CN115123814A - 一种半导体收料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体收料装置，涉及IC封装工艺技术领域，包括机架、三组转运部件、cull检查部件、冲切部件及收料部件，所述机架用于承载所述收料机的其余各部件，其中一组所述转运部件用于将产品从cull检查部件传送至冲切部件，其余两组转运部件用于将产品从冲切部件传送至收料部件，所述cull检查部件用于对Cull的完整性安全检测，所述冲切部件用于对产品进行冲切。上述半导体收料装置布局紧凑，功能性全面，且分区可以灵活选装改型，用于IC封装工艺的塑封阶段，配合客户塑封油压机、冲胶机等设备，自动完成产品上下料，流道、浇口冲切，产品收集等流程，节约劳动力。

Description

一种半导体收料装置

技术领域

本发明涉及IC封装工艺技术领域，尤其涉及一种半导体收料装置。

背景技术

引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合金丝实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用，绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料。

在引线框架上晶圆测试完成后，需要对其进行封装及测试，此过程中，不仅需要将流道、浇口进行冲切、还需要对产品进行检测，并将检测的成品进行堆叠，现有技术中通常逐个工序进行，整体自动化不强，且各工序之间需要通过机械手或其他连接结构进行连接，占地面积大，且工序复杂，人工成本高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中引线框架封装及测试过程中使用设备占地面积大且人工成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种半导体收料装置，包括机架、三组转运部件、cull检查部件、冲切部件及收料部件，所述机架用于承载所述收料机的其余各部件，其中一组所述转运部件用于将产品从cull检查部件传送至冲切部件，其余两组转运部件用于将产品从冲切部件传送至收料部件，所述cull检查部件用于对Cull的完整性安全检测 ，所述冲切部件用于对产品进行冲切，所述收料部件用于产品的收集。

优选的，所述转运部件包括一第三转运部件，所述第三转运部件沿所述机架的长度方向延伸设置，所述第三转运部件的一侧设置有外观检查装置及料片翻转机构。

优选的，所述转运部件还包括第一转运部件和第二转运部件，所述其中，所述第一转运部件位于机架的上方，用于将位于cull检查部件上的产品转移至冲切部件上；所述第二转运部件设置在所述冲切部件一侧，用于将冲切部件上的产品转移至第三转运部件。

优选的，所述第一转运部件包括Z轴夹爪及驱动装置，所述Z轴夹爪竖直设置，所述驱动装置用于驱动所述Z轴夹爪在机架的长度方向、宽度方向及竖直方向三个方向上进行位移。

优选的，所述cull检查部件包括一检测平台及视觉检测装置，所述检测平台固定在所述机架的顶部并水平放置，所述视觉检测装置设置在所述Z轴夹爪的一侧，并与所述第一转运部件在水平方向上同步移动设置。

优选的，所述冲切部件一侧设置有流道翻转机构，所述第二转运部件将产品从检测平台上转移至流道翻转机构后，所述流道翻转机构用于将流道在上的产品进行翻转，再通过第一转运部件将产品转移到冲切部件上 。

优选的，所述流道翻转机构包括夹持装置、翻转块及驱动机构，所述夹持装置用于夹持并固定产品，所述翻转块设置有两个，两个所述翻转块位于所述夹持装置长度方向的两端，每一所述翻转块包括旋转轴及卡块，所述卡块固定在所述夹持装置的端部，所述旋转轴贯穿所述卡块设置，并且所述旋转轴其中一端端部固定在所述夹持装置上；所述驱动装置用于驱动其中一所述旋转轴旋转。

优选的，所述驱动机构包括齿条、齿轮及驱动气缸，其中所述齿条水平放置，所述齿轮固定在其中一所述旋转轴背离所述夹持装置一端，并与所述旋转轴同步转动，所述齿条与所述齿轮相互啮合，所述驱动气缸与所述齿条相互平行设置，并且所述齿条固定在所述驱动气缸的活塞杆上。

优选的，所述第二转运部件设置在所述冲切部件一侧，所述第二转运部件包括Y轴轨道及沿Y轴轨道滑移的抓取装置，所述Y轴轨道沿所述机架的宽度方向延伸设置，所述抓取装置用于将冲切部件上冲切完成的产品吸取并移动到第三转运部件上。

优选的，所述收料部件包括收料夹爪、收料工位及NG工位，所述收料夹爪用于将位于所述第三转运部件上的产品转运至NG工位或收料工位，所述收料夹爪根据外观检查装置检测的结果来对产品进行分类转运。

本申请所提供的一种半导体收料装置，其布局紧凑，功能性全面，且分区可以灵活选装改型，用于IC封装工艺的塑封阶段，配合客户塑封油压机、冲胶机等设备，自动完成产品上下料，流道、浇口冲切，产品收集等流程，并在冲切前后备有针对产品cull完整性的安全检测及产品封装面的质量检测，完成自动化、智能化生产，节约劳动力。

附图说明

图1为本发明一实施方式中半导体收料装置的整体结构示意图；

图2为本发明一实施方式中半导体收料装置另一角度的结构示意图；

图3为本发明一实施方式中半导体收料装置上第一转运部件及cull检查部件的结构示意图；

图4为本发明一实施方式中半导体收料装置流道翻转机构的整体结构示意图；

图5为本发明一实施方式中半导体收料装置上第二转运部件的结构示意图；

图6为本发明一实施方式中半导体收料装置上第二转运部件另一角度的结构示意图；

图7为本发明一实施方式中半导体收料装置上第三转运部件的部分结构示意图；

图8为本发明一实施方式中半导体收料装置上冲切部件的结构示意图；

图9为本发明一实施方式中半导体收料装置上冲切部件的另一角度的结构示意图；

图10为本发明一实施方式中半导体收料装置的侧视图；

图11为本发明一实施方式中半导体收料装置上的收料夹爪的结构示意图；

图12为本发明一实施方式中NG工位的结构示意图。

图例说明：

1、机架；2、转运部件；21、第一转运部件；211、Z轴夹爪；212、驱动装置；2121、竖直驱动模组；2122、横向驱动轨道；2123、纵向驱动轨道；2124、固定块；2125、滑块；22、流道翻转机构；221、夹持装置；222、翻转块；2221、旋转轴；2222、卡块；223、驱动机构；2231、齿条；2232、齿轮；2233、驱动气缸；2234、滑移轨道；23、第二转运部件；231、Y轴轨道；232、抓取装置；25、第三转运部件；251、移动轨道；252、传送带结构；2521、主动轴；2522、传动轴；2523、传送带；2524、位置传感器；253、连接架；2531、滑移块；254、转运平台；2541、限位槽；255、外观检查装置；2551、外观检查探头；256、料片翻转机构；3、cull检查部件；31、检测平台；32、视觉检测装置；4、冲切部件；41、冲切平台；411、滑道；42、冲切刀；421、冲切驱动模组；422、导向杆；423、弹簧；5、收料部件；51、收料夹爪；52、收料工位； 522、弹夹；53、NG工位；531、计数器；532、限位板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

请参阅图1、图2及图8和图9，半导体收料装置，包括机架1、三组转运部件2、cull检查部件3、冲切部件4及收料部件5，所述机架1用于承载所述收料机的其余各部件，其中一组所述转运部件2用于将产品从cull检查部件3传送至冲切部件4，其余两组转运部件2用于将产品从冲切部件4传送至收料部件5，所述cull检查部件3用于对压机内塑封好的产品进行检查，所述冲切部件4用于对产品进行冲切，所述收料部件5用于产品的收集。

在一实施方式中，请参阅图1和图3，所述机架1大致呈长方体设置，所述cull检查部件3位于所述机架1的上方，所述冲切部件4及所述收料部件5位于所述机架1内并位于所述机架1长度方向的两端。在一实施方式中，所述机架1底部设置有若干支撑脚，用于支撑所述机架1的位置，在其他实施方式中，所述机架1底部设有若干万向轮。

在一实施方式中，请参阅图3、图5级图7，三组所述转运部件2分别为第一转运部件21、第二转运部件23及第三转运部件25，其中，所述第一转运部件21位于机架1的上方，用于将位于cull检查部件3上的产品转移至冲切部件4上。

在一实施方式中，请参阅图3所述第一转运部件21包括Z轴夹爪211及驱动装置212，所述Z轴夹爪211竖直设置，所述驱动装置212用于驱动所述Z轴夹爪211在机架1的长度方向、宽度方向及竖直方向三个方向上进行位移。在一实施方式中，所述驱动装置212包括竖直驱动模组2121、横向驱动轨道2122及纵向驱动轨道2123，其中，所述Z轴夹爪211固定在所述竖直驱动模组2121的底部，所述竖直驱动模组2121上设置有沿所述横向驱动轨道2122滑移的固定块2124，所述纵向驱动轨道2123设置有两个，两个所述纵向驱动轨道2123固定在所述机架1长度方向的两端，所述横向驱动轨道2122的长度方向两端向下延伸设置有滑块2125，所述滑块2125沿所述纵向驱动轨道2123的轨道方向滑移设置。本申请中对于横向驱动轨道2122及纵向驱动轨道2123上的驱动机构223均未详述，因此现有技术中任意形式的直线驱动机构223均可以应用于本申请。

在一实施方式中，所述第一转运部件21还包括一流道翻转机构22，请参阅图4，所述流道翻转机构22用于将流道向上的产品进行翻转，使得产品的流道向上，方便进行裁切，请参阅图1，在一实施方式中，所述流道翻转机构22包括夹持装置221、翻转块222及驱动机构223，所述夹持装置221用于夹持并固定产品，所述翻转块222设置有两个，两个所述翻转块222位于所述夹持装置221长度方向的两端，每一所述翻转块222包括旋转轴2221及卡块2222，所述卡块2222固定在所述夹持装置221的端部，所述旋转轴2221贯穿所述卡块2222设置，并且所述旋转轴2221其中一端端部固定在所述夹持装置221上。所述驱动机构223包括齿条2231、齿轮2232及驱动气缸2233，其中所述齿条2231水平放置，所述齿轮2232固定在其中一所述旋转轴2221背离所述夹持装置221一端，并与所述旋转轴2221同步转动，所述齿条2231与所述齿轮2232相互啮合，所述驱动气缸2233与所述齿条2231相互平行设置，并且所述齿条2231固定在所述驱动气缸2233的活塞杆上，在一实施方式中，所述齿条2231底部设置有滑移轨道2234，所述滑移轨道2234与所述齿条2231相互平行设置，所述齿条2231沿所述滑移轨道2234的轨道方向滑移设置。

请参阅图5和图6，所述第二转运部件23设置在所述冲切部件4一侧，所述第二转运部件23包括Y轴轨道231及沿Y轴轨道231滑移的抓取装置232，所述Y轴轨道231沿所述机架1的宽度方向延伸设置，所述抓取装置232用于将冲切部件4上冲切完成的产品吸取并移动到第三转运部件25上。在一实施方式中，所述Y轴轨道231为无杆气缸加滑轨的自建模组，用于驱动所述抓取装置232沿所述Y轴轨道231滑移。

请参阅图7，所述第三转运部件25设置在所述Y轴轨道231背离所述冲切部件4一端的端部，所述第三转运部件25包括移动轨道251、连接架253及转运平台254，所述移动轨道251沿所述机架1的长度方向延伸设置，所述连接架253一端固定在移动轨道251上，并沿所述移动轨道251的轨道方向移动设置，所述连接架253另外一端与所述转运平台254相互固定设置，在一实施方式中，所述连接架253底部设置有沿所述移动轨道251轨道方向滑移的滑移块2531。

所述转运平台254上设置有与产品相互配合的两个限位槽2541，用于固定流道冲切完成的产品。

在一实施方式中，所述移动轨道251上设置有传送带结构252，用于对所述滑移块2531的滑移进行驱动，在一实施方式中，所述传动带结构包括主动轴2521、传动轴2522及套设在主动轴2521及传动轴2522 上的传送带2523，所述主动轴2521及所述传动轴2522固定在所述移动轨道251的上方，所述滑移块2531固定在所述传送带2523上。在一实施方式中，所述移动轨道251上设置有若干位置传感器2524，用于感应所述滑移块2531所在的位置。

请参阅图10，在一实施方式中，所述第三转运部件25一侧还设置有外观检查装置255，所述外观检查装置255用于对冲切完成的产品外观进行检测，在一实施方式中，所述外观检查装置255包括两个指向相对的外观检查探头2551组成，所述外观检查探头2551沿竖直方向排列设置，并且所述转运平台254在竖直方向上的位置位于两个所述外观检查探头2551之间。

请参阅图3，所述cull检查部件3包括一检测平台31及视觉检测装置32，所述检测平台31固定在所述机架1的顶部并水平放置，所述视觉检测装置32设置在所述第一转运部件21的一侧，并与所述第一转运部件21在水平方向上同步移动设置。

所述冲切部件4设置在所述机架1内，在一实施方式中，请参阅图8和图9，所述冲切部件4包括冲切平台41、冲切刀42及废料收集装置，所述冲切平台41用于承载流道向下的产品，所述冲切刀42位于所述冲切平台41的上方，并指向冲切平台41移动，用于将位于所述冲切平台41上的产品的流道及浇口切除，所述废料收集装置位于所述冲切平台41的下方，用于收集切除掉的流道，在一实施方式中，所述废料收集装置为梯台型废料桶。

在一实施方式中，所述冲切平台41沿所述机架1的宽度方向滑移设置，在一实施方式中，所述冲切平台41通过气缸加齿条齿轮的结构以提供两倍速倍程（图中未示出），所述机架1上设置有供所述冲切平台41滑移的滑道411，并且，所述冲切平台41在机架1长度方向上的位置位于所述流道翻转机构22及所述第二转运部件23之间，所述冲切刀42沿竖直方向滑移设置，在一实施方式中，所述冲切刀42长度方向的两端设置有冲切驱动模组421，所述冲切驱动模组421竖直设置，用于驱动所述冲切刀42在竖直方向上的滑移，在一实施方式中，所述冲切驱动模组421为气缸，所述冲切刀42在两个所述冲切驱动模组421的内侧设置有导向杆422及弹簧423，所述弹簧套设在所述导向杆422上，用于对冲切刀42的钢珠衬套进行限位和辅助回位。

使用过程中，冲切平台41移动到流道翻转机构22处，然后通过第一转运部件21将位于流道翻转机构22翻转后的产品移至冲切平台41上，冲切平台41再移动至冲切刀42下方，通过冲切刀42将产品上的流道切除，流道在重力作用下掉落到废料收集装置，冲切产品再次移动至流道翻转机构22处，通过第二转运部件23将冲切完成后的产品转移到第三转运部件25上，然后第一转运部件21将流道翻转机构22上翻转的产品移动到冲切平台41，重复上述动作，以实现流道的切除。

请参阅图10、图11和图12，在一实施方式中，所述收料部件5包括收料夹爪51、收料工位52及NG工位53，所述收料夹爪51用于将位于所述第三转运部件25上的产品转运至NG工位53或收料工位52，在一实施方式中，所述收料夹爪51的结构与第二转运部件23相似，并且，所述收料夹爪51根据外观检查装置255检测的结果来对产品进行分类转运。在一实施方式中，请参阅图12，所述NG工位53包括竖直设置的两个限位板532，两个所述限位板532呈U形设置，并且开口相对，所述NG工位53上设有计数器531，用于对不合格的产品进行计数。

所述收料工位52包括收料升降机构（图中未示出）及若干弹夹522，所述收料升降机构用于对弹夹522进行驱动，使其能够在竖直方向滑移，从而方便进行产品的收料。本申请中的收料升降机构可以为气缸或者其他已知的用于在竖直方向上的驱动机构。

工作原理：

将压机内塑封好的产品通过外部机械手放置在检测平台31上，通过视觉检测装置32对Cull的完整性进行检查；检查完成的产品通过第一转运部件21搬运至流道翻转机构22，通过流道翻转机构22翻转产品使得产品上的流道翻转朝下；

再通过第一转运部件21将流道朝下的料片运转至冲切平台41上，通过冲切部件4对流道进行冲切，冲切完成的产品通过第二转运平台254上的抓取装置232夹取并转移至转运平台254上，通过移动过道上的传送带结构252将第三转运部件25运送至收料部件5处，并运送过程中经过外观检查装置255，通过外观检查装置255对位于转运平台254上的产品进行检查。检查完成的产品进行过料片翻转机构256，完成一组料片内一条框架的上下面翻转，然后转运平台254将产品运至收料夹爪51处，收料夹爪51取走料片，并将外观不合格的产品放置于NG工位53，合格产品依次放于收料弹夹522。

本申请所提供的一种半导体收料装置，其布局紧凑，功能性全面，且分区可以灵活选装改型，用于IC封装工艺的塑封阶段，配合客户塑封油压机、冲胶机等设备，自动完成产品上下料，流道、浇口冲切，产品收集等流程，并在冲切前后备有针对产品cull完整性的安全检测及产品封装面的质量检测，完成自动化、智能化生产，节约劳动力。

需要注意的是，本发明中使用的多种标准件均是可以从市场上得到的，非标准件则是可以特别定制，本发明所采用的连接方式比如螺栓连接、焊接等也是机械领域中非常常见的手段，发明人在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种半导体收料装置，其特征在于：包括机架、三组转运部件、cull检查部件、冲切部件及收料部件，所述机架用于承载所述收料机的其余各部件，其中一组所述转运部件用于将产品从cull检查部件传送至冲切部件，其余两组转运部件用于将产品从冲切部件传送至收料部件，所述cull检查部件用于对Cull的完整性安全检测 ，所述冲切部件用于对产品进行冲切，所述收料部件用于产品的收集。

2.根据权利要求1所述的半导体收料装置，其特征在于：所述转运部件包括一第三转运部件，所述第三转运部件沿所述机架的长度方向延伸设置，所述第三转运部件的一侧设置有外观检查装置及料片翻转机构。

3.根据权利要求2所述的半导体收料装置，其特征在于：所述转运部件还包括第一转运部件和第二转运部件，所述其中，所述第一转运部件位于机架的上方，用于将位于cull检查部件上的产品转移至冲切部件上；所述第二转运部件设置在所述冲切部件一侧，用于将冲切部件上的产品转移至第三转运部件。

4.根据权利要求3所述的半导体收料装置，其特征在于：所述第一转运部件包括Z轴夹爪及驱动装置，所述Z轴夹爪竖直设置，所述驱动装置用于驱动所述Z轴夹爪在机架的长度方向、宽度方向及竖直方向三个方向上进行位移。

5.根据权利要求4所述的半导体收料装置，其特征在于：所述cull检查部件包括一检测平台及视觉检测装置，所述检测平台固定在所述机架的顶部并水平放置，所述视觉检测装置设置在所述Z轴夹爪的一侧，并与所述第一转运部件在水平方向上同步移动设置。

6.根据权利要求3所述的半导体收料装置，其特征在于：所述冲切部件一侧设置有流道翻转机构，所述第一转运部件将产品从检测平台上转移至流道翻转机构后，通过流道翻转机构将流道在上的产品进行翻转，再通过第一转运部件将产品转移到冲切部件上 。

7.根据权利要求6所述的半导体收料装置，其特征在于：所述流道翻转机构包括夹持装置、翻转块及驱动机构，所述夹持装置用于夹持并固定产品，所述翻转块设置有两个，两个所述翻转块位于所述夹持装置长度方向的两端，每一所述翻转块包括旋转轴及卡块，所述卡块固定在所述夹持装置的端部，所述旋转轴贯穿所述卡块设置，并且所述旋转轴其中一端端部固定在所述夹持装置上；所述驱动装置用于驱动其中一所述旋转轴旋转。

8.根据权利要求7所述的半导体收料装置，其特征在于：所述驱动机构包括齿条、齿轮及驱动气缸，其中所述齿条水平放置，所述齿轮固定在其中一所述旋转轴背离所述夹持装置一端，并与所述旋转轴同步转动，所述齿条与所述齿轮相互啮合，所述驱动气缸与所述齿条相互平行设置，并且所述齿条固定在所述驱动气缸的活塞杆上。

9.根据权利要求3所述的半导体收料装置，其特征在于：所述第二转运部件设置在所述冲切部件一侧，所述第二转运部件包括Y轴轨道及沿Y轴轨道滑移的抓取装置，所述Y轴轨道沿所述机架的宽度方向延伸设置，所述抓取装置用于将冲切部件上冲切完成的产品吸取并移动到第三转运部件上。

10.根据权利要求3所述的半导体收料装置，其特征在于：所述收料部件包括收料夹爪、收料工位及NG工位，所述收料夹爪用于将位于所述第三转运部件的产品转运至NG工位或收料工位，所述收料夹爪根据外观检查装置检测的结果来对产品进行分类转运。

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