CN115101455A - 一种金刚石晶片的贴片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金刚石晶片的贴片装置,他包括装接底座以及均装接在该装接底座上的带控制器的控制模块、旋转底座、第一垂直驱动机构、第二垂直驱动机构、衬底吸取机构、点胶机构、装膜机构及切膜机构;该旋转底座能相对装接底座水平转动,并用于放置至少一金刚石晶片;该衬底吸取机构用于吸取装接衬底;该点胶机构用于给金刚石晶片点胶;该装膜机构用于薄膜的缠绕安装;该切膜机构用于薄膜的切断。他具有如下优点:设计巧妙、操作方便,自动化程度高,可以实现多片金刚石晶片在一块衬底的贴合作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体超精密加工领域,特指金刚石加工前准备阶段的一种金刚石晶片的贴片装置。
背景技术
金刚石具有很高的硬度、良好的化学稳定性、高的热传导率、高的弹性模量、很大的电阻、宽带隙、较宽的透光波段及很低的摩擦系数等优越的物理化学、光学和热学性质,被视为21世纪最有发展前途的工程材料,在高科技领域具有广泛的应用前景。
例如用作核聚变反应堆中的兆瓦回旋振荡管的高倍光学镜片、X射线光学组件、高功率密度散热器、拉曼激光光学镜片、用于在高压条件下进行科研的金刚石材料制成的部件、量子计算机上的光电学器件、量子计算机上的光电学器件、两极性的金刚石电子器件等等。
但较差的表面质量会影响其在高科技领域的应用,因此实现金刚石超精密加工是提高金刚石应用的关键。
随着工业应用对金刚石的尺寸、表面精度和表面质量的要求不断提高,对抛光技术也提出了更高的要求。而能够加工出高性能的金刚石工程材料,实现金刚石超精密加工的磨抛工艺,将会极大地促进其在刀具和半导体领域的应用。
现有金刚石晶片加工时,首先需要将金刚石晶片通过吸盘吸取固定,由于吸盘所能吸取的金刚石尺寸较大,对于小尺寸的金刚石晶片不能被稳定的吸取固定,而且为了保证吸取固定的稳定性,一次只能吸取一片金刚石晶片。因此现有金刚石晶片的加工存在如下问题:
1.一次只能吸取一片金刚石晶片,一次只能加工一片金刚石晶片,即单片金刚石晶片加工效率较低。
2.若通过吸盘同时吸取多片金刚石晶片进行同时加工时,多片金刚石晶片之间高度差过大,导致加工时会出现材料浪费。
3.金刚石晶片加工安装时的稳定性差。
发明内容
本发明提供了一种金刚石晶片的贴片装置,其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种金刚石晶片的贴片装置,它包括装接底座以及均装接在该装接底座上的带控制器的控制模块、旋转底座、第一垂直驱动机构、第二垂直驱动机构、衬底吸取机构、点胶机构、装膜机构及切膜机构,该旋转底座、第一、第二垂直驱动机构、衬底吸取机构、点胶机构均与该控制模块电性连接并受控制模块的控制动作;
该旋转底座能相对装接底座水平转动,并用于放置至少一金刚石晶片;
该衬底吸取机构位于旋转底座的上方,该第一垂直驱动机构与该衬底吸取机构连接并能驱动该衬底吸取机构下压至该旋转底座,该衬底吸取机构用于吸取装接衬底;
该点胶机构位于旋转底座的上方,该第二垂直驱动机构与该点胶机构连接并能驱动该点胶机构垂直下行;
该装膜机构置于该旋转底座的一侧,并用于薄膜的缠绕安装;该切膜机构位于装模机构与旋转底座之间,并用于薄膜的切断。
一实施例之中:该第一垂直驱动机构为滚珠丝杆传动机构。
一实施例之中:该第二垂直驱动机构为滚珠丝杆传动机构。
一实施例之中:该衬底吸取机构包括负压吸取模块、测力模块,通过负压吸取模块吸取衬底,通过测力模块测量衬底压向旋转底座上受到的力的大小,该测力模块与控制模块电性连接。
一实施例之中:该点胶机构包括气动模块、存胶瓶、点胶头、摆动气缸、摆臂,该气动模块用于提供供胶动力,该存胶瓶用于胶液的存储并与点胶头连通,该摆动气缸与摆臂连接并能驱动摆臂水平转动,该点胶头安装在摆臂上。
一实施例之中:该装模机构包括用于缠绕装接膜料的卷筒、用于收藏从膜料上撕下的覆纸的收集筒以及用于装接收集筒的支撑横柱,该卷筒水平置放且两端与开设在装接底座上的枢孔枢转连接,该支撑横柱水平置放并装接在该装接底座上,该收集筒可拆卸地套接在该支撑横柱上。
一实施例之中:该切膜机构包括两固接块、导杆、滑块、压钮、第一弹性件、连杆及刀片,该导杆的两端分别与该两固定块固接,该滑块与该导杆滑动连接,该滑块中设有垂直于导杆的导槽,该压钮通过连杆连接刀片,连杆与该导槽滑动连接,该压钮位于滑块的上方,该第一弹性件的两端分别顶抵于该压钮和滑块的顶面,该刀片在压钮的带动下能至少部分伸出于滑块的下端面。
一实施例之中:该切膜机构枢转连接于该装接底座上。
一实施例之中:该点胶机构还包括距离传感器,该距离传感器安装在摆臂上,用于测量与下方的金刚石晶片之间的距离。
一实施例之中:还包括铺膜机构,位于该旋转底座与装膜机构相对的一侧,该铺膜机构用于将膜完全覆盖并铺平在旋转底座上。
一实施例之中:该铺膜机构包括一辊柱、一推体、两第二弹性件及两条导轨,该两条导轨分别设在该旋转底座Y向的两侧装接底座上,该铺膜机构与装膜机构位于旋转底座X向的两侧上,X向垂直于Y向,该推体与位于该推体两侧的两导轨滑动连接,该推体的两对侧上分别开设有一凹槽,该辊柱的两端置于该推体两侧的凹槽内,且在该两凹槽内分别置放一第二弹性体,该第二弹性体的两端分别顶抵该凹槽的上壁和辊柱的一端。
本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:
本发明设计的装置设计巧妙、操作方便,自动化程度高,可以实现多片金刚石晶片在一块衬底的贴合作业,保证多片金刚石晶片在衬底上贴合后,具有一致的高度,贴合稳定,便于后续金刚石晶片的超精密加工过程中通过较大尺寸的衬底的安装来实现金刚石晶片的稳定安装。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为金刚石晶片的贴片装置的立体图。
图2为金刚石晶片的贴片装置的正面立体图。
图3为金刚石晶片的贴片装置的背面立体图。
图4为金刚石晶片的贴片装置的左面立体图。
图5为金刚石晶片的贴片装置的右面立体图。
图6为金刚石晶片的贴片装置的俯视图。
图7为金刚石晶片的贴片装置的部分结构图。
图8为衬底吸取机构的示意图。
图9为点胶机构的示意图。
具体实施方式
请查阅图1至图7,一种金刚石晶片的贴片装置,它包括装接底座100以及均装接在该装接底座10上的带控制器的控制模块、旋转底座10、第一垂直驱动机构20、第二垂直驱动机构30、衬底吸取机构40、点胶机构50、装膜机构60及切膜机构70,该旋转底座10、第一、第二垂直驱动机构23、30、衬底吸取机构40、点胶机构50均与该控制模块电性连接并受控制模块的控制动作。
该旋转底座10能相对装接底座100水平转动,并用于放置至少一金刚石晶片;通过控制模块可以使控制旋转底座10按照设定角度转动。
该衬底吸取机构40位于旋转底座10的上方,该第一垂直驱动机构20与该衬底吸取机构40连接并能驱动该衬底吸取机构40下压至该旋转底座10,该衬底吸取机构40用于吸取装接衬底;
该点胶机构50位于旋转底座10的上方,该第二垂直驱动机构30与该点胶机构50连接并能驱动该点胶机构50垂直下行;
该装膜机构60置于该旋转底座10的一侧,并用于薄膜的缠绕安装;该切膜机构70位于装模机构60与旋转底座10之间,并用于薄膜的切断。
本实施例中,该第一垂直驱动机构20为滚珠丝杆传动机构,该第二垂直驱动机构30为滚珠丝杆传动机构。
请查阅图8,该衬底吸取机构40包括负压吸取模块41、测力模块(图中未示出),通过负压吸取模块41吸取衬底,通过测力模块测量衬底压向旋转底座10上受到的力的大小,该测力模块与控制模块电性连接并能将所测得的力信号反馈给控制模块。
请查阅图9,该点胶机构50包括气动模块、存胶瓶51、点胶头52、摆动气缸53、摆臂54,该气动模块用于提供供胶动力,该存胶瓶51用于胶液的存储并与点胶头52连通,该摆动气缸53与摆臂54连接并能驱动摆臂54水平转动,该点胶头52安装在摆臂54上。该点胶机构50还包括距离传感器55,该距离传感器55安装在摆臂54上,用于测量其与下方的金刚石晶片之间的距离。
请查阅图7,该装模机构60包括用于缠绕装接膜料的卷筒61、用于收藏从膜料上撕下的覆纸的收集筒(图中未示出)以及用于装接收集筒的支撑横柱62,该卷筒61水平置放且两端与开设在装接底座100上的枢孔枢转连接,该支撑横柱62水平置放并装接在该装接底座100上,该收集筒可拆卸地套接在该支撑横柱62上。
请查阅图7,该切膜机构70包括两固接块71、导杆72、滑块73、压钮74、第一弹性件(图中未示出)、连杆75及刀片76,该导杆72的两端分别与该两固定块71固接,该滑块73与该导杆72滑动连接,该滑块73中设有垂直于导杆72的导槽731,该压钮74通过连杆75连接刀片76,连杆75与该导槽731滑动连接,该压钮74位于滑块73的上方,该第一弹性件的两端分别顶抵于该压钮74和滑块73的顶面,该刀片76在压钮74的带动下能至少部分伸出于滑块73的下端面。
本实施例中,该切膜机构70枢转连接于该装接底座100上。当需要将膜从装模机构60拉至旋转底座10上时,可将切膜机构70绕枢转轴转动抬起,方便膜从切膜机构70经过,当需要切膜时,又可将切膜机构70放下对其下方的膜进行切膜。具体地,该装接底座100上设有两个枢转座77,该切膜机构70的两固接块71与两枢转座77一一对应连接。
还包括铺膜机构80,位于该旋转底座10与装膜机构相对的一侧,该铺膜机构80用于将膜完全覆盖并铺平在旋转底座10上。
请查阅图7,该铺膜机构80包括一辊柱81、一推体82、两第二弹性件(图中未示出)及两条导轨83,该两条导轨83分别设在该旋转底座10的Y向的两侧装接底座100上,该铺膜机构80与装膜机构60位于旋转底座10的X向的两侧上,X向垂直于Y向,该推体82与位于该推体82两侧的两导轨83滑动连接,该推体82的两对侧上分别开设有一凹槽,该辊柱的两端置于该推体两侧的凹槽内,且在该两凹槽内分别置放一第二弹性体,该第二弹性体的两端分别顶抵该凹槽的上壁和辊柱81的一端。还可在该推体82上固接一把手84,便于人手的推动操作。
该装置进行贴片时,首先将装模机构60卷筒61上的膜料拉出,后将膜的前端放到旋转底座10上,从膜料上撕下来的覆纸废纸利用收集筒收集起来,后将铺膜机构80向前推,使辊柱81压过置于旋转底座10上的膜并使膜完全覆盖并贴合旋转底座10,再压下切膜机构70的压钮74,推动下方的刀片76向下将膜刺破,再推动滑块73沿着导杆72滑动,将整个膜全部剪开,即铺膜完成了。将衬底通过负压吸取模块41吸取衬底使衬底吸附并固定在衬底吸取机构40上,后控制模块控制旋转底座10按照设定的程序转动并停到指定位置,将所需的金刚石晶片贴在旋转底座10的指定位置,粘贴完成后,点胶机构50的摆动气缸53通过摆臂54将点胶头52和距离传感器55旋转到所贴金刚石晶片的正上方,再通过第二垂直驱动机构30带动点胶机构50向下运动,下降时通过距离传感器55控制距离,将点胶头52放在设定位置,后向点胶通气,使点胶头52挤出胶液进行点胶,点完一个之后旋转底座10将会再次旋转并转至指定角度后进行下一次点胶,直到衬底上所有的金刚石晶片均点胶完成。点胶完成后第二垂直驱动机构30将会带动点胶机构50上升到指定位置,摆动气缸53会带动点胶头52、距离传感器55回归原始位置。后第一垂直驱动机构20将会带动衬底吸取机构40向下移动,下降过程中先与金刚石晶片上的胶先接触,后再接触金刚石晶片,而衬底吸取机构40中的测力模块检测到设定大小的力后,第一垂直驱动机构20将停止运行一段时间直到胶水凝固,当胶水凝固后,负压吸取模块41将会停止负压吸附,衬底留在旋转底座10上,后第一垂直驱动机构20将会带动衬底吸取机构40上升到指定位置,便可以将贴有多片金刚石晶片的衬底与旋转底座10上的膜一起取出,后将膜与金刚石晶片分离开,便贴片完成。
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (11)
1.一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:包括装接底座以及均装接在该装接底座上的带控制器的控制模块、旋转底座、第一垂直驱动机构、第二垂直驱动机构、衬底吸取机构、点胶机构、装膜机构及切膜机构,该旋转底座、第一、第二垂直驱动机构、衬底吸取机构、点胶机构均与该控制模块电性连接并受控制模块的控制动作;
该旋转底座能相对装接底座水平转动,并用于放置至少一金刚石晶片;
该衬底吸取机构位于旋转底座的上方,该第一垂直驱动机构与该衬底吸取机构连接并能驱动该衬底吸取机构下压至该旋转底座,该衬底吸取机构用于吸取装接衬底;
该点胶机构位于旋转底座的上方,该第二垂直驱动机构与该点胶机构连接并能驱动该点胶机构垂直下行;
该装膜机构置于该旋转底座的一侧,并用于薄膜的缠绕安装;该切膜机构位于装模机构与旋转底座之间,并用于薄膜的切断。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该第一垂直驱动机构为滚珠丝杆传动机构。
3.根据权利要求1所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该第二垂直驱动机构为滚珠丝杆传动机构。
4.根据权利要求1所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该衬底吸取机构包括负压吸取模块、测力模块,通过负压吸取模块吸取衬底,通过测力模块测量衬底压向旋转底座上受到的力的大小,该测力模块与控制模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该点胶机构包括气动模块、存胶瓶、点胶头、摆动气缸、摆臂,该气动模块用于提供供胶动力,该存胶瓶用于胶液的存储并与点胶头连通,该摆动气缸与摆臂连接并能驱动摆臂水平转动,该点胶头安装在摆臂上。
6.根据权利要求1所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该装模机构包括用于缠绕装接膜料的卷筒、用于收藏从膜料上撕下的覆纸的收集筒以及用于装接收集筒的支撑横柱,该卷筒水平置放且两端与开设在装接底座上的枢孔枢转连接,该支撑横柱水平置放并装接在该装接底座上,该收集筒可拆卸地套接在该支撑横柱上。
7.根据权利要求1所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该切膜机构包括两固接块、导杆、滑块、压钮、第一弹性件、连杆及刀片,该导杆的两端分别与该两固定块固接,该滑块与该导杆滑动连接,该滑块中设有垂直于导杆的导槽,该压钮通过连杆连接刀片,连杆与该导槽滑动连接,该压钮位于滑块的上方,该第一弹性件的两端分别顶抵于该压钮和滑块的顶面,该刀片在压钮的带动下能至少部分伸出于滑块的下端面。
8.根据权利要求7所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该切膜机构枢转连接于该装接底座上。
9.根据权利要求5所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该点胶机构还包括距离传感器,该距离传感器安装在摆臂上,用于测量与下方的金刚石晶片之间的距离。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:还包括铺膜机构,位于该旋转底座与装膜机构相对的一侧,该铺膜机构用于将膜完全覆盖并铺平在旋转底座上。
11.根据权利要求10所述的一种金刚石晶片的贴片装置,其特征在于:该铺膜机构包括一辊柱、一推体、两第二弹性件及两条导轨,该两条导轨分别设在该旋转底座Y向的两侧装接底座上,该铺膜机构与装膜机构位于旋转底座X向的两侧上,X向垂直于Y向,该推体与位于该推体两侧的两导轨滑动连接,该推体的两对侧上分别开设有一凹槽,该辊柱的两端置于该推体两侧的凹槽内,且在该两凹槽内分别置放一第二弹性体,该第二弹性体的两端分别顶抵该凹槽的上壁和辊柱的一端。
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