CN212277171U - 适用于半导体封装的顶针机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种适用于半导体封装的顶针机构，其包括固定架和顶针，固定架上沿竖直方向滑动架设有用于夹紧顶针的顶针机构，固定架上还设有用于驱使顶针机构沿竖直方向往复滑动的驱动组件，驱动组件包括架设在固定架上的伺服马达，伺服马达的输出轴上套设有凸轮，凸轮的侧面与顶针机构的底端相抵；顶针机构包括沿竖直方向滑动架设在固定架上的中杆和用于夹持顶针的夹持结构，中杆的底面与凸轮的侧面相抵，夹持结构位于中杆的顶端。本申请具有保证顶针机构的运动精度，保证芯片的生产品质的效果。

Description

适用于半导体封装的顶针机构

技术领域

本申请涉及半导体封装的领域，尤其是涉及一种适用于半导体封装的顶针机构。

背景技术

在半导体封装机运行时，在贴片工艺中需要将蓝膜吸住固定,利用顶针机构驱动顶针向上升起，并将芯片从蓝膜上顶起。随后顶针升起,将芯片从蓝膜上脱离,便于抓取头将抓取芯片。

现有的顶针结构一般采用气缸推动高精密的顶针上下移动，将蓝膜上的芯片顶起，抓取头即可将顶起的芯片吸起，由抓取头抓取芯片。

针对上述中的相关技术，发明人认为：现有的顶针结构使用气缸控制顶针移动，而气缸的行程精度低，影响了顶针移动的精度，进而降低芯片的生产品质。

实用新型内容

为了保证芯片的生产品质，本申请提供一种适用于半导体封装的顶针机构。

本申请提供的一种适用于半导体封装的顶针机构采用如下的技术方案：

一种适用于半导体封装的顶针机构，包括固定架和顶针，所述固定架上沿竖直方向滑动架设有用于夹紧顶针的顶针组件，固定架上还设有用于驱使顶针组件沿竖直方向往复滑动的驱动组件，

驱动组件：所述驱动组件包括架设在固定架上的伺服马达，伺服马达的输出轴上套设有凸轮，所述凸轮的侧面与顶针组件的底端相抵；

顶针组件：所述顶针组件包括沿竖直方向滑动架设在固定架上的中杆和用于夹持顶针的夹持结构，所述中杆的底面与凸轮的侧面相抵，所述夹持结构位于中杆的顶端。

通过采用上述技术方案，当伺服马达运行时，凸轮随伺服马达输出轴转动而转动；当凸轮转动时，顶针组件在重力的作用下，中杆的底面与凸轮的侧面保持抵紧状态。中杆随着凸轮转动而沿竖直方向往复滑移，从而通过夹持结构带动顶针沿竖直方向往复滑移。使用伺服马达时，可以利用光栅尺精确调节伺服马达的运行，从而保证顶针组件的运动精度，保证芯片的生产品质。且伺服马达的反应速度是气缸的五倍以上，可以大大提高生产速度；伺服马达的品质稳定，使用寿命基本都在十年以上，可以有效控制成本。

优选的，所述固定架上沿竖直方向还滑动架设有滑移组件，所述凸轮通过滑移组件与中杆的底面相抵，所述滑移组件包括滑动架设在固定架上的滑移座，所述滑移座上沿平行于伺服马达输出轴轴线的方向穿设有轴体，所述轴体上转动架设有轴承，所述凸轮通过轴承的侧面与滑移组件相抵。

通过采用上述技术方案，在固定架上设置滑移组件，使得凸轮通过滑移组件与中杆的底面相抵。滑移组件上转动架设轴承，并使凸轮通过轴承的侧面与滑移组件相抵，可以降低凸轮与滑移组件之间的摩擦力，并降低中杆磨损的可能性。

优选的，所述滑移座上开设有滑移槽，所述中杆与滑移槽插接配合。

通过采用上述技术方案，将中杆与滑移槽插接配合，由于中杆和滑移座均滑动架设在滑移架上，且滑移方向平行，中杆和滑移座在滑动时可以互相约束，降低中杆和滑移座滑动时偏斜的可能性。

优选的，所述滑移座上穿设有螺钉，所述螺钉与滑移座螺纹配合，所述螺钉的螺纹端与轴体的侧面相抵。

通过采用上述技术方案，在滑移座上穿设螺钉，并利用螺钉将轴体锁紧，可以降低轴体与滑移座发生相对转动的可能性，并降低轴体与滑移座转动而磨损的可能性。

优选的，所述轴体的一端沿自身长度方向延伸，并高出滑移座，轴体侧面穿设有定位销。

通过采用上述技术方案，在轴体上穿设定位销，可以利用定位销方便工作人员判断轴体是否发生转动。若定位销发生偏转，说明轴体发生了转动，工作人员即可旋进螺钉，并将轴体再次锁紧。

优选的，所述固定架上设有用于驱使滑移组件朝向凸轮滑动的弹簧。

通过采用上述技术方案，利用弹簧驱使滑移组件朝向凸轮滑动，可以使滑移组件与凸轮保持相抵，降低滑移组件与固定架之间的摩擦作用对滑移组件滑移精度的影响，保证滑移组件和夹持结构运动的精度，进而保证芯片的生产品质。

优选的，所述固定架上沿竖直方向设有套筒，所述中杆穿设于套筒内，且中杆的侧面套设有直线轴承，所述直线轴承的外壁与套筒内壁贴合，所述中杆通过直线轴承与套筒的内壁滑动配合，所述套筒的侧面开设有出气孔，所述固定架上设有气管接头，所述气管接头与出气孔连通。

通过采用上述技术方案，使用套筒引导中杆滑动，并使中杆通过直线轴承与套筒滑动配合，降低了中杆滑动时的摩擦力，提高中杆随凸轮转动而滑移时的精度，进而保证芯片的生产品质。当运行此机构时，通过气管接头对套筒内泵送空气，保持套筒内壁与中杆之间的气压稳定，降低套筒内气压对中杆滑动的影响。

优选的，所述中杆背向驱动组件的一端开设有用于容纳夹持结构的锁定槽，所述中杆的侧面开设有排气孔，所述排气孔与锁定槽的侧壁连通。

通过采用上述技术方案，在中杆上设置与锁定槽连通的排气孔，将夹持结构卡入锁定槽时，可以将锁定槽内的空气从排气孔中排出。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置驱动组件、顶针和顶针组件，可以起到保证顶针组件的运动精度，保证芯片的生产品质的效果；

2.通过设置带有轴承的滑移组件，可以起到降低凸轮与滑移组件之间的摩擦力，并降低中杆磨损的可能性的效果；

3.通过设置套筒和直线轴承，可以起到提高中杆随凸轮转动而滑移时的精度，进而保证芯片的生产品质的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的立体图；

图2是本申请实施例中套筒与安装座的连接结构示意图；

图3是本申请实施例中滑移座的结构示意图；

图4是本申请实施例中滑移座的结构示意图；

图5是本申请实施例中滚花螺纹筒与套筒的连接示意图；

图6是本申请实施例中套筒与顶针组件的剖视图；

图7是本申请实施例中夹持结构的立体图；

图8是本申请实施例中夹持结构的立体图。

附图标记说明：1、固定架；11、安装座；111、驱动孔；112、进气孔；113、气管接头；114、密封槽；115、密封圈二；12、安装块；121、安装槽；2、驱动组件；21、伺服马达；22、凸轮；3、滑移组件；31、滑轨；32、限位销；33、滑移座；34、滑块；341、滑移块；35、轴体；351、让位槽；352、轴承；353、定位销；36、螺钉；37、滑移槽；4、套筒；41、内筒；42、挡片；43、密封圈一；44、弹簧；45、保护筒；451、出针孔；452、通气孔；46、滚花螺纹筒；47、出气孔；5、顶针组件；51、中杆；52、锁定槽；53、排气孔；54、夹持结构；541、夹持杆；542、针槽；543、夹装槽；544、顶针；545、滚花螺纹套；546、夹装孔。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种适用于半导体封装的顶针机构。参照图1和图2，适用于半导体封装的顶针机构包括固定架1和顶针544，固定架1上安装有驱动组件2，固定架1上沿竖直方向滑动架设有滑移组件3，滑移组件3在驱动组件2的作用下沿竖直方向滑动。固定架1上沿竖直方向架设有套筒4，套筒4内滑动穿设有用于夹紧顶针544的顶针组件5，顶针组件5随滑移组件3沿竖直方向滑动，进而带动顶针544沿竖直方向滑动。

参照图1，固定架1包括L形的安装座11和栓接在安装座11一端的安装块12，安装座11包括一体成型的竖直段和水平段，安装座11的水平段位于安装座11的竖直段侧面顶端，安装块12栓接在安装座11的水平段背向竖直段的端面上。

参照图1，安装座11的竖直段的侧面上开设有驱动孔111，驱动孔111沿水平方向贯穿安装座11竖直段的两侧面。驱动组件2包括栓接在安装座11竖直段侧面上的伺服马达21，伺服马达21位于安装座11的竖直段背向水平段的一侧。伺服马达21的输出轴沿水平方向穿过驱动孔111，并套设有一个凸轮22，凸轮22与伺服马达21的输出轴同步转动。

参照图1，安装座11的竖直段背向伺服马达21的侧面上栓接有两个滑轨31，两个滑轨31均沿竖直方向设置，且两个滑轨31分别位于驱动孔111的两侧，滑轨31的顶面与安装座11的水平段底面相抵，滑移组件3滑动架设在两个滑轨31上。

参照图1，安装座11的竖直段背向伺服马达21的侧面上还设有两个限位销32，两个限位销32分别位于两个滑轨31的底端。限位销32插入安装座11的竖直段中，并与安装座11的侧面螺纹配合。利用限位销32可以阻碍滑移组件3向下滑移，避免滑移组件3从滑块34上脱落，并降低滑移组件3与驱动组件2互相挤压而损坏的可能性。

参照图3，滑移组件3包括滑移座33和与滑移座33一体成型的两个滑块34，两个滑块34均位于滑移座33朝向滑轨31的一侧，每个滑块34对应于一个滑轨31。每个滑块34朝向对应滑轨31的侧面上栓接有一个滑移块341，滑移块341背向滑块34的一侧开设有滑槽。滑块34通过滑移块341滑动架设在滑轨31上，滑移块341通过滑槽与滑轨31滑动配合。

参照图2和图3，滑移座33上开设有通孔一，通孔一内穿设有轴体35，轴体35的轴线平行于伺服马达21的输出轴的轴线。轴体35侧面朝向伺服马达21的一端套设有轴承352，轴承352与轴体35过盈配合，轴承352的侧面与凸轮22的侧面相抵。当凸轮22转动时，通过轴承352推动轴体35与滑移座33沿滑轨31的长度方向滑动。

参照图3，滑移座33朝向伺服马达21的一侧开设有用于容纳轴承352的让位槽351，让位槽351的截面为弧形。让位槽351与滑移座33的底面连通，且让位槽351的最小槽宽与让位槽351的弧面直径相同。

参照图3，滑移座33的侧面上穿设有螺钉36，螺钉36与滑移座33螺纹配合。螺钉36的螺纹端与轴体35相抵，利用螺钉36可以锁定轴体35，以阻碍轴体35转动。

参照图3，轴体35的侧面穿设有定位销353，定位销353与轴体35过盈配合。定位销353位于轴体35背向安装座11竖直段的一端。当螺钉36松脱时，工作人员可以通过观察定位销353的角度，以发现轴体35是否发生偏转，并再次旋进螺钉36，以锁定轴体35。

参照图4，滑移座33的顶面上开设有滑移槽37，滑移槽37与通孔一连通。

参照图1，安装座11的水平段与安装块12互相朝向的端面上均开设有弧形的安装槽121，两个安装槽121均沿竖直方向设置。安装座11与安装块12互相贴合时，两个安装槽121形成一个圆形的通孔二。套筒4嵌设在两个安装槽121之间，安装槽121的侧壁与套筒4的外壁贴合，套筒4的轴线与安装槽121的轴线重合。

参照图5，套筒4远离滑移组件3的一端设有保护筒45，保护筒45朝向套筒4的一端敞口设置，并与套筒4的端面相抵，保护筒45外侧壁朝向套筒4的一端一体成型有凸缘一。保护筒45远离套筒4的一端封闭设置，并开设有一个出针孔451和四组通气孔452，出针孔451的轴线与保护筒45的轴线重合，四组通气孔452环绕出针孔451均匀排布，同组的两个通气孔452的连线指向出针孔451的轴线。

参照图5，保护筒45上套设有滚花螺纹筒46，滚花螺纹筒46的内壁顶端成型有凸缘二。滚花螺纹筒46的内壁底端与套筒4的外侧壁螺纹配合，且凸缘二的底面与凸缘一的顶面相抵，利用滚花螺纹筒46可以锁定保护筒45，使得保护筒45与套筒4保持抵紧。

参照图4和图6，套筒4的内壁上焊接固定有一个环形的挡片42，挡片42位于套筒4朝向滑移组件3的一端，挡片42的轴线与套筒4的轴线重合。挡片42朝向滑移座33的一侧与滑移座33之间设有弹簧44，弹簧44为压簧，弹簧44与挡片42、滑移座33均保持相抵。顶针组件5包括滑动穿设在套筒4内的中杆51和用于夹紧顶针544的夹持结构54。中杆51穿过挡片42的内孔与弹簧44，并插入滑移槽37中，中杆51与滑移槽37的内壁过盈配合，中杆51的底面与轴体35的侧面相抵。

参照图6，套筒4内摆放有用于引导中杆51滑动的内筒41，内筒41位于挡片42的正上方，且内筒41的外侧壁与套筒4的内侧壁贴合。中杆51上套设有直线轴承352，直线轴承352的外侧壁与内筒41的内壁贴合，中杆51通过直线轴承352与内筒41滑动配合。内筒41的底面与挡片42的顶面之间摆放有密封圈一43。

参照图7，中杆51的顶面上开设有锁定槽52，夹持结构54嵌设在锁定槽52中，并与锁定槽52的侧壁过盈配合。中杆51的侧面顶端还开设有排气孔53，当将夹持结构54嵌入锁定槽52时，锁定槽52中的残留空气可以从排气孔53中排出。

参照图7和图8，夹持结构54包括夹持杆541，夹持杆541的轴线与锁定槽52的轴线重合。夹持杆541的侧面顶边做倒角处理，形成引导斜面。夹持筒的顶端开设有针槽542，顶针544插入针槽542中，且顶针544的尖端朝上。针槽542的侧壁上开设有四个夹装槽543，四个夹装槽543环绕夹持杆541的轴线均匀排列，每个夹装槽543与夹持杆541的外侧壁连通。

参照图7，夹持杆541的顶端套设有滚花螺纹套545，滚花螺纹套545的底端敞口设置，顶端封闭，且滚花螺纹套545的顶面上开设有夹装孔546。滚花螺纹套545的内壁与夹持杆541的侧面顶端螺纹配合。将滚花螺纹套545套设在夹持杆541上，并旋进滚花螺纹套545，夹装孔546的内壁与引导斜面相抵，进而带动夹持杆541的侧面顶端变形，将顶针544夹紧。

参照图2和图6，套筒4的侧壁上开设有圆形的出气孔47，出气孔47连通套筒4的内壁与外壁。安装座11的水平段上开设有圆形的进气孔112，进气孔112与出气孔47侧壁互相朝向的边沿贴合。进气孔112与出气孔47侧壁互相朝向的一端均开设有密封槽114，两个密封槽114之间嵌设有密封圈二115。

参照图2和图6 ，进气孔112远离套筒4的一端螺纹连接有气管接头113，当通过气管接头113向套筒4内充气时，可以保持套筒4内壁、挡片42和保护筒45之间围成的区域中的气压稳定，从而降低套筒4内的气压对中杆51移动的影响。

本申请实施例一种适用于半导体封装的顶针机构的实施原理为：当伺服马达21运行时，凸轮22随伺服马达21输出轴转动而转动；当凸轮22转动时，推动滑移组件3移动，滑移组件3同时推动中杆51沿竖直方向往复滑移，从而带动顶针544沿竖直方向往复滑移，从而将蓝膜上的芯片顶起。顶针机构运行时，可以利用光栅尺对伺服马达21的运行进行精确调节，从而保证顶针组件5的运动精度，保证芯片的生产品质。

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 (8)

1.一种适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：包括固定架（1）和顶针（544），所述固定架（1）上沿竖直方向滑动架设有用于夹紧顶针（544）的顶针组件（5），固定架（1）上还设有用于驱使顶针组件（5）沿竖直方向往复滑动的驱动组件（2），

驱动组件（2）：所述驱动组件（2）包括架设在固定架（1）上的伺服马达（21），伺服马达（21）的输出轴上套设有凸轮（22），所述凸轮（22）的侧面与顶针组件（5）的底端相抵；

顶针组件（5）：所述顶针组件（5）包括沿竖直方向滑动架设在固定架（1）上的中杆（51）和用于夹持顶针（544）的夹持结构（54），所述中杆（51）的底面与凸轮（22）的侧面相抵，所述夹持结构（54）位于中杆（51）的顶端。

2.根据权利要求1所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述固定架（1）上沿竖直方向还滑动架设有滑移组件（3），所述凸轮（22）通过滑移组件（3）与中杆（51）的底面相抵，所述滑移组件（3）包括滑动架设在固定架（1）上的滑移座（33），所述滑移座（33）上沿平行于伺服马达（21）输出轴轴线的方向穿设有轴体（35），所述轴体（35）上转动架设有轴承（352），所述凸轮（22）通过轴承（352）的侧面与滑移组件（3）相抵。

3.根据权利要求2所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述滑移座（33）上开设有滑移槽（37），所述中杆（51）与滑移槽（37）插接配合。

4.根据权利要求2所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述滑移座（33）上穿设有螺钉（36），所述螺钉（36）与滑移座（33）螺纹配合，所述螺钉（36）的螺纹端与轴体（35）的侧面相抵。

5.根据权利要求4所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述轴体（35）的一端沿自身长度方向延伸，并高出滑移座（33），轴体（35）侧面穿设有定位销（353）。

6.根据权利要求2所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述固定架（1）上设有用于驱使滑移组件（3）朝向凸轮（22）滑动的弹簧（44）。

7.根据权利要求1所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述固定架（1）上沿竖直方向设有套筒（4），所述中杆（51）穿设于套筒（4）内，且中杆（51）的侧面套设有直线轴承（352），所述直线轴承（352）的外壁与套筒（4）内壁贴合，所述中杆（51）通过直线轴承（352）与套筒（4）的内壁滑动配合，所述套筒（4）的侧面开设有出气孔（47），所述固定架（1）上设有气管接头（113），所述气管接头（113）与出气孔（47）连通。

8.根据权利要求1所述的适用于半导体封装的顶针机构，其特征在于：所述中杆（51）背向驱动组件（2）的一端开设有用于容纳夹持结构（54）的锁定槽（52），所述中杆（51）的侧面开设有排气孔（53），所述排气孔（53）与锁定槽（52）的侧壁连通。

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