CN115228686B - 悬臂点胶设备及点胶工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及芯片检测处理装备技术领域，公开了一种悬臂点胶设备，包括X轴驱动平台，在所述X轴驱动平台上设置Y轴悬臂单元，在所述Y轴悬臂单元的前端设置Z轴升降单元，所述Z轴升降单元连接点胶单元，所述Y轴悬臂单元包括设置于X轴驱动平台上的滑动板，在所述滑动板上设置Y轴滑轨和Y轴直线电机，在Y轴滑轨上设置Y轴悬臂，所述Z轴升降单元设置在Y轴悬臂的前端，所述Y轴悬臂的前部位置设置减重孔，所述点胶单元连接在Z轴升降单元上。本发明还公开了对应的点胶工艺。本发明优化结构，提升了运行效率，双工位点胶可以减少运行距离，提高重复定位精度。

Description

悬臂点胶设备及点胶工艺
技术领域
本发明涉及芯片检测处理装备技术领域，尤其涉及一种悬臂点胶设备及点胶工艺。
背景技术
在对芯片检测过程中，晶圆点胶贴装过程，是将胶水点到引线框架或基板上，之后，将晶圆进行贴装在机构的位置上。
目前的传统点胶机构大多数机构，点胶悬臂过长，自身质量大，导致机构整体结构大。参见中国专利“双点胶机构及芯片封装机”（申请号：201820870500），公开了一种双点胶机构，虽然克服了传统点胶机构在横向上设备长度增大的问题，但是，由于其Z轴驱动设置在后方，需要提供更大的驱动力驱动悬臂。在点胶过程中，由于相机位置和点胶位置不处于同一直线上，导致图像识别和点胶要进行2个步骤，降低了点胶的效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种悬臂点胶设备及点胶工艺，优化结构，提升了运行效率，双工位点胶可以减少运行距离，提高重复定位精度。
本发明采取的技术方案是：
一种悬臂点胶设备，其特征是，包括X轴驱动平台，在所述X轴驱动平台上设置Y轴悬臂单元，在所述Y轴悬臂单元的前端设置Z轴升降单元，所述Z轴升降单元连接点胶单元，所述Y轴悬臂单元包括设置于X轴驱动平台上的滑动板，在所述滑动板上设置Y轴滑轨和Y轴直线电机，在Y轴滑轨上设置Y轴悬臂，所述Z轴升降单元设置在Y轴悬臂的前端，所述Y轴悬臂的前部位置设置减重孔，所述减重孔为前宽后窄的梯形结构，在减重孔的侧边向Y轴悬臂的两侧设置贯孔，所述减重孔后端的下方，沿Y轴悬臂底部向后方形成纵槽，所述点胶单元连接在Z轴升降单元上，所述Y轴悬臂单元在X轴驱动平台上进行X方向位移，所述Z轴升降单元随Y轴悬臂进行Y方向位移，所述点胶单元在Z轴升降单元上升降，对晶圆基片进行点胶。
进一步，所述Z轴升降单元包括垂直设置Z轴直线电机，所述Z轴直线电机的动子固定在Y轴悬臂的前端，所述Z轴直线电机的定子连接至移动基板上，所述点胶单元与移动基板固定，Z轴直线电机驱动动子运动时，定子产生相对运动，驱动移动基板升降，使点胶单元产生升降运动。
进一步，所述点胶单元通过缓冲机构连接至移动基板上，所述缓冲机构包括安装在移动基板上的压簧座，压簧座通过压簧连接至下方的缓冲基板，缓冲基板下方连接磁铁，所述磁铁与移动基板固定，所述点胶单元固定在缓冲基板的侧边。
进一步，所述缓冲基板为中空结构，后侧通过滚子导轨连接至移动基板上，在缓冲基板的下方为磁铁座，磁铁座安装在移动基板上，磁铁座与缓冲基板之间安装对应的磁铁。
进一步，所述X轴驱动平台包括X轴导轨和X轴直线电机，所述Y轴悬臂单元的滑动板设置在X轴导轨上，所述X轴直线电机的动子与滑动板固定。
进一步，所述X轴驱动平台上设置两套对称的Y轴悬臂单元，两套Y轴悬臂单元分别设置所述Z轴升降单元，两个Z轴升降单元分别连接一套点胶单元，两套点胶单元镜像设置，形成双工位点胶机构。
进一步，在所述点胶单元的外侧，设置测高单元，所述测高单元设置在Z轴升降单元的移动基板下方。
进一步，在所述点胶单元的后侧，设置相机单元，所述相机单元设置在Z轴升降单元的移动基板下方。
一种点胶工艺，其特征是，包括如下步骤：
第一步，测高单元对基板进行测高；
第二步，通过相机飞拍，确认基片在基板上的位置；
第三步，两个工位的点胶机构复位至基板的两侧；
第四步，两侧点胶机构分别从两侧位置向中间位置同步进行点胶操作。
进一步，所述第二步中，相机飞拍过程为从基板两侧向中间位置进行。
本发明的有益效果是：
（1）相机位和点胶位处于同一直线上，在相机飞拍Y轴方向一列基片位置，点胶可同时对一列引线框架或基体点胶，节省运行时间，提高效率；
（2）点胶悬臂通过拓扑优化，优化出减重结构，在保证强度要求的情况下，减重50%，提升了运行效率；
（3）双点胶工位，一个工位对于基片一半进行点胶，另外一个工位对于基片另一半进行点胶，可以减少运行距离，提高重复定位精度。
附图说明
附图1是本发明的整体结构示意图；
附图2是双工位正视示意图；
附图3是X轴驱动平台的结构示意图；
附图4是单个工位点胶设备的一个视角的局部放大图；
附图5是相对于附图4的另一个视角的局部放大图；
附图6是Y轴悬臂单元的结构示意图；
附图7是Y轴悬臂的立体示意图；
附图8是Y轴悬臂的另一视角的立体示意图；
附图9是Z轴升降单元和点胶单元的立体示意图；
附图10是Z轴升降单元和点胶单元的另一视角的立体示意图；
附图11是点胶工艺的参考图。
附图中的标号分别为：
1.基座平台； 2.支撑座；
3.吊环； 4.X轴驱动平台；
5.Y轴悬臂单元； 6.Z轴升降单元；
7.点胶单元； 8.X轴导轨；
9.X轴直线电机； 10.滑动板；
11.Y轴滑轨； 12.Y轴直线电机；
13.Y轴悬臂； 14.减重孔；
15.贯孔； 16.纵槽；
17.长槽； 18.Z轴直线电机；
19.移动基板； 20.缓冲机构；
21.压簧座； 22.缓冲基板；
23.磁铁； 24.滚子导轨；
25.磁铁座； 26.测高单元；
27.点胶头； 28.相机单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明悬臂点胶设备及点胶工艺的具体实施方式作详细说明。
参见附图1，悬臂点胶设备包括基座平台1，基座平台1两侧由设置的支撑座2支撑，平台的两侧上方设置吊环3，用于对设备的起吊安装。
在基座平台1上安装X轴驱动平台4，在X轴驱动平台4上设置Y轴悬臂单元5，在Y轴悬臂单元5的前端设置Z轴升降单元6，Z轴升降单元6连接点胶单元7，Y轴悬臂单元5在X轴驱动平台4上进行X方向位移，Z轴升降单元6随Y轴悬臂单元5进行Y方向位移，点胶单元7在Z轴升降单元6上升降，对晶圆基片进行点胶。
参见附图2,X轴驱动平台4上设置两套Y轴悬臂单元5，Y轴悬臂单元5上分别安装Z轴升降单元6和点胶单元7，Y轴悬臂单元5、Z轴升降单元6和点胶单元7相向对称设置，点胶位置位于两者的内侧，形成双工位点胶装置，双工位点胶可以提升点效效率。
参见附图3，X轴驱动平台4为两个包括X轴导轨8和X轴直线电机9，Y轴悬臂单元5的滑动板10设置在X轴导轨8上，X轴直线电机9的动子与Y轴悬臂单元5固定。对应于双工位点胶装置，X轴直线电机9和X轴导轨8上的滑块均为两套，两个直线电机可共用一个定子，由两个动子带动滑块进行X轴方向位移。
参见附图4、5、6,Y轴悬臂单元5包括设置于X轴驱动平台4上的滑动板10，在滑动板10上设置Y轴滑轨11和Y轴直线电机12，在Y轴滑轨11上设置Y轴悬臂13，Z轴升降单元6设置在Y轴悬臂13的前端，Y轴直线电机12的定子安装在滑动板10的内侧，动子与Y轴滑轨11上的滑块相连，Y轴悬臂13配合安装在滑块上，滑块的位置位于Y轴悬臂13的靠后端，以使Y轴悬臂13伸出设定的长度。
参见附图7、8，Y轴悬臂13的前部位置设置减重孔14，减重孔14为前宽后窄的梯形结构，在减重孔14的侧边向Y轴悬臂13的两侧设置贯孔15，减重孔14后端的下方，沿Y轴悬臂13底部向后方形成纵槽16。在Y轴悬臂13的两侧面也开有长槽17，用于减少应力集中和增强刚度。减重孔14通过拓扑优化计算设计得到，在不减少功能的情况下，大大减轻了设备和重量。
参见附图9、10，Z轴升降单元6包括垂直设置Z轴直线电机18，Z轴直线电机18的动子固定在Y轴悬臂13的前端，Z轴直线电机18的定子连接至移动基板19上，点胶单元7与移动基板19固定，Z轴直线电机18驱动动子运动时，定子产生相对运动，驱动移动基板19升降，使点胶单元7产生升降运动。这种移动方式，可以直接减少设备的体积，将定子的移动转化成移动基板19的上下升降，从而带动Z轴升降单元6实现升降。
点胶单元7通过缓冲机构20连接至移动基板19上，缓冲机构20包括安装在移动基板19上的压簧座21，压簧座21通过压簧连接至下方的缓冲基板22，缓冲基板22下方连接磁铁23，磁铁23与移动基板19固定，点胶单元7固定在缓冲基板22的侧边。
缓冲基板22为中空结构，中空结构内部转角处均设为圆角，后侧通过滚子导轨24连接至移动基板19上，在缓冲基板22的下方为磁铁座25，磁铁座25安装在移动基板19上，磁铁座25与缓冲基板22之间安装对应的磁铁23。当点胶单元7产生上下蹿动时，通过磁铁23的吸力和缓冲基板22上的压簧，使点胶单元7快速复位，以免对基板产生破坏。
在点胶单元7的外侧，设置测高单元26，测高单元26设置在Z轴升降单元6的移动基板19下方。测高单元26用于检测基板的平整度，确认点胶单元7点胶过程中点胶头27的位置。
在点胶单元7的后侧，设置相机单元28，相机单元28设置在Z轴升降单元6的移动基板19下方。在Y轴方向，相机单元28与点胶单元7处理同一直线上，实现相机飞拍Y轴方向一列基片位置后，点胶可同时对一列引线框架或基体点胶，节省运行时间，提高效率。
参见图11,在基板上排列基片，基片的位置按X方向排列，一侧为标AB侧，另一侧为CD侧，两个点胶工位分别位于基板的两侧。具本的工艺过程为：
第一步，测高单元26对基板进行测高；
第二步，通过相机飞拍，确认基片在基板上的位置，相机飞拍过程为中间向两侧进行；
第三步，两个工位的点胶机构分别复位至基板的AB和CD两侧；
第四步，两侧点胶机构分别从两侧位置向中间位置同步进行点胶操作。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种悬臂点胶设备，其特征在于：包括X轴驱动平台，在所述X轴驱动平台上设置Y轴悬臂单元，在所述Y轴悬臂单元的前端设置Z轴升降单元，所述Z轴升降单元连接点胶单元，所述Y轴悬臂单元包括设置于X轴驱动平台上的滑动板，在所述滑动板上设置Y轴滑轨和Y轴直线电机，在Y轴滑轨上设置Y轴悬臂，所述Z轴升降单元设置在Y轴悬臂的前端，所述Y轴悬臂的前部位置设置减重孔，所述减重孔为前宽后窄的梯形结构，在减重孔的侧边向Y轴悬臂的两侧设置贯孔，所述减重孔后端的下方，沿Y轴悬臂底部向后方形成纵槽，所述点胶单元连接在Z轴升降单元上，所述Y轴悬臂单元在X轴驱动平台上进行X方向位移，所述Z轴升降单元随Y轴悬臂进行Y方向位移，所述点胶单元在Z轴升降单元上升降，对晶圆基片进行点胶，所述Z轴升降单元包括垂直设置Z轴直线电机，所述Z轴直线电机的动子固定在Y轴悬臂的前端，所述Z轴直线电机的定子连接至移动基板上，所述点胶单元与移动基板固定，Z轴直线电机驱动动子运动时，定子产生相对运动，驱动移动基板升降，使点胶单元产生升降运动，所述点胶单元通过缓冲机构连接至移动基板上，所述缓冲机构包括安装在移动基板上的压簧座，压簧座通过压簧连接至下方的缓冲基板，缓冲基板下方连接磁铁，所述磁铁与移动基板固定，所述点胶单元固定在缓冲基板的侧边，所述X轴驱动平台包括X轴导轨和X轴直线电机，所述Y轴悬臂单元的滑动板设置在X轴导轨上，所述X轴直线电机的动子与滑动板固定。
2.根据权利要求1所述的悬臂点胶设备，其特征在于：所述缓冲基板为中空结构，后侧通过滚子导轨连接至移动基板上，在缓冲基板的下方为磁铁座，磁铁座安装在移动基板上，磁铁座与缓冲基板之间安装对应的磁铁。
3.根据权利要求1所述的悬臂点胶设备，其特征在于：所述X轴驱动平台上设置两套对称的Y轴悬臂单元，两套Y轴悬臂单元分别设置所述Z轴升降单元，两个Z轴升降单元分别连接一套点胶单元，两套点胶单元镜像设置，形成双工位点胶机构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的悬臂点胶设备，其特征在于：在所述点胶单元的外侧，设置测高单元，所述测高单元设置在Z轴升降单元的移动基板下方。
5.根据权利要求4所述的悬臂点胶设备，其特征在于：在所述点胶单元的后侧，设置相机单元，所述相机单元设置在Z轴升降单元的移动基板下方。
6.一种点胶工艺，应用如权利要求1至5中任一项所述的悬臂点胶设备，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，测高单元对基板进行测高；
第二步，通过相机飞拍，确认基片在基板上的位置；
第三步，两个工位的点胶机构复位至基板的两侧；
第四步，两侧点胶机构分别从两侧位置向中间位置同步进行点胶操作。
7.根据权利要求6所述的点胶工艺，其特征在于：所述第二步中，相机飞拍过程为从基板两侧向中间位置进行。
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