CN205754236U - 表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子元器件领域，尤其涉及表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统。本实用新型的喷胶系统包括基座整板、晶片、喷胶系统，其中，基座整板以及贴装在基座整板上的晶片均位于喷胶系统中喷嘴的下方。本实用新型采用喷胶工艺加工整板，无需传统针头点胶工艺所必须的Z轴运动。喷胶效率比点胶效率提高3倍以上。

Description

表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统

技术领域

本实用新型属于电子元器件领域，尤其涉及表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统。

背景技术

石英晶体谐振器又称为石英晶体，俗称晶振，是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元，与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器。

石英晶片，以下简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，表面贴石英晶体谐振器是通过导电胶将石英晶片上的电极和基座进行电连接，通过导电胶，石英晶片固定在基座上，并且石英晶片上的副电极也通过导电胶进行涂覆。

但是目前，表面贴装石英晶体谐振器一直采用接触式点胶工艺。具体采用的是：利用气压将点胶针管内的导电胶推出；将单一基座吸在同一高度的平台上进行点胶；点胶设备必须加装校准平台和激光测距装置，保证点胶针管安装位置一致和针头点胶高度一致性。

不论是接触式点胶工艺还是表面贴石英晶体谐振器的整板加工都存在很多不足。

接触式点胶工艺存在的问题：

1、对点胶高度敏感度高，针头距离点胶平台过高，胶点出胶尖，胶点偏小；针头距离点胶平台过低，胶点摊开，胶点偏大；影响产品电参数不良，严重会导致产品失效。

2、接触式点胶的胶量控制由气压和时间决定，点胶时需要稳定的气压。

3、基座腔体边缘与基座点胶平台距离小，如胶点靠近腔体边缘，会碰撞针头。

4、接触式点胶，点胶针管、针头由气缸或电机控制，点胶时间主要为Z方向上下运动时间，针头上下移动导致喷胶效率过低。

表面贴石英晶体谐振器的整板加工存在问题：

1、基座整板是由陶瓷大板烧结而成，翘曲度技术规格为构成整板的单只基座最大值为0.05mm；整板最大值为0.35mm；整板上各基座点胶平台的高度差超过0.05mm。

2、用于装载单个基座的整板工装，翘曲度技术规格最大值为0.05mm，加上单只基座的翘曲度，整板上各基座点胶平台的高度差超过0.05mm。

由以上论述可知，如果用传统接触式点胶工艺点基座整板或装载在工装上的单只基座，无法保证平台上的胶点直径，个别基座甚至无胶点。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供的表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统，解决了传统接触式点胶在基座整板点胶不良的问题，通过基座的移动进行喷胶，无需调整点胶高度，保证每个基座左右点胶平台上涂布胶点直径一致、外观合格的导电胶，以固定晶片与基座，喷胶效率高于点胶的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统，其特殊之处在于：包括基座整板1、晶片4、喷胶系统，其中，基座整板1以及贴装在基座整板1上的晶片4均位于喷胶系统中喷嘴7的下方。

进一步地，基座整板1为陶瓷大板，在陶瓷大板上设置有按矩阵排布连接的结构单元，每个结构单元为一个独立的单体基座1-1。

进一步地，基座整板1为整板工装，整板工装上设有按矩阵排布的空位，每个空位内放置有一个单体基座1-1。

进一步地，还包括用于检测基座整板内各个单体基座位置及单体基座喷胶状态的视觉系统I、用于检测晶片正位的视觉系统II。

本实用新型与现有技术相比，其有益之处在于：本实用新型用于表面贴石英晶体谐振器的整板加工。由于整板内的每个单体基座点胶平台高度相对误差大，采用非接触式喷胶工艺替代传统接触式点胶工艺，解决了传统点胶工艺加工整板基座胶点直径一致性差的问题。采用喷胶工艺加工整板，无需传统针头点胶工艺所必须的Z轴运动。喷胶效率比点胶效率提高3倍以上。

本实用新型利用非接触式喷胶，固定晶片与基座的表面贴石英晶体谐振器的生产工艺操作简单，性价比远优于传统的接触式点胶设备，主要体现在如下几点：

1、利用非接触式喷胶，解决了传统接触式点胶在基座整板点胶不良的问题。

2、由于喷胶工艺中，无需调整点胶高度，因此对员工的操作技能要求低，易于操作。

3、喷胶过程节省了传统接触式点胶针头上下运动时间，提高了上胶的效率。

4、直接对基座整板进行喷胶，相对于传统对单个基座逐一点胶，喷胶设备体积变小，性价比远优于传统的接触式点胶设备。

附图说明

图1是本实用新型基座整板示意图一；

图2是本实用新型基座整板示意图二；

图3是本实用新型单体基座示意图；

图4是本实用新型单体基座喷胶后状态示意图，

图5是本实用新型喷胶系统的结构示意图。

标记说明：1、基座整板，1-1、单体基座，2、左平台，3、右平台，4、晶片，5、副电极，6、导电胶，7、喷嘴。

具体实施方式

以下参照附图1至附图5，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型做进一步说明。

本实用新型中的喷胶装置包括基座整板1、晶片4、喷胶系统，其中，基座整板1以及贴装在基座整板1上的晶片4均位于喷胶系统中喷嘴7的下方。

关于用于表面贴石英晶体谐振器的基座整板，在本实用新型中基座整板包括两种形式：1、在陶瓷大板上通过加工成按矩阵排布连接的结构单元，每个结构单元作为一个独立的单体基座，由此形成的陶瓷大板作为本实用新型的基座整板；2、由单体基座码放在一个整板工装内作为本实用新型的基座整板。

喷胶工艺中，设置有两套视觉系统，视觉系统I用于对晶片位置角度矫正，视觉系统II用于对基座整板的识别和矫正，也可以通过设置一套视觉系统同时对晶片和基座整板进行识别和矫正，在本实用新型中利用两套视觉系统进行说明具体的喷胶工艺。

本实用新型对基座整板上按M*N矩阵排布连接的单体基座的喷胶工艺进行说明，M、N的初始值均为1，M、N均为非零自然数，M为行数且M的最大值为矩阵的行数，N为列数且N的最大值为矩阵的列数，即1≤M≤行数，1≤N≤列数，对于基座整板上的每个单体基座采用a_MN表达，a_MN是位于基座整板第M行第N列的单体基座。

在喷下胶时，基座整板中的每个单体基座的左右平台依次位于喷嘴正下方，在喷上胶时，每个单体基座上方的晶片副电极位于喷嘴正下方，在本实用新型中晶片即为石英晶体谐振器。喷胶系统为现有技术中的常用装置，本实用新型不对喷胶系统结构的描述。在本实用新型中，还可以在喷上胶时，当前单体基座上方的晶片副电极以及下一个单体基座的左右平台依次位于喷嘴正下方。在本实用新型中视觉系统I、视觉系统II在使用时，将晶片移动至视觉系统I正下方，用于对晶片位置角度矫正，将基座整板移动至视觉系统II正下方，用于对基座整板的识别、矫正以及喷胶状态检测。

实施例1

在本实施例中，选择基座整板上位于第1行第1列的单体基座完成喷下胶、上片、喷上胶的过程后，再对基座整板上剩下的全部单体基座完成同样的过程，最终基座整板完成喷胶过程。

在整个喷胶工艺进行之前，先进行以下准备步骤：

步骤1、将未进行喷胶的基座整板放置在基座整板提笼内等待提取；

步骤2、晶片放置在晶片提笼内等待提取；

步骤3、把搅好的银胶注入喷胶阀中，确认喷胶阀是否能正常吐胶；

步骤4、根据晶片位置调整放晶片的高度，根据胶点大小位置调整喷胶时间和喷胶位置；

步骤5、吸取晶片，视觉系统I识别并角度矫正，合格品移置等待基座整板位置；

步骤6、与步骤5同时，基座整板移动到视觉系统II识别整板内各个单体基座位置。

待准备阶段完毕后，对基座整板进行喷胶，具体包括有以下步骤：

S1、喷下胶：将基座整板移动至喷射阀处喷射下胶，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板中位于第1行第1列的单体基座a₁₁的左右平台上；

S2、上片：吸嘴从晶片提笼内吸取晶片，通过吸嘴的旋转电机和视觉系统I进行晶片位置角度矫正；同时，将基座整板移至视觉系统II识别喷胶状态，喷胶合格后，将吸嘴吸取的晶片放置在位于基座整板第1行第1列已喷射下胶的单体基座a₁₁内；

S3、喷上胶：将基座整板返回喷射阀处喷射上胶，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板上单体基座a₁₂的左右平台以及已放置晶片的单体基座a₁₁的晶片副电极上；

S4、根据步骤S1至步骤S3喷涂方法，按预先设定的顺序完成基座整板上其余单体基座的喷胶。

在本实施例中步骤S4中预先设定的顺序为，对基座整板上的单体基座一个一个的完成喷射工艺，先对当前单体基座执行喷下胶、上片，之后，在喷上胶过程中对下一个单体基座执行喷下胶及当前单体基座喷上胶。

利用矩阵来表示，具体为：

S41、在步骤S1中选取单体基座a_MN作为当前喷射目标，对单体基座a_MN完成步骤S1喷下胶、步骤S2上片，之后在步骤S3中对单体基座a_MN完成喷上胶、单体基座a_M，N+1完成喷下胶；

S42、依次重复步骤S1至S3，交替循环，直到N取值为矩阵的列数，此时对单体基座a_M，N+1完成步骤S1喷下胶、步骤S2上片，单体基座a_M，N+1为该行最后一个位置，在步骤S3中对单体基座a_M，N+1完成喷上胶，在对单体基座a_M+1，N完成喷下胶；此时步骤S3中喷下胶的单体基座a_M+1，N中M取值为M+1，N值从1开始依次取值至矩阵的列数；

S43、每次当前N取值为矩阵的列时，对当前单体基座完成步骤S1至S2后，当前M取值自动执行加1，N值从1开始依次取值至矩阵的列数，依次重复步骤S41至S43，交替循环，直到M取值大于行数时，完成整个基座整板上的喷射过程。

在步骤S1中的喷胶方式具体是指通过非接触式的方式进行喷胶取代传统接触式的点。在本实用新型中将传统接触式点胶工艺中使用的点胶针管、点胶针头以及激光测距系统由喷胶系统替代，喷胶系统的构成主要有：1、利用多层堆叠式压电陶瓷微动器作为控制装置的喷胶阀门；2、喷嘴底座；3、撞针；4、入料防溢垫圈；5、止付螺丝以及固定环。

撞针0.25ms可完成一个完整周期，进而达到超微量导电胶喷射到基座整板的每个单体基座左右平台上，由于胶量一致，胶点的直径受喷胶高度影响极小，所以一致性好；1秒钟可喷射1000Hz，且具有瞬间加速度的能力，以达到超高速度的撞击，从而保证了胶点轮廓一致性和粘接强度；喷射时间远小于整板由程序脉冲控制做X、Y运动时间，且无上下运动时间，因此非接触式喷胶效率远高于接触式点胶效率。

实施例2

本实施例的喷涂工艺类似于实施例1，待准备阶段所做的工作，以及喷胶阀的喷胶位置、喷胶工艺均和实施例1一致，仅仅在喷涂顺序上有所区别。

在本实施例中，对基座整板上的每个单体基座先进行步骤S1喷下胶，之后对每个单体基座再进行步骤S2上片，最后对每个单体基座进行步骤S3喷上胶，具体为：

S1、分别对基座整板上的每个单体基座依序按照喷下胶步骤完成喷下胶：

将基座整板移动至喷射阀处喷射下胶，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板中每个单体基座的左右平台上；

S2、分别对基座整板上的每个单体基座依序完成上片：

吸嘴依次吸取晶片，通过吸嘴的旋转电机和视觉系统进行晶片位置角度矫正；放置在基座整板已喷射下胶的每个单体基座内；

S3、分别对基座整板上的每个单体基座依序完成喷上胶：

将基座整板返回喷射阀处，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板内步骤S2完成的每个单体基座的晶片副电极上。

在本实施例中，每个步骤中的动作都是对基座整板上的单体基座按照预定的顺序，依序进行。喷下胶、上片、喷上胶时选取单体基座的顺序均相同，以步骤S1喷下胶说明预先设定的顺序。

在本实施例中喷下胶预先设定的顺序为，对基座整板上的单体基座一个一个的完成喷射下胶工艺，利用矩阵来表示，具体为：

1、在步骤S1中选取单体基座a_MN作为当前喷射目标，对单体基座a_MN完成步骤S1喷下胶，之后M取当前值，N自动加1，对单体基座a_M，N+1执行喷下胶，直到N取值为矩阵的列数，此时第M行的单体基座均完成喷下胶；

2、对当前的M值自动加1，此时，M为M+1，N值从1开始依次取值至矩阵的列数，对单体基座a_M+1，N完成喷下胶；

3、每次当前N取值为矩阵的列时，对当前第M行的单体基座完成喷下胶，当前M取值自动执行加1，N值从1开始依次取值至矩阵的列数，依次重复步骤1至3，交替循环，直到M取值大于行数时，完成整个基座整板上的喷下胶过程。

对基座整板上的贴片、喷上胶的顺序均和喷下胶的顺序一致，也可以采用不同的顺序，但一定要有规律性，而这些规律均属于编程控制，本实施例不再一一列举，仅通过本实施例提供的顺序做一下示例性的说明。

实施例3

本实施例的喷涂工艺类似于实施例1，待准备阶段所做的工作，以及喷胶阀的喷胶位置、喷胶工艺均和实施例1一致，仅仅在喷涂顺序上有所区别。

在本实施例中，选定基座整板上多个单体基座，这些多个单体基座可以在基座整板上呈区域划分，也可以在基座整板上零散分布，但是对于呈区域的有利用实现控制，因此采用呈区域划分的方式进行说明。

对基座整板上当前选定区域的多个单体基座先进行步骤S1喷下胶，之后对当前选定区域的多个单体基座再进行步骤S2上片，最后对当前选定区域的多个单体基座进行步骤S3喷上胶，具体为：

S1、分别对基座整板上当前选定区域的多个单体基座依序按照喷下胶步骤完成喷下胶：

将基座整板移动至喷射阀处喷射下胶，对于在基座整板中选定的多个单体基座，导电胶按喷胶方式依序喷射在多个单体基座中每个单体基座的左右平台上；

S2、分别对基座整板上当前选定区域的多个单体基座依序完成上片：

对于在基座整板中选定的多个单体基座，吸嘴依序吸取晶片，通过吸嘴的旋转电机和视觉系统进行晶片位置角度矫正，依序放置在基座整板已喷射下胶的多个单体基座内；

S3、分别对基座整板上当前选定区域的多个单体基座依序完成喷上胶：

对于在基座整板中选定的多个单体基座，将基座整板返回喷射阀处，导电胶按喷胶方式依序喷射在基座整板内步骤S2完成的多个单体基座的晶片副电极上。

之后，换至下一个选定区域，重复步骤S1至步骤S2完成当前选定区域的整个喷胶过程，依次交替，直到基座整板上的全部单体基座都完成喷胶过程。

在本实施例中，在当前选定区域的多个单体基座的喷下胶、上片、喷上胶时选取单体基座的顺序类似实施例2中的顺序规则，在本实施例中M、N的取值均在当前选定区域内进行，详细的操作参见实施例2。

关于本实施例中不同区域的切换，即完成上一个区域的整个喷胶过程后，换至下一个区域的时候，也是通过M、N的取值来切换，切换的时间点为当前区域的最后一个单体基座完成喷上胶，下一个区域的第一个单体基座准备喷下胶，具体切换顺序参见实施例1中上一个单体基座完成喷上胶，下一个单体基座准备喷下胶的规则。

实施例4

本实施例的喷涂工艺类似于实施例1，待准备阶段所做的工作，以及喷胶阀的喷胶位置、喷胶工艺均和实施例1一致，仅仅在喷涂顺序上有所区别。

在本实施例中，选定基座整板上某一行的所有单体基座，对于当前行上的每个单体基座，例如对基座整板第M行第N列上的每个单体基座先进行步骤S1喷下胶，之后对每个单体基座再进行步骤S2上片，最后对每个单体基座进行步骤S3喷上胶，具体为：

S1、对基座整板中第M行第N列的每个单体基座依序按照喷下胶步骤完成喷下胶：

S11、喷下胶：将基座整板移动至喷射阀处喷射下胶，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板中第M行第N列每个单体基座的左右平台上；

S12、上片：吸嘴吸取晶片，通过吸嘴的旋转电机和视觉系统1进行晶片位置角度矫正；放置在基座整板已喷射下胶的第M行第N列每个单体基座内；

S13、喷上胶：将基座整板返回喷射阀处，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板内步骤S12完成的第M行第N列每个单体基座的晶片副电极上；

S2、按照S1的步骤对基座整板上的其余行上的每个单体基座依序完成整个喷胶过程。

关于本实施例中对于第M行第N列的每个单体基座的喷下胶、上片、喷上胶时选取单体基座的顺序类似实施例2中的顺序规则，在本实施例中不再详细叙述，详细的操作参见实施例2。

关于本实施例中对于不同行之间的切换，即从第M行第N列切换至第M+1行第N列的规则，参考实施例1中上一个单体基座完成喷上胶，下一个单体基座准备喷下胶的规则。之后对于第M+1行第N列的操作规则参考实施例2。

实施例5

本实施例的喷涂工艺类似于实施例1，待准备阶段所做的工作，以及喷胶阀的喷胶位置、喷胶工艺均和实施例1一致，仅仅在喷涂顺序上有所区别。

在本实施例中，对于喷涂顺序类似于实施例4，将实施例中的先对每行的所有单体基座进行喷涂工艺替换为先对每列的所有单体基座进行喷涂工艺。

选定基座整板上某一列的所有单体基座，对于当前列上的每个单体基座，例如对基座整板第M行第N列上的每个单体基座先进行步骤S1喷下胶，之后对每个单体基座再进行步骤S2上片，最后对每个单体基座进行步骤S3喷上胶，具体为：

S1、对基座整板中位于同一列的单体基座依序按照喷下胶步骤完成喷下胶：

S11、喷下胶：将基座整板移动至喷射阀处喷射下胶，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板中同一列单体基座的左右平台上；

S12、上片：吸嘴吸取晶片，通过吸嘴的旋转电机和视觉系统1进行晶片位置角度矫正；放置在基座整板已喷射下胶的同一列单体基座内；

S13、喷上胶：将基座整板返回喷射阀处，导电胶按喷胶方式喷射在基座整板内步骤S12完成的同一列单体基座的晶片副电极上；

S2、按照S1的步骤对基座整板其余列上的每个单体基座依序完成整个喷胶过程。

关于本实施例中对于第M行第N列的每个单体基座的喷下胶、上片、喷上胶时选取单体基座的顺序类似实施例2中的顺序规则，在本实施例中不再详细叙述，详细的操作参见实施例2。

关于本实施例中对于不同列之间的切换，即从第M行第N列切换至第M行第N+1列的规则，参考实施例1中上一个单体基座完成喷上胶，下一个单体基座准备喷下胶的规则。之后对于第M行第N+1列的操作规则参考实施例2。

对于本实用新型中的不同的喷涂顺序中采用的喷涂工艺均类似于实施例1，而喷涂顺序都是根据人为的规则通过程序来实现，比如按斜线、角度、圆心环绕等方式，在本实用新型中不可能穷举，仅通过以上实施例来多整个喷涂进行说明。除了以上实施例中采用的基座整板，本实用新型的整个喷涂工艺，还可以应用在多个单体基座码入整板工装内，再放置到基座提笼内待喷胶，整个喷涂工艺也是相同的，只是基座整板的形式发生变化，但是基座整板上单体基座也是呈矩阵式排列，具体喷涂顺序及过程参见本实用新型的实施例。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。

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 (4)

1.表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统，其特征在于：包括基座整板(1)、晶片(4)、喷胶系统，其中，基座整板(1)以及贴装在基座整板(1)上的晶片(4)均位于喷胶系统中喷嘴(7)的下方。

2.如权利要求1所述的表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统，其特征在于：

基座整板(1)为陶瓷大板，在陶瓷大板上设置有按矩阵排布连接的结构单元，每个结构单元为一个独立的单体基座(1-1)。

3.如权利要求2所述的表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统，其特征在于：

基座整板(1)为整板工装，整板工装上设有按矩阵排布的空位，每个空位内放置有一个单体基座(1-1)。

4.如权利要求2或3所述的表面贴石英晶体谐振器生产中非接触式喷胶系统，其特征在于：还包括用于检测基座整板内各个单体基座位置及单体基座喷胶状态的视觉系统I、用于检测晶片正位的视觉系统II。