CN202712132U

CN202712132U - 实时调整的顶针机构及其系统

Info

Publication number: CN202712132U
Application number: CN 201220323199
Authority: CN
Inventors: 李蔚然
Original assignee: SHENZHEN JUNE'S AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN JUNE'S AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-07-05

Abstract

本实用新型公开了一种实时的调整顶针机构及其系统，所述系统包括顶针机构及控制装置；所述顶针机构包括平面运动平台、设置在平面运动平台上的顶针及顶针顶端的顶针中心;所述控制装置包括以下功能模块：用于获取吸嘴中心位置图像的图像获取模块；用于通过计算获得吸嘴中心的位置坐标值的图像处理模块；用于传送吸嘴中心的位置坐标值的运动控制模块；用于接收所述吸嘴中心的位置坐标值，并控制顶针机构移动，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上的驱动器。可以根据吸嘴中心的位置对顶针中心进行实时调整，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。不再需要停机后手动调节顶针中心的位置，因此提高了生产效率。

Description

实时调整的顶针机构及其系统

技术领域

本实用新型涉及固晶封装设备领域，更具体的说涉及的是一种实时调整顶针机构及其系统的改进。

背景技术

在固晶封装过程的拾晶步骤中，要想将粘在蓝膜上的晶片拾起，除了给吸嘴提供足够的真空外，还需顶针将晶片顶起，以使得晶片脱离蓝膜。

现有技术中，用于实时观测晶片位置的摄像头设置在固晶执行装置的上方，顶针机构设置在固晶执行装置的下方。在拾晶过程中，首先需要利用晶圆盘平台将晶片运送到摄像头的下方，使晶片中心与摄像头中心在一条纵垂线，故摄像头中心等同于晶片中心；然后顶针将晶片顶起，以使得晶片脱离蓝膜。

在顶针将晶片顶起时，一定要保证摄像头中心、吸嘴中心、顶针中心这三个点必须在同一条纵垂线上（以下称作三点一线，如不设置摄像头则称为二点一线），以保证固晶位不会偏移，达到固晶的最佳效果。

三点一线（或二点一线）对固晶质量起着关键作用，因此，对于三点一线（或二点一线）的调整要求是非常严格的，在生产过程中必须一直保证三点一线（或二点一线）。同时，在固晶持续一段时间后，随着运动摩擦使机械本身温度升高或者零配件磨损也会造成三点一线（或二点一线）偏置现象。

在出现偏置情况时，通常需要停机后先调整摄像头位置，使得十字线中心对准吸嘴中心，然后再将吸嘴移开，通过顶针将晶圆蓝膜戳穿，再将顶针座调整至摄像头十字线中心位置，使顶针中心与摄像头中心、吸嘴中心处于同一条纵垂线上。

上述调整过程完全采用手动操作，尤其是针对三点一线（或二点一线）的调整因其要求很高，手动操作调整需要耗费大量的时间，而且同时，生产线需要停工，因而生产效率低。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种实时调整顶针机构及其系统，以解决现有的顶针结构生产效率低的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种实时调整顶针机构的系统，其中，包括顶针机构，及用于实时调整所述顶针机构的位置，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上的控制装置;

所述顶针机构包括平面运动平台、设置在平面运动平台上的顶针及顶针顶端的顶针中心;

所述控制装置用于实时调整所述顶针机构的位置，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上，其包括以下功能模块：

用于获取吸嘴中心位置图像的图像获取模块；

用于通过计算获得吸嘴中心的位置坐标值的图像处理模块；

用于传送吸嘴中心的位置坐标值的运动控制模块；

用于接收所述吸嘴中心的位置坐标值，并控制顶针机构移动，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上的驱动器。

所述的实时调整顶针机构的系统，其中，所述图像获取模块为照相机或摄像头。

所述的实时调整顶针机构的系统，其中，所述图像处理模块为CPU。

所述的实时调整顶针机构的系统，其中，所述运动控制模块设置为控制卡及控制电机。

所述的实时调整顶针机构的系统，其中，所述位置坐标值包括水平面内直角坐标系上的X轴坐标值及Y轴坐标值。

所述的实时调整顶针机构的系统，其中，所述位置坐标值包括水平面内极坐标系上的极径和极角。

一种实时调整的顶针机构，其中，所述顶针机构用于配合上述实时调整顶针机构的系统，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上，所述顶针机构包括平面运动平台、设置在平面运动平台上的顶针及顶针顶端的顶针中心。

所述的顶针机构，其中，所述平面运动平台包括Y轴运动平台或X轴运动平台，设置在Y轴运动平台或X轴运动平台上的X轴运动平台或Y轴运动平台，所述顶针设置在X轴运动平台或Y轴运动平台上的顶针。

所述的顶针机构，其中，所述平面运动平台包括极轴运动平台或直线运动平台，设置在极轴运动平台或直线运动平台的直线运动平台或极轴运动平台，所述顶针设置在直线运动平台或极轴运动平台上。

所述的顶针机构，其中，所述平面运动平台上设置有与所述驱动器连接的驱动电机。

本实用新型所提供的一种实时调整的顶针机构及其系统，可以根据吸嘴中心的位置对顶针中心进行自动实时调整，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上，不再需要停机后手动调节顶针中心的位置，因此提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实时调整顶针机构的系统的流程框图。

图2是本实用新型实时调整顶针机构优选实施例的结构示意图。

图3是本实用新型实时调整顶针机构另一实施例的结构示意简图。

图4是本实用新型实时调整顶针机构再一实施例的结构示意简图。

图5是本实用新型实时调整顶针机构再一实施例中隐藏顶针模组的结构示意简图。

图6是本实用新型实时调整顶针机构方法的流程框图。

图7是本实用新型实施例的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的具体实施方式。

本实用新型公开了一种实时调整顶针机构的系统，包括顶针机构及控制装置; 所述顶针机构包括平面运动平台、设置在平面运动平台上的顶针模组及顶针模组顶端的顶针中心。所述控制装置用于实时调整所述顶针机构的位置，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。本实用新型可以根据吸嘴中心的位置对顶针中心进行实时调整，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。不再需要停机后手动调节顶针中心的位置，因此提高了生产效率。

具体地，如图1所示，所述控制装置包括以下功能模块：用于获取吸嘴中心位置图像的图像获取模块210；所述图像获取模块210可以设置为照相机或者摄像头等拍照设备。用于通过计算获得吸嘴中心的位置坐标值的图像处理模块220；所述图像处理模块220可以设置为CPU。所述图像处理模块220将数据采集卡传送来的吸嘴中心位置图像通过内部计算获得吸嘴中心的位置坐标值。所述位置坐标值包括水平面内的X轴坐标值及Y轴坐标值。或者是水平面内极坐标系上的极角和极径。用于传送所述吸嘴中心的位置坐标值的运动控制模块230，所述运动控制模块230可以设置为控制卡及控制电机。用于接收所述吸嘴中心的位置坐标值，并控制顶针机构，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上的驱动器240。

所述驱动器240连接在所述顶针机构250上，驱动所述顶针机构250根据吸嘴中心的位置坐标值运动。所述位置坐标值包括水平面内直角坐标系上的X轴坐标值及Y轴坐标值。或者是水平面内极坐标系上的极角和极径。所述顶针中心的X轴坐标值及Y轴坐标值与吸嘴中心的X轴坐标值及Y轴坐标值一致，或者是所述顶针中心的极坐标系上的极角和极径与吸嘴中心的极坐标系上的极角和极径一致。即可使所述顶针中心260与吸嘴中心在同一条纵垂线上。

基于上述实时调整顶针机构的系统，本实用新型还公开了一种实时调整的顶针机构，用于配合实时调整顶针机构的系统，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。

作为本实用新型的优选实施例，如图2所示，所述顶针机构包括平面运动平台及设置在平面运动平台上的顶针。具体地，所述平面运动平台包括Y轴运动平台251，设置在Y轴运动平台251上的X轴运动平台252；所述顶针模组253设置在X轴运动平台252上。所述Y轴运动平台与所述X轴运动平台的位置可以互换，即可以将Y运动平台设置在X轴运动平台上，再将所述顶针模组253设置在Y运动平台上。所述顶针模组主要功能是在取晶过程中，顶起晶片并与取放模组互相搭配，以完成取晶的动作。在取晶过程中，先利用真空将晶片上的蓝膜吸住，再用电机搭配顶出机构将顶针作顶出动作，使晶片脱离蓝膜，从而使拾晶装置能顺利将晶片带走。这种装置及其中涉及的取放模组、拾晶装置等匀为固晶机中常用的机构结构，也是本行业技术人员通知运动控制装置很容易实现的方式，在此不再阐述。

所述Y轴运动平台251相对可来回运动地设置在底座255上，用于控制所述顶针机沿Y轴方向运动，其包括Y轴驱动电机256，所述Y轴驱动电机256与驱动器模块连接。所述Y轴运动平台251上还设置有用于安装所述X轴运动平台252的导轨257，对应地，所述X轴运动平台252上设置有适配所述导轨的导轨槽258，这样，所述X轴运动平台252即可沿着所述导轨257来回运动。所述X轴运动平台252包括X轴驱动电机259，所述X轴驱动电机259与驱动器模块连接。

所述驱动器通过获取的吸嘴中心的位置坐标值（所述位置坐标值包括水平面内直角坐标系上的X轴坐标值及Y轴坐标值）驱动X轴驱动电机259及Y轴驱动电机256运动。使所述顶针中心260的X轴坐标值及Y轴坐标值与吸嘴中心的X轴坐标值及Y轴坐标值一致，即可使所述顶针中心260与吸嘴中心在同一条纵垂线上。

作为本实用新型的另一实施例，如图3所示，所述平面运动平台包括极轴运动平台270，设置在极轴运动平台270上的直线运动平台280，所述顶针模组253设置在所述直线运动平台280上。所述极轴运动平台270相对可转动地设置在底座290上，所述底座290优选设置为圆盘结构；所述极轴运动平台270用于控制所述顶针模组253实现角度为极角的旋转，其包括极轴驱动电机（图中未示出），所述极轴驱动电机与驱动器模块连接。所述极轴运动平台270上还设置有用于安装所述直线运动平台280的导轨，对应地，所述直线运动平台280上设置有适配所述极轴运动平台270的导轨槽，这样，所述直线运动平台280即可沿着所述导轨来回运动。所述直线运动平台280包括直线驱动电机（图中未示出），所述直线驱动电机与驱动器模块连接。

所述驱动器通过获取的吸嘴中心的位置坐标值（所述位置坐标值包括水平面内极坐标系上的极径和极角）驱动极轴驱动电机及直线驱动电机运动。使所述顶针中心260的极角和极径与吸嘴中心的极角和极径一致，即可使所述顶针中心260与吸嘴中心在同一条纵垂线上。

作为本实用新型的再一实施例，如图4结合图5所示，所述平面运动平台包括直线平台310及设置在所述直线平台310上的极轴平台320，设置在极轴平台320上的主动轮321、从动轮322，以及用于连接所述主动轮321和从动轮322的皮带323以及驱动电机。所述驱动电机设置在所述极轴平台320的底部，丝杆313上方，与丝杆避开，防止干涉。(驱动电机在图中未示出)。所述顶针模组253设置在所述从动轮322上。所述极轴平台320与所述直线平台310相对可滑动，所述直线平台310是通过直线电机311、导轨312、丝杆313等驱动方式使设置在直线平台310上的所述极轴平台320实现直线运动。这种直接运动控制装置为常用的平面运动控制机构，是本行业技术人员熟知且常用的直线运动控制方式，故不详细阐述。

本装置通过安装在直线平台310上的电机带动主动轮321旋转，再经皮带323传动使从动轮322同时旋转，从而使设置在主动轮322上的顶针模组253进行旋转。所述驱动电机的转轴穿插设置在主动轮321的中心孔内，并通过侧面螺钉将转轴与主动轮321固定在一起，使之实现同时旋转及停止的控制。所述从动轮通过皮带与主动轮连接，所述从动轮通过转轴与轴承（图中无示出）固定设置在极轴平台320上。这样，最终通过直线运动控制装置及电机的旋转带动本结构在平面内实现直线和角度旋转运动。

所述驱动器通过获取的吸嘴中心的位置坐标值（所述位置坐标值包括水平面内极坐标系上的极径和极角）驱动所述驱动电机及直线电机运动。使所述顶针中心260的极角和极径与吸嘴中心的极角和极径一致，即可使所述顶针中心260与吸嘴中心在同一条纵垂线上。

基于上述实时调整的顶针机构及其系统，本实用新型公开了一种实时调整顶针机构的方法，用于实时调整顶针机构位置，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上，如图6所示，并包括以下步骤：

步骤S110、获取吸嘴中心位置图像；照相机或者摄像头等拍照设备对吸嘴位置进行拍照，照相机或者摄像头等拍照设备的安装位置任意，只要能拍到吸嘴中心位置即可。

步骤S120、通过计算获得吸嘴中心的位置坐标值；利用数据采集卡将获取到的吸嘴中心位置图像传送给图像处理模块，图像处理模块通过内部计算获得吸嘴中心的位置坐标值。所述位置坐标值包括水平面内的X轴坐标值及Y轴坐标值。或者是水平面内极坐标系上的极角和极径。

步骤S130、将所述吸嘴中心的位置坐标值传送给驱动器；再利用软件将吸嘴中心的位置坐标值传送给运动控制模块，运动控制模块将吸嘴中心的位置坐标值传送给驱动器模块。

步骤S140、驱动器模块控制顶针机构移动，使顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。

通过引入实时调整顶针机构的方法，可以对根据吸嘴中心的位置对顶针中心进行实时调整，使顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。不再需要停机后手动调节顶针中心的位置，因此提高了生产效率。

如图7所示，所述顶针机构250设置在固晶执行装置上的吸嘴300的下方，所述吸嘴用于拾晶。要想将放置在晶圆盘平台上的且粘有蓝膜的晶片400拾起，除了给吸嘴300提供足够的真空外，还需顶针模组253将晶片400顶起，以使得晶片400脱离蓝膜。优选的，所述晶圆盘平台也设置为可实时调整的结构，其结构在图中未示出，将所述驱动器模块与所述晶圆盘平台连接，从而将所述吸嘴中心301的位置坐标值传送到所述晶圆盘平台上，使所述晶圆盘平台上的晶片400的晶片中心401与吸嘴中心301在一条纵垂线上。

在拾晶过程中，首先利用照相机500对所述吸嘴中心301的位置进行实时拍摄。将拍摄到的图像通过计算获得吸嘴中心的位置坐标值，将所述吸嘴中心的位置坐标值传送给驱动器；所述驱动器驱动所述晶圆盘平台运动，将晶片400运送到吸嘴300的下方，使晶片中心401与吸嘴中心301在一条纵垂线。同时，所述驱动器实时驱动所述顶针机构运动，使顶针中心260与固晶执行装置的吸嘴中心301在一条纵垂线上。这样，所述顶针中心260、晶片中心401及吸嘴中心301在一条纵垂线上。有效地保证了固晶时晶片不会偏移，达到了固晶的最佳效果。

本实用新型所提供的一种实时调整的顶针机构及其系统，可以根据吸嘴中心的位置对顶针中心进行实时调整，使顶针机构与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上。不再需要停机后手动调节顶针中心的位置，提高了生产效率。

应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种实时调整顶针机构的系统，其特征在于，包括顶针机构，及用于实时调整所述顶针机构的位置，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上的控制装置;

所述控制装置包括以下功能模块：

用于获取吸嘴中心位置图像的图像获取模块；

用于通过计算获得吸嘴中心的位置坐标值的图像处理模块；

用于传送吸嘴中心的位置坐标值的运动控制模块；

2.根据权利要求1所述的实时调整顶针机构的系统，其特征在于，所述图像获取模块为照相机或摄像头。

3.根据权利要求1所述的实时调整顶针机构的系统，其特征在于，所述图像处理模块为CPU。

4.根据权利要求1所述的实时调整顶针机构的系统，其特征在于，所述运动控制模块设置为控制卡及控制电机。

5.根据权利要求1所述的实时调整顶针机构的系统，其特征在于，所述位置坐标值包括水平面内直角坐标系上的X轴坐标值及Y轴坐标值。

6.根据权利要求1所述的实时调整顶针机构的系统，其特征在于，所述位置坐标值包括水平面内极坐标系上的极径和极角。

7.一种实时调整的顶针机构，其特征在于，所述顶针机构用于配合上述权利要求1所述实时调整顶针机构的系统，使顶针机构的顶针中心与固晶执行装置的吸嘴中心在一条纵垂线上，所述顶针机构包括平面运动平台、设置在平面运动平台上的顶针及顶针顶端的顶针中心。

8.根据权利要求7所述的顶针机构，其特征在于，所述平面运动平台包括Y轴运动平台或X轴运动平台，设置在Y轴运动平台或X轴运动平台上的X轴运动平台或Y轴运动平台，所述顶针设置在X轴运动平台或Y轴运动平台上的顶针。

9.根据权利要求7所述的顶针机构，其特征在于，所述平面运动平台包括极轴运动平台或直线运动平台，设置在极轴运动平台或直线运动平台的直线运动平台或极轴运动平台，所述顶针设置在直线运动平台或极轴运动平台上。

10.根据权利要求7所述的顶针机构，其特征在于，所述平面运动平台上设置有与所述驱动器连接的驱动电机。