CN116744557A - 一种半导体基板加工用定位固定装置及其定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体基板加工用定位固定装置及其定位方法，包括基座、基台和对称分布在基台两侧的夹板，所述基座与夹板之间通过移动结构进行连接，所述夹板包括有外壳和活动板，且外壳与活动板之间通过若干弹性件进行连接，所述外壳和活动板的内中部安装有通断结构，该通断结构用于控制供给移动结构电路的导通或断开。本发明通过设置通断结构可以控制移动结构电路的通断，进而实现当夹板夹紧基板时，对电路进行切断，使得移动结构停止工作，进而使得夹板不再继续靠近夹紧，不仅不需要人工调节操作，使用更加便捷，同时还能有效精准控制夹持力度，既避免夹持过松容易导致基板容易发生偏移的情况，也避免了夹持过紧导致基板变形和碎裂的问题。

Description

一种半导体基板加工用定位固定装置及其定位方法
技术领域
本发明涉及基板加工技术领域，尤其是一种半导体基板加工用定位固定装置及其定位方法。
背景技术
基板材料是制造半导体元件及印制电路板的基础材料，如半导体工业用的材料硅、砷化镓、硅外延针稼拓榴石等。由高纯度氧化铝(矾土)为主要原料经高压成型、高温烧成，再经切割、抛光制成的，陶瓷基片是制造厚膜、薄膜电路的基础材料。覆铜箔层压板(简称覆箔板)是制造印制电路板的基板材料，它除用作支撑各种元器件外，并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。
现有的半导体基板多为薄片型结构，加工过程需要使用定位机构进行固定，避免加工过程中出现位置偏移。然而目前市场上的用于半导体基板的定位机构在定位过程中，为了适应不同尺寸大小的基板，其需要人工控制调节定位机构的夹持距离，不仅操作麻烦，还不便于控制对基板夹紧度：当夹持过松时，基板在加工过程中容易偏移；当夹持过紧时，薄片状的基板容易发生变形甚至碎裂的问题，难以实现自动锁紧定位。
为此，我们提出一种半导体基板加工用定位固定装置及其定位方法解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体基板加工用定位固定装置及其定位方法，以解决上述背景技术中提出的现有的定位机不仅操作麻烦，还不便于控制对基板夹紧度：当夹持过松时，基板在加工过程中容易偏移；当夹持过紧时，薄片状的基板容易发生变形甚至碎裂的问题，难以实现自动锁紧定位问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种半导体基板加工用定位固定装置，包括基座、基台和对称分布在基台两侧的夹板，所述基座与夹板之间通过移动结构进行连接，该移动结构用于控制两块夹板相互靠近或远离；
所述夹板包括有外壳和活动板，且外壳与活动板之间通过若干弹性件进行连接，所述外壳和活动板的内中部安装有通断结构，该通断结构用于控制供给移动结构电路的导通或断开；
所述通断结构包括有与活动板内壁相固定的T型导杆、套接在T型导杆远离活动板一端的插筒、安装在插筒内部的弹簧一、固定在插筒远离T型导杆一端的金属触片一、贯穿插筒双耳部的U型架、安装在U型架靠近金属触片一一侧的金属触片二和套接在U型架杆部外侧的弹簧二。
在进一步的实施例中，所述金属触片二靠近U型架的一侧固定有连杆，且连杆的外侧套接有弹簧三，所述连杆穿出U型架的一端转动安装有导轮。
在进一步的实施例中，所述外壳的内壁安装有用于推动导轮的推动结构，该推动结构包括有偏心轮、连接在偏心轮杆部的锥形齿轮一、垂直啮合在锥形齿轮一上方的锥形齿轮二和贯穿外壳外壁的调节柄。
在进一步的实施例中，所述移动结构包括有转动安装在基座上表面的丝杠、固定在丝杠中部的双头电机、螺纹套接在丝杠外壁的螺母和固定在螺母外侧的支架，所述支架的底部伸入基座内部导槽内，且支架的顶端与夹板相固定。
在进一步的实施例中，所述基台由托盘、对称分布在托盘下表面前后两侧的支杆以及转动镶嵌在托盘上表面的滚珠组成，且支杆分布在移动结构的前后两侧。
在进一步的实施例中，所述弹性件由粗弹簧和对称分布在粗弹簧两端的限位筒组成，且限位筒套接在粗弹簧的外侧。
在进一步的实施例中，所述活动板的相对侧面均固定有防护板，且防护板关于活动板的水平中心线上下对称分布，并且每一个活动板的两个防护板间的距离与基板厚度相等。
在进一步的实施例中，所述防护板由一体连接的平板和斜板组成，该斜板向外扩展，且平板和斜板的内侧面均转动安装有若干滚轴，所述防护板的内中部安装有防护垫。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置通断结构可以控制移动结构电路的通断，进而实现当夹板夹紧基板时，夹板带动活动板向外壳内部收缩，此时T型导杆挤压U型架，进而驱动U型架带动金属触片二与金属触片一之间分离，从而对电路进行切断，使得移动结构停止工作，进而使得夹板不再继续靠近夹紧，不仅不需要人工的调节操作，使用更加便捷，同时还能有效精准控制夹持力度，既避免夹持过松容易导致基板容易发生偏移的情况，也避免了夹持过紧导致基板变形和碎裂的问题。
2、本发明通过设置推动结构可以驱动连杆带动金属触片二重新紧贴金属触片一，使得电路连通，进而方便移动结构反向工作，带动两个夹板相互远离，进而方便取下加工好的基板，由于设置弹簧一、弹簧二、弹簧三和粗弹簧等，便于夹板松开基板以后，各个部件可以在弹簧的弹力作用下复位。
3、本发明通过设置防护板，使得基板在被夹紧时可以卡在防护板内部，进而有效避免了基板在加工过程中上下浮动的问题，定位固定的稳固性更高，并且由于防护板的内侧面设置滚轴，减小了基板插入防护板内侧时的摩擦阻力，进而减少对基板表面的摩擦伤害。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明左侧夹板正视截面结构示意图；
图3为本发明夹板未夹紧状态下通断结构与推动结构局部截面结构示意图；
图4为本发明夹板夹紧状态下通断结构与推动结构局部截面结构示意图；
图5为本发明图4中A处局部放大结构示意图；
图6为本发明夹板夹紧状态下推动结构推动通断结构重新接通电路结构示意图；
图7为本发明活动板与防护板安装正视局部截面结构示意图。
图中：1、基座；2、移动结构；21、丝杠；22、双头电机；23、螺母；24、支架；3、基台；31、托盘；32、支杆；33、滚珠；4、夹板；41、外壳；42、活动板；43、弹性件；431、粗弹簧；432、限位筒；44、防护板；441、平板；442、斜板；443、滚轴；444、防护垫；45、通断结构；451、T型导杆；452、插筒；453、弹簧一；454、金属触片一；455、金属触片二；4551、连杆；4552、弹簧三；4553、导轮；456、U型架；457、弹簧二；46、推动结构；461、偏心轮；462、锥形齿轮一；463、锥形齿轮二；464、调节柄。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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1，一种半导体基板加工用定位固定装置，包括基座1，基座1的中心位置安装有基台3，基台3的左右两侧对称分布有夹板4，且基座1与夹板4之间通过移动结构2进行连接，该移动结构2用于控制两块夹板4相互靠近或远离，进而调整两块夹板4的位置，使其适合于不同尺寸的基板，移动结构2包括有转动安装在基座1上表面的丝杠21、固定在丝杠21中部的双头电机22、螺纹套接在丝杠21外壁的螺母23和固定在螺母23外侧的支架24，其中，双头电机22的主体部分与基座1上表面相固定，且双头电机22两个输出端连接的丝杠21的螺纹方向相反，因此，双头电机22在带动两个丝杠21同向旋转时，两个丝杠21表面的螺母23可以向相反的方向移动，为了提高螺母23的移动稳定性，设置支架24的底部伸入基座1内部导槽内，进而对支架24进行限位，且支架24的顶端与夹板4相固定，以便于防止螺母23侧向偏移。
请参阅图2-3，为了实现精准控制夹板4的夹持力度，设置夹板4包括有外壳41和活动板42，且外壳41与活动板42之间通过若干弹性件43进行连接，当夹板4夹紧时，活动板42挤压弹性件43缩短，同时向外壳41内部移动，外壳41和活动板42的内中部安装有通断结构45，该通断结构45用于控制供给移动结构2电路的导通或断开，进而使得夹板4夹紧基板以后，控制双头电机22的电路就断开，从而使得夹板4不再移动，实现自动锁紧，通断结构45包括有T型导杆451、插筒452、弹簧一453、金属触片一454、金属触片二455、U型架456和弹簧二457，其中，T型导杆451的一端与活动板42内壁相固定，T型导杆451的另一端贯穿插筒452的内部，插筒452的主体部分固定在外壳41内部，插筒452内部安装有的弹簧一453，且弹簧一453的两端分别与插筒452的内底部和T型导杆451相固定，插筒452远离T型导杆451一端固定有金属触片一454，金属触片一454与金属触片二455接触，U型架456的两个杆件端部贯穿插筒452双耳部，且U型架456中段部分安装金属触片二455，U型架456的两个杆件外部套接弹簧二457，弹簧二457的两端分别与插筒452双耳部和杆件外部凸出的限位块相固定。
请参阅图4-6，为了便于后期松开夹板4，取出基板，设置金属触片二455靠近U型架456的一侧固定有连杆4551，连杆4551贯穿U型架456的中部，连杆4551的外侧套接有弹簧三4552，弹簧三4552的两端与金属触片二455和U型架456相固定，连杆4551穿出U型架456的一端转动安装有导轮4553，由于利用弹簧三4552和连杆4551的连接，使得金属触片二455相对U型架456可以伸缩，使得导轮4553向U型架456挤压时，就可以带动金属触片二455重新紧贴金属触片一454，实现电路的导通。
请参阅图5，为了方便从外壳41的外部控制电路的二次导通，设置外壳41的内壁安装有用于推动导轮4553的推动结构46，该推动结构46包括有横向贯穿外壳41外壁的调节柄464，且调节柄464相对外壳41可以转动，且调节柄464的杆部伸入外壳41内并同轴固定有锥形齿轮二463，锥形齿轮二463的下边缘垂直啮合连接有锥形齿轮一462，锥形齿轮一462的下端连接有偏心轮461，当电路断开时，导轮4553紧贴偏心轮461近端，当转动调节柄464进而驱动偏心轮461旋转时，偏心轮461的远端挤压导轮4553，就可以驱动连杆4551带动金属触片二455靠近金属触片一454。
请参阅图1，为了方便基板的放置，设置基台3由托盘31、对称分布在托盘31下表面前后两侧的支杆32以及转动镶嵌在托盘31上表面的滚珠33组成，且支杆32分布在移动结构2的前后两侧，进而不影响丝杠21的旋转，由于当基板放置在托盘31上不处于中心位置时，夹板4在双向夹紧过程中会带动基板移动位置，设置滚珠33可以转动，进而利用滚动作用减少托盘31表面对基板底面的摩擦伤害，减少划痕。
请参阅图2，为了提高弹性件43的支撑力，减少活动板42在受到挤压时，相对外壳41发生偏移错位，设置弹性件43由粗弹簧431和对称分布在粗弹簧431两端的限位筒432组成，且限位筒432套接在粗弹簧431的外侧，限位筒432对粗弹簧431进行限位，进而避免粗弹簧431在压缩过程中弯曲扭转的情况，提高活动板42在压缩移动时的稳定性。
请参阅图7，为了减少夹紧的基板上下抖动，设置活动板42的相对侧面均固定有防护板44，且防护板44关于活动板42的水平中心线上下对称分布，防护板44从上下两侧对基板进行限位，每一个活动板42的两个防护板44间的距离与基板厚度相等，通常为1.6mm，同时下层的防护板44上表面与滚珠33的上表面相平齐，便于放置的基板可以直接插入防护板44内部，为了减少基板在置入防护板44内侧时的摩擦损耗，设置防护板44由一体连接的平板441和斜板442组成，该斜板442向外扩展，进而形成更大的导入空间，便于基板对准导入，且平板441和斜板442的内侧面均转动安装有若干滚轴443，利用滚动摩擦替代滑动摩擦，减小阻力的同时也可以减小摩擦损耗，为了提高对基板边缘的保护，设置防护板44的内中部安装有防护垫444，防护垫444采用具有一定弹力的硅橡胶材质制成，可以保护基板边角，减少磨损。
请参阅图1-7，一种半导体基板加工用定位固定装置的定位方法，包括：
S1、先将基板放置在基台3的托盘31上；
S2、然后连接外接电源，再启动移动结构2，移动结构2带动两个夹板4向中间靠拢移动；
S3、夹板4接触基板，同时推动基板在基台3调整基板位置角度，直至基板导入防护板44内；
S4、基板边缘接触活动板42以后，随着夹板4的移动，基板挤压活动板42，使得活动板42缩入外壳41内部，同时带动通断结构45中的T型导杆451挤压U型架456，U型架456带动金属触片二455远离金属触片一454，电路被切断，移动结构2停止工作，实现自动锁紧定位；
S5、转动推动结构46中的调节柄464，驱动偏心轮461旋转的同时挤压导轮4553，导轮4553通过连杆4551带动金属触片二455靠近并紧贴金属触片一454，实现电路的二次导通，此时移动结构2开始工作，带动两个夹板4向两侧分开移动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种半导体基板加工用定位固定装置，包括基座(1)、基台(3)和对称分布在基台(3)两侧的夹板(4)，其特征在于：所述基座(1)与夹板(4)之间通过移动结构(2)进行连接，该移动结构(2)用于控制两块夹板(4)相互靠近或远离；
所述夹板(4)包括有外壳(41)和活动板(42)，且外壳(41)与活动板(42)之间通过若干弹性件(43)进行连接，所述外壳(41)和活动板(42)的内中部安装有通断结构(45)，该通断结构(45)用于控制供给移动结构(2)电路的导通或断开；
所述通断结构(45)包括有与活动板(42)内壁相固定的T型导杆(451)、套接在T型导杆(451)远离活动板(42)一端的插筒(452)、安装在插筒(452)内部的弹簧一(453)、固定在插筒(452)远离T型导杆(451)一端的金属触片一(454)、贯穿插筒(452)双耳部的U型架(456)、安装在U型架(456)靠近金属触片一(454)一侧的金属触片二(455)和套接在U型架(456)杆部外侧的弹簧二(457)。
2.根据权利要求1所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述金属触片二(455)靠近U型架(456)的一侧固定有连杆(4551)，且连杆(4551)的外侧套接有弹簧三(4552)，所述连杆(4551)穿出U型架(456)的一端转动安装有导轮(4553)。
3.根据权利要求2所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述外壳(41)的内壁安装有用于推动导轮(4553)的推动结构(46)，该推动结构(46)包括有偏心轮(461)、连接在偏心轮(461)杆部的锥形齿轮一(462)、垂直啮合在锥形齿轮一(462)上方的锥形齿轮二(463)和贯穿外壳(41)外壁的调节柄(464)。
4.根据权利要求1所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述移动结构(2)包括有转动安装在基座(1)上表面的丝杠(21)、固定在丝杠(21)中部的双头电机(22)、螺纹套接在丝杠(21)外壁的螺母(23)和固定在螺母(23)外侧的支架(24)，所述支架(24)的底部伸入基座(1)内部导槽内，且支架(24)的顶端与夹板(4)相固定。
5.根据权利要求1所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述基台(3)由托盘(31)、对称分布在托盘(31)下表面前后两侧的支杆(32)以及转动镶嵌在托盘(31)上表面的滚珠(33)组成，且支杆(32)分布在移动结构(2)的前后两侧。
6.根据权利要求1所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述弹性件(43)由粗弹簧(431)和对称分布在粗弹簧(431)两端的限位筒(432)组成，且限位筒(432)套接在粗弹簧(431)的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述活动板(42)的相对侧面均固定有防护板(44)，且防护板(44)关于活动板(42)的水平中心线上下对称分布，并且每一个活动板(42)的两个防护板(44)间的距离与基板厚度相等。
8.根据权利要求7所述的一种半导体基板加工用定位固定装置，其特征在于：所述防护板(44)由一体连接的平板(441)和斜板(442)组成，该斜板(442)向外扩展，且平板(441)和斜板(442)的内侧面均转动安装有若干滚轴(443)，所述防护板(44)的内中部安装有防护垫(444)。
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