CN217799593U - 一种快速针刺装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及半导体加工设备领域，尤其是涉及一种快速针刺装置，包括机架以及设置于机架上的基板传送机构、晶粒传送机构、下CCD检测机构和顶出机构；所述基板传送机构用于承载基板并带动基板沿水平方向运动；所述晶粒传送机构用于承载多个晶粒并带动多个晶粒沿水平方向运动；所述下CCD检测机构位于所述晶粒传送机构的下方，所述下CCD检测机构用于检测多个晶粒的位置；所述顶出机构位于所述晶粒传送机构的上方，所述顶出机构依次将晶粒顶至基板的表面。本申请提升了将多个晶粒安装于基板上的效率。

Description

一种快速针刺装置

技术领域

本申请涉及半导体加工设备领域，尤其是涉及一种快速针刺装置。

背景技术

目前,PCB是电子工业的重要部件之一,几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器,大到计算机、通信电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子元件,为了使各个元件之间的电气互连,都需要在PCB上焊接晶粒。

相关技术中公开了一种面激光晶粒焊接设备，包括有机座及设置于机座上的激光焊接机构、玻璃移送机构、基板移送机构、下CCD检测机构、取料机构、位移机构；所述激光焊接机构包括有面激光器及控制面激光器左右位移的第一驱动装置；所述位移机构左右活动式设置于机座上并位于激光焊接机构的左侧；所述下CCD检测机构设置于位移机构的.上端并位于激光焊接机构的左侧；所述玻璃移送机构设置于位移机构的前端，所述玻璃移送机构经位移机构的控制在机座上左右位移,所述玻璃移送机构包括有玻璃平台、控制玻璃平台上下位移的第二驱动装置及控制玻璃平台旋转的第一旋转装置,所述玻璃平台用于放置装有晶粒的玻璃板；所述取料机构设置于下CCD检测机构的右侧,所述取料机构随位移机构的控制在机座上左右位移,所述取料机构位于激光焊接机构的左侧；所述基板移送机构设置于机座的前段位置并位于玻璃移送机构的下侧,所述基板移送机构包括有用于放置基板的移送平台、控制移送平台上下位移的Z轴驱动装置、控制移送平台左右位移的X轴驱动装置、控制移送平台前后位移的Y轴驱动装置和控制移送平台旋转的第二旋转装置；所述玻璃移送机构、取料机构和基板移送机构随下CCD检测机构的反馈以将玻璃板与基板.上下压合在一起，所述面激光器随第一驱动装置的控制移至玻璃板、基板的上方以进行焊接操作。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：面激光晶粒焊接设备在将晶粒焊接于基板表面的过程中，首先需要将装有晶粒的玻璃板放置于玻璃平台上，在焊接的过程中，首先需要将玻璃平台转载至移送平台的上方，使玻璃平台与移送平台对齐，焊接完毕后，又需要通过转载玻璃平台，从而实现对焊接完毕的基板进行收集，整体工艺流程复杂，从而降低了将多个晶粒安装于基板上的效率。

实用新型内容

为了提升将多个晶粒安装于基板上的效率，本申请提供一种快速针刺装置。

本申请提供的一种快速针刺装置采用如下的技术方案：

一种快速针刺装置，包括机架以及设置于机架上的基板传送机构、晶粒传送机构、下CCD检测机构和顶出机构；所述基板传送机构用于承载基板并带动基板沿水平方向运动；所述晶粒传送机构用于承载多个晶粒并带动多个晶粒沿水平方向运动；所述下CCD检测机构位于所述晶粒传送机构的下方，所述下CCD检测机构用于检测多个晶粒的位置；所述顶出机构位于所述晶粒传送机构的上方，所述顶出机构依次将晶粒顶至基板的表面。

通过采用上述技术方案，机械手将基板传送于基板传送机构的表面，同时工作人员将承载有多个晶粒的蓝膜放置于晶粒传送机构的表面，通过下CCD检测机构检测多个晶粒的位置，然后通过基板传送机构带动基板沿水平方向运动，在这个过程中，通过顶出机构依次蓝膜上的晶粒顶至基板的表面；相比于背景技术，减少了两次转载玻璃平台的步骤，从而提升了将晶粒固定于基板表面的效率。

可选的，所述基板传送机构包括基板承载平台、第一滑移件、第一水平驱动件、第二滑移件、第二水平驱动件；所述第一滑移件滑移设置于所述机架上，所述第一水平驱动件用于驱动所述第一滑移件沿第一方向滑动；所述第二滑移件滑移设置于所述第一滑移件上，所述第二水平驱动件用于驱动所述第二滑移件沿第二方向滑动，所述基板承载平台固定于所述第二滑移件上，所述基板承载平台用于承载基板。

通过采用上述技术方案，第一水平驱动件驱动第一滑移件沿第一方向滑动，第一滑移件带动第二滑移件和基板承载平台沿第一方向滑动，从而带动基板沿第一方向运动；同时第二水平驱动件驱动第二滑移件沿第二方向滑动，第二滑移件带动基板承载平台沿第二方向滑动，从而带动基板承载平台沿第二方向滑动，进而带动基板沿水平方向运动。

可选的，所述晶粒传送机构包括晶粒承载平台、第三滑移件、第三水平驱动件、第四滑移件、第四水平驱动件；所述第三滑移件滑移设置于所述机架上，所述第三水平驱动件用于驱动所述第三滑移件沿第三方向滑动；所述第四滑移件滑移设置于所述第三滑移件上，所述第四水平驱动件用于驱动所述第四滑移件沿第四方向滑动，所述晶粒承载平台固定于所述第四滑移件上，所述晶粒承载平台上设置有蓝膜，所述蓝膜用于承载多个晶粒。

通过采用上述技术方案，第三水平驱动件驱动第三滑移件沿第一方向滑动，第三滑移件带动第四滑移件和晶粒承载平台沿第一方向滑动；同时第四水平驱动件驱动第四滑移件沿第二方向滑动，第四滑移件带动晶粒承载平台沿第二方向滑动，从而带动晶粒承载平台沿第二方向滑动，进而带动基板沿水平方向运动。

可选的，所述顶出机构包括顶针、顶力调节组件和升降组件、所述升降组件设置于所述机架上，所述升降组件用于驱动所述顶力调节组件升降；所述顶力调节组件的底端与所述顶针固定连接，所述顶力调节组件用于调节所述顶针的顶力大小；所述顶针用于将晶粒顶至基板的表面。

通过采用上述技术方案，升降组件驱动顶力调节组件升降，则可带动连接于顶力调节组件上的顶针升降，从而则可使得顶针将蓝膜上的晶粒顶至基板上；同时由于顶力调节组件对顶针的顶力大小能够进行调节，从而使得顶针在进行顶晶操作时，可以避免晶粒在顶出操作时产生顶翻、顶伤的状况，进而有利于提升顶晶加工效率和顶晶加工质量。

可选的，所述升降组件包括升降驱动件和升降件、所述升降件滑移设置于所述机架上，所述升降驱动件用于驱动所述升降件升降，所述顶力调节组件设置于所述升降件上。

通过采用上述技术方案，升降驱动件驱动升降件升降，升降件带动顶力调节组件升降，顶力调节组件带动顶针升降，从而将蓝膜上的多个晶粒依次顶至基板的表面，进而实现自动化。

可选的，所述顶出机构还包括导向组件，所述导向组件包括导轨和滑块，所述导轨固定于所述机架上，所述滑块固定于所述升降件上；所述导轨穿过所述滑块，所述滑块与所述导轨滑移配合。

通过采用上述技术方案，导轨对滑移有导向作用，从而对升降件有导向作用，增加了升降件升降的稳定性。

可选的，所述晶粒承载平台的上表面开始有贯穿的环形槽。

通过采用上述技术方案，环形槽的设置，以使下CCD检测机构能够精准的检测多个晶粒的位置，同时环形槽对蓝膜有定位作用。

可选的，所述环形槽的内侧壁固定设置有承载环。

通过采用上述技术方案，承载环对蓝膜有向上的承载作用，增加了蓝膜和多个晶粒放置于晶粒承载平台上的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.机械手将基板传送于基板传送机构的表面，同时工作人员将承载有多个晶粒的蓝膜放置于晶粒传送机构的表面，通过下CCD检测机构检测多个晶粒的位置，然后通过基板传送机构带动基板沿水平方向运动，在这个过程中，通过顶出机构依次蓝膜上的晶粒顶至基板的表面；相比于背景技术，减少了两次转载玻璃平台的步骤，从而提升了将晶粒固定于基板表面的效率；

2.第一水平驱动件驱动第一滑移件沿第一方向滑动，第一滑移件带动第二滑移件和基板承载平台沿第一方向滑动，从而带动基板沿第一方向运动；同时第二水平驱动件驱动第二滑移件沿第二方向滑动，第二滑移件带动基板承载平台沿第二方向滑动，从而带动基板承载平台沿第二方向滑动，进而带动基板沿水平方向运动；

3.第三水平驱动件驱动第三滑移件沿第一方向滑动，第三滑移件带动第四滑移件和晶粒承载平台沿第一方向滑动；同时第四水平驱动件驱动第四滑移件沿第二方向滑动，第四滑移件带动晶粒承载平台沿第二方向滑动，从而带动晶粒承载平台沿第二方向滑动，进而带动基板沿水平方向运动。

附图说明

图1是本申请实施例中快速针刺装置的结构示意图。

图2是本申请实施例中快速针刺装置另一视角的结构示意图。

图3是图2中A部分的局部放大图。

图4是图2中B部分的局部放大图。

图5是图1中C部分的局部放大图。

图6是图1中D部分的局部放大图。

附图标记说明：

1、机架；2、基板传送机构；21、基板承载平台；22、第一滑移件；23、第二滑移件；24、第一导轨；25、第一滑块；26、第二导轨；27、第二滑块；3、激光位移传感器；4、上CCD检测机构；5、晶粒传送机构；51、晶粒承载平台；511、定位槽；512、承载环；52、第三滑移件；53、第四滑移件；54、第三导轨；55、第三滑块；56、第四导轨；57、第四滑块；6、下CCD检测机构；7、顶出机构；71、顶针；72、顶力调节组件；721、音圈马达；722、空气轴承；73、升降组件；731、升降驱动件；732、升降件；74、导向组件；741、竖直导轨；742、升降滑块；8、夹持机构；81、固定块；82、螺杆。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

为了便于理解，在本实施例中的三维坐标系上，将X轴的长度方向定义为第一方向，将Y轴的长度方向定义为第二方向，将Z轴的长度方向定义为第三方向，以此为基础对快速针刺装置进行说明。

本申请实施例公开一种快速针刺装置。参照图1，快速针刺装置包括机架1以及设置于机架1上的基板传送机构2、激光位移传感器3、上CCD检测机构4、晶粒传送机构5、下CCD检测机构6和顶出机构7。基板传送机构2用于承载基板并带动基板沿水平方向运动。激光位移传感器3位于基板传送机构2的上方，激光位移传感器3用于检测基板的形状。上CCD检测机构4位于基板的上方，上CCD检测机构4用于检测基板的位置。晶粒传送机构5位于基板传送机构2的上方，晶粒传送机构5用于承载多个晶粒并带动多个晶粒沿水平方向运动。下CCD检测机构6位于晶粒传送机构5的下方，下CCD检测机构6用于检测多个晶粒的位置。顶出机构7位于晶粒传送机构5的上方，顶出机构7依次将晶粒顶至基板的表面。

参照图2和图3，基板传送机构2包括基板承载平台21、第一滑移件22、第一水平驱动件、第二滑移件23、第二水平驱动件。第一滑移件22滑移设置于机架1上，第一水平驱动件设置于机架1上，第一水平驱动件用于驱动第一滑移件22沿第一方向滑动。第二滑移件23滑移设置于第一滑移件22上，第二水平驱动件用于驱动第二滑移件23沿第二方向滑动，基板承载平台21固定于第二滑移件23的上表面，基板承载平台21用于承载基板。第一水平驱动件驱动第一滑移件22沿第一方向滑动，从而带动基板沿第一方向运动。同时第二水平驱动件驱动第二滑移件23沿第二方向滑动，从而带动基板沿第二方向运动。

参照图3，具体的，第一滑移件22和第二滑移件23可以为滑块或滑台。第一水平驱动件和第二水平驱动件可以为直线电机，直线电机具有结构简单、定位精度高、反应速度快、安全可靠和实用寿命长等优点。当然，第一水平驱动件和第二水平驱动件也可以替换为气缸或丝杆步进电机，气缸具有结构简单、输出力大、防水能力强等优点，丝杆步进电机具有结构简单，使用寿命长等优点。

继续参照图3，机架1的上表面固定设置有两个第一导轨24，两个第一导轨24均沿第一方向延伸。第一滑移件22的下表面固定设置有两个第一滑块25。两个第一导轨24分别穿设于两个第一滑块25，两个第一滑块25分别与两个第一导轨24滑移配合。两个第一导轨24对第一滑移件22有导向作用，增加了第一滑移件22沿第一方向滑动的稳定性。

继续参照图3，第一滑移件22的上表面固定设置有两个第二导轨26，两个第二导轨26均沿第二方向延伸。第二滑移件23的下表面固定设置有两个第二滑块27，两个第二导轨26分别穿设于两个第二滑块27，两个第二滑块27分别与两个第二导轨26滑移配合。两个第二导轨26对第二滑移件23有导向作用，增加了第二滑移件23沿第二方向滑动的稳定性。

参照图2和图4，晶粒传送机构5包括晶粒承载平台51、第三滑移件52、第三水平驱动件、第四滑移件53、第四水平驱动件。第三滑移件52滑移设置于机架1上，第三水平驱动件设置于机架1上，第三水平驱动件用于驱动第三滑移件52沿第二方向滑动。第四滑移件53滑移设置于第三滑移件52上，第四水平驱动件设置于第三滑移件52上，第四水平驱动件用于驱动第四滑移件53沿第一方向滑动，晶粒承载平台51用于承载蓝膜，蓝膜用于承载多个晶粒。第三水平驱动件驱动第三滑移件52沿第二方向滑动，从而同时带动多个晶粒沿第一方向运动。同时第四水平驱动件驱动第四滑移件53沿第一方向滑动，从而同时带动多个晶粒沿第一方向运动。同理，第三滑移件52和第四滑移件53可以为滑块或滑台，第三水平驱动件和第四水平驱动件同样可以为直线电机或气缸或电机丝杆结构。

参照图4，机架1上固定设置有两个第三导轨54，两个第三导轨54均沿第二方向延伸，第三滑移件52的上表面固定设置有两个第三滑块55，两个第三导轨54分别穿过两个第三滑块55，两个第三滑块55分别与两个第三导轨54滑移配合。两个第三导轨54分别对两个第三滑块55有导向作用，从而增加了第三滑移件52沿第二方向滑动的稳定性。

继续参照图4，第三滑移件52的下表面固定设置有两个第四导轨56，两个第四导轨56均沿第一方向延伸。第四滑移件53上的上表面固定设置有两个第四滑块57，两个第四导轨56分别穿过两个第四滑块57，两个第四滑块57分别与两个第四导轨56滑移配合。两个第四导轨56分别对两个第四滑块57有导向作用，从而增加了第四滑移件53沿第一方向滑动的稳定性。

参照图1和图4，晶粒承载平台51的上表面开始有贯穿的定位槽511，定位槽511的内侧壁固定设置有承载环512。定位槽511对蓝膜有定位作用，同时承载环512对蓝膜有向上的承载作用，增加了蓝膜和多个晶粒放置于晶粒承载平台51上的稳定性。

参照图4,晶粒承载平台51上设置有多个用于夹持蓝膜的夹持机构8，在本实施例中，夹持机构8的数量为四个，四个夹持机构8沿周向均匀分布。具体的，每个夹持机构8包括固定块81和螺杆82，固定块81通过螺栓固定于晶粒承载平台51的上表面，螺杆82穿过固定块81，螺杆82与固定块81螺纹配合，螺杆82的底端抵接于蓝膜的上表面。工作人员通过旋转螺杆82，便于调节螺杆82的底端到蓝膜上表面之间的距离，增加了工作人员安装和拆卸蓝膜的便捷性。

参照图1和图6，顶出机构7包括顶针71、顶力调节组件72和升降组件73。具体的，升降组件73包括升降驱动件731和升降件732，升降驱动件731用于驱动升降件732升降。具体的，升降驱动件731可以为直线电机或气缸或电机丝杆结构,升降件732可以为升降块、升降板或升降台。升降件732滑移设置于机架1上顶力调节组件72设置于升降件732上，顶力调节组件72的底端与顶针71固定连接，顶力调节组件72用于调节顶针71的顶力大小，顶针71用于将晶粒顶至基板的表面。由于顶力调节组件72对顶针71的顶力大小能够进行调节，从而使得顶针71在进行晶粒操作时，可以避免晶粒在顶出操作时产生顶翻、顶伤的状况，进而提升了晶粒焊接于基板上的效率。

参照图6，具体的，顶力调节组件72包括音圈马达721和空气轴承722，音圈马达721固定于升降件732上，音圈马达721用于驱动空气轴承722升降，空气轴承722的底端与顶针71固定连接。具体的，空气轴承722的通气气压为0.005-0.1Mpa，以使顶针71的顶力为0.02-1N。通过对空气轴承722的通气气压进行调节，从而实现对顶针71的顶力大小进行调节。当然，本申请中的顶力调节组件72也可以替换为气弹簧，气弹簧，气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件，气弹簧比普通弹簧有着速度相对缓慢，动态力变化不大，容易控制等显著优点，从而在晶粒操作时，对晶粒有保护作用。

继续参照图6，顶针71机构还包括两个导向组件74，每个导向组件74均包括竖直导轨741和升降滑块742，竖直导轨741固定于机架1上，竖直导轨741沿第三方向延伸。升降滑块742固定于升降件732上，竖直导轨741穿过升降滑块742，升降滑块742与竖直导轨741滑移配合。竖直导轨741对升降滑块742有导向作用，从而对升降件732有导向作用，增加了升降件732升降的稳定性。

上述实施例的实施原理为：机械手将基板传送于基板传送机构2的表面，同时工作人员将承载有多个晶粒的蓝膜放置于晶粒传送机构5的表面，通过下CCD检测机构6检测多个晶粒的位置，然后通过基板传送机构2带动基板沿水平方向运动，在这个过程中，通过顶出机构7依次蓝膜上的晶粒顶至基板的表面；相比于背景技术，减少了两次转载玻璃平台的步骤，从而提升了将晶粒固定于基板表面的效率。

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)

1.一种快速针刺装置，其特征在于：包括机架(1)以及设置于机架(1)上的基板传送机构(2)、晶粒传送机构(5)、下CCD检测机构(6)和顶出机构(7)；所述基板传送机构(2)用于承载基板并带动基板沿水平方向运动；所述晶粒传送机构(5)用于承载多个晶粒并带动多个晶粒沿水平方向运动；所述下CCD检测机构(6)位于所述晶粒传送机构(5)的下方，所述下CCD检测机构(6)用于检测多个晶粒的位置；所述顶出机构(7)位于所述晶粒传送机构(5)的上方，所述顶出机构(7)依次将晶粒顶至基板的表面。

2.根据权利要求1所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述基板传送机构(2)包括基板承载平台(21)、第一滑移件(22)、第一水平驱动件、第二滑移件(23)、第二水平驱动件；所述第一滑移件(22)滑移设置于所述机架(1)上，所述第一水平驱动件用于驱动所述第一滑移件(22)沿第一方向滑动；所述第二滑移件(23)滑移设置于所述第一滑移件(22)上，所述第二水平驱动件用于驱动所述第二滑移件(23)沿第二方向滑动，所述基板承载平台(21)固定于所述第二滑移件(23)上，所述基板承载平台(21)用于承载基板。

3.根据权利要求1所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述晶粒传送机构(5)包括晶粒承载平台(51)、第三滑移件(52)、第三水平驱动件、第四滑移件(53)、第四水平驱动件；所述第三滑移件(52)滑移设置于所述机架(1)上，所述第三水平驱动件用于驱动所述第三滑移件(52)沿第三方向滑动；所述第四滑移件(53)滑移设置于所述第三滑移件(52)上，所述第四水平驱动件用于驱动所述第四滑移件(53)沿第四方向滑动，所述晶粒承载平台(51)固定于所述第四滑移件(53)上，所述晶粒承载平台(51)上设置有蓝膜，所述蓝膜用于承载多个晶粒。

4.根据权利要求1所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述顶出机构(7)包括顶针(71)、顶力调节组件(72)和升降组件(73)、所述升降组件(73)设置于所述机架(1)上，所述升降组件(73)用于驱动所述顶力调节组件(72)升降；所述顶力调节组件(72)的底端与所述顶针(71)固定连接，所述顶力调节组件(72)用于调节所述顶针(71)的顶力大小；所述顶针(71)用于将晶粒顶至基板的表面。

5.根据权利要求4所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述升降组件(73)包括升降驱动件(731)和升降件(732)、所述升降件(732)滑移设置于所述机架(1)上，所述升降驱动件(731)用于驱动所述升降件(732)升降，所述顶力调节组件(72)设置于所述升降件(732)上。

6.根据权利要求5所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述顶出机构(7)还包括导向组件(74)，所述导向组件(74)包括导轨和滑块，所述导轨固定于所述机架(1)上，所述滑块固定于所述升降件(732)上；所述导轨穿过所述滑块，所述滑块与所述导轨滑移配合。

7.根据权利要求3所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述晶粒承载平台(51)的上表面开始有贯穿的环形槽。

8.根据权利要求7所述的一种快速针刺装置，其特征在于：所述环形槽的内侧壁固定设置有承载环(512)。

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