CN115921243B - 一种整板生产晶振的施胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整板生产晶振的施胶方法，若干陶瓷基座呈矩阵式排列形成整板陶瓷基板，所述施胶方法包括以下步骤：S1、采用喷射点胶阀喷胶的形式对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加底胶；S2、对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座上晶片；S3、采用喷射点胶阀喷胶的形式对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加顶胶。本方案使得施胶工序与上晶片工序可以一鼓作气完成，避免了施胶工序与上晶片工序交替运行时两个工序之间设备切换的时间及需要反复重新定位的情况，大幅度提高了生产效率。

Description

一种整板生产晶振的施胶方法

技术领域

本发明涉及晶振生产领域，尤其涉及一种整板生产晶振的施胶方法。

背景技术

晶体谐振器为数字电路提供工作节拍，被称为现代电子产品的心脏，其工作的稳定性决定了电子产品本身工作的稳定性。

现在晶体谐振器不断的向小型化方向发展，目前贴片式晶振的尺寸已经做到了3.2mm*1.5mm尺寸。晶振主要包括三大部件：陶瓷基座、晶片和盖板，为了将晶片固定在振荡器或者谐振器的底座内，需要在陶瓷基座内的支撑座的点胶平台上点胶，然后将晶片的一端放置在胶点上，依靠胶点的粘附力实现对晶片的固定。为了确保晶片的固定足够牢固，现有技术一般采用四点点胶法，如图1所示，首先在点胶平台1上点两个胶点，即第一胶点3-1和第二胶点，将晶片2的一端放置在第一胶点3-1和第二胶点上，使第一胶点3-1和第二胶点的一部分位于晶片2的下表面，另一部分位于晶片的端部侧面，再在晶片2的上方，与第一胶点3-1和第二胶点对应的位置点两个胶点，即第三胶点3-2和第四胶点，第三胶点3-2和第四胶点的一部分附着在晶片2的上表面，另一部分在胶点保持胶状的状态下，在重力的作用下沿着晶片2的侧面端部向下流动与对应的第一胶点3-1和第二胶点融合，形成从晶片2的上表面延伸至下表面的胶体粘坨，最后进入隧道炉进行热固处理，使胶体固化，实现对晶片的牢固固定。

由于点胶枪是接触式点胶，其对点胶平台的高度要求非常高，一般要求点胶平台的高度波动在0.01mm以内，过高，胶点会被压平，过低，胶点会被拉长导致胶点过高，后续在加盖时，胶点容易与上盖接触导致短路(胶体为导电胶)，由于陶瓷基板是陶瓷经过烧制而得，烧制过程中会有翘曲形变，所以难以保证整板的陶瓷基座的平整度能够满足0.01mm的要求，所以以往晶振的加工都是逐颗生产，先将陶瓷基座逐颗放于模具内，需要点胶时，利用夹具将基座夹持到点胶机内的工作位上，在工作位上进行测量，确保点胶平台的高度满足要求，利用点胶枪逐颗进行接触式点胶，点完底胶后立即进行上晶片操作，然后再逐颗点顶胶，这种加工方式严重制约了晶振的加工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了提高晶振生产效率，提供一种晶振施胶方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种整板生产晶振的施胶方法，若干陶瓷基座呈矩阵式排列形成整板陶瓷基板，所述施胶方法包括以下步骤：

S1、采用喷射点胶阀喷胶的形式对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加底胶；

S2、对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座上晶片；

S3、采用喷射点胶阀喷胶的形式对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加顶胶。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

采用喷射点胶阀喷胶这种非接触式喷胶的形式，无需挨个接触施胶平台，只要在距离施胶平台一定距离喷射即可，降低了对点胶平台高度的要求，使得对整板陶瓷基座的平整度的要求得以降低，进而使得整板生产晶振具有可能性；同时由于其施胶过程不再需要接触式点胶时点胶枪上下方向的动作环节，施胶速度大大提高，如采用气动式点胶阀，其施胶速度相当于接触式点胶枪的10倍，大幅度提升了作业效率。

以往之所以需要施胶和上晶片交替执行，是因为晶振用的胶是内含银粉的导电胶，在施加到点胶平台上后，若不及时安放晶片，胶点内的银粉会产生沉淀，影响导电性能，同时胶点直径只有0.25mm左右，非常小，也会在几十秒的时间内固化，故在使用导电胶时，必须在胶点被施加到点胶平台上后尽快安放晶片，更确切的说是在胶点具有良好的粘结力且其中银粉还没有产生沉淀的情况下上完晶片，而传统的接触式施胶方式效率低，即便能够连续对几个陶瓷基座施加胶点，也仅能一次性施加几颗，就必须切换到上片工序进行上晶片操作，中间会涉及到点胶设备与上片设备的切换、重新定位等一系列的工作，效率低，本方案采用比传统接触式点胶工艺速度快10倍以上的喷阀喷胶方式，得以将施胶环节耗时缩短到原来的1/10，使得施胶时长不再是整板加工的瓶颈，得以一次性对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座进行喷施底胶，然后再集中精力一次性为所有基座安放晶片，再一次性对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座进行喷施顶胶，本方案使得施胶工序与上晶片工序可以一鼓作气完成，避免了施胶工序与上晶片工序交替运行时两个工序之间设备切换的时间及需要反复重新定位的情况，大幅度提高了生产效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选地，所述喷射式点胶阀为压电式喷射点胶阀。采用此进一步方案的有益效果是，压电式喷射点胶阀相比于气动式喷射点胶阀，动作更快，气动式喷射点胶阀每次气压的开启、关闭和重置过程都需要大概20ms的时间，而压电式喷射点胶阀不需要这个稳定时间，所以动作节奏比气动式喷射点胶阀速度更快，一般相当于气动式喷射点胶阀的两倍，施胶频率更高，在对点胶后操作时间有严格要求的晶振生产环节，这一点至关重要，相当于将施胶时间缩短至接触式点胶的1/20。

优选地，通过两个或者更多个机械手同时进行上晶片操作，提高上晶片的速度，缩短上晶片的时间，确保在胶点保持良好的时间内将所有晶片上完。前述方案大幅度提升了点胶速度，使得点胶工序不再是整板加工晶振的瓶颈之后，上晶片的工序就变成了新的制约加工效率的主要环节，因为上晶片必须一片一片的上，且精度要求非常高，在前述采用喷阀一次性将整板陶瓷基板上都施上底胶后，一般必须在几十秒内将所有晶片全部安放到对应位置上去，采用两个机械手同时上片，当第一个机械手从整板陶瓷基板上移开去取晶片时，第二个机械手过来安装晶片，交替搭配，提高整体的上片速度，确保在胶体还处于正常状态下安装完晶片。

优选地，为每一个整板陶瓷基板预先设有唯一的身份ID，且预先测量整板陶瓷基板上施胶平台的坐标信息，将每一个整板陶瓷基板的身份ID及其施胶平台坐标通信传输给喷射点胶阀的控制系统，喷射点胶阀的控制系统根据待施胶的整板陶瓷基板的身份ID，调用其对应的待施胶平台的坐标信息，并据此调整喷胶坐标，实现对每一块整板陶瓷基板的精准施胶。

基于上述方案，可以实现柔性加工生产，同一台产线可以同时加工生产不同规格的产品，只要相关产品的信息传输给喷射式点胶阀的控制系统，即可实时根据产品规格自动调整设备的工作参数。

优选地，所述陶瓷基板的身份ID、施胶平台坐标信息存储于服务器，压电式喷射点胶阀的控制系统通过读取陶瓷基板上的身份ID，向服务器请求对应的施胶平台坐标信息。将产品所有信息集中存储于服务器，便于各个加工环节的设备去服务器抓取数据，自动调节设备工作参数，使整条产线的柔性度更高。

优选地，所述测量整板陶瓷基板上施胶平台的坐标信息是基于图像识别技术进行测量。

采用上述进一步方案的有益效果是非接触式测量，精度高，速度快，提升产线加工效率。

附图说明

图1为本发明中整板陶瓷基板示意图；

图2为图1中某一个独立的陶瓷基座的结构示意图；

图3为本发明的整板生产晶振的施胶方法流程图；

图4为本发明实施例2中喷阀在整板陶瓷基板上的喷射次序示意图；

图5为本发明实施例3中喷阀在整板陶瓷基板上的喷射次序示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1(气动喷阀)：

一种整板生产晶振的施胶方法，如图1所示，若干陶瓷基座呈矩阵式排列形成整板陶瓷基板，此整板陶瓷基板上分布有A-M共13行、1-17共17列，总221个陶瓷基座，图2为图1中单个陶瓷基座的结构示意图，每个陶瓷基座内设有a、b两个施胶平台，所述施胶方法如图3所示，包括以下步骤：

S1、采用气动喷射点胶阀喷胶的形式对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加底胶；

S2、对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座上晶片；

S3、采用气动喷射点胶阀喷胶的形式对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加顶胶。

本实施例中，气动喷射点胶阀平均完成一个陶瓷基座施胶耗时约0.1s，221个陶瓷基座，耗时约22秒，然后对所有陶瓷基座上晶片，每上一个晶片大概耗时0.5s，全部上片完成耗时110秒，假设最早施胶完成的胶点，也是最早上片的胶点，最后一个施胶完成的胶点也是最后一个上晶片的点，中间从施胶工序切换到上片工序耗时2秒，则等待时间最短的胶点等待时长为22秒+2秒＝24秒，等待时间最长的胶点等待时间为110秒+2秒＝112秒，若胶体施加完毕后要求90秒内完成上片，则此整板陶瓷基板上等待时间较长的部分陶瓷基座将无法满足要求，但是经过计算，90秒-2秒切换时间＝88秒上片时间，每上片一个晶片的时间为0.5s，则理论上采用此方案，可以满足整板176颗晶片的批量加工。

实施例2：

区别于实施例1，本例中上晶片的过程采用两套机械臂同时上片，由实施例1可知，在施胶时长被压缩到20多秒后，上片的时长成为了新的瓶颈，制约了单次批量加工的晶片的数量，采用两套机械臂同时作业，假设为第一机械臂和第二机械臂，合理规划第一机械臂与第二机械臂的作业节奏，在第一机械臂取晶片时，第二机械臂做上晶片动作，在第一机械臂做上晶片动作时，第二机械臂去取晶片，交替作业，即便在单个机械臂上一个晶片耗时仍然为0.5秒的情况下，通过本方案，可以将上晶片时间缩短至原来的1/2，由此在实施例1的基础上，借助两个机械臂同时上晶片作业，假设第一机械臂负责第1-110个陶瓷基座，第二机械臂负责第111-221个陶瓷基座，则施胶后等待时长最长的胶点等待时间为110*0.5+2＝57秒，由此，采用实施例2的方案，对于图1所示的整板221个陶瓷基座的情况，完全可以满足施胶后90秒内上完晶片的要求，可以批量加工的晶振数量得以进一步提升。

实施例3：

区别于实施例1和实施例2，本例中，采用压电喷射式点胶阀，气动喷射式点胶阀每次开启、关闭和重置过程均需要耗时20ms左右，而压电式喷射式点胶阀不需要这个过程，所以动作频率更高，施胶速度更快，综合下来，压电式喷射点胶阀的施胶速度大概相当于2倍于气动喷射式点胶阀，进而对于图1所示的整板陶瓷基板，整体施胶一次在15秒左右即可完成。本例中，压电式喷射点胶阀在整板陶瓷基座上的施胶顺序如图4所示，其每次都从第一列开始，依次向后喷射至最后一列，即完成第一行A1-A17所有陶瓷基座的施胶后，压电式喷射点胶阀返回到第一列，重新定位到B1位置，在这个从A17到B1的过程中，并不喷胶，然后对第二行B1-B17依次施胶，这种方式因为每次都返回到初始第一列的位置，对喷射式点胶阀来说定位简单，计算量小，容易实现。

实施例4：

区别于实施例3，本例中，压电喷射式点胶阀的施胶次序如图5所示，其在整个陶瓷基板上按Z字形行走，从A1→A17→B17→B1……M1→M17，这种方式压电喷射式点胶阀在整个施胶过程中处于持续工作状态，中间不停歇，相对于实施例3中的每次返回第一列，每次都是从第一列喷到第17列的方式而言，中间为了精确定位的计算量多了些，但是进一步节省了施胶的时间，在晶振施胶上晶片这一环节，为上晶片争取到了更多宝贵的时间。而且，这样的施胶方法，整个施胶过程中，喷阀处于持续工作状态，胶体在喷阀内的状态稳定，也避免了中途间歇等待导致喷阀喷头处的胶体凝结导致喷头堵塞的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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保护范围之内。

Claims (4)

1.一种整板生产晶振的施胶方法，其特征在于，若干陶瓷基座呈矩阵式排列形成整板陶瓷基板，为每一个整板陶瓷基板预先设有唯一的身份ID，且预先测量整板陶瓷基板上施胶平台的坐标信息，将每一个整板陶瓷基板的身份ID及其施胶平台坐标通信传输给喷射点胶阀的控制系统，喷射点胶阀的控制系统根据待施胶的整板陶瓷基板的身份ID，调用其对应的待施胶平台的坐标信息，并据此调整喷胶坐标，实现对每一块整板陶瓷基板的精准施胶；

所述测量整板陶瓷基板上施胶平台的坐标信息是基于图像识别技术进行测量；

所述施胶方法包括以下步骤：

S1、采用喷射点胶阀喷胶的形式一次性对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加底胶；

S2、集中一次性对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座上晶片；

S3、采用喷射点胶阀喷胶的形式一次性对整板陶瓷基板上所有陶瓷基座施加顶胶。

2.根据权利要求1所述的整板生产晶振的施胶方法，其特征在于，所述喷射点胶阀为压电式喷射点胶阀。

3.根据权利要求1或2所述的整板生产晶振的施胶方法，其特征在于，通过两个或者更多个机械手同时进行上晶片操作。

4.根据权利要求1所述的整板生产晶振的施胶方法，其特征在于，所述陶瓷基板的身份ID、施胶平台坐标信息存储于服务器，喷射点胶阀的控制系统通过读取陶瓷基板上的身份ID，向服务器请求对应的施胶平台坐标信息。