CN117637577B - 一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，涉及IC芯片取放设备领域。其包括基板、直线运动机构、溃缩机构和吸嘴机构；所述直线运动机构通过连杆驱动吸嘴机构；所述溃缩机构包括套杆和弹簧，所述连杆的一端端面设有容置孔，所述弹簧的一端设于容置孔内，所述弹簧的另一端套设在套杆的外侧。所述直线运动机构包括滑轨和固定滑块，所述固定滑块固定设于基板上；所述滑轨的顶部连接有背板，所述背板的一侧与溃缩机构连接，所述背板的另一侧与皮带连接，所述连杆与所述滑轨之间设有活动滑块，所述固定滑块和活动滑块的顶部均设有通槽，所述滑轨在多个通槽内滑动。本申请具有能够简化IC芯片取放机构结构并提高空间利用率的效果。

Description

一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构

技术领域

本申请涉及IC芯片取放设备领域，尤其是涉及一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构。

背景技术

在IC芯片的测试分选机中，用于取放并搬运IC芯片的手臂模块，一般需要具备升降、溃缩与防旋转的功能，升降是搬运过程中能将IC芯片提升至适合的高度避免干涉，溃缩目的是既能让吸嘴确实压在IC芯片上但又可避免其压伤的设计，防旋转是指吸嘴搬运IC芯片过程中需防止其转动，才能顺利摆进对应的方格内。

如图1所示，现有的做法是用第一直线驱动机构91和第二直线驱动机构92搭配，其中第一直线驱动机构91为滑轨设计，接收动力并转换成上下直线运动，第二直线驱动机构92为花键设计，连接滑轨组下端再带动吸嘴组使吸嘴能升降运动，上端则为其溃缩缓冲机构93。

上述做法需两组平行的直线驱动机构搭配，占用空间比较多，且安装精度要求较高，机构也较复杂。

发明内容

为了改善现有技术中的IC芯片取放机构存在结构复杂、占用空间较多的问题，本申请提供一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构。

本申请提供一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，采用如下的技术方案：

一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，包括基板、直线运动机构、溃缩机构和吸嘴机构，所述直线运动机构设于所述基板上；

所述直线运动机构通过连杆驱动吸嘴机构沿直线方向往复运动；

所述溃缩机构包括套杆和弹簧，所述连杆的一端端面朝向套杆且与套杆同轴设有容置孔，所述弹簧的一端设于容置孔内，所述弹簧的另一端套设在套杆的外侧。

通过采用上述技术方案，直线运动机构与吸嘴机构之间通过连杆连接，而连杆的一端与吸嘴机构连接，连杆的另一端与溃缩机构连接，这样，通过直线运动机构这一套驱动系统即可实现对吸嘴机构的上下驱动及吸嘴机构在吸取芯片后能够同时产生溃缩效应，具体的，在直线运动机构驱动连杆向下移动后，能够带动吸嘴机构朝向芯片移动，在吸嘴机构接触芯片后，仍会有少量的向下的位移量，此时，套杆会插入到容置孔内，并使得弹簧被压缩，实现溃缩功能，也使得吸嘴机构对芯片产生足够吸力、防止芯片在转移过程中发生旋转的同时，不会造成芯片损坏，由于吸嘴机构、溃缩机构和直线运动机构在连杆的连接下形成一体化的结构，在实现直线升降、溃缩及防旋转功能的同时，有效降低了整体结构的复杂度，能够提高空间利用率。

可选的，所述直线运动机构包括一根滑轨和至少两个固定滑块，所述固定滑块固定设于基板上；

所述滑轨的顶部连接有背板，所述背板的一侧与溃缩机构连接，所述背板的另一侧与皮带连接，所述连杆与所述滑轨之间设有活动滑块，所述活动滑块与连杆固定连接；

所述固定滑块和活动滑块的顶部均设有通槽，所述滑轨在多个通槽内滑动。

通过采用上述技术方案，皮带可以对背板进行驱动，由于背板与滑轨连接（即背板与滑轨之间通过螺栓连接，使得两者之间不会产生相互移动），背板能够带动滑轨在滑块上滑动，而连杆与背板之间通过活动滑块连接，在皮带驱动背板移动后，连杆、吸嘴机构和活动滑块会在重力作用下，随背板及滑轨同步下移，从而靠近并吸取芯片。滑轨插设在活动滑块及固定滑块的通槽内，便于滑动，且起到对滑轨的限位作用，确保滑轨能够沿直线方向滑动。当吸嘴机构与芯片接触后，芯片与吸嘴机构之间会产生相互作用力，从而推动吸嘴机构及连杆向上移动并压缩弹簧实现溃缩缓冲，而在这一过程中，滑轨保持静止，活动滑块会随连杆及吸嘴机构上移。

可选的，所述通槽的内壁上设有一对限位条，相邻两个通槽的若干限位条分别且一一对应，所述滑轨的一对侧壁上均设有一个限位槽，所述限位条适配地插设在所述限位槽内。

通过采用上述技术方案，将滑轨沿轴向插入到通槽内，在这一过程中，滑轨侧壁上的限位槽会套设在通槽内壁上的限位条的外侧，这样，在不影响滑轨在多个通槽内滑动的同时，可以起到对滑轨的限位作用，确保了滑轨在滑动的过程中，不会从通槽内脱落，确保了滑轨能够带动背板保持平稳的运行状态。

可选的，所述固定滑块通过螺栓固定在基板上，连杆的外壁上设有支撑台，所述活动滑块通过螺栓固定在支撑台上，一个活动滑块与多个固定滑块同轴设置。

通过采用上述技术方案，固定滑块被可靠地固定在基板上，活动滑块被可靠地固定在支撑台上，由于支撑台设于连杆上，使得活动滑块能够远离基板，这样，在背板移动后，固定滑块保持静止不动的状态，而活动滑块能够随滑轨产生同步运动。

可选的，所述背板的一侧设有凸起，所述套杆穿设在所述凸起上，所述连杆的一端在背板的侧壁与凸起的侧壁形成的敞开的空间内滑动。

通过采用上述技术方案，在确保套杆能够插入到容置孔内，并压缩弹簧，实现溃缩功能的同时，能够进一步降低连杆与背板之间的距离，从而提高整体的紧凑程度，提高空间利用率。

可选的，所述基板上设有一对皮带轮，所述皮带通过皮带轮张紧，所述基板的底部还设有电动机，所述电动机驱动任一皮带轮转动。

通过采用上述技术方案，皮带绕设在一对皮带轮的外侧，并被一对皮带轮张紧，而在通过电动机对其中一个皮带轮进行驱动后，皮带就能够围绕一对皮带轮动作，这样，当背板与皮带的一侧连接后，通过控制电动机进行正向转动或反向转动，即可实现背板的上下移动。

可选的，所述套杆与所述凸起之间通过螺纹连接，所述套杆穿设在弹簧内的一端长度小于所述容置孔的深度。

通过采用上述技术方案，套杆延伸至凸起朝向连杆一侧的长度就可以调整，从而确保在吸嘴机构产生溃缩时，套杆能够向容置孔内插入，且在弹簧被完全压缩时，套杆的端部与容置孔的孔底之间仍存在距离，这样，确保了在达到最大溃缩量时，套杆不会与容置孔的孔底接触且凸起也不会与连杆的端面接触，从而最大程度上地防止硬性碰撞的产生，确保了芯片能够可靠地被吸嘴机构吸取，不会产生损坏或脱落。

可选的，所述基板的侧壁上还设有立板，所述立板和所述凸起分别设于基板的两侧，所述立板上可拆卸地设有压板，呈环状的皮带的一侧穿设在所述立板和所述压板之间，所述皮带驱动所述立板和所述压板。

通过采用上述技术方案，立板和压板之间通过螺栓锁紧后，能够可靠地压紧皮带，使得皮带与立板和压板之间形成一个整体，能够同步运动，为了防止皮带在立板和压板之间产生相对移动，可以在皮带的外壁上设有滚花纹或者设置若干凸棱，从而提高皮带在立板和压板之间稳定性，进而提高皮带对背板驱动的精度，确保吸嘴机构能够可靠地吸取芯片，并对芯片进行转移。

可选的，所述立板与所述背板之间、所述凸起与所述背板之间及所述连杆与支撑台之间均为一体成型结构。

通过采用上述技术方案，能够提升立板、背板和凸起之间的结构强度，也能提高连杆与支撑台之间的结构强度，还能够有效提高各部件之间连接的可靠性与准确性。

可选的，所述吸嘴机构包括壳体、吸嘴杆和气管接头，所述壳体与连杆连接，所述壳体内设有气道，所述吸嘴杆的一端适配地插接在所述气道的一端，所述吸嘴杆的另一端用于吸取芯片，所述气管接头适配地插接在所述气道的另一端并连接气管。

通过采用上述技术方案，气管的一端与气管接头连接，气管的另一端与负压气源连接，通过负压气源在气管及气道内产生负压，而吸嘴杆插设在气道内，也就会在吸嘴杆的端部产生负压，这样，当吸嘴杆靠近芯片后，就能够可靠地对芯片进行吸取。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

1、通过连杆将吸嘴机构、溃缩机构和直线运动机构连接为一体化的结构，通过一套驱动系统即可实现直线升降、溃缩及防旋转的功能，并且有效降低了整体结构的复杂度，能够提高空间利用率。

2、通过活动滑块和固定滑块对滑轨进行支撑与限位，从而确保滑轨能够可靠地进行上下滑动，并且在背板的连接下，可靠提升滑动精度，进而确保吸嘴机构能够吸取芯片并进行转移与释放。

3、通过背板与凸起及立板的一体成型式设计及连杆与支撑台的一体成型设计，能够可靠提高结构强度，并在无需反复调试的状态下使得各部件之间有较高的安装精度。

附图说明

图1是现有技术中芯片取放机构的示意图；

图2是本申请的示意性立体图；

图3是直线运动机构的示意性立体图；

图4是滑轨与固定滑块及活动滑块的装配状态参考图；

图5是溃缩机构的装配状态参考图；

图6是吸嘴机构的爆炸状态图；

图7是本申请的动作状态参考图一；

图8是本申请的动作状态参考图二；

图9本申请的动作状态参考图三；

图中：1、基板；10、压板；

2、直线运动机构；21、滑轨；210、限位槽；22、固定滑块；221、通槽；222、限位条；23、活动滑块；

3、溃缩机构；31、套杆；32、弹簧；

4、吸嘴机构；41、壳体；410、气道；42、吸嘴杆；43、气管接头；

5、连杆；51、容置孔；52、支撑台；

6、背板；61、凸起；62、立板；63、限位板；

7、皮带；71、皮带轮；72、电动机；

8、芯片；

91、第一直线驱动机构；92、第二直线驱动机构；93、溃缩缓冲机构。

具体实施方式

以下结合附图2-9对本申请作进一步详细说明。

图2是本申请的示意性立体图。参见图2，一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，包括基板1、直线运动机构2、溃缩机构3和吸嘴机构4。直线运动机构2设于基板1上，溃缩机构3与吸嘴机构4通过连杆5连接，通过一个直线运动机构2，就能够实现吸嘴机构4的升降、溃缩与转移，整体结构更加精简，吸嘴机构4与溃缩机构3位于同一竖线上，直线运动机构2位于另一竖线上，提高了整体的紧凑度，占用的空间也更小。

图3是直线运动机构的示意性立体图，图4是滑轨与固定滑块及活动滑块的装配状态参考图。参见图3和图4，直线运动机构2包括通过电动机72驱动的皮带轮71、绕设在一对皮带轮71上的皮带7和至少两个固定设于基板1上的固定滑块22，在基板1的外侧设有活动滑块23，固定滑块22和活动滑块23的顶部均设有一个通槽221，滑轨21穿设在多个通槽221内，滑轨21的侧壁上设有一对限位槽210，通槽221的内壁上设有一对限位条222，在滑轨21插入滑槽的过程中，限位条222就会依次穿过位于同一侧的多个限位槽210内，并可以在限位槽210内滑动，限位条222与限位槽210的配合，只会对滑轨21的径向移动进行限位，而不会干涉滑轨21的轴向移动，使得直线运动机构2的运动更加线性。在滑轨21的顶部设有背板6，背板6与滑轨21之间通过螺栓连接为一个整体，背板6的两侧分别且一一对应地设有凸起61和立板62，凸起61、立板62与背板6为一体成型结构，能够显著提高三者连接的牢固性，在基板1的外侧还设有压板10，立板62和压板10相互对齐且分别位于皮带7的两侧，立板62与压板10通过螺栓锁紧后，能够可靠压紧并夹持皮带7，而且为了提高立板62与压板10对皮带7的锁紧效果，防止皮带7在立板62与压板10之间产生相对移动，可以在皮带7的表面设置滚花纹或者凸棱，确保在电动机72带动皮带7转动后，皮带7能够带动立板62产生同步位移，而且要确保皮带7的位移量与立板62的位移量一致。

图5是溃缩机构的装配状态参考图。参见图5并结合图2，背板6呈长条状，凸起61设于背板6的一侧中部，凸起61的外壁与背板6的下部外壁之间形成一个敞口的容纳空间，连杆5的一端设于容纳空间内，连杆5的另一端与吸嘴机构4连接，连杆5朝向凸起61的一端端面设有容置孔51，溃缩机构3包括套杆31和弹簧32，套杆31穿设在凸起61上，且与容置孔51同轴设置，弹簧32套设在套杆31上，弹簧32的一端与凸起61连接，弹簧32的另一端固定设于容置孔51的孔底，连杆5朝向背板6的一侧设有支撑台52，支撑台52与连杆5之间为一体成型结构，活动滑块23通过螺栓锁紧在支撑台52上，背板6的底部还设有限位板63，活动滑块23可以搭设在限位板63的内侧壁上。通过限位板63的设置，当背板6向下移动时，可以防止活动滑块23在连杆5及吸嘴机构4的拖拽下从滑轨21上脱离，起到对活动滑块23及连杆5与吸嘴机构4的限位作用，当背板6向上移动时，限位板63能向上托举活动滑块23，进而实现连杆5与吸嘴机构4的提升，也就是说，在限位板63的作用下，能够可靠地实现吸嘴机构4的下降与上升，进而实现芯片8的吸放。

图6是吸嘴机构的爆炸状态图，图7是本申请的动作状态参考图一。参见图6和图7，吸嘴机构4包括壳体41、吸嘴杆42和气管接头43，壳体41与连杆5连接，壳体41内设有气道410，气道410的一端插接吸嘴杆42，气道410的另一端插接气管接头43，气管接头43用于连接气管，而外部的负压气源回将气管内的客气向外抽出，这样，就会在气管及气道410在吸嘴杆42内产生负压，此时吸嘴杆42与芯片8接触后，就能够将芯片8吸起，而当负压气源停止对气管的抽气后，气管、气道410及吸嘴杆42内的负压作用就会解除，芯片8就能够在重力作用下，自由下落，实现了芯片8的吸取、转移与下放。溃缩机构3和吸嘴机构4分别设于连杆5的两端，而直线运动机构2位于连杆5的外侧，使得整体的结构更加紧凑，提高了基板1上的空间利用率，也能够避免多个取放机构在转移芯片8的过程中发生碰撞。而且，凸起61、背板6与立板62的一体化设计及连杆5与支撑台52的一体化设计，能够降低组配难度，并提高装配精度，从而能够更加精准地对芯片8进行取放，防止因装配精度低，导致吸嘴杆42与芯片8之间的距离过近或过远，进而导致芯片8无法被吸取或被损坏。

图8是本申请的动作状态参考图二，图9本申请的动作状态参考图三。参见图8与图9并结合图7，在吸取芯片8时，移动基板1的位置，进而调整直线运动机构2、溃缩机构3及吸嘴机构4的位置，并使得吸嘴杆42位于芯片8的上方，然后电动机72正向转动，并驱动两个皮带轮71中的一个进行转动，从而使得皮带7在两个皮带轮71的张紧作用下进行回转运动，也就是说，皮带7的两侧会产生方向相反的运动，而立板62与压板10会夹持并锁紧皮带7靠近背板6的一侧，这样，通过控制电动机72的转动方向及转动量，就可以在实现皮带7的顺时针转动或逆时针转动的同时，带动背板6沿直线方向进行上移或下移，而背板6与滑轨21之间通过螺栓锁紧，在皮带7带动立板62及背板6产生位移后，滑轨21也会产生同步位移，由于滑轨21被一个活动滑块23及多个固定滑块22限位，而一个活动滑块23与多个固定滑块22上的通槽221同轴设置，也就使得滑轨21能够在多个通槽221形成的通道内可靠滑动，且不会从通道内脱落，这样，也就使得背板6的移动得到可靠限位，确保背板6有足够高的移动精度。

参见图9，在背板6向下移动的过程中，连杆5及吸嘴机构4会在重力作用下同时向下移动，由于背板6的底部设有限位板63，限定了活动滑块23下限位置，确保了与连杆5连接的活动滑块23不会与滑轨21相互脱离，也就确保了直线运动机构2能够可靠地对吸嘴机构4进行升降。在吸嘴杆42接触到芯片8后，一方面外部的负压气源会将吸嘴杆42、气道410及气管内的空气抽出，进而在吸嘴杆42内形成负压，从而将芯片8吸附在吸嘴杆42的端部，另一方面在吸嘴杆42接触芯片8后，为了保持吸嘴杆42与芯片8之间紧密贴合，背板6仍会向下移动一定的距离，从而使得吸嘴机构4及连杆5对芯片8施加的压力变大，而在这一过程中，芯片8与吸嘴杆42之间位置相对静止但相互作用力逐渐增大，而且在背板6与连杆5之间会产生错位移动，使得连杆5的端部与凸起61之间相互靠近，与凸起61通过螺纹连接的套杆31会插入到容置孔51内（通过调整套杆31在凸起61内的旋入量，就可以调整套杆31能够穿入到容置孔51内的长度，确保在溃缩机构3工作的过程中，不会产生硬性碰撞，仅通过弹簧32的压缩实现缓冲，起到保护芯片8的作用），而弹簧32会处于压缩状态，活动滑块23会向上滑动并与限位板63之间产生距离，也就实现了连杆5及吸嘴机构4的溃缩，而通过连杆5及吸嘴机构4的溃缩，可以使得吸嘴杆42能够与芯片8可靠贴合，提高吸嘴杆42的端面与芯片8之间的气密性，确保吸嘴杆42能够将芯片8吸起，同时，能够起到缓冲作用，防止吸嘴杆42与芯片8之间的相互作用力过大而造成芯片8损坏，也就是说，通过溃缩机构3的溃缩作用，在确保吸嘴杆42能够将芯片8吸起、且不会在转移的过程中发生旋转的同时，能够确保不对芯片8产生损伤。

在芯片8吸取芯片8后，电动机72反向转动，驱动皮带7进行反向转动，从而带动背板6与滑轨21向上移动，而且在背板6移动的过程中，背板6底部的限位板63会对活动滑块23形成提拉作用，进而带动连杆5、吸嘴机构4及芯片8向上移动，而且，背板6的上移使得凸起61与连杆5的端面之间的距离变大，溃缩作用解除，弹簧32释能回弹，再移动基板1，即可实现对芯片8的转移，在芯片8转移到位后，电动机72再次正向转动，当芯片8靠近放置位后，负压气源停止工作，吸嘴杆42内的负压解除，芯片8能够自由下落至放置位，芯片8的取放操作完毕。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，包括基板(1)、直线运动机构(2)、溃缩机构(3)和吸嘴机构(4)，所述直线运动机构(2)设于所述基板(1)上；所述直线运动机构(2)通过连杆(5)驱动吸嘴机构(4)沿直线方向往复运动；所述溃缩机构(3)包括套杆(31)和弹簧(32)，所述连杆(5)的一端端面朝向套杆(31)且与套杆(31)同轴设有容置孔(51)，所述弹簧(32)的一端设于容置孔(51)内，所述弹簧(32)的另一端套设在套杆(31)的外侧；

所述直线运动机构(2)包括一根滑轨(21)和至少两个固定滑块(22)，所述固定滑块(22)固定设于基板(1)上；所述滑轨(21)的顶部连接有背板(6)，所述背板(6)的一侧与溃缩机构(3)连接，所述背板(6)的另一侧与皮带(7)连接，所述连杆(5)与所述滑轨(21)之间设有活动滑块(23)，所述活动滑块(23)与连杆(5)固定连接；所述固定滑块(22)和活动滑块(23)的顶部均设有通槽(221)，所述滑轨(21)在多个通槽(221)内滑动；

所述通槽(221)的内壁上设有一对限位条(222)，相邻两个通槽(221)的若干限位条(222)分别且一一对应，所述滑轨(21)的一对侧壁上均设有一个限位槽(210)，所述限位条(222)适配地插设在所述限位槽(210)内；

所述固定滑块(22)通过螺栓固定在基板(1)上，连杆(5)的外壁上设有支撑台(52)，所述活动滑块(23)通过螺栓固定在支撑台(52)上，一个活动滑块(23)与多个固定滑块(22)同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，所述背板(6)的一侧设有凸起(61)，所述套杆(31)穿设在所述凸起(61)上，所述连杆(5)的一端在背板(6)的侧壁与凸起(61)的侧壁形成的敞开的空间内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，所述基板(1)上设有一对皮带轮(71)，所述皮带(7)通过皮带轮(71)张紧，所述基板(1)的底部还设有电动机(72)，所述电动机(72)驱动任一皮带轮(71)转动。

4.根据权利要求2所述的一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，所述套杆(31)与所述凸起(61)之间通过螺纹连接，所述套杆(31)穿设在弹簧(32)内的一端长度小于所述容置孔(51)的深度。

5.根据权利要求3所述的一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，所述基板(1)的侧壁上还设有立板(62)，所述立板(62)和所述凸起(61)分别设于基板(1)的两侧，所述立板(62)上可拆卸地设有压板(10)，呈环状的皮带(7)的一侧穿设在所述立板(62)和所述压板(10)之间，所述皮带(7)驱动所述立板(62)和所述压板(10)。

6.根据权利要求5所述的一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，所述立板(62)与所述背板(6)之间、所述凸起(61)与所述背板(6)之间及所述连杆(5)与支撑台(52)之间均为一体成型结构。

7.根据权利要求1所述的一种一体式线性及可缓冲的芯片取放机构，其特征在于，所述吸嘴机构(4)包括壳体(41)、吸嘴杆(42)和气管接头(43)，所述壳体(41)与连杆(5)连接，所述壳体(41)内设有气道(410)，所述吸嘴杆(42)的一端适配地插接在所述气道(410)的一端，所述吸嘴杆(42)的另一端用于吸取芯片(8)，所述气管接头(43)适配地插接在所述气道(410)的另一端并连接气管。