CN217641226U - 用于Mini LED的多摆臂固晶机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于Mini LED的多摆臂固晶机，其包括机架以及设置于所述机架上的晶环模块、顶针模块、支架模块、进料模组、收料模组和两个固晶模组；所述晶环模块用于移载及定位晶环，所述顶针模块设置于所述晶环模块的下侧，所述顶针模块用于顶起芯片；所述支架用于移载及定位支架；所述进料模组和所述收料模组分设于所述机架的两侧，所述进料模组用于放置未固晶的支架，所述收料模组用于放置已固晶的支架，所述固晶模组包括有立柱平台以及设置于所述立柱平台上的两组相机和两组摆臂，两组摆臂对称布置。本实用新型中通过将设置两个固晶模组形成四个摆臂共同作业的布局，在满足精度需求的前提下，提高生产效率。

Description

用于Mini LED的多摆臂固晶机

技术领域

本实用新型涉及自动化设备领域，尤其涉及一种用于Mini LED的多摆臂固晶机。

背景技术

固晶机为半导体封装生产线的中段设备，也是半导体封装中最重要的一环之一。固晶机工作内容为从蓝膜上吸取芯片，搬运到提前点胶或刷锡膏的载体上。在市面上有很多款固晶机，他们的方案和结构布局都限制了自身的产能和精度，已不能满足Mini LED的生产需求。

因此，有必要提供一种新的用于Mini LED的多摆臂固晶机来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种用于Mini LED的多摆臂固晶机，旨在解决现有固晶机产能受限的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的用于Mini LED的多摆臂固晶机包括机架以及设置于所述机架上的晶环模块、顶针模块、支架模块、进料模组、收料模组和两个固晶模组；所述晶环模块用于移载及定位晶环，所述顶针模块设置于所述晶环模块的下侧，所述顶针模块用于顶起芯片；所述支架用于移载及定位支架；所述进料模组和所述收料模组分设于所述机架的两侧，所述进料模组用于放置未固晶的支架，所述收料模组用于放置已固晶的支架，所述固晶模组包括有立柱平台以及设置于所述立柱平台上的两组相机和两组摆臂，两组摆臂对称布置，一组所述相机用于定位芯片吸取位置，另一组所述相机用于定位芯片安放位置。

可选地，所述晶环模块、所述顶针模块、所述支架模块、所述晶环料盒模组、所述晶环移载模组以及所述进料模组均为两个。

可选地，还包括晶环料盒模组和晶环移载模组，所述晶环料盒模组与所述固晶模组相对设置，所述晶环料盒模组用于存储晶环，所述晶环移载模组用于自所述晶环料盒搬运晶环至晶环模块。

可选地，所述晶环料盒模组包括第一升降驱动件、基座和晶环料盒，所述第一升降驱动件设置于所述基座上，所述第一升降驱动件的输出端连接有托臂，所述晶环两盒设置于所述托臂上，所述晶环料盒内形成多层晶环存储空间。

可选地，所述晶环移载模组包括安装座、滑移平台、第二升降驱动件和夹爪，所述滑移平台通过所述安装座架设于所述机架上，所述第二升降驱动件与所述滑移平台连接，所述第二升降驱动件的输出端与所述夹爪连接，所述夹爪用于夹持晶环。

可选地，晶环模块包括底座、纵向移动平台、横向移动平台、第一转动驱动件和旋转平台，所述纵向移动平台滑动设置于所述底座上，所述横向移动平台滑动设置于所述纵向移动平台上，所述纵向移动平台与所述横向移动平台的滑移方向相互垂直；所述第一转动驱动件设置于所述纵向移动平台上，所述旋转平台与所述纵向移动平台转动连接，所述第一转动驱动件用于驱动所述旋转平台转动以带动晶环旋转至预设角度。

可选地，所述顶针模块包括基板、第一滑台、第二滑台、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件和顶针，所述第一滑台沿第一方向滑动设置于所述基板上，所述第二滑台沿第二方向设置于所述第一滑台上，所述第一驱动件和所述第二驱动件分设于所述基板的两侧，所述第一驱动件通过偏心轴组件驱动所述第一滑台，所述第二驱动件通过偏心轴组件驱动所述第二滑台，所述第三驱动件设置于所述第二滑台上，所述第三驱动件输出轴与所述顶针连接。

可选地，所述支架模块包括基台、第一滑板、第二滑板、第一直线驱动件和第二直线驱动件，所述第一滑板沿第一方向滑动设置于所述基台上，所述第一直线驱动件设置于所述基台上且用于驱动所述第一滑板；所述第二滑板沿第二方向滑动设置于所述第一滑板上，所述第二直线驱动件设置于所述第一滑板上且用于驱动所述第二滑板，所述第二滑板上设置有用于搬运支架的牵引组件。

可选地，所述进料模组包括第一底板、放料盒以及设置于所述第一底板上的第一丝杆驱动组件和第一滑动板，所述放料盒与所述第一滑动板滑动连接，所述第一丝杆驱动组件用于驱动所述放料盒移动。

可选地，所述收料模组包括第二底板、托板、料盒以及设置于所述第二底板上的第二丝杆驱动组件和第二滑动板，所述料盒与所述第二滑动板滑动连接，所述第二丝杆驱动组件用于驱动所述料盒移动，所述料盒设置于所述托板上，所述托板上还设置有皮带输送系统。

本实用新型技术方案中，进料模组提供支架，支架模块搬运支架，晶环模块提供晶环，顶针模块顶出芯片，固晶模组将芯片固定在支架上，支架模块再将固定好芯片的支架搬运至收料模组，由此实现整个固晶操作。两组摆臂对称安装，当一组摆臂604位于吸取芯片位置位置时另一组摆臂正好位于安放芯片位置，两组相机分别定位吸取芯片位置和安放芯片位置，通过将设置两个固晶模组形成四个摆臂共同作业的布局，在满足精度需求的前提下，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中用于Mini LED的多摆臂固晶机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中晶环模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中顶针模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中支架模块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中进料模组的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中收料模组的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中固晶模组的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中晶环料盒模组的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中晶环移载模组的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	机架	52	放料盒
2	晶环模块	53	第一丝杆驱动组件
				21	底座	54	第一滑动板
22	纵向移动平台	6	收料模组
				23	横向移动平台	61	第二底板
24	第一转动驱动件	62	托板
				25	旋转平台	63	料盒
3	顶针模块	64	第二丝杆驱动组件
				31	基板	65	第二滑动板
32	第一滑台	7	固晶模组
				33	第二滑台	71	立柱平台
34	第一驱动件	72	相机
				35	第二驱动件	73	摆臂
36	第三驱动件	8	晶环料盒模组
				37	顶针	81	第一升降驱动件
4	支架模块	82	基座
				41	基台	83	晶环料盒
42	第一滑板	9	晶环移载模组
				43	第二滑板	91	安装座
44	第一直线驱动件	92	滑移平台
				45	第二直线驱动件	93	第二升降驱动件
5	进料模组	94	夹爪
				51	第一底板

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图9所示，本实用新型一实施例中，用于Mini LED的多摆臂73固晶机包括机架1以及设置于所述机架1上的晶环模块2、顶针模块3、支架模块4、进料模组5、收料模组6和两个固晶模组7；所述晶环模块2用于移载及定位晶环，所述顶针模块3设置于所述晶环模块2的下侧，所述顶针模块3用于顶起芯片；所述支架用于移载及定位支架；所述进料模组5和所述收料模组6分设于所述机架1的两侧，所述进料模组5用于放置未固晶的支架，所述收料模组6用于放置已固晶的支架，所述固晶模组7包括有立柱平台71以及设置于所述立柱平台71上的两组相机72和两组摆臂73，两组摆臂73对称布置，一组所述相机 72用于定位芯片吸取位置，另一组所述相机72用于定位芯片安放位置。

上述实施例中，进料模组5提供支架，支架模块4搬运支架，晶环模块2提供晶环，顶针模块3顶出芯片，固晶模组7将芯片固定在支架上，支架模块4再将固定好芯片的支架搬运至收料模组6，由此实现整个固晶操作。两组摆臂73 对称安装，当一组摆臂73位于吸取芯片位置位置时另一组摆臂73正好位于安放芯片位置，两组相机72分别定位吸取芯片位置和安放芯片位置，通过将设置两个固晶模组7形成四个摆臂73共同作业的布局，在满足精度需求的前提下，提高生产效率。

其中，所述晶环模块2、所述顶针模块3、所述支架模块4、所述晶环料盒 83模组8、所述晶环移载模组9以及所述进料模组5均为两个。由此形成双头四臂搭配双支架工作模组的布局，大大提升了单台固晶机的产能。摆臂73上安装吸嘴也可在搬运芯片的过程中旋转并修正芯片的角度，运动模组采用高精度的直线电机和光栅尺读数头，安装高精度的相机72镜头组件，这种搭配则是保证了固晶机的高精度。

在一实施例中，多摆臂73固晶机还包括晶环料盒83模组8和晶环移载模组 9，所述晶环料盒83模组8与所述固晶模组7相对设置，所述晶环料盒83模组8 用于存储晶环，所述晶环移载模组9用于自所述晶环料盒83搬运晶环至晶环模块2。可为晶环模块2提供未使用的晶环，和暂存已使用的晶环，减少人工取放晶环的次数，并缩短了取放晶环的时间，实现了设备更高的自动化程度。晶环移载模组9可快速准确的对晶环模块2进行晶环取放，大大缩短设备的等待时间，操作员可不必靠近高速运动区域，安全系数得到提升。

其中，请结合参见图8，所述晶环料盒83模组8包括第一升降驱动件81、基座82和晶环料盒83，所述第一升降驱动件81设置于所述基座82上，所述第一升降驱动件81的输出端连接有托臂，所述晶环两盒设置于所述托臂上，所述晶环料盒83内形成多层晶环存储空间。需要人工取放的晶环料盒83装在平台上，由第一升降驱动件81带动主动轮、同步带、从动轮，最终动力传递给丝杆带动平台进行上下运动。目的是带动晶环移动到晶环移载模组9取放晶环的高度，

在一实施例中，请结合参见图9，所述晶环移载模组9包括安装座91、滑移平台92、第二升降驱动件93和夹爪94，所述滑移平台92通过所述安装座91 架设于所述机架1上，所述第二升降驱动件93与所述滑移平台92连接，所述第二升降驱动件93的输出端与所述夹爪94连接，所述夹爪94用于夹持晶环。需要更换晶环时，夹爪94通过丝杆传动运动到旋转平台25上方，第二升降驱动件93，旋转平台25带动晶环移动到夹子内，夹爪94夹住用完了的晶环，第二升降驱动件93上升，夹爪94通过丝杆传动运动到晶环料盒83内部，放下晶环后，夹爪94移动到晶环料盒83外侧，第一升降驱动件81带动晶环料盒83移动到待更换晶环与夹子同一高度处，夹爪94通过丝杆传动运动到晶环料盒83内部，夹住晶环再移动到旋转平台25上方，气缸顶出，晶环夹子张开，第二升降驱动件93带动晶环下降，旋转平台25接收到晶环后第二升降驱动件93上升松开晶环，气缸收回，晶环夹子闭合，旋转平台25横向移动远离夹爪94，第二升降驱动件93上升，完成自动换晶环动作。

可选地，请结合参见图2，晶环模块2包括底座21、纵向移动平台22、横向移动平台23、第一转动驱动件24和旋转平台25，所述纵向移动平台22滑动设置于所述底座21上，所述横向移动平台23滑动设置于所述纵向移动平台22 上，所述纵向移动平台22与所述横向移动平台23的滑移方向相互垂直；所述第一转动驱动件24设置于所述纵向移动平台22上，所述旋转平台25与所述纵向移动平台22转动连接，所述第一转动驱动件24用于驱动所述旋转平台25转动以带动晶环旋转至预设角度。晶环模块2可靠地带着晶环高速精确的移动，晶环模块2包括安装座91、纵向移动平台22、横向移动平台23以及旋转平台25，晶环固定再旋转平台25上，三个平台可同时运动，不受影响。且纵向移动平台22、横向移动平台23使用直线电机搭配高精度光栅尺读头进行精确控制，横向移动平台23为封闭的框架式结构，采用三条导轨作为支撑，中间的导轨和右侧的导轨用于支撑直线电机，平板式直线电机的动子和定子之间是有很大磁吸力的。中间的导轨和左侧的导轨用于支撑旋转平台25，保证旋转平台 25的两端都有支撑。这样的结构更加可靠，运动更加平稳。避免出现旋转平台25一端没有支撑的情况，保证高速运动的情况下旋转平台25不会出现抖动，进而保证不会带动芯片抖动，提高固晶的精度。

其中，旋转平台25包括伺服电机、晶环夹子、气缸、激光光电传感器、从动轮、同步带、主动轮。需要取出或放下晶环时，气缸顶出，晶环夹子张开，激光光电传感器感应平台上有无晶环。

在一实施例中，请结合参见图3，所述顶针模块3包括基板31、第一滑台 32、第二滑台33、第一驱动件34、第二驱动件35、第三驱动件36和顶针37，所述第一滑台32沿第一方向滑动设置于所述基板31上，所述第二滑台33沿第二方向设置于所述第一滑台32上，所述第一驱动件34和所述第二驱动件35分设于所述基板31的两侧，所述第一驱动件34通过偏心轴组件驱动所述第一滑台32，所述第二驱动件35通过偏心轴组件驱动所述第二滑台33，所述第三驱动件36设置于所述第二滑台33上，所述第三驱动件36输出轴与所述顶针37连接。顶针模块3位于晶环的下方，顶针模块3包括基板31、第一滑台32、第二滑台33和顶针37。第一滑台32通过第一驱动件34带动偏心轴组件运动，第二滑台33通过第二驱动件35带动偏心轴组件运动，两个平台采用交叉导轨结构，运动更加平稳可靠。顶针37向上移动刺破蓝膜需要第三驱动件36提供动力，第三驱动件36可以采用音圈电机搭配光栅尺读头结构使得整体结构更加紧凑，运动精度更高。

在一实施例中，请结合参见图4，所述支架模块4包括基台41、第一滑板 42、第二滑板43、第一直线驱动件44和第二直线驱动件45，所述第一滑板42 沿第一方向滑动设置于所述基台41上，所述第一直线驱动件44设置于所述基台41上且用于驱动所述第一滑板42；所述第二滑板43沿第二方向滑动设置于所述第一滑板42上，所述第二直线驱动件45设置于所述第一滑板42上且用于驱动所述第二滑板43，所述第二滑板43上设置有用于搬运支架的牵引组件。第一滑板42和第二滑板43可靠地带着支架(PCB)高速精确的移动，且第一滑板42和第二滑板43可以在两个方向同时运动，不受影响。

在一实施例中，请结合参见图5，所述进料模组5包括第一底板51、放料盒52以及设置于所述第一底板51上的第一丝杆驱动组件53和第一滑动板54，所述放料盒52与所述第一滑动板54滑动连接，所述第一丝杆驱动组件53用于驱动所述放料盒52移动。进料模组5可提供两种进料模式，一种是料盒63进料，进料模组5的平台可放置装有未固晶的支架(PCB)的放料盒52，放料盒52里未固晶的支架(PCB)是分层放置的，进料模组5前方安装有气动装置。需要进料时，进料模组5带着放料盒52通过升降，将支架(PCB)和气动装置位于同一水平高度，支架模块4的第二滑板43移动到进料模组5的正前方，气动装置推出支架(PCB)到第二滑板43上的输送皮带上，完成进料。另一种是输送线进料，进料模组5上安装有输送皮带，可对接上一道工序的输送皮带，支架 (PCB)通过上一道工序的输送皮带转移到进料模组5得到输送皮带，再转移到第二滑板43上的输送皮带，完成进料。

请结合参见图6，所述收料模组6包括第二底板61、托板62、料盒63以及设置于所述第二底板61上的第二丝杆驱动组件64和第二滑动板65，所述料盒63与所述第二滑动板65滑动连接，所述第二丝杆驱动组件64用于驱动所述料盒63移动，所述料盒63设置于所述托板62上，所述托板62上还设置有皮带输送系统。收料模组6可提供两种收料模式，一是料盒63收料，收料模组6的托板62可放置装有盛放支架(PCB)的料盒63，需要收料时，收料模组6带着料盒63通过升降，将支架(PCB)和气动装置位于同一水平高度，支架模块4的第二平台移动到收料模组6的正前方，已完成固晶的支架 (PCB)通过输送皮带输送到下一道工序，完成收料。

请结合参见图7，多摆臂固晶机还包括四套用于检测并反馈信号的底部相机模块。底部相机模块安装在摆臂73带着的芯片运动轨迹的正下方，当有芯片经过底部相机模块时，相机会检测此时芯片的位置信息，与系统保存的正确的位置信息对比，并反馈到工控机，摆臂73可修正芯片的角度偏差，支架模块4可补偿芯片的横竖方向的偏差，固晶的精度大大提升。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，包括机架以及设置于所述机架上的晶环模块、顶针模块、支架模块、进料模组、收料模组和两个固晶模组；所述晶环模块用于移载及定位晶环，所述顶针模块设置于所述晶环模块的下侧，所述顶针模块用于顶起芯片；所述支架用于移载及定位支架；所述进料模组和所述收料模组分设于所述机架的两侧，所述进料模组用于放置未固晶的支架，所述收料模组用于放置已固晶的支架，所述固晶模组包括有立柱平台以及设置于所述立柱平台上的两组相机和两组摆臂，两组摆臂对称布置，一组所述相机用于定位芯片吸取位置，另一组所述相机用于定位芯片安放位置。

2.如权利要求1所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述晶环模块、所述顶针模块、所述支架模块、所述晶环料盒模组、所述晶环移载模组以及所述进料模组均为两个。

3.如权利要求1所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，还包括晶环料盒模组和晶环移载模组，所述晶环料盒模组与所述固晶模组相对设置，所述晶环料盒模组用于存储晶环，所述晶环移载模组用于自所述晶环料盒搬运晶环至晶环模块。

4.如权利要求3所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述晶环料盒模组包括第一升降驱动件、基座和晶环料盒，所述第一升降驱动件设置于所述基座上，所述第一升降驱动件的输出端连接有托臂，所述晶环两盒设置于所述托臂上，所述晶环料盒内形成多层晶环存储空间。

5.如权利要求3所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述晶环移载模组包括安装座、滑移平台、第二升降驱动件和夹爪，所述滑移平台通过所述安装座架设于所述机架上，所述第二升降驱动件与所述滑移平台连接，所述第二升降驱动件的输出端与所述夹爪连接，所述夹爪用于夹持晶环。

6.如权利要求1至5中任一项所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，晶环模块包括底座、纵向移动平台、横向移动平台、第一转动驱动件和旋转平台，所述纵向移动平台滑动设置于所述底座上，所述横向移动平台滑动设置于所述纵向移动平台上，所述纵向移动平台与所述横向移动平台的滑移方向相互垂直；所述第一转动驱动件设置于所述纵向移动平台上，所述旋转平台与所述纵向移动平台转动连接，所述第一转动驱动件用于驱动所述旋转平台转动以带动晶环旋转至预设角度。

7.如权利要求1至5中任一项所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述顶针模块包括基板、第一滑台、第二滑台、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件和顶针，所述第一滑台沿第一方向滑动设置于所述基板上，所述第二滑台沿第二方向设置于所述第一滑台上，所述第一驱动件和所述第二驱动件分设于所述基板的两侧，所述第一驱动件通过偏心轴组件驱动所述第一滑台，所述第二驱动件通过偏心轴组件驱动所述第二滑台，所述第三驱动件设置于所述第二滑台上，所述第三驱动件输出轴与所述顶针连接。

8.如权利要求1至5中任一项所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述支架模块包括基台、第一滑板、第二滑板、第一直线驱动件和第二直线驱动件，所述第一滑板沿第一方向滑动设置于所述基台上，所述第一直线驱动件设置于所述基台上且用于驱动所述第一滑板；所述第二滑板沿第二方向滑动设置于所述第一滑板上，所述第二直线驱动件设置于所述第一滑板上且用于驱动所述第二滑板，所述第二滑板上设置有用于搬运支架的牵引组件。

9.如权利要求1至5中任一项所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述进料模组包括第一底板、放料盒以及设置于所述第一底板上的第一丝杆驱动组件和第一滑动板，所述放料盒与所述第一滑动板滑动连接，所述第一丝杆驱动组件用于驱动所述放料盒移动。

10.如权利要求1至5中任一项所述的用于Mini LED的多摆臂固晶机，其特征在于，所述收料模组包括第二底板、托板、料盒以及设置于所述第二底板上的第二丝杆驱动组件和第二滑动板，所述料盒与所述第二滑动板滑动连接，所述第二丝杆驱动组件用于驱动所述料盒移动，所述料盒设置于所述托板上，所述托板上还设置有皮带输送系统。

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