CN203674175U - 一种键合机在线配套装置 - Google Patents
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Abstract
一种键合机在线配套装置，属半导体后封装技术领域，为节省人力资源提高工效和成品率而设计。其涉及键合机的控制装置、键合工位（501）和键合机工件夹具操纵杆；其包含控制装置；其特征是：设置有键合机夹具自动开关器（47）；有一个键合工位工件装卸机械手（45）、一个键合前运输带机前节段（105）、和一个键合后运输带机前节段（905）；键合前运输带机前节段（105）和键合后运输带机前节段（905）相互平行；键合工位工件装卸机械手（45）的作业区域涵盖该键合机的键合工位（501）、键合前运输带机前节段（105）和键合后运输带机前节段（905）。
Description
技术领域
本实用新型涉及将半导体的（裸）芯片(Chip or Die)键合(Bonding)至印刷电路板[Chip On Board Bonding(COB)]的自动生产线；属半导体后封装技术领域。
背景技术
板上芯片封装键合(Chip On Board Bonding)的生产工艺依次经过以下工序：
印刷电路板（PCB）键合位清洁（通常通过擦拭达成，业内称“擦板”，下称“擦板”）、往键合位点粘接胶（通常为厌氧胶，或称“厌氧胶”）然后往键合位粘贴芯片（业内称“固晶”，下称“固晶”，其中“晶”所指为芯片）、烘干粘接胶、键合（Bonding，即焊线）、BOI（Binding Optic Inspection，键合光学检测）、通电检测、以封装胶覆盖芯片、烘烤固化封装胶；然后再进行产品检测（全检或抽样检查）和包装。
本文的“工件”，是指在工序中某一时刻被作业或输送的对象。比如在擦板工序，不包含芯片的一个线路板是该时刻的工件；而在键合工序，其“工件”则包含一个线路板和其上安装的芯片。
本文的“工位”，是指工件的某一停留位置，并且在该位置工件被施加工序中的某一作业。“工序名”+“工位”的组合词，是指相应工序时刻的工件 停留位置；比如擦板工位、键合工位，等。
现在，即使是知名的工厂，也还是单机、单工序、一机一技工操作。其存在人工成本高、工效低、成品率低、能耗大、易发生工人烫伤的缺陷。
由于键合工序的作业时间远大于其它各个工序的作业时间（相差几倍到几十倍。前述工序中烘干粘接胶和烘烤固化封装胶，工件在隧道炉中被输送的同时被烘干，在比较各工序作业时间时被忽略。），所以在一条上述工序所对应的人工流水线上，往往有几十台键合机。
发明内容
本实用新型公开一种键合机在线配套装置。每一键合机配套一个该装置，即可参与构成板上芯片封装键合自动生产线，而不限制生产线中键合机的数量。以实现节省人力资源的目的，也兼有提升工效和成品率的效果。
本实用新型的技术方案：
一种键合机在线配套装置，其涉及键合机的控制装置、键合工位和键合机工件夹具操纵杆；其包含控制装置；其特征是：设置有键合机夹具自动开关器；有一个键合工位工件装卸机械手、一个键合前运输带机前节段（所谓“运输带**节段”，是指该段运输带由专设的步进电机驱动，其运转速度不一定和其余节段的运输带同步；“运输带机前节段”，是指键合机面前的运输带节段。）、和一个键合后运输带机前节段；键合前运输带机前节段和键合后运输带机前节段相互平行；键合工位工件装卸机械手的作业区域涵盖该键合机的键合工位、键合前运输带机前节段和键合后运输带机前节段。
在组成生产线时，不少于两台键合机同向并排排列，使在后的（工件于 运输带的行进方向由前向后，以此定前、后）键合前运输带机前节段位于在前的键合前运输带机前节段的直线延伸线上，也使在后的键合后运输带机前节段位于在前的键合后运输带机前节段的直线延伸线上。
当某台键合机处于待工状态、并且其对应的（与之配套的）键合前运输带机前节段上有工件时，键合前运输带机前节段运载工件到设定位置然后停顿，对应的键合工位工件装卸机械手将该工件移动到该键合机的键合工位，键合机的工件夹具夹紧工件，该键合机进行键合作业；
当某台键合机处于工作状态、并且其键合前运输带机前节段上有工件时，运输带继续运转，将工件送往在后相邻的键合前运输带机前节段。
当某台键合机的键合工位有已经键合完成的工件，键合机的工件夹具释放工件，与之配套的键合工位工件装卸机械手将该工件移动到对应的键合后运输带机前节段，键合机回复到待工状态。
键合后运输带机前节段持续运转，或者控制为通常不运转、检测到运载有工件时才运转；两者均可。
本实用新型的有益效果：显而易见的，本实用新型可以减少所需要的技工数量，提高工效；同时，由于在多环节减少了手工的参与，减少了人为差错的发生机会，因此具有更高的成品率。
附图说明
下面结合附图详细介绍本实用新型的实施例：
图1是包含本实用新型的板上芯片封装键合自动生产线构成示意图。
图2是本实用新型的示意图。
图3是键合工位工件装卸机械手45的运动机构示意简图。
图4是图3所示键合工位工件装卸机械手45的抓爪示意图。
图5是键合机夹具自动开关器的示意图。
图6是运输带的示意图。
图中标记说明：
1000工件；
10键合前运输带；
105键合前运输带机前节段，1050键合前运输带机前节段同步轮；
45键合工位工件装卸机械手，450摆轴,451平行摆臂,454滑块，459滑杆,4560抓爪气缸，4561定抓爪，4562动抓爪；
461键合机在线配套装置控制屏,462键合机在线配套装置控制箱；
47键合机夹具自动开关器，470基座，471手动旋转调节座，4719压杆铰连臂，472压杆，473压杆气缸；
50键合机，501键合工位；
90键合后运输带；
905键合后运输带机前节段，9050键合后运输带机前节段同步轮；
10905（键合前、键合后）运输带机前节段共用安装架。
具体实施方式
如图所示，一种键合机在线配套装置，其涉及键合机的控制装置、键合工位501和键合机工件夹具操纵杆；其包含控制装置；其特征是：设置有键合机夹具自动开关器47；有一个键合工位工件装卸机械手45、一个键合前运 输带机前节段105、和一个键合后运输带机前节段905；键合前运输带机前节段105和键合后运输带机前节段905相互平行；键合工位工件装卸机械手45的作业区域涵盖该键合机的键合工位501、键合前运输带机前节段105和键合后运输带机前节段905。
如图2、3、4所示，键合工位工件装卸机械手45具有如下结构：其包含一组平行摆臂451；该平行摆臂451的两个摆轴450位于同一水平面且平行于工件行进方向；平行摆臂的摆动端铰连一连杆；连杆上固装滑轨；滑轨上有滑块454；滑块454下方固装一水平滑道，水平滑道的下方一侧固装有定抓爪4561；水平滑道内安装有滑杆459，滑杆459的一端下方固装有动抓爪4562（和前述“定抓爪4561”相互配对构成抓爪，用以抓取或者释放工件1000）；本段前述摆轴450的驱动装置为步进电机，滑块454的驱动装置为步进电机和同步带，滑杆459的驱动装置为抓爪气缸4560。如图3所示，本段前述机构整体作为滑块安装在与机架固装的滑轨上，停机后可以调整其前后（垂直于图3图面，平行于工件在运输带的行进方向）位置，以适应不同大小（尤其是工件在运输带的行进方向的长度）的工件1000。该键合工位工件装卸机械手45具有工件移动速度快、工件移动轨迹可调的优点。
如图5所示，键合机夹具自动开关器47具有如下结构：基座470固装于机架，基座470上安装手动旋转调节座471，手动旋转调节座471上延伸出压杆铰连臂4719，压杆472的中部铰连于压杆铰连臂4719,压杆472的一端下方设置压杆气缸473。
手动旋转上述手动旋转调节座471至压杆472的另一端位于键合机工件夹具操纵杆（图中未示出）于其所属键合机处于待机时刻的位置上方（然后 锁定），压杆气缸473上顶时，键合机工件夹具开启，进行工件的放置或者取出操作；然后压杆气缸473回复常态，键合机工件夹具自行闭锁。
如图1所示，在组成生产线时，不少于两台键合机50同向并排排列，使在后的键合前运输带机前节段105位于在前的键合前运输带机前节段105的直线延伸线上，也使在后的键合后运输带机前节段905位于在前的键合后运输带机前节段905的直线延伸线上。
当某台键合机50处于待工状态、并且其对应的（与之配套的）键合前运输带机前节段105上有工件时，键合前运输带机前节段105运载工件到设定位置然后停顿，对应的键合工位工件装卸机械手45将该工件1000移动到该键合机的键合工位501，键合机的工件夹具夹紧工件，该键合机进行键合作业；
当某台键合机处于工作状态、并且其键合前运输带机前节段105上有工件1000时，运输带继续运转，将工件送往在后相邻的键合前运输带机前节段105。
当某台键合机的键合工位有已经键合完成的工件，键合机的工件夹具释放工件，与之配套的键合工位工件装卸机械手45将该工件移动到对应的键合后运输带机前节段905，键合机回复到待工状态。
键合后运输带机前节段905持续运转，或者控制为通常不运转、检测到运载有工件1000时才运转；两者均可。
Claims (3)
1.一种键合机在线配套装置，其涉及键合机的控制装置、键合工位（501）和键合机工件夹具操纵杆；其包含控制装置；其特征是：设置有键合机夹具自动开关器（47）；有一个键合工位工件装卸机械手（45）、一个键合前运输带机前节段（105）、和一个键合后运输带机前节段（905）；键合前运输带机前节段（105）和键合后运输带机前节段（905）相互平行；键合工位工件装卸机械手（45）的作业区域涵盖该键合机的键合工位（501）、键合前运输带机前节段（105）和键合后运输带机前节段（905）。
2.根据权利要求1所述的一种键合机在线配套装置，其特征在于键合工位工件装卸机械手（45）具有如下结构：其包含一组平行摆臂（451）；该平行摆臂（451）的两个摆轴（450）位于同一水平面且平行于工件行进方向；平行摆臂的摆动端铰连一连杆；连杆上固装滑轨；滑轨上有滑块（454）；滑块454下方固装一水平滑道，水平滑道的下方一侧固装有定抓爪4561；水平滑道内安装有滑杆（459），滑杆（459）的一端下方固装有动抓爪（4562）；本段前述摆轴（450）的驱动装置为步进电机，滑块（454）的驱动装置为步进电机和同步带，滑杆（459）的驱动装置为抓爪气缸（4560）。
3.根据权利要求1或2所述的一种键合机在线配套装置，其特征在于键合机夹具自动开关器（47）具有如下结构：基座（470）固装于机架，基座（470）上安装手动旋转调节座（471），手动旋转调节座（471）上延伸出压杆铰连臂（4719），压杆（472）的中部铰连于压杆铰连臂（4719）,压杆（472）的一端下方设置压杆气缸（473）。
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