CN117790398B - 一种半导体芯片转移装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体芯片封装技术领域，具体涉及一种半导体芯片转移装置，包括顶针组件，还包括与顶针组件相连接的第一支架（1），第二支架（2），设于第二支架上的电机（3），与电机输出轴相连接的凸轮组件（4），设于第一支架与第二支架之间且与二者活动连接并相对二者上下移动的滑动板（5）；所述滑动板与顶针组件及凸轮组件相连接；凸轮组件用于推动滑动板上下移动。采用上述装置，同现有同类装置相比，有利于防止顶针导向机构长期使用时润滑不足而发热卡机、宕机，而且顶针安装位置便于确定，有利于提高调试效率并确保精度。

Description

一种半导体芯片转移装置

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装技术领域，具体是指一种半导体芯片封装过程中巨量转移芯片的自动化装置。

背景技术

在半导体LED芯片封装技术领域，通常需要将LED芯片以巨量方式排列到可吸附的蓝膜上，在当前的针刺巨量转移技术中往往采用的音圈电机作为驱动进行针刺排晶。但是由于音圈电机的高速运动过程中，于长时间且短行程内的导向机构无法得到足够润滑，故而导致摩擦过大，导向机构受力不均，出现发热卡机、宕机。另因该音圈电机的位置可变性在调试过程中需要多次反复调节，很难确保顶针运动至正确位置，从而影响整个顶推装置的调试工作效率和确保精度。

发明内容

为了克服现有技术的不足之处，本发明目的在于提供一种半导体芯片转移装置。

技术方案为：一种半导体芯片转移装置，包括顶针组件，还包括与顶针组件相连接的第一支架，第二支架，设于第二支架上的电机，与电机输出轴相连接的凸轮组件，设于第一支架与第二支架之间且与二者活动连接并相对二者上下移动的滑动板；所述滑动板与顶针组件及凸轮组件相连接；凸轮组件用于推动滑动板上下移动。

进一步地，还包括底板，所述第一支架与第二支架的下端与底板固定连接且二者相互平行；所述电机为伺服电机。

优选地，所述凸轮组件包括凸轮及凸轮导向器；所述凸轮的其中一表面上设有凸轮轴，凸轮导向器其中一表面上设有连接轴；所述凸轮的表面与凸轮导向器的表面相接触。

还包括轴向穿孔，其沿凸轮、凸轮轴轴向设置于二者内部。

所述第二支架内设有轴承，凸轮轴的前段插设于轴承内，所述电机的输出轴插设于轴向穿孔内；所述输出轴末端设有位于轴向穿孔内用于将输出轴固定在凸轮内的锁紧块。

所述第一支架、第二支架的内表面上各设有一组交叉滚柱滑轨，所述两组交叉滚柱滑轨分别与滑动板的两个表面活动连接；每组交叉滚柱滑轨的两侧各设有一块压紧板。

所述滑动板的底部设有与其固定连接的轴承固定座，凸轮导向器呈圆柱状且其与轴承固定座相连接；在轴承固定座下表面内设有容纳凸轮导向器的弧形容纳部；所述凸轮导向器可相对轴承固定座转动，连接轴插设于轴承固定座内。

所述顶针组件包括设于第一支架的顶板上的法兰座，上段沿法兰座轴向插设于其内且下段位于设于顶板内的上穿孔内的真空导套，套设于法兰座上段外的紧固螺母，设于紧固螺母上方且套设于法兰座上端外的中空真空盖，下段穿过上穿孔位于第一支架内且上段沿真空导套、法兰座、中空真空盖轴向插设于三者内的夹针柱，下端与夹针柱上端固定连接且上端可以从中空真空盖上盖的穿孔中向外伸出的顶针。

所述滑动板的其中一表面上设有位于第一支架内的连接块，所述夹针柱的下端与连接块相连接。

还包括两根拉伸弹簧，二者的其中一端分别与滑动板的两侧面相连接，二者的另一端分别与第二支架的两侧面相连接；所述滑动板上升时，两根拉伸弹簧处于被拉伸状态。

还包括一个光电感应片，其包括相互垂直的第一横板、第二横板，所述第一横板的一端与滑动板其中一侧面固定连接，第二横板位于第二支架的外侧，在第二支架的外表面上设有两个与光电感应片相对应且上下设置的光电感应开关；第二横板的自由端设有感应片，所述光电感应片随着滑动板上下移动时，感应片穿过设于两个光电感应开关内的缺口；所述第一支架的内表面上端设有调整座，所述真空导套与调整座相连接。

技术效果：本发明的芯片转移装置采用凸轮组件与伺服电机的组合取代现有同类装置的音圈电机，当电机驱动凸轮转动时，利用凸轮的高度差实现顶针组件的顶针快速上下移动，快速推送顶针达到准确位置，同现有同类装置相比，有利于防止顶针导向机构长期使用时润滑不足而发热卡机、宕机，而且顶针安装位置便于确定，有利于提高调试效率并确保精度。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图；

图2为本发明实施例的左视图；

图3为本发明实施例的后视图；

图4为本发明实施例的俯视图；

图5为本发明实施例的截面图；

图6为本发明实施例的爆炸图。

附图标记：第一支架-1，顶板-101，上穿孔-101a，第二支架-2，电机-3，凸轮组件-4，凸轮-401，凸轮导向器-402，凸轮轴-403，连接轴-404，轴向穿孔-405，滑动板-5，底板-6，轴承-7，锁紧块-8，交叉滚柱滑轨-9，轴承固定座-10，弧形容纳部-1001，法兰座-11，真空导套-12，紧固螺母-13，中空真空盖-14，夹针柱-15，顶针-16，连接块-17，压紧板-18，拉伸弹簧-19，光电感应片-20，第一横板-2001，第二横板-2002，感应片-2003，光电感应开关-21，缺口-2101，调整座-22，螺钉-23，纵向缺口-1501。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1-3所示，本发明实施例提供一种半导体芯片转移装置，其用于芯片封装领域，用作芯片巨量转移；其包括顶针组件，还包括与顶针组件相连接的第一支架1，第二支架2，设于第二支架上的电机3，与电机输出轴相连接的凸轮组件4，设于第一支架与第二支架之间且与二者活动连接并相对二者上下移动的滑动板5；所述滑动板与顶针组件及凸轮组件相连接；凸轮组件用于推动滑动板上下移动。

具体地，还包括底板6，所述第一支架1与第二支架2的下端与底板固定连接且二者相互平行；所述电机3为伺服电机。即此处的第一支架1与第二支架2相互平行，在二者之间具有安装滑动板5的空间，滑动板分别与第一支架1、第二支架2活动连接。

在本实施例，如图5-6所示，所述顶针组件包括设于第一支架1的顶板101上的法兰座11，上段沿法兰座轴向插设于其内且下段位于设于顶板内的上穿孔内的真空导套12，即此处的真空导套12的上段沿法兰座11轴向插设于其内，真空导套的下段位于设于顶板101内的上穿孔101a内；套设于法兰座11上段外的紧固螺母13，设于紧固螺母上方且套设于法兰座11上端外的中空真空盖14，下段穿过上穿孔位于第一支架1内且上段沿真空导套、法兰座、中空真空盖轴向插设于三者内的夹针柱15，即此处的夹针柱下段位于第一支架1内；下端与夹针柱上端固定连接且上端可以从中空真空盖上盖的穿孔中向外伸出的顶针16，即此处的顶针16下端与夹针柱上端固定连接，顶针上端能够从真空盖上盖的穿孔中向外伸出。

如图5-6所示，所述凸轮组件4包括凸轮401及凸轮导向器402；所述凸轮的其中一表面上设有凸轮轴403，凸轮导向器其中一表面上设有连接轴404；装配后，所述凸轮的表面与凸轮导向器的表面相接触。电机3启动后，带动凸轮401转动，由于凸轮表面存在高度差，必然会在转动过程中推动与其相接触的凸轮导向器402上下移动。还包括轴向穿孔405，其沿凸轮401、凸轮轴403轴向设置于二者内部，也就是本实施例的凸轮401与凸轮轴403一体成型，在二者内设有贯穿二者的轴向穿孔405。

如图5-6所示，所述滑动板5的底部设有与其固定连接的轴承固定座10，凸轮导向器402呈圆柱状且其与轴承固定座相连接；在轴承固定座下表面内设有容纳凸轮导向器的弧形容纳部1001；所述凸轮导向器可相对轴承固定座转动，连接轴404插设于轴承固定座10内。

如图1所示，为了使凸轮导向器402与凸轮401的表面保持贴紧状态，还包括两根拉伸弹簧19，二者的其中一端分别与滑动板5的两侧面相连接，二者的另一端分别与第二支架2的两侧面相连接；所述滑动板5上升时，两根拉伸弹簧处于被拉伸状态，从而使凸轮导向器402与凸轮401的表面保持贴紧状态，也即是防止凸轮随着电机3转动时，凸轮导向器402打滑。安装时，在滑动板5的两侧面各设有一个螺钉23，在第二支架2两侧面各设有一个螺钉23，拉伸弹簧19的两端分别与滑动板5上的螺钉23、第二支架2上的螺钉23相连接。

装配时，所述第二支架2内设有轴承7，凸轮轴403的前段插设于轴承内，所述电机3的输出轴插设于轴向穿孔405内；所述输出轴末端设有位于轴向穿孔内用于将输出轴固定在凸轮401内的锁紧块8，防止输出轴与凸轮401脱离或松动。

如图6所示，为了实现滑动板5分别与第一支架1、第二支架2的活动连接，所述第一支架1、第二支架2的内表面上各设有一组交叉滚柱滑轨9，所述两组交叉滚柱滑轨分别与滑动板5的两个表面活动连接；每组交叉滚柱滑轨的两侧各设有一块压紧板18。凸轮随着电机3转动时，凸轮导向器402随着凸轮表面的变化上升或下降，此时与凸轮导向器相连接的轴承固定座10随之升降，滑动板5随之沿着第一支架1、第二支架2升降。

如图5所示，为了安装夹针柱下段，所述滑动板5的其中一表面上设有位于第一支架1内的连接块17，所述夹针柱15的下端与连接块相连接。滑动板5随之沿着第一支架1、第二支架2升降时，连接块17随之升降，夹针柱15、顶针16随之升降，顶针在上升过程中完成针刺芯片的动作，即完成芯片的转移。

如图1、图4-6所示，为了检测顶针16的位置，还包括一个光电感应片20，其包括相互垂直的第一横板2001、第二横板2002，所述第一横板的一端与滑动板5其中一侧面固定连接，第二横板位于第二支架2的外侧，在第二支架的外表面上设有两个与光电感应片相对应且上下设置的光电感应开关21；第二横板的自由端设有感应片2003，所述光电感应片随着滑动板上下移动时，感应片穿过设于两个光电感应开关内的缺口2101。

所述第一支架1的内表面上端设有调整座22。此处的调整座22用于调整真空导套12的安装位置，进而调整真空导套12在夹针柱15上的闭合或开合位置；因夹针柱15上设有四个长度相同、安装高度相同的纵向缺口1501，夹针柱15上升时，真空导套的下端套设于夹针柱15上且该下端位于纵向缺口下端的下方，此时即为夹针柱与真空导套的闭合状态；夹针柱15下降时，真空导套全部套设于四个纵向缺口1501外部，此时真空导套的下端位于纵向缺口下端的上方，此时即为夹针柱与真空导套的开合状态；通过该结构，最终控制中空真空盖14的真空吸力。

在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通；“设于”应理解为“安装于、设置于”，包括固定安装、活动安装等安装方式。

显然，以上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，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种半导体芯片转移装置，包括顶针组件，其特征在于，还包括与顶针组件相连接的第一支架（1），第二支架（2），设于第二支架上的电机（3），与电机输出轴相连接的凸轮组件（4），设于第一支架与第二支架之间且与二者活动连接并相对二者上下移动的滑动板（5）；所述滑动板与顶针组件及凸轮组件相连接；凸轮组件用于推动滑动板上下移动；所述凸轮组件（4）包括凸轮（401）及凸轮导向器（402）；所述凸轮的其中一表面上设有凸轮轴（403），凸轮导向器其中一表面上设有连接轴（404）；所述凸轮的表面与凸轮导向器的表面相接触；

还包括轴向穿孔（405），其沿凸轮（401）、凸轮轴（403）轴向设置于二者内部；

所述第二支架（2）内设有轴承（7），凸轮轴（403）的前段插设于轴承内，所述电机（3）的输出轴插设于轴向穿孔（405）内；所述输出轴末端设有位于轴向穿孔内用于将输出轴固定在凸轮（401）内的锁紧块（8）；

所述第一支架（1）、第二支架（2）的内表面上各设有一组交叉滚柱滑轨（9），两组交叉滚柱滑轨分别与滑动板（5）的两个表面活动连接；每组交叉滚柱滑轨的两侧各设有一块压紧板（18）；

所述滑动板（5）的底部设有与其固定连接的轴承固定座（10），凸轮导向器（402）呈圆柱状且其与轴承固定座相连接；在轴承固定座下表面内设有容纳凸轮导向器的弧形容纳部（1001）；所述凸轮导向器可相对轴承固定座转动，连接轴（404）插设于轴承固定座（10）内；

所述顶针组件包括设于第一支架（1）的顶板（101）上的法兰座（11），上段沿法兰座轴向插设于其内且下段位于设于顶板内的上穿孔内的真空导套（12），套设于法兰座上段外的紧固螺母（13），设于紧固螺母上方且套设于法兰座上端外的中空真空盖（14），下段穿过上穿孔位于第一支架（1）内且上段沿真空导套、法兰座、中空真空盖轴向插设于三者内的夹针柱（15），下端与夹针柱上端固定连接且上端可以从中空真空盖上盖的穿孔中向外伸出的顶针（16）；

还包括一个光电感应片（20），其包括相互垂直的第一横板（2001）、第二横板（2002），所述第一横板的一端与滑动板（5）其中一侧面固定连接，第二横板位于第二支架（2）的外侧，在第二支架的外表面上设有两个与光电感应片相对应且上下设置的光电感应开关（21）；第二横板的自由端设有感应片（2003），所述光电感应片随着滑动板上下移动时，感应片穿过设于两个光电感应开关内的缺口；所述第一支架（1）的内表面上端设有调整座（22），所述真空导套（12）与调整座相连接。

2.如权利要求1所述的一种半导体芯片转移装置，其特征在于，还包括底板（6），所述第一支架（1）与第二支架（2）的下端与底板固定连接且二者相互平行；所述电机（3）为伺服电机。

3.如权利要求1所述的一种半导体芯片转移装置，其特征在于，所述滑动板（5）的其中一表面上设有位于第一支架（1）内的连接块（17），所述夹针柱（15）的下端与连接块相连接。

4.如权利要求1所述的一种半导体芯片转移装置，其特征在于，还包括两根拉伸弹簧（19），二者的其中一端分别与滑动板（5）的两侧面相连接，二者的另一端分别与第二支架（2）的两侧面相连接；所述滑动板上升时，两根拉伸弹簧处于被拉伸状态。