CN115633502A - 一种高精度高速度智能卡固晶封装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能卡固晶机技术领域，且公开了一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，包括机架，所述机架的顶部设置有固晶工作台和晶片工作台，所述固晶工作台上设置有上料组件、抓料移行机构、载具和收料组件，所述晶片工作台上设置有晶环和顶针，所述机架的后侧设置有固晶镜筒、取晶镜筒、点胶焊头、胶盘机构和双摆臂焊头，所述固晶工作台包括第一下轴底座和第一上轴底座。该高精度高速度智能卡固晶封装设备，通过采用自动上料，自动收料，减少人工干预，并有图像识别功能，很好地检查来料及过程中出现的问题并及时报错提醒，减少因人工导致的产品不良，具有自动化程度高、生产效率高、智能化操作和降低人工成本的优点。

Description

一种高精度高速度智能卡固晶封装设备

技术领域

本发明涉及智能卡固晶机技术领域，具体为一种高精度高速度智能卡固晶封装设备。

背景技术

固晶又称装片，它通过胶体把晶片粘结在支架的指定区域，形成热通路或电通路，为后序的打线连接提供条件，其主要用于各种金丝超声波焊接设备的引线柜架压板以及各种芯片贴装设备的各种吸嘴、顶针、点胶头、瓷咀、通针、马达、碳刷、编码器、传动皮带和自动化设备的各种零配件、仪器仪表等。

现有的智能卡固晶机一般都是采用单臂方式作业，手动放置治具，在固晶作业时需手动取放材料，这样很容易碰到已固好的芯片，造成不良，而且不容易排查问题，设备操作不方便，人工干预较多，容易出现不良品，单摆臂固晶效率较低；并且都是采用8寸晶环，随着芯片生产技术的提高，晶环尺寸也从原来的8寸增长到12寸晶圆，现有的智能卡固晶设备不能兼容8寸、12寸晶圆，存在局限性，无法满足使用要求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，具备自动化程度高、效率高和稳定性好等优点，解决了现有单臂式智能卡固晶机操作不方便，人工干预较多，容易出现不良品，效率较低且存在局限性，无法满足使用要求的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，包括机架，所述机架的顶部设置有固晶工作台和晶片工作台，所述固晶工作台上设置有上料组件、抓料移行机构、载具和收料组件，所述晶片工作台上设置有晶环和顶针，所述机架的后侧设置有固晶镜筒、取晶镜筒、点胶焊头、胶盘机构和双摆臂焊头。

所述固晶工作台包括第一下轴底座和第一上轴底座，所述第一下轴底座和第一上轴底座的顶部分别设置有第一下轴电机和第一上轴电机，所述第一下轴底座和第一上轴底座的一侧分别设置有第一下轴光栅尺和第一上轴光栅尺，所述第一上轴底座的顶部设置有第一上轴滑板，固晶工作台用于承载载具。

所述晶片工作台包括第二下轴底座和第二上轴底座，所述第二下轴底座和第二上轴底座的顶部分别设置有第二下轴电机和第二上轴电机，所述第二下轴底座和第二上轴底座的一侧分别设置有第二下轴光栅尺和第二上轴光栅尺，所述第二上轴底座的顶部设置有第二上轴滑板，晶片工作台承载晶环及位置移动。

所述上料组件包括第一主座，所述第一主座的底部安装有顶料电机、同步轮和上下滑板，所述第一主座的顶部安装有传送轮、传送电机和上料盒，上料组件用于放置PCB板及其进出料。

所述抓料移行机构包括第二主座，所述第二主座的正面安装有第一电机、同步带和第一滑板，所述第一滑板正面的底部安装有第一气缸，所述第一气缸的输出端安装有吸盘，抓料移行用于PCB板的抓取移行。

所述载具包括第一底座，所述第一底座的左侧设置有第二电机，所述第一底座的顶部安装有顶板，所述顶板的底部安装有第二气缸，所述顶板的顶部设置有盖板，载具用于PCB板的固定。

所述收料组件包括第三主座，所述第三主座的正面安装有第一感应器，所述第三主座的左侧安装有第三电机，所述第三主座的右侧设置有丝杆，所述丝杆的表面滑动连接有第二滑板，所述第二滑板的顶部安装有下料盒，收料组件用于放置料盒，对贴装好的PCB板进行收集。

优选的，所述晶环包括第四主座，所述第四主座的底部安装有第三气缸，所述第四主座的顶部安装有扩环固定座，所述扩环固定座的顶部设置有扩环压板，晶环用于承载晶环蓝膜。

优选的，所述顶针包括调节座，所述调节座的左侧安装有第二感应器，所述调节座的右侧安装有第四电机，所述调节座的顶部安装有顶针帽，顶针用于芯片或贴装物料在蓝膜上的脱离。

优选的，所述固晶镜筒包括第二底座，所述第二底座上设置有第一镜筒，所述第一镜筒的顶端和底端分别安装有第一CCD和光源，固晶镜筒用于对PCB板的定位。

优选的，所述取晶镜筒包括第三底座，所述第三底座上设置有第二镜筒，所述第二镜筒的顶端安装有第二CCD，取晶镜筒用于对芯片或贴装物料的视觉定位。

优选的，所述点胶焊头包括电机座，所述电机座的右侧安装有第一上下电机，所述电机座的顶部安装有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出端安装有点胶臂，点胶焊头用于取放胶水或粘结剂。

优选的，所述胶盘机构包括第四底座，所述第四底座的底部设置有第五电机和刮刀，所述第五电机的输出端安装有齿轮，所述齿轮底部的中心处安装有胶盘，胶盘用于胶水或粘结剂的存放。

优选的，所述双摆臂焊头包括第五主座，所述第五主座的顶部设置有第二旋转电机、第二上下电机和第三上下电机，所述第五主座的底部设置有第一摆臂和第二摆臂，双摆臂固晶焊头用于驱动摆臂的上下及旋转。

与现有技术相比，本发明提供了一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，具备以下有益效果：

1、该高精度高速度智能卡固晶封装设备，通过采用自动上料，自动收料，减少人工干预，并有图像识别功能，很好地检查来料及过程中出现的问题并及时报错提醒，减少因人工导致的产品不良，具有自动化程度高、生产效率高、智能化操作和降低人工成本的优点。

2、该高精度高速度智能卡固晶封装设备，通过双摆臂固晶焊头，可实现取晶的同时还可以固晶，区别于现有的单摆臂取晶固晶方式，生产效率是现有单摆臂设备的2倍，另外晶环组件可以实现12寸、8寸晶环兼容，只需更换相应的配件即可，操作简单、可靠。

附图说明

图1为本发明智能卡固晶封装设备结构示意图；

图2为本发明机架结构示意图；

图3为本发明固晶工作台结构示意图；

图4为本发明晶片工作台结构示意图；

图5为本发明上料组件结构示意图；

图6为本发明抓料移行机构结构示意图；

图7为本发明载具结构示意图；

图8为本发明收料组件结构示意图；

图9为本发明晶环结构示意图；

图10为本发明顶针结构示意图；

图11为本发明固晶镜筒结构示意图；

图12为本发明取晶镜筒结构示意图；

图13为本发明点胶焊头结构示意图；

图14为本发明胶盘机构结构示意图；

图15为本发明双摆臂焊头结构示意图。

其中：1、机架；2、固晶工作台；3、晶片工作台；4、上料组件；5、抓料移行机构；6、载具；7、收料组件；8、晶环；9、顶针；10、固晶镜筒；11、取晶镜筒；12、点胶焊头；13、胶盘机构；14、双摆臂焊头；15、第一下轴底座；16、第一上轴底座；17、第一下轴电机；18、第一上轴电机；19、第一下轴光栅尺；20、第一上轴光栅尺；21、第一上轴滑板；22、第二下轴底座；23、第二上轴底座；24、第二下轴电机；25、第二上轴电机；26、第二下轴光栅尺；27、第二上轴光栅尺；28、第二上轴滑板；29、第一主座；30、顶料电机；31、同步轮；32、上下滑板；33、传送轮；34、传送电机；35、上料盒；36、第二主座；37、第一电机；38、同步带；39、第一滑板；40、第一气缸；41、吸盘；42、第一底座；43、第二电机；44、顶板；45、第二气缸；46、盖板；47、第三主座；48、第一感应器；49、第三电机；50、丝杆；51、第二滑板；52、下料盒；53、第四主座；54、第三气缸；55、扩环固定座；56、扩环压板；57、调节座；58、第二感应器；59、第四电机；60、顶针帽；61、第二底座；62、第一镜筒；63、CCD；64、光源；65、第三底座；66、第二镜筒；67、第二CCD；68、电机座；69、第一上下电机；70、第一旋转电机；71、点胶臂；72、第四底座；73、第五电机；74、刮刀；75、齿轮；76、胶盘；77、第五主座；78、第二旋转电机；79、第二上下电机；80、第三上下电机；81、第一摆臂；82、第二摆臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-15，一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，包括机架1，机架1的顶部设置有固晶工作台2和晶片工作台3，固晶工作台2包括第一下轴底座15和第一上轴底座16，第一下轴底座15和第一上轴底座16的顶部分别设置有第一下轴电机17和第一上轴电机18，第一下轴底座15和第一上轴底座16的一侧分别设置有第一下轴光栅尺19和第一上轴光栅尺20，第一上轴底座16的顶部设置有第一上轴滑板21，晶片工作台3包括第二下轴底座22和第二上轴底座23，第二下轴底座22和第二上轴底座23的顶部分别设置有第二下轴电机24和第二上轴电机25，第二下轴底座22和第二上轴底座23的一侧分别设置有第二下轴光栅尺26和第二上轴光栅尺27，第二上轴底座23的顶部设置有第二上轴滑板28，固晶工作台2上设置有上料组件4、抓料移行机构5、载具6和收料组件7，上料组件4包括第一主座29，第一主座29的底部安装有顶料电机30、同步轮31和上下滑板32，第一主座29的顶部安装有传送轮33、传送电机34和上料盒35，抓料移行机构5包括第二主座36，第二主座36的正面安装有第一电机37、同步带38和第一滑板39，第一滑板39正面的底部安装有第一气缸40，第一气缸40的输出端安装有吸盘41，载具6包括第一底座42，第一底座42的左侧设置有第二电机43，第一底座42的顶部安装有顶板44，顶板44的底部安装有第二气缸45，顶板44的顶部设置有盖板46，收料组件7包括第三主座47，第三主座47的正面安装有第一感应器48，第三主座47的左侧安装有第三电机49，第三主座47的右侧设置有丝杆50，丝杆50的表面滑动连接有第二滑板51，第二滑板51的顶部安装有下料盒52，采用自动上料，自动收料，减少人工干预，并有图像识别功能，很好地检查来料及过程中出现的问题并及时报错提醒，减少因人工导致的产品不良，具有自动化程度高、生产效率高、智能化操作和降低人工成本的优点，晶片工作台3上设置有晶环8和顶针9，晶环8包括第四主座53，第四主座53的底部安装有第三气缸54，第四主座53的顶部安装有扩环固定座55，扩环固定座55的顶部设置有扩环压板56，顶针9包括调节座57，调节座57的左侧安装有第二感应器58，调节座57的右侧安装有第四电机59，调节座57的顶部安装有顶针帽60，机架1的后侧设置有固晶镜筒10、取晶镜筒11、点胶焊头12、胶盘机构13和双摆臂焊头14，固晶镜筒10包括第二底座61，第二底座61上设置有第一镜筒62，第一镜筒62的顶端和底端分别安装有第一CCD63和光源64，取晶镜筒11包括第三底座65，第三底座65上设置有第二镜筒66，第二镜筒66的顶端安装有第二CCD67，点胶焊头12包括电机座68，电机座68的右侧安装有第一上下电机69，电机座68的顶部安装有第一旋转电机70，第一旋转电机70的输出端安装有点胶臂71，胶盘机构13包括第四底座72，第四底座72的底部设置有第五电机73和刮刀74，第五电机73的输出端安装有齿轮75，齿轮75底部的中心处安装有胶盘76，双摆臂焊头14包括第五主座77，第五主座77的顶部设置有第二旋转电机78、第二上下电机79和第三上下电机80，第五主座77的底部设置有第一摆臂81和第二摆臂82，通过双摆臂固晶焊头，可实现取晶的同时还可以固晶，区别于现有的单摆臂取晶固晶方式，生产效率是现有单摆臂设备的2倍，另外晶环组件可以实现12寸、8寸晶环兼容，只需更换相应的配件即可，操作简单、可靠。

在使用时，将需要固晶封装的智能卡PCB板装入料盒，放置到上料组件4上，同时将空料盒放置到收料组件7上，然后将贴片的晶圆蓝膜放置到晶环8载具内；晶环8装配于晶片工作台3上，通过取晶镜筒11对装配于晶环8上的蓝膜上的芯片进行定位，同时抓料移行机构5将放置到上料组件4上的智能卡PCB板吸放至上料平台上，上料平台通过电机带动皮带将智能卡PCB板送入载具6，载具6装配于固晶工作台2上，通过固晶镜筒10对载具6内的智能卡PCB板进行定位；当取晶镜筒11对芯片定位好后，通过顶针9将蓝膜上的芯片顶起；由固晶镜筒10对安装在固晶工作台2上的载具6内的智能卡PCB板定位；点胶焊头12带动点胶臂从胶盘内蘸取粘合剂对定位好的PCB板进行点胶，然后由固晶焊头带动摆臂将顶起的芯片拾取，焊头带动摆臂旋转180度，将拾取的取物料放置到定位好的载具6内的智能卡PCB板上，同时另外一条摆臂对蓝膜上的物料进行拾取，当焊头反向旋转180度时，第二条摆臂开始贴装物料，第一条摆臂开始拾取蓝膜上的物料；直至将智能卡PCB上贴满物料，完成PCB的贴装；载具6通过固晶工作台2移动到上料平台附近，载具6电机通过皮带将完成贴装的PCB板送入上料平台，上料平台通过皮带再将贴装好的PCB送入收料组件7上的收料盒中；重复上述动作，直至上料平台上的PCB或蓝膜上的芯片全部使用完。

该高精度高速度智能卡固晶封装设备，通过双摆臂固晶焊头，可实现取晶的同时还可以固晶，区别于现有的单摆臂取晶固晶方式，生产效率是现有单摆臂设备的2倍，另外晶环组件可以实现12寸、8寸晶环兼容，只需更换相应的配件即可，操作简单、可靠；原有的上料方式采用人工操作，容易出现将贴装好的PCB板碰伤，容易出现混料，错料，废料，本发明的高速智能卡固晶封装设备采用自动上料，自动收料，减少人工干预，并有图像识别功能，很好地检查来料及过程中出现的问题并及时报错提醒，减少因人工导致的产品不良，该高精度高速度智能卡固晶封装设备，提高了固晶贴片精度，提高生产效率，降低成本，焊头使用双摆臂，是原来单摆臂效率的2倍，采用直驱结构及高精度交叉导轨保证其精度，具有自动化程度高、生产效率高、智能化操作和降低人工成本的优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的顶部设置有固晶工作台(2)和晶片工作台(3)，所述固晶工作台(2)上设置有上料组件(4)、抓料移行机构(5)、载具(6)和收料组件(7)，所述晶片工作台(3)上设置有晶环(8)和顶针(9)，所述机架(1)的后侧设置有固晶镜筒(10)、取晶镜筒(11)、点胶焊头(12)、胶盘机构(13)和双摆臂焊头(14)；

所述固晶工作台(2)包括第一下轴底座(15)和第一上轴底座(16)，所述第一下轴底座(15)和第一上轴底座(16)的顶部分别设置有第一下轴电机(17)和第一上轴电机(18)，所述第一下轴底座(15)和第一上轴底座(16)的一侧分别设置有第一下轴光栅尺(19)和第一上轴光栅尺(20)，所述第一上轴底座(16)的顶部设置有第一上轴滑板(21)；

所述晶片工作台(3)包括第二下轴底座(22)和第二上轴底座(23)，所述第二下轴底座(22)和第二上轴底座(23)的顶部分别设置有第二下轴电机(24)和第二上轴电机(25)，所述第二下轴底座(22)和第二上轴底座(23)的一侧分别设置有第二下轴光栅尺(26)和第二上轴光栅尺(27)，所述第二上轴底座(23)的顶部设置有第二上轴滑板(28)；

所述上料组件(4)包括第一主座(29)，所述第一主座(29)的底部安装有顶料电机(30)、同步轮(31)和上下滑板(32)，所述第一主座(29)的顶部安装有传送轮(33)、传送电机(34)和上料盒(35)；

所述抓料移行机构(5)包括第二主座(36)，所述第二主座(36)的正面安装有第一电机(37)、同步带(38)和第一滑板(39)，所述第一滑板(39)正面的底部安装有第一气缸(40)，所述第一气缸(40)的输出端安装有吸盘(41)；

所述载具(6)包括第一底座(42)，所述第一底座(42)的左侧设置有第二电机(43)，所述第一底座(42)的顶部安装有顶板(44)，所述顶板(44)的底部安装有第二气缸(45)，所述顶板(44)的顶部设置有盖板(46)；

所述收料组件(7)包括第三主座(47)，所述第三主座(47)的正面安装有第一感应器(48)，所述第三主座(47)的左侧安装有第三电机(49)，所述第三主座(47)的右侧设置有丝杆(50)，所述丝杆(50)的表面滑动连接有第二滑板(51)，所述第二滑板(51)的顶部安装有下料盒(52)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述晶环(8)包括第四主座(53)，所述第四主座(53)的底部安装有第三气缸(54)，所述第四主座(53)的顶部安装有扩环固定座(55)，所述扩环固定座(55)的顶部设置有扩环压板(56)。

3.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述顶针(9)包括调节座(57)，所述调节座(57)的左侧安装有第二感应器(58)，所述调节座(57)的右侧安装有第四电机(59)，所述调节座(57)的顶部安装有顶针帽(60)。

4.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述固晶镜筒(10)包括第二底座(61)，所述第二底座(61)上设置有第一镜筒(62)，所述第一镜筒(62)的顶端和底端分别安装有第一CCD(63)和光源(64)。

5.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述取晶镜筒(11)包括第三底座(65)，所述第三底座(65)上设置有第二镜筒(66)，所述第二镜筒(66)的顶端安装有第二CCD(67)。

6.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述点胶焊头(12)包括电机座(68)，所述电机座(68)的右侧安装有第一上下电机(69)，所述电机座(68)的顶部安装有第一旋转电机(70)，所述第一旋转电机(70)的输出端安装有点胶臂(71)。

7.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述胶盘机构(13)包括第四底座(72)，所述第四底座(72)的底部设置有第五电机(73)和刮刀(74)，所述第五电机(73)的输出端安装有齿轮(75)，所述齿轮(75)底部的中心处安装有胶盘(76)。

8.根据权利要求1所述的一种高精度高速度智能卡固晶封装设备，其特征在于：所述双摆臂焊头(14)包括第五主座(77)，所述第五主座(77)的顶部设置有第二旋转电机(78)、第二上下电机(79)和第三上下电机(80)，所述第五主座(77)的底部设置有第一摆臂(81)和第二摆臂(82)。

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