CN213294003U - 一种自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动上料装置，涉及半导体封装领域。该自动上料装置包括机架、定位机构及第一下压件。所述定位机构设置于所述机架上，包括支撑组件和至少两个滑块，所述支撑组件用于放置待定位调整的工件，所述滑块能相对所述支撑组件滑动以在打开位置和定位位置间切换，当所述滑块位于定位位置时，至少两个所述滑块能推动所述工件移动至所述支撑组件上的定位区域内；第一下压件，所述第一下压件设置于所述定位区域的正上方并能升降，所述第一下压件能够将所述支撑组件上的所述工件压平。该自动上料装置解决因工件的翘曲变形导致定位不准，进而影响产品合格率的问题。

Description

一种自动上料装置

技术领域

本实用新型涉及半导体封装领域，尤其涉及一种自动上料装置。

背景技术

随着半导体技术创新发展，封装产品需求量不断提升，封测行业持续进步。自动化作业成为趋势，与之相关的自动上料设备应运而生。半导体封装自动化的过程中，晶圆片无法准确定位一直是制约产品合格率的因素之一。因为晶圆片无法准确定位，导致在加工过程中，每个晶圆片的位置与最理想的加工位置之间具有一定的误差，若误差过大，则会导致加工后的晶圆片无法使用，降低了合格率。若要提高产品合格率，前提之一就是使晶圆片在加工时的相对位置保持一致，与最理想的加工位置之间的误差在可接受范围之内。而在生产过程中，生产线上的晶圆片由于各种原因容易存在一定的翘曲变形，导致边界不准，进而影响定位。

针对上述问题，需要开发一种自动上料装置，以解决因晶圆片的翘曲变形导致定位不准，进而影响产品合格率的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种自动上料装置，能够对工件进行精确定位，提升产品合格率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动上料装置，包括：

机架；

定位机构，所述定位机构设置于所述机架上，包括支撑组件和至少两个滑块，所述支撑组件用于放置待定位调整的工件，所述滑块能相对所述支撑组件滑动以在打开位置和定位位置间切换，当所述滑块位于定位位置时，至少两个所述滑块能推动所述工件移动至所述支撑组件上的定位区域内；

第一下压件，所述第一下压件设置于所述定位区域的正上方并能升降，所述第一下压件能够将所述支撑组件上的所述工件压平。

优选地，所述机架上设置有抓取机构，所述抓取机构包括：

纵梁，所述纵梁竖直设置于所述机架上；

横梁，所述横梁水平设置于所述纵梁上并能沿所述纵梁长度方向滑动；

机械手，所述机械手设置于所述横梁上并能沿所述横梁长度方向滑动，所述机械手能抓取所述工件并放置于所述支撑组件上。

优选地，所述自动上料装置还包括料盒，所述料盒设置于所述机架上，所述料盒用于盛装待定位调整的所述工件，所述机械手能够从所述料盒中抓取所述工件。

优选地，所述定位机构还包括旋转驱动组件，所述旋转驱动组件设置于所述机架上，所述旋转驱动组件能够驱动所述定位机构带动所述工件转动。

优选地，所述支撑组件上还设置有第一吸附组件，所述第一吸附组件能将被所述第一下压件压平的所述工件平整吸附在所述支撑组件上。

优选地，所述定位机构还包括第一托起组件，所述第一托起组件穿设于所述支撑组件且能相对所述支撑组件上下滑动，所述第一托起组件用于承载所述工件。

优选地，所述机架上设置有传输机构，所述传输机构能承接所述定位机构上的所述工件并传输到指定位置。

优选地，所述传输机构包括传输台和传输驱动组件，所述传输驱动组件能够驱动所述传输台移动至指定位置。

优选地，所述传输机构上方设置有第二下压件，所述第二下压件能沿竖直方向滑动，能够将所述传输机构上的所述工件压平。

优选地，所述传输台上设置有第二吸附组件，所述第二吸附组件能够将被所述第二下压件压平的所述工件平整吸附。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种自动上料装置。该装置中，工件被放置在支撑组件上，而后定位机构的滑块由打开位置逐渐切换到定位位置，过程中滑块抵接工件外轮廓时推动工件向着定位区域移动，直到滑块处于定位位置后，工件被推动到定位区域内，实现工件的自动定位，从而保证后序加工时每个被定位调整过的工件均处于同一个位置，最大限度地降低了因工件的位置问题导致的合格率降低。定位后第一下压件对工件进行压平，有利于提高加工时的产品状态，提升合格率。

附图说明

图1是本实用新型提供的自动上料装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的定位机构上方视角的结构示意图；

图3是本实用新型提供的抓取机构的结构示意图；

图4是本实用新型提供的定位机构下方视角的结构示意图；

图5是本实用新型提供的料盒的结构示意图；

图6是本实用新型提供的晶圆片的结构示意图。

1、机架；2、定位机构；21、支撑组件；22、滑块；23、第一托起组件；24、旋转驱动组件；3、第一下压件；4、抓取机构；41、纵梁；42、横梁；43、机械手；5、传输机构；51、传输台；52、传输驱动组件；6、料盒；7、工件；71、缺口；8、第二下压件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例中的工件7以晶圆片为例进行说明。

半导体行业由于其自身的特性，对加工的精度要求极高，而由于晶圆片的边界容易存在一定的翘曲，使得无法将晶圆片都定位到最佳位置，这也就导致这些晶圆片在后序加工时位置各不相同，无法保证一致性，大大降低了产品的合格率。

本实施例提供了一种自动上料装置。如图1、图2和图4所示，该自动上料装置包括机架1、定位机构2及第一下压件3。定位机构2设置在机架1上，用来对晶圆片进行定位以解决自动生产线上晶圆片定位不准导致后序加工合格率低的问题。定位机构2包括支撑组件21和至少两个滑块22，支撑组件21用来放置待定位调整的晶圆片，至少两个滑块22能够相对支撑组件21滑动，且在打开位置与定位位置间切换。当滑块22位于打开位置时，至少两个滑块22之间的距离较大，可以避让晶圆片，以便晶圆片能够放置在支撑组件21上。当滑块22处于定位位置时，至少两个滑块22能推动晶圆片移动至支撑组件21上的定位区域内。第一下压件3设置于定位区域的正上方并能升降，从而将支撑组件21上的晶圆片压平。

支撑组件21上的晶圆片在滑块22的推动作用下进入定位区域，此时晶圆片处于唯一固定的位置，能保证每一个待加工的晶圆片在此位置被传送到后序进行加工时均处于同一加工位置，有效提高了加工的精确度，提高了产品的合格率。而第一下压件3将晶圆片压平后也便于传送，且压平后的晶圆片也能进一步提高加工的精度。

如图2所示，支撑组件21包括承接台、连接柱及底座。承接台设置于底座上方，用于支撑晶圆片，承接台与底座通过多个连接柱连接。

其中，滑块22为L型，底座上设置有直线电机，滑块22在直线电机的驱动下能在定位位置和打开位置间滑动切换，滑块22上设置有2个定位块，2个定位块能与晶圆片抵接，以推动晶圆片移动至定位区域内。通过设置两个定位块，能够增加晶圆片的受力点，从而提高定位的准确性。

此外，在滑块22上设置2个定位块，能够更好地对弧形边界进行定位。

在其他实施例中，每个滑块22上也可以设置有三个或更多个定位块，以进一步提高晶圆片的定位效果。

可选地，承接台边界设置有避让槽，用于避让处于定位位置的滑块22，以使滑块22上的挡块能够移动至更接近定位区域的位置处，从而保证挡块能将晶圆片推入定位区域内。

进一步地，如图3所示，机架1上设置有抓取机构4，抓取机构4包括纵梁41、横梁42及机械手43。纵梁41竖直设置于机架1上，横梁42水平设置于纵梁41上并能沿纵梁41长度方向滑动，机械手43设置于横梁42上并能沿横梁42长度方向滑动，且能抓取晶圆片并放置于支撑组件21上。

为了提高自动化程度，机架1上设置了抓取机构4，抓取机构4的机械手43能够在竖直平面上自由运动，且能够抓取晶圆片并将晶圆片放置到支撑组件21上，提高了效率，且能够保证被定位调整后的晶圆片以同一状态传送到后序进行加工。

进一步地，该自动上料装置还包括料盒6，料盒6设置于机架1上，用于盛装待定位调整的晶圆片，机械手43能够从料盒6中抓取晶圆片。

料盒6中放有未定位调整的多个晶圆片，可以实现机械手43的连续上料，有利于缩短上料节拍，提高加工效率。

在其他实施例中，如图5所示，料盒6两侧壁设置有多个贯通到外部的凹槽，晶圆片能被两侧壁上相同高度的凹槽卡住不掉落，晶圆片之间存在一定的间隙。机械手43包括托铲和安装座，托铲水平转动设置于安装座上，且能插入晶圆片之间的间隙，并将晶圆片取出料盒6。

此形式的料盒6便于取放晶圆片，为了配合料盒6，将机械手43设置成托铲，能够伸入间隙取出晶圆片，操作简单。

其中，托铲的托举区域为U型，且U型区域设置有多个支撑垫。

U型托铲能够托举晶圆片并稳定传送，支撑垫与晶圆片之间的摩擦力保证了晶圆片不会相对于托铲横向移动，保证了定位后的晶圆片被稳定传送到后序。

如图6所示，由于晶圆片为圆形，为了使晶圆片的状态容易确认和方便使用，故每个晶圆片都设置了一个缺口71用于防呆。晶圆片在定位机构2上完成定位后，需要将缺口71调整到统一位置。通过定位机构2的旋转来直接调整缺口71的位置，既节省了增加专门旋转用的结构的费用，又避免了多次传送带来的位置偏差。

为解决上述问题，本实施例中，定位机构2还包括旋转驱动组件24，设置于机架1上，能够驱动定位机构2带动晶圆片转动。

具体地，旋转驱动组件24可以包括旋转电机，旋转电机的驱动轴与支撑组件21的底座连接，能驱动底座带动承接台转动。

可以理解的是，机架1上设置有检测组件，能够检测支撑组件21上是否有晶圆片以及缺口71是否处于设定位置。

检测组件对支撑组件21上是否有晶圆片进行检测，若支撑组件21上没有晶圆片，则抓取机构4从料盒6中抓取晶圆片并放置到支撑组件21上，若支撑组件21上有晶圆片，则检测缺口71是否在设定位置，若不在，则旋转驱动组件24驱动定位机构2带动晶圆片转动，在缺口71处于设定位置时停止。

可选地，检测组件可以包括第一红外线传感器和第二红外线传感器。第一红外线传感器和第二红外线传感器均包括信号发射端和信号接收端。

第一红外线传感器用于检测支撑组件是否放置有晶圆片，第一红外线传感器的信号发射端和信号接收端中的一个设置在支撑组件21上，另一个设置在支撑组件21的上方。当支撑组件21上放置有晶圆片时，信号发射端和信号接收端之间被遮挡；反之，信号发射端和信号接收端之间信号正常传递。

第二红外线传感器用于调整缺口71的位置，第一红外线传感器的信号发射端和信号接收端中的一个设置在支撑组件21上，另一个设置在支撑组件21的上方，且二者的连线能穿过缺口71需要调整到的位置。当第一红外线传感器检测到支撑组件21上放置有晶圆片时，第二红外传感器的发射端开始发射信号，当缺口71未在需要调整到的位置，则信号发射端和信号接收端之间被遮挡，需要转动支撑组件21带动晶圆片，直到缺口71转到需要调整到的位置，此时信号发射端和信号接收端之间信号正常传递，调整结束。

可以理解的是，支撑组件21上还设置有第一吸附组件，第一吸附组件能将被第一下压件3压平的晶圆片平整吸附在支撑组件21上。

第一下压件3压平晶圆片后抬起，此时晶圆片的翘曲可能会重新恢复，导致缺口71位置无法精确定位，对后序的加工造成影响，故增加第一吸附组件，在第一下压件3将晶圆片压平后进行吸附，此时第一下压件3抬起后，晶圆片被平整地吸附在支撑组件21上，有利于更精确地将缺口71转到设定位置。

第一吸附组件设置于承接台下方，承接台上设置有多个第一通孔，第一吸附组件通过第一通孔对晶圆片进行吸附。

进一步地，定位机构2还包括第一托起组件23，第一托起组件23穿设于支撑组件21且能相对支撑组件21上下滑动，用于承载晶圆片。

由于晶圆片是在托铲上随着托铲一起移动，在托铲移动到定位机构2上方时，第一托起组件23上升穿过支撑组件21，此时托铲下落，托铲的U型结构能够避让开第一托起组件23，使晶圆片被第一托起组件23托起，待托铲离开后，第一托起组件23下落回退到支撑组件21下方，晶圆片被放置在支撑组件21上。待晶圆片完成定位调整后，第一托起组件23重新托起晶圆片，托铲移动过来从下方向上移动，抵接晶圆片后带着晶圆片离开第一托起组件23。第一托起组件23的设置避免了托铲无法将晶圆片稳定放置到定位机构2的问题，且结构稳定，保证了后序的精度。

其中，承接台还设置有多个第二通孔，第一托起组件23包括多个支撑柱，第一托起组件23上升时多个支撑柱穿过多个第二通孔与晶圆片抵接，将晶圆片托起。

多个支撑柱通过多个第二通孔对晶圆片进行托起，节省空间，同时不影响其他结构的功能。

可选地，机架1上设置有传输机构5，能够承接定位机构2上的晶圆片并传输到指定位置。

托铲在第一托起组件23上取走定位调整后的晶圆片后，将晶圆片放置到传输机构5上，传输机构5将晶圆片传输到指定位置，以便后序加工。

可以理解的是，传输机构5上设置有第二托起组件，用于将定位调整后的晶圆片从托铲上接过放置到传输机构5上。

第二托起组件的结构与作用可以与第一托起组件23相同，此处不再赘述。

其中，传输机构5包括传输台51和传输驱动组件52，传输驱动组件52能够驱动传输台51移动至指定位置。

传输台51用来承载定位调整后的晶圆片，传输驱动组件52用来驱动传输台51至指定位置，完成传输工作。

可以理解的是，传输驱动组件52包括驱动轮、从动轮及传送带，传送带套设于驱动轮和从动轮上。

传送带被设置在传输台51下方，驱动轮通过转动能够驱动传送带转动，传输台51在传送带的上方移动至指定位置。

优选地，传输机构5上方设置有第二下压件8，第二下压件8能沿竖直方向滑动，能够将传输机构5上的晶圆片压平。

由于晶圆片再被第一下压件3压平后可能依然会存在一定的翘曲，在完成定位调整后，由第二下压件8再次对晶圆片进行压平，保证传输到后序的晶圆片的平整度。

其中，传输台51上设置有第二吸附组件，第二吸附组件能够将被第二下压件8压平的晶圆片平整吸附。

在晶圆片被第二下压件8压平后，第二吸附组件将晶圆片平整吸附到传输台51上，第二下压件8上升离开后，使晶圆片平整地被传输到下一工序。

可以理解的是，第一吸附组件和第二吸附组件均包括抽风机和抽气管，支撑组件21和传输台51的上表面设置有开口，开口和抽气管相连。

开口用于抽风机通过抽气管抽气保证一定的吸附力，使得晶圆片能够被平整地吸附到支撑组件21和传输台51上。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种自动上料装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

定位机构(2)，所述定位机构(2)设置于所述机架(1)上，包括支撑组件(21)和至少两个滑块(22)，所述支撑组件(21)用于放置待定位调整的工件(7)，所述滑块(22)能相对所述支撑组件(21)滑动以在打开位置和定位位置间切换，当所述滑块(22)位于定位位置时，至少两个所述滑块(22)能推动所述工件(7)移动至所述支撑组件(21)上的定位区域内；

第一下压件(3)，所述第一下压件(3)设置于所述定位区域的正上方并能升降，所述第一下压件(3)能够将所述支撑组件(21)上的所述工件(7)压平。

2.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有抓取机构(4)，所述抓取机构(4)包括：

纵梁(41)，所述纵梁(41)竖直设置于所述机架(1)上；

横梁(42)，所述横梁(42)水平设置于所述纵梁(41)上并能沿所述纵梁(41)长度方向滑动；

机械手(43)，所述机械手(43)设置于所述横梁(42)上并能沿所述横梁(42)长度方向滑动，所述机械手(43)能抓取所述工件(7)并放置于所述支撑组件(21)上。

3.根据权利要求2所述的自动上料装置，其特征在于，所述自动上料装置还包括料盒(6)，所述料盒(6)设置于所述机架(1)上，所述料盒(6)用于盛装待定位调整的所述工件(7)，所述机械手(43)能够从所述料盒(6)中抓取所述工件(7)。

4.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述定位机构(2)还包括旋转驱动组件(24)，所述旋转驱动组件(24)设置于所述机架(1)上，所述旋转驱动组件(24)能够驱动所述定位机构(2)带动所述工件(7)转动。

5.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述支撑组件(21)上还设置有第一吸附组件，所述第一吸附组件能将被所述第一下压件(3)压平的所述工件(7)平整吸附在所述支撑组件(21)上。

6.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述定位机构(2)还包括第一托起组件(23)，所述第一托起组件(23)穿设于所述支撑组件(21)且能相对所述支撑组件(21)上下滑动，所述第一托起组件(23)用于承载所述工件(7)。

7.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有传输机构(5)，所述传输机构(5)能承接所述定位机构(2)上的所述工件(7)并传输到指定位置。

8.根据权利要求7所述的自动上料装置，其特征在于，所述传输机构(5)包括传输台(51)和传输驱动组件(52)，所述传输驱动组件(52)能够驱动所述传输台(51)移动至指定位置。

9.根据权利要求8所述的自动上料装置，其特征在于，所述传输机构(5)上方设置有第二下压件(8)，所述第二下压件(8)能沿竖直方向滑动，能够将所述传输机构(5)上的所述工件(7)压平。

10.根据权利要求9所述的自动上料装置，其特征在于，所述传输台(51)上设置有第二吸附组件，所述第二吸附组件能够将被所述第二下压件(8)压平的所述工件(7)平整吸附。

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