CN218253582U - 一种芯片翻转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片运输技术领域，具体涉及一种芯片翻转装置，芯片翻转装置包括机架、芯片移载机构、芯片翻转机构和芯片料盒移载机构。芯片移载机构设置于机架上；芯片翻转机构与芯片移载机构连接；芯片翻转机构取料后能够对芯片进行预热和翻转；芯片料盒移载机构设置于芯片移载机构的下方。芯片翻转机构与芯片移载机构的配合驱动，能够起到对芯片中转的作用，以对下一工序的机构行程进行补偿。芯片翻转机构能够对芯片进行预热和翻转；翻转能够变换芯片的正反面，使得芯片在与基板焊接时，芯片朝向基板的一面为焊接面；芯片翻转机构能够自行加热，无需再借助于外部加热机构加热，减少了芯片在各机构间的流转次数，有效地减少了芯片的温度损失。

Description

一种芯片翻转装置

技术领域

本实用新型涉及芯片运输技术领域，具体涉及一种芯片翻转装置。

背景技术

成品芯片是由将芯片与基板焊接而成，基板上设置有焊料，通过对焊料进行加热，同时对芯片与基板进行加压，冷却后便完成了成品芯片的焊接。

现有的焊接方式通常是对基板单独进行加热，基板升温较慢，且与芯片接触后，由于芯片为室温，从而会使得基板的温度下降，进而会延长焊接的加热时间。现有技术也有同时对基板和芯片进行加热的技术方案，但大多存在一个芯片转运的过程，即从芯片加热机构转运到芯片中转机构，再转运到外部机械手上，由外部机械手进行芯片的压合焊接；芯片的多次的中转易造成芯片温度的流失，同样会延长焊接的加热时间，影响成品芯片的焊接效率。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种芯片翻转装置，其解决了现有芯片焊接前温度易流失的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型的芯片翻转装置包括：

机架；

芯片移载机构，所述芯片移载机构设置于所述机架上；

芯片翻转机构，所述芯片翻转机构与所述芯片移载机构连接；所述芯片翻转机构取料后能够对芯片进行预热和翻转；

芯片料盒移载机构，所述芯片料盒移载机构设置于所述芯片移载机构的下方。

可选地，所述芯片翻转机构包括翻转驱动单元、吸嘴安装板和吸嘴；所述吸嘴安装板与所述芯片移载机构连接，所述翻转驱动单元设置于所述吸嘴安装板上，所述翻转驱动单元的输出轴与所述吸嘴连接以能够驱动所述吸嘴翻转。

可选地，所述芯片翻转机构还包括吸嘴连接块；所述吸嘴连接块与所述翻转驱动单元的输出轴连接，所述吸嘴设置于所述吸嘴连接块上。

可选地，所述吸嘴连接块内设置有加热片，所述加热片能够对所述吸嘴进行加热。

可选地，所述芯片移载机构包括水平移载组件和竖向移载组件；所述水平移载组件设置于所述机架上，所述竖向移载组件安装于所述水平移载组件上，所述芯片翻转机构与所述竖向移载组件连接。

可选地，所述水平移载组件包括水平驱动单元、第一丝杆和第一安装板；所述水平驱动单元设置于所述机架上，所述水平驱动单元的输出轴与所述第一丝杆连接，所述第一丝杆与所述第一安装板螺纹连接，所述第一安装板的一面与所述机架抵接，所述第一安装板的另一面与所述竖向移载组件连接。

可选地，所述竖向移载组件包括竖向驱动单元、支架、第二丝杆、丝杆连接块和第二安装板；所述支架与所述第一安装板连接，所述竖向驱动单元设置于所述支架上，所述竖向驱动单元是输出轴与所述第二丝杆连接，所述第二丝杆与所述丝杆连接块螺纹连接，所述丝杆连接块与所述第二安装板连接，所述第二安装板与所述机架抵接，所述第二安装板与所述芯片翻转机构连接。

可选地，所述芯片料盒移载机构包括料盒驱动单元、第三丝杆、料盒治具、第三滑轨和第三滑块；所述料盒驱动单元设置于所述机架的下方，所述料盒驱动单元的输出轴与所述第三丝杆连接；所述第三滑轨设置于所述料盒治具的下方，所述第三滑轨与所述料盒治具之间通过所述第三滑块滑动连接。

可选地，所述芯片翻转机构能够带动芯片在360°内转动。

可选地，所述芯片翻转装置还包括检测机构；所述检测机构包括相机、第三连接板和端头；所述第三连接板与所述芯片翻转机构连接，所述相机设置于所述第三连接板的上端，所述端头设置于所述第三连接板的下端。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：芯片翻转机构与芯片移载机构连接，芯片移载机构能够带动芯片翻转机构移动至芯片料盒移载机构处对芯片进行取料；芯片翻转机构与芯片移载机构的配合驱动，能够起到对芯片中转的作用，以对下一工序的机构行程进行补偿。

芯片翻转机构能够自行对芯片进行预热和翻转；翻转能够变换芯片的正反面，使得芯片在与基板焊接时，芯片朝向基板的一面为焊接面；同时，芯片翻转机构能够自行对芯片进行加热，无需再借助于外部加热机构进行加热；预热和翻转都能够减少芯片中转机构的设置数量，从而减少芯片在各机构之间的流转次数，有效地降低了芯片的温度流失。

附图说明

图1为本实用新型的芯片翻转装置的结构示意图；

图2为本实用新型的芯片翻转装置的爆炸图。

【附图标记说明】

1：机架；

2：水平移载组件；21：水平驱动单元；22：第一丝杆；23：第一安装板；

3：竖向移载组件；31：竖向驱动单元；32：支架；33：丝杆连接块；34：第二安装板；

4：芯片翻转机构；41：翻转驱动单元；42：吸嘴安装板；43：吸嘴；44：吸嘴连接块；

5：芯片料盒移载机构；51：第三丝杆；52：料盒治具；53：第三滑轨；54：第三滑块；

6：芯片料盒移载机构；61：相机；62：第三连接板；63：端头。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

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；“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，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。

参见图1，本实用新型提供一种芯片翻转装置，芯片翻转装置包括机架1、芯片移载机构、芯片翻转机构4和芯片料盒移载机构5。芯片移载机构设置于机架1上；芯片翻转机构4与芯片移载机构连接；芯片翻转机构4取料后能够对芯片进行预热和翻转；芯片料盒移载机构5设置于芯片移载机构的下方。

芯片翻转机构4与芯片移载机构连接，芯片移载机构能够带动芯片翻转机构4移动至芯片料盒移载机构5处对芯片进行取料；芯片翻转机构4与芯片移载机构的配合驱动，能够起到对芯片中转的作用，以对下一工序的机构行程进行补偿，即对外部机械手的行程进行补偿。芯片翻转机构4能够自行对芯片进行预热和翻转；翻转能够变换芯片的正反面，使得芯片在与基板焊接时，芯片朝向基板的一面为焊接面；同时，芯片翻转机构4能够自行对芯片进行加热，无需再借助于外部加热机构进行加热；预热和翻转都能够减少芯片中转机构的设置数量，从而减少芯片在各机构之间的流转次数，有效地降低了芯片的温度流失。

参见图2，芯片翻转机构4包括翻转驱动单元41、吸嘴安装板42和吸嘴43；吸嘴安装板42与芯片移载机构连接，翻转驱动单元41设置于吸嘴安装板42上，翻转驱动单元41的输出轴与吸嘴43连接以能够驱动吸嘴43翻转。具体地，翻转驱动单元41可选用电机，通过翻转驱动单元41能够带动吸嘴43在竖直平面内转动，以变换芯片的正反面，使得吸嘴43翻转后，能够将芯片的焊接面变换方向。其中，竖直平面指的是垂直于翻转驱动单元41输出轴的平面；芯片焊接面的朝向与芯片正反面的对应关系，可根据实际情况进行设置。在一实施方式中，吸嘴43取料时，吸嘴43朝下，芯片料盒移载机构5上放置的芯片的焊接面(反面)朝上，芯片的功能面(正面)朝下；吸嘴43经翻转驱动单元41翻转后，吸嘴43朝上，芯片的焊接面朝下；再通过外部机械手对吸嘴43上的芯片进行取料并与基板进行压合。最终能够实现芯片压合时，芯片的焊接面朝向基板的焊接面，实现芯片正反面的变换。

进一步地，芯片翻转机构4还包括吸嘴连接块44；吸嘴连接块44与翻转驱动单元41的输出轴连接，吸嘴43设置于吸嘴连接块44上。具体地，吸嘴连接块44为L形连接块，L形连接块包括垂直连接的水平块和竖直块；竖直块与翻转驱动单元41的输出轴连接，吸嘴43设置于水平块上。吸嘴连接块44的设置能够对吸嘴43在水平方向上的尺寸进行补偿，以提高吸嘴43与外部芯片移载机构交接芯片时的对位精度，使得外部芯片移载机构取料更加方，L形连接块的尺寸可根据实际需求进行设置。同时，在竖直块的顶端设置有一安装块，安装块与竖直块通过螺丝连接，同时安装块与竖直块安装后，安装块与竖直块的接合处形成一通孔，翻转驱动单元41的输出轴卡设于该通孔内，进而使得吸嘴连接块44的拆卸方便，便于维修与更换，以及相对于外部机械手的尺寸补偿。

其次，吸嘴连接块44内设置有加热片，加热片能够对吸嘴43进行加热。加热片能够对吸嘴连接块44进行加热，吸嘴连接块44进而经吸嘴43将热量传递至芯片上，以对芯片进行焊接前的预热，使得芯片与基板焊接时，基板上的焊料能够更快地升温融化，从而加快成品芯片的焊接速度，提高焊接效率。当然，加热片也可以直接设置在吸嘴43内。本实用新型的芯片翻转机构4能够同时对芯片进行翻转和预热，自行加热使得芯片翻转装置不需要额外设置芯片加热机构，从而能够减少中转机构的数量；同时能够自行翻转，同样减少了中转机构的数量。外部机械手能够直接在芯片翻转机构4上取料，最终能够降低芯片温度的流失，使得基板上的焊料能够更快融化，以提高成品芯片的焊接效率。

另外，芯片移载机构包括水平移载组件2和竖向移载组件3；水平移载组件2设置于机架1上，竖向移载组件3安装于水平移载组件2上，芯片翻转机构4与竖向移载组件3连接。具体地，通过水平移载组件2和竖向移载组件3的配合驱动，使得芯片翻转机构4能够在垂直于芯片料盒移载机构5的移载方向上移动，以及在竖直方向上升降；芯片料盒移载机构5能够沿垂直于水平移载组件2的移载方向移动，通过水平移载组件2、竖向移载组件3和芯片料盒移载机构5的配合驱动，便能够实现芯片翻转机构4能够在三维空间中对芯片的取料，起到芯片中转的作用。

进一步地，水平移载组件2包括水平驱动单元21、第一丝杆22和第一安装板23；水平驱动单元21设置于机架1上，水平驱动单元21的输出轴与第一丝杆22连接，第一丝杆22与第一安装板23螺纹连接，第一安装板23的一面与机架1抵接，第一安装板23的另一面与竖向移载组件3连接。本实用新型的水平移载组件2还包括轴承座、成对的滑轨和成对的滑块。具体地，水平驱动单元21和第一丝杆22为丝杆电机的驱动方式，第一丝杆22的一端与水平驱动单元21的输出轴经联轴器连接，第一丝杆22的另一端与轴承座转动连接；成对的滑轨设置于机架1上，滑轨上滑动设置有滑块，滑块与第一安装板23连接。滑轨和滑块的设置能够进一步增强传动地稳定性，也能够分摊第一丝杆22所受拉力，使得受力更加合理，能够有效地延长第一丝杆22的使用寿命。

其次，竖向移载组件3包括竖向驱动单元31、支架32、第二丝杆、丝杆连接块33和第二安装板34；支架32与第一安装板23连接，竖向驱动单元31设置于支架32上，竖向驱动单元31是输出轴与第二丝杆连接，第二丝杆与丝杆连接块33螺纹连接，丝杆连接块33与第二安装板34连接，第二安装板34与机架1抵接，第二安装板34与芯片翻转机构4连接。具体地，竖向驱动单元31和第二丝杆为丝杆电机的驱动方式，同水平移载组件2一样，还可以设置有滑轨和滑块结构，以增强传动地稳定性。竖向移载组件3还设置有丝杆连接块33，丝杆连接块33与第二丝杆螺纹连接，丝杆连接块33与第二安装板34固定连接，相较于丝杆直接与第二安装板34螺纹连接的驱动方式，丝杆连接块33的设置的传动稳定性更强。

另外，芯片料盒移载机构5包括料盒驱动单元、第三丝杆51、料盒治具52、第三滑轨53和第三滑块54；料盒驱动单元设置于机架1的下方，料盒驱动单元的输出轴与第三丝杆51连接；第三滑轨53设置于料盒治具52的下方，第三滑轨53与料盒治具52之间通过第三滑块54滑动连接。具体地，料盒驱动单元可以是丝杆电机、电动推杆或气缸驱动，本实施方式选用丝杆电机的驱动方式；第三滑轨53和第三滑块54能够进一步增强传动地稳定性。其中，料盒治具52内水平放置有多个芯片料盒，每个芯片料盒水平放置有多个芯片，吸嘴43便是对芯片料盒内放置的芯片进行取料。需要说明的是，本实施方式中由于芯片上料的工况，放置于料盒治具52上的芯片的焊接面均朝上，因此需要经芯片翻转机构4翻转后，使芯片的焊接面朝下才能进行焊接，因此存在一个对芯片取料后进行翻转的过程。此外，料盒治具52对芯片存在一定黏性，从而能够增强芯片放置于料盒治具52内的稳定性；同时，对芯片进行取料时，通过吸嘴43加热芯片能够降低芯片与料盒治具52之间的黏附力，使得吸嘴43能够更加顺畅地进行取料，并能够降低吸嘴43取料过程中对芯片的损伤。

进一步地，芯片翻转机构4能够带动芯片在360°内转动，使得芯片翻转机构4能够在取料后，变换芯片焊接面的朝向，起到芯片中转的作用。芯片翻转机构4能够实现芯片的搬运以及焊接面朝向的变换，无需借助外部芯片中转机构，从而能够减少芯片转移至外部机械手上时热量的流失，加快成品芯片的焊接速度。至于吸嘴43的转动角度可根据实际需求进行设置，通常是转动到0°(竖直朝上)使外部机械手取料，转动到180°(竖直朝下)对料盒治具52上的芯片进行取料。

其次，芯片翻转装置还包括检测机构6，检测机构6能够对吸嘴43的取料角度进行识别和补偿，以使吸嘴43能够在与芯片对齐后进行吸附，即为面面吸附，增强吸嘴43对芯片摆放误差的适应性，以对芯片进行精准取料；检测机构6包括相机61、第三连接板62和端头63；第三连接板62与芯片翻转机构4连接，相机61设置于第三连接板62的上端，端头63设置于第三连接板62的下端。具体地，第三连接板62与吸嘴安装板42固定连接，使得检测机构6能够与吸嘴43同步升降，便于相机61和端头63能够对料盒治具52上芯片的位置信息进行检测，使得吸嘴43能够在料盒治具52上进行精准取料，以及对下一工序的精准供料，从而降低吸嘴43的取料和供料的误差，最终提高成品芯片的焊接精度。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片翻转装置包括：

机架(1)；

芯片移载机构，所述芯片移载机构设置于所述机架(1)上；

芯片翻转机构(4)，所述芯片翻转机构(4)与所述芯片移载机构连接；所述芯片翻转机构(4)取料后能够对芯片进行预热和翻转；

芯片料盒移载机构(5)，所述芯片料盒移载机构(5)设置于所述芯片移载机构的下方。

2.根据权利要求1所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片翻转机构(4)包括翻转驱动单元(41)、吸嘴安装板(42)和吸嘴(43)；所述吸嘴安装板(42)与所述芯片移载机构连接，所述翻转驱动单元(41)设置于所述吸嘴安装板(42)上，所述翻转驱动单元(41)的输出轴与所述吸嘴(43)连接以能够驱动所述吸嘴(43)翻转。

3.根据权利要求2所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片翻转机构(4)还包括吸嘴连接块(44)；所述吸嘴连接块(44)与所述翻转驱动单元(41)的输出轴连接，所述吸嘴(43)设置于所述吸嘴连接块(44)上。

4.根据权利要求3所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述吸嘴连接块(44)内设置有加热片，所述加热片能够对所述吸嘴(43)进行加热。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片移载机构包括水平移载组件(2)和竖向移载组件(3)；所述水平移载组件(2)设置于所述机架(1)上，所述竖向移载组件(3)安装于所述水平移载组件(2)上，所述芯片翻转机构(4)与所述竖向移载组件(3)连接。

6.根据权利要求5所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述水平移载组件(2)包括水平驱动单元(21)、第一丝杆(22)和第一安装板(23)；所述水平驱动单元(21)设置于所述机架(1)上，所述水平驱动单元(21)的输出轴与所述第一丝杆(22)连接，所述第一丝杆(22)与所述第一安装板(23)螺纹连接，所述第一安装板(23)的一面与所述机架(1)抵接，所述第一安装板(23)的另一面与所述竖向移载组件(3)连接。

7.根据权利要求6所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述竖向移载组件(3)包括竖向驱动单元(31)、支架(32)、第二丝杆、丝杆连接块(33)和第二安装板(34)；所述支架(32)与所述第一安装板(23)连接，所述竖向驱动单元(31)设置于所述支架(32)上，所述竖向驱动单元(31)是输出轴与所述第二丝杆连接，所述第二丝杆与所述丝杆连接块(33)螺纹连接，所述丝杆连接块(33)与所述第二安装板(34)连接，所述第二安装板(34)与所述机架(1)抵接，所述第二安装板(34)与所述芯片翻转机构(4)连接。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片料盒移载机构(5)包括料盒驱动单元、第三丝杆(51)、料盒治具(52)、第三滑轨(53)和第三滑块(54)；所述料盒驱动单元设置于所述机架(1)的下方，所述料盒驱动单元的输出轴与所述第三丝杆(51)连接；所述第三滑轨(53)设置于所述料盒治具(52)的下方，所述第三滑轨(53)与所述料盒治具(52)之间通过所述第三滑块(54)滑动连接。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片翻转机构(4)能够带动芯片在360°内转动。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的芯片翻转装置，其特征在于，所述芯片翻转装置还包括检测机构(6)；所述检测机构(6)包括相机(61)、第三连接板(62)和端头(63)；所述第三连接板(62)与所述芯片翻转机构(4)连接，所述相机(61)设置于所述第三连接板(62)的上端，所述端头(63)设置于所述第三连接板(62)的下端。

Images