括设置在顶板上的负压通道，每个芯片上盖放置槽上设置有与负压通道连通的负压吸气口，所述顶板上设置有与负压通道联通的负压连接嘴，该负压连接嘴与负压固定结构连接；所述第二动力装置为无刷电机。
2.如权利要求1所述的一种芯片封装用的盖帽装置，其特征在于：所述底板送料装置包括转动安装于机架上的第一主动带轮和第一从动带轮，所述第一主动带轮和第一从动带轮之间安装有第一循环输送带，所述第一主动带轮与第一动力装置传动连接，所述第一循环输送带上固定有若干套间隔设置的用于卡装底板的底板卡具。
3.如权利要求2所述的一种芯片封装用的盖帽装置，其特征在于：每套底板卡具均包括四个用于支撑底板底面的支撑条，所述四个支撑条上均设置有限制底板轮廓的限位凸起，四个支撑条上的限位凸起共同限定底板的放置区域。
4.如权利要求3所述的一种芯片封装用的盖帽装置，其特征在于：每套顶板卡具均包括四根卡具条，所述四根卡具条上其中三根卡具条分别设置有L形卡槽，还有一个卡具条为直线形卡槽，四根卡具条上的L形卡槽和直线卡槽共同围成了方便放置顶板的顶板卡槽。
5.如权利要求4所述的一种芯片封装用的盖帽装置，其特征在于：所述第一循环输送带和第二循环输送带的输送方向相同，所述底板装配工位和顶板上料工位分别位于第一循环输送带和第二循环输送带的下游端。
6.如权利要求5所述的一种芯片封装用的盖帽装置，其特征在于：所述顶板和底板之间设置有定位结构。
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