CN221476414U - 一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机 - Google Patents

一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机 Download PDF

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胡志刚
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Abstract

本实用新型提供一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,包括:层压机构,层压机构包括工作台和驱使工作台进行压制的油缸;若干个膜片供料机构,若干个膜片供料机构围绕着层压机构两侧设置,每一膜片供料机构包括镜像设置的两组供料单元,其包括可自由转动的用于传送膜片料带的上料轴和收料轴、设置于膜片料带下方用于吸附膜片料带基材的剥刀组件,两个供料单元的剥刀组件在同一第一执行组件上移动;膜片搬运机构,其横跨于两个膜片供料机构上方,其包括可吸附膜片的搬运机械手、围绕着搬运机械手设置的用于环切膜片的圆刀组件、驱使搬运机械手移动的第二执行组件。本实用新型可以实现多种规格的陶瓷介质卷膜膜片组合叠层。

Description

一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机
技术领域
本实用新型涉及半导体器件叠层领域,尤其涉及一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机。
背景技术
陶瓷材料具有许多优异的物理特性,如高温稳定性、低介电损耗、高介电常数、高机械强度等,这些特性使得陶瓷材料在电子元器件中有着极其广泛的应用。所有陶瓷材料电子元器件制作工艺中都有一个重要的环节:将陶瓷介质膜片以交错的方式加压叠合起来,这个过程称为叠层,再经过高温烧结形成陶瓷块体;实现该叠层工艺的设备称为叠层机。
传统的支持陶瓷介质卷膜膜片叠层机工作原理:一般是将陶瓷介质卷膜安装在叠层机的左侧膜片供料机构卷出位置,将空白保护卷膜安装在叠层机的右侧膜片供料机构卷出位置;然后搬运机械手抓取膜片,经过自动对准后错位加压叠层,最后由下料机械手将巴块取出并放入收料盘中。由于传统支持陶瓷介质卷膜膜片叠层的叠层机只能提供两个膜片供料单元供料,其中一个供料单元又必须配置空白保护膜供料单元,因此该规格的叠层机只能针对一种规格的陶瓷介质卷膜膜片进行叠层。
当前陶瓷电子元器件市场发展迅猛,尤其是车载和5G的蓬勃发展,推动陶瓷电子元器件行业稳步增长,在车载市场:电动、智能和网联都是通过各种电子元器件组成的功能模块实现的,尤其是高频,高功率的动力模块需求量巨大,随着汽车产业的升级,车规级陶瓷电子元器件的需求不断增加,纯电动车的陶瓷电子元器件单车用量使用数量远超传统的燃油车;5G方面:手机产品功能的复杂化、多元化及5G通信技术的普及,带动消费电子被动元件需求增加。5G手机中陶瓷电子元器件单机用量比传统手机的陶瓷电子元器件单机用量大幅增加,随着5G的发展,智能手机、基站等对陶瓷电子元器件需求都将持续增长。业界对各种创新规格的陶瓷电子元器件需求十分迫切,创新规格的陶瓷电子元器件其中很大一部分需要用到不同规格的陶瓷介质膜片组合叠层来实现。
以及,在现有技术的叠层机中,叠层机还存在问题:在叠层前需要额外新增一套陶瓷介质卷膜膜片剥膜和切片的设备,增加了设备投入成本;设备生产环节多,首先需要预先在其他设备上做好剥膜,切片的准备工作,再通过人工将不同片料放置于该设备料仓中,然后取料机械手或机器人从料仓中取料并放置于治具平台上,膜片搬运机械手经CCD相机拍照自动对准后再放到叠层工作台上叠层,生产周期很长,生产效率非常低;由于设备生产环节特别多,设备占用空间大,占用了陶瓷电子元器件生产厂商宝贵的无尘车间资源。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,以解决现有技术中叠层机支持一种规格膜片、成本高、占用空间大、生产繁琐的问题。
为实现上述目的,采用以下技术方案:
一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,包括:
层压机构,所述层压机构包括工作台和驱使所述工作台进行压制的油缸;
若干个膜片供料机构,若干个所述膜片供料机构围绕着所述层压机构两侧设置,每一所述膜片供料机构包括镜像设置的两组供料组件,所述供料组件包括可自由转动的用于传送膜片料带的上料轴和收料轴、设置于膜片料带下方用于吸附膜片料带基材的剥刀组件,两个所述供料组件的所述剥刀组件在同一第一执行组件上移动;
膜片搬运机构,所述膜片搬运机构横跨于两个所述膜片供料机构上方,其包括可吸附膜片的搬运机械手、围绕着所述搬运机械手设置的用于环切膜片的圆刀组件、驱使所述搬运机械手移动的第二执行组件,其中,在所述剥刀组件移动至所述搬运机械手下方吸附基材后,所述搬运机械手将膜片吸起及在所述圆刀组件切割后将膜片运输至所述层压机构中,以进行层压。
进一步的,所述工作台具有X、Y、θ三轴调节方向。
进一步的,所述工作台设置于一骨架中,所述油缸设置于所述骨架下方,所述工作台的一侧设置有对所述工作台进行吹送离子风的风棒。
进一步的,所述供料组件还包括设置于所述上料轴和所述收料轴的运输路径上的用于调整膜片料带松紧的张力组件。
进一步的,所述第一执行组件包括第一直线滑轨和驱使所述剥刀组件在所述第一直线滑轨上移动的第一滚珠丝杠电机。
进一步的,所述供料组件还包括用于对膜片残屑进行吸附的真空吸附辊,所述真空吸附辊设置于所述第一执行组件的一端上
进一步的,所述圆刀组件包括围绕着所述搬运机械手设置的安装架、设置于所述安装架上且围绕着所述安装架外围一圈的导轨、电机驱动的同步带,所述同步带上设置有多组随其移动的且可在所述导轨上滑动的安装座,所述安装座下设置有可自由转动的圆切刀。
进一步的,所述膜片搬运机构还包括用于对所述膜片供料机构上的膜片进行位置检测的对位相机组件。
进一步的,所述层压机构的一侧还设置有用于取走层压好的膜片的自动下料机构。
进一步的,所述自动下料机构包括设置有真空吸头的用于吸取膜片的下料手爪、用于承接膜片的料台、驱使所述下料手爪移动至所述料台上方的直线组件。
采用上述方案,本实用新型的有益效果是:
基于设置的多个膜片供料机构,实现了多种规格陶瓷介质膜片卷膜组合的加压叠层,不需要额外增加设备,降低了设备投入成本;
基于设置的多个膜片供料机构,陶瓷介质卷膜可以直接供料,生产工艺环节少,生产周期短,生产效率大幅提升;
采用创新的多个膜片供料机构共用一套膜片搬运机构的整体架构配置,不仅大幅降低了设备成本,而且整体结构设计紧凑,节省了陶瓷电子元器件制造厂商的宝贵无尘生产空间资源。
附图说明
图1为本实用新型实施例的叠层机的结构示意图;
图2为本实用新型实施例的层压机构的结构示意图;
图3为本实用新型实施例的膜片供料机构的结构示意图;
图4为本实用新型实施例的膜片供料机构的另一角度下的结构示意图;
图5为本实用新型实施例的膜片搬运机构的结构示意图;
图6为本实用新型实施例的膜片搬运机构的另一角度下的结构示意图;
图7为本实用新型实施例的自动下料机构的结构示意图;
图8为本实用新型实施例的自动下料机构的另一角度下的结构示意图。
其中,附图标识说明:
1、层压机构;11、工作台;12、油缸;13、骨架;14、风棒;2、膜片供料机构;21、供料组件;211、上料轴;212、收料轴;213、上料伺服电机;214、收料伺服电机;22、剥刀组件;23、第一执行组件;231、第一直线滑轨;232、第一滚珠丝杠电机;24、张力组件;241、张力电机;25、真空吸附辊;3、膜片搬运机构;31、搬运机械手;32、圆刀组件;321、安装架;322、导轨;323、同步带;324、安装座;325、圆切刀;326、驱动电机;33、第二执行组件;34、对位相机组件;4、自动下料机构;41、下料手爪;411、真空吸盘;42、料台;43、直线组件。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化,其皆不脱离本实用新型的范围,且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用,而非用以限制本实用新型。
如图1-8所示,一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,包括:
层压机构1,层压机构1包括工作台11和驱使工作台11进行压制的油缸12;
多个膜片供料机构2,多个膜片供料机构2围绕着层压机构1两侧设置,每一膜片供料机构2包括镜像设置的两组供料组件21,供料组件21包括可自由转动的用于传送膜片料带的上料轴211和收料轴212、设置于膜片料带下方用于吸附膜片料带基材的剥刀组件22,两个供料组件21的剥刀组件22在同一第一执行组件23上移动;
膜片搬运机构3,膜片搬运机构3横跨于两个膜片供料机构2上方,其包括可吸附膜片的搬运机械手31、围绕着搬运机械手31设置的用于环切膜片的圆刀组件32、驱使搬运机械手31移动的第二执行组件33,其中,在剥刀组件22移动至搬运机械手31下方吸附基材后,搬运机械手31将膜片吸起及在圆刀组件32切割后将膜片运输至层压机构1中,以进行层压。
在一实施方式中,工作台11具有X、Y、θ三轴调节方向,工作台11设置于一骨架13中,油缸12设置于骨架13下方,工作台11的一侧设置有对工作台11进行吹送离子风的风棒14。其中,工作台11可以在X、Y、θ三个轴向上调整,使可以适应不同的产品,风棒14与离子风机连接,将工作台11上的膜片残屑吹净。
在一实施方式中,供料组件21还包括设置于上料轴211和收料轴212的运输路径上的用于调整膜片料带松紧的张力组件24。具体地,张力组件24由张力电机241来调节松紧。
在一实施方式中,第一执行组件23包括第一直线滑轨231和驱使剥刀组件22在第一直线滑轨231上移动的第一滚珠丝杠电机232。具体地,第一滚珠丝杠电机232驱动剥刀组件22沿着第一直线滑轨231移动,进而,剥刀组件22可以移动到膜片搬运机构3下方,对料带基材进行吸附固定,使得搬运机械手31可以将膜片吸起,实现膜片分离。
在一实施方式中,供料组件21还包括用于对膜片残屑进行吸附的真空吸附辊25,真空吸附辊25设置于第一执行组件23的一端上。基于设置的真空吸附辊25,可以对经过其上方下方的料带的膜片的可能存在的残屑进行吸附,以提高产品品质。
在一实施方式中,圆刀组件32包括围绕着搬运机械手31设置的安装架321、设置于安装架321上且围绕着安装架外围一圈的导轨322、驱动电机326驱动的同步带323,同步带323上设置有多组随其移动的且可在导轨322上滑动的安装座324,安装座324下设置有可自由转动的圆切刀325。其中,当驱动电机326驱动同步带323移动时,与同步带323相固定的安装座324沿着导轨322同步移动,安装座324底部的圆切刀325便可以对膜片进行切割,得到设定的形状。
膜片搬运机构3还包括用于对膜片供料机构2上的膜片进行位置检测的对位相机组件34。
层压机构1的一侧还设置有用于取走层压好的膜片的自动下料机构4。
自动下料机构4包括设置有真空吸头的用于吸取膜片的下料手爪41、用于承接膜片的料台42、驱使下料手爪41移动至料台42上方的直线组件43。
以下,将针对各个机构对本实用新型工作原理详细说明:
1、膜片供料机构:叠层机中分布有镜向的左右侧膜片供料机构2,两侧供料机构结构上是一样的,左右两侧的膜片供料机构都可以按照一定的尺寸排列,理论上只要第二执行组件33足够长,膜片供料机构可以无限排列。当中,以左侧的任意一个膜片供料机构2来说明:左侧膜片供料机构2包括两组供料组件21,每个供料组件21由上料伺服电机213和收料伺服电机214带动陶瓷介质膜的料带运动,剥刀组件22在膜片搬运机械手31配合下完成膜片剥膜;真空吸附辊25,可以抽风吸附圆刀切除膜片后留在料带上的残余碎屑,然后通过专用管道排出至设备外,避免碎屑影响后续膜片叠层品质;两台张力电机241带动张力组件24将料带张力控制在设定规格范围内。当需要某个供料组件供应膜片时,该组件的第一滚珠丝杠电机232转动带动剥刀组件22,将该供料组件21的剥刀组件22搬运到膜片搬运机械手31正下方,膜片搬运机械手31吸取膜材完成剥膜,随后机械手上面的四组圆刀组件32将膜材切割至规格方形尺寸;这样本叠层机实现了多个供料组件21自动供料,按照整机工艺设定的程序,可以实现多种规格印刷电容陶瓷介质膜片组合叠层和层压。
2、膜片搬运机构:膜片搬运机构3上的对位相机组件34由两组CCD相机组成,首先,CCD相机对供料组件的剥刀组件22上的膜片进行定位,搬运机械手31的真空吸附位置开始吸附膜片,为避免膜片变形,吸附位置用微孔吸附膜片,随后四组圆刀组件32由同一伺服电机带动,切割膜片至规定的方形尺寸,然后第二执行组件33中的第二滚珠丝杠电机带动搬运机械手31,将膜片搬运至X、Y、θ三轴叠层工作台11上叠层。
3、层压机构:可以采用大推力油缸12给工作台11提供叠层压力,叠层压力调整范围大,可在一定压力范围内无级调整;工作台11可以采用真空微孔吸附膜片,防止膜片变形;工作台11还可以配置有一定数量的加热管,可以无极调整层压时的温度,最高温度不超过80°C
4、自动下料机构:叠层后将叠压后的成品(膜片巴块)从工作台11取出放入料台42。由于成品较重且易变形,下料手爪41采用多个真空吸盘411抓取,下料手爪41可以采用4个升降气缸实现Z轴升降,直线组件43实现X轴直线运动,采用旋转电机实现θ轴旋转运动。
有益效果:
基于设置的多个膜片供料机构2,实现了多种规格陶瓷介质膜片卷膜组合的加压叠层,不需要额外增加设备,降低了设备投入成本;
基于设置的多个膜片供料机构2,陶瓷介质卷膜可以直接供料,生产工艺环节少,生产周期短,生产效率大幅提升;
采用创新的多个膜片供料机构2共用一套膜片搬运机构3的整体架构配置,不仅大幅降低了设备成本,而且整体结构设计紧凑,节省了陶瓷电子元器件制造厂商的宝贵无尘生产空间资源。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质,所以应当理解,上述实施方式不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,包括:
层压机构,所述层压机构包括工作台和驱使所述工作台进行压制的油缸;
若干个膜片供料机构,若干个所述膜片供料机构围绕着所述层压机构两侧设置,每一所述膜片供料机构包括镜像设置的两组供料组件,所述供料组件包括可自由转动的用于传送膜片料带的上料轴和收料轴、设置于膜片料带下方用于吸附膜片料带基材的剥刀组件,两个所述供料组件的所述剥刀组件在同一第一执行组件上移动;
膜片搬运机构,所述膜片搬运机构横跨于两个所述膜片供料机构上方,其包括可吸附膜片的搬运机械手、围绕着所述搬运机械手设置的用于环切膜片的圆刀组件、驱使所述搬运机械手移动的第二执行组件,其中,在所述剥刀组件移动至所述搬运机械手下方吸附基材后,所述搬运机械手将膜片吸起及在所述圆刀组件切割后将膜片运输至所述层压机构中,以进行层压。
2.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述工作台具有X、Y、θ三轴调节方向。
3.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述工作台设置于一骨架中,所述油缸设置于所述骨架下方,所述工作台的一侧设置有对所述工作台进行吹送离子风的风棒。
4.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述供料组件还包括设置于所述上料轴和所述收料轴的运输路径上的用于调整膜片料带松紧的张力组件。
5.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述第一执行组件包括第一直线滑轨和驱使所述剥刀组件在所述第一直线滑轨上移动的第一滚珠丝杠电机。
6.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述供料组件还包括用于对膜片残屑进行吸附的真空吸附辊,所述真空吸附辊设置于所述第一执行组件的一端上。
7.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述圆刀组件包括围绕着所述搬运机械手设置的安装架、设置于所述安装架上且围绕着所述安装架外围一圈的导轨、电机驱动的同步带,所述同步带上设置有多组随其移动的且可在所述导轨上滑动的安装座,所述安装座下设置有可自由转动的圆切刀。
8.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述膜片搬运机构还包括用于对所述膜片供料机构上的膜片进行位置检测的对位相机组件。
9.根据权利要求1所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述层压机构的一侧还设置有用于取走层压好的膜片的自动下料机构。
10.根据权利要求9所述的可实现多规格陶瓷介质卷膜膜片组合叠层的叠层机,其特征在于,所述自动下料机构包括设置有真空吸头的用于吸取膜片的下料手爪、用于承接膜片的料台、驱使所述下料手爪移动至所述料台上方的直线组件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN119993758A (zh) * 2025-02-12 2025-05-13 安徽工业大学 柔性介电料片的叠层压膜系统及其视觉神经网络定位方法

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