TWI674750B - 表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明屬於電子元器件領域，尤其涉及表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片裝置及方法。本發明中整板上片裝置包括固定裝置、位於固定裝置內部的吸附裝置、與固定裝置可拆卸連接的移動裝置，在移動裝置上設置有用於貼裝在基座整板上的整板晶片，所述整板晶片由多個晶片形成，所述吸附裝置與移動裝置上的整板晶片相接觸。本發明中整板上片方法為，整體移動多個晶片形成整板晶片，使得整板晶片中每個晶片正下方都有一個單體基座與之對應。本發明利用鍍膜夾具整體吸取晶片，整體放置在點膠後的基座整板上，這樣可以縮短放置晶片的時間，貼片速度快，提高生產效率幾十至上百倍，同時擴大生產量。
Description
本發明屬於電子元器件領域，尤其涉及表面貼石英晶體諧振器生產中整板上片裝置及方法。
石英晶體諧振器又稱為石英晶體，俗稱晶振，是利用石英晶體的壓電效應而製成的諧振元，與半導體器件和阻容元件一起使用,便可構成石英晶體振盪器。
石英晶片，以下簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等，在它的兩個對應面上塗敷銀層作為電極，表面貼石英晶體諧振器是通過導電膠將石英晶片上的電極和基座進行電連接，在基座上塗底膠，形成石英晶片下方導電膠，將石英晶片方在底膠上方，並且石英晶片上的副電極塗上膠，形成石英晶片上方導電膠。
CCD作為圖像傳感器，也叫圖像控制器，是一種半導體器件，能夠把光學影像轉化為數字信號。一塊CCD上包含的像素數越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把光信號轉換成電荷信號。CCD上有許多排列整齊的光電二極管，能感應光線，並將光信號轉變成電信號，經外部採樣放大及模數轉換電路轉換成數字圖像信號。
對於將石英晶片固定在基座上，目前一直採用從鍍膜夾具中逐一吸取晶片再放置在基座內的生產方法。主要工藝為：直接從鍍膜夾具中逐一吸取晶片，移至CCD檢測並旋轉角度，當CCD識別晶片合格後，逐一搭載在點好底膠的基座內。
但是，目前這種逐一吸取晶片工藝存在以下問題：
1、單只晶片逐一吸取、放置時間約0.6s，移載整板夾具（以400pcs為例）晶片時間為240s，生產效率低。
2、由於生產效率低流轉緩慢，鍍膜夾具需要量大。
針對現有技術的不足，本發明提供表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片裝置及方法，用於表面貼石英晶體諧振器的基座整板加工，實現鍍膜後晶片直接從鍍膜夾具內整板移置到基座整板內。
為解決上述技術問題，本發明提供的表面貼石英晶體諧振器生產中整板上片裝置，其特殊之處在於：包括固定裝置、位於固定裝置內部的吸附裝置、與固定裝置可拆卸連接的移動裝置，在移動裝置上設置有用於貼裝在基座整板1上的整板晶片，所述整板晶片由多個晶片4形成，所述吸附裝置與移動裝置上的整板晶片相接觸。
進一步地，所述固定裝置為吸盒12，所述吸附裝置包括位於貫穿吸盒12上表面的金屬棒7、位於金屬棒7頂端的吸嘴13、套設在金屬棒7上的彈簧9，金屬棒7底端與真空系統連接，吸嘴13頂端與移動裝置內的整板晶片一一對應。
進一步地，所述移動裝置為鍍膜夾具10，鍍膜夾具10上每個晶片4的行列間距是基座整板1中單體基座1-1的行列間距整數倍。
進一步地，吸盒12上還設置有定位裝置，所述定位裝置為設置在吸盒上的多個定位針8，定位針8分別與基座整板上相應的載盤定位孔1-2對應。
進一步地，所述鍍膜夾具10上設置有與基座整板1上的基座整板定位孔1-3一致的鍍膜夾具定位孔11。
本發明提供表面貼石英晶體諧振器生產中整板上片方法，其特殊之處在於：多個晶片形成整板晶片，整體移動整板晶片使得整板晶片中每個晶片正下方都有一個單體基座與之對應。
進一步地，整體移動整板晶片至基座整板上，包括以下步驟：
步驟1、將整板晶片整體移動在帶有吸附裝置的固定裝置內，通過吸附裝置吸住整板晶片；
步驟2、下壓吸附裝置，使每個晶片接觸其對應的單體基座左右平臺上的底膠；
步驟3、分離吸附裝置與整板晶片，整板晶片移載在基座整板內的每個單體基座上。
進一步地，在步驟1中整板晶片是通過移動裝置整體移動在固定裝置內的吸附裝置上方。
進一步地，在步驟1中通過電氣裝置或人工操作將移動裝置安裝在固定裝置內。
進一步地，所述移動裝置為鍍膜夾具，其製作滿足以下條件：
鍍膜夾具與基座整板尺寸一致；
鍍膜夾具上每個晶片的行列間距是基座整板中單體基座的行列間距整數倍；
鍍膜夾具上的定位孔與基座整板上的定位孔一致。
進一步地，在步驟2中，下壓吸附裝置前，將固定裝置中的吸附裝置位於整板晶片的上方，整板晶片中每個晶片的下方對應基座整板中相應單體基座的位置。
進一步地，在步驟1中製作的固定裝置為吸盒，吸附裝置為位於吸盒內的吸嘴，吸盒下端與真空系統連接，吸盒內部的吸嘴與移動裝置內的整板晶片一一對應，吸盒上的定位裝置與基座整板載盤的定位孔一致。
進一步地，在步驟2中通過電氣裝置或人工操作移動吸盒，使得整板晶片位於基座整板上方。
本發明與現有技術相比，其有益之處在於：本發明採用整板移載多個晶片工藝，將多個晶片在鍍膜夾具上形成整板晶片，通過鍍膜夾具將整板晶片放置在吸盒內固定，每個吸嘴對應有一個晶片，通過翻轉，將整板晶片放置在帶有底膠的基座整板上，這樣可以縮短放置大量晶片的時間，提高貼片速度，生產效率提高幾十至上百倍，同時擴大貼片生產量。
以下參照附圖1至附圖6，給出本發明的具體實施方式，用來對本發明做進一步說明。
本發明中的晶片就是石英晶體諧振器，關於用於表面貼石英晶體諧振器的基座整板，在本發明中基座整板的具體形式為：在陶瓷大板上通過加工成按矩陣排布連接的結構單元，每個結構單元作為一個獨立的單體基座，由此形成的陶瓷大板作為本發明的基座整板。
在本發明的整板晶片的具體形式為：在鍍膜夾具上按照矩陣排布的多個晶片形成整板晶片，每個結構單元作為一個獨立的每個晶片，由此形成本發明的整板晶片。
在本實施例中提供表面貼石英晶體諧振器生產中整板上片工藝方法，是對表面貼石英晶體諧振器生產中上片階段的改進，對於生產中的其他步驟，如塗布底膠的工藝，不再詳細展開描述，僅用來對本發明的工藝進行輔助說明。
在本發明中基座整板上是按M*N矩陣排布連接的單體基座，M、N的初始值均為1，M、N均為非零自然數，M為行數且M的最大值為矩陣的行數，N為列數且N的最大值為矩陣的列數，即1≤M≤行數，1≤N≤列數，對於基座整板上的每個單體基座採用 表達， 是位於基座整板第M行第N列的單體基座。
在本發明中移動裝置採用的鍍膜夾具，固定裝置採用帶有吸嘴的吸盒，為便於移動整板晶片至固定裝置內，也可採用其它類型的裝置，或者手動移動。固定裝置不局限於吸盒，只要在固定裝置內部只要配有多個吸嘴就可以，真空系統在圖中未示出，位於吸盒內部，具體安裝位置不受限制，只要能控制吸嘴與晶片之間的吸附即可。真空系統既可以作為吸盒的一部分位於吸盒內部，也可以作為獨立的結構位於吸盒外部。
鍍膜夾具上的整板晶片為P*Q矩陣，P為行數且P的最大值為矩陣的行數，Q為列數且Q的最大值為矩陣的列數，即1≤P≤行數，1≤Q≤列數，對於整板晶片上的每個晶片採用 表達， 是位於鍍膜夾具第P行第Q列的每個晶片。
本發明中的鍍膜夾具要滿足以下條件：
1、要求鍍膜夾具與基座整板尺寸一致；
2、鍍膜夾具的行列間距是基座整板的行列間距整數倍，即P為M的整數倍，Q為N的整數倍。鍍膜夾具為多層結構，在鍍膜夾具晶片層上方的一層，每兩行之間設置有一行磁片，磁片的數目與該行每個晶片的數目一致，每個磁片對應有每個晶片，可以將每個晶片固定在鍍膜夾具上形成整板晶片；
3、鍍膜夾具定位孔與基座整板定位孔一致。
本發明中固定夾具的吸盒要滿足以下條件
1、吸盒下端與真空系統連接，通過電氣裝置可做180°翻轉；
2、吸盒內部有彈性下壓的吸嘴與鍍膜夾具內晶片一一對應；
3、吸盒上的定位裝置與基座整板載盤的定位孔一致。
在本發明中吸盒上表面的四個角部均設置有定位裝置，在定位裝置之間的區域均勻排布有金屬棒，金屬棒貫穿吸盒上表面，在吸盒上表面的上方，每個金屬棒的頂部設置有吸嘴，在吸盒上表面的下方，每個金屬棒上套接有彈簧並固定在吸盒內，金屬棒底端設置有真空系統。在本發明中定位裝置為設置在吸盒上的多個定位針，定位針分別與基座整板相應的載盤定位孔對應，這樣在吸盒的吸嘴位於晶片上方時，定位針與載盤定位孔扣合，可以將吸盒固定在基座整板上。
在本發明中基座整板的載盤兩側邊共有4個載盤定位孔，具體為載盤定位孔P1、載盤定位孔P2、載盤定位孔P3、載盤定位孔P4，對稱分佈在載盤兩側邊，用來與吸盒的四個定位針相扣合。
鍍膜夾具上設置有與基座整板上的基座整板定位孔一致的鍍膜夾具定位孔，當吸盒固定在基座整板上時，基座整板定位孔與鍍膜夾具定位孔的扣合，可以確保鍍膜夾具的穩定，有利於每個晶片與其對應的單體基座對應。
按照以上基座整板、鍍膜夾具、吸盒的規格對本發明中的實施方式進行說明。
在利用鍍膜夾具移動整板晶片之前，按照以下步驟對基座整板塗布底膠：
步驟1、將準備好的基座整板放置到基座提籠內等待塗布底膠；
步驟2、根據膠點大小位置調整噴膠時間和噴膠位置；
步驟3、基座整板內每個單體基座的左右平臺上塗布底膠。
實施例1
在本實施例中鍍膜夾具上的整板晶片行列與基座整板的行列間距相同，即完成基座整板上的全部單體基座的塗布底膠工藝後，對全部的單體基座同時進行上片工藝，在本實施例中鍍膜夾具上的整板晶片為P*Q矩陣，基座整板上是M*N矩陣，P=M，Q=N，當基座整板上的每個單體基座的左右平臺均塗布底膠後，按照以下步驟進行整板晶片的移動與放置，具體上片過程如下：
步驟1、將放置在鍍膜夾具內的整板晶片放置到晶片提籠內，整板晶片上每個晶片的個數、吸盒內吸嘴的數目以及整板基座上單體基座的數目保持一致；
步驟2、通過機械手將帶有整板晶片的鍍膜夾具安裝在吸盒內，開啟真空系統，通過吸盒內的吸嘴吸住晶片，吸盒內每一個金屬棒頂端的吸嘴對應鍍膜夾具上的每個晶片，揭去上鍍膜夾具的上電極蓋板；
步驟3、通過機械手翻轉吸盒，通過定位針使吸盒與基座整板載盤重合，鍍膜夾具與基座整板重合；從而每個晶片與基座整板內的單體基座一一對應；
步驟4、下壓吸嘴，使每個晶片接觸對應的單體基座左右平臺的底膠；
步驟5、對吸盒破真空後，每個吸嘴對每個晶片失去吸力，吸盒與鍍膜夾具離開基座整板的載盤，整板晶片移載在基座整板內的每個單體基座上。
在本實施例中將鍍膜夾具安裝在吸盒內，以及翻轉吸盒均通過電氣裝置實現，具體使用機械手來操作。
實施例2
在本實施例，鍍膜夾具上的整板晶片移動至基座整板上的過程類似於實施例1，不同之處在於，本實施例中鍍膜夾具上的整板晶片行列為基座整板的行列間距兩倍，對於鍍膜夾具上的整板晶片為P*Q矩陣，基座整板上是M*N矩陣，P=2M，Q=2N，即完成基座整板上的全部單體基座的塗布底膠工藝後，對位於基座整板上奇數行奇數列或偶數行偶數列的單體基座同時進行上片工藝。在本實施例中選擇先對基座整板上奇數行奇數列的單體基座上片，之後再對基座整板上偶數行偶數列的單體基座上片
當基座整板上的每個單體基座的左右平臺均塗布底膠後，按照以下步驟進行整板晶片的移動與放置，具體上片過程如下：
步驟1、將放置在鍍膜夾具內的整板晶片放置到晶片提籠內，整板晶片上每個晶片的個數、吸盒內吸嘴的數目一致，並且每個晶片與整板基座上奇數行奇數列單體基座的數目保持一致；
步驟2、通過機械手將帶有整板晶片的鍍膜夾具安裝在吸盒內，通過吸盒內的吸嘴吸住晶片，吸盒內每一個金屬棒頂端的吸嘴對應鍍膜夾具上的每個晶片，揭去上鍍膜夾具的上電極；
步驟3、通過機械手翻轉吸盒，通過定位針使吸盒與基座整板載盤重合，鍍膜夾具與基座整板重合；從而每個晶片與基座整板內的單體基座一一對應；
步驟4、下壓吸嘴，使每個晶片接觸對應的單體基座左右平臺的底膠；
步驟5、對吸盒破真空後，每個吸嘴對每個晶片失去吸力，吸盒與鍍膜夾具離開基座整板的載盤，整板晶片移載在基座整板內位於奇數行奇數列的每個單體基座上；
步驟6、返回步驟1，再次在鍍膜夾具上放置整板晶片，重複動作步驟1至步驟5，在此步驟中，吸盒翻轉後，位於鍍膜夾具上的每個晶片與整板基座上偶數行偶數列的單體基座對應。
根據以上步驟完成基座整板上全部單體基座的上片工作。
實施例3
在本實施例，鍍膜夾具上的整板晶片移動至基座整板上的過程類似於實施例1，不同之處在於，在本實施例中將鍍膜夾具安裝在吸盒內，以及翻轉吸盒均通過手動實現。
此外，本實施例中鍍膜夾具上的整板晶片行列為基座整板的行列間距3倍，對於鍍膜夾具上的整板晶片為P*Q矩陣，基座整板上是M*N矩陣，P=3M，Q=3N，即完成基座整板上的全部單體基座的塗布底膠工藝後，對位於基座整板上相隔兩行相隔兩列的單體基座同時進行上片工藝。以12*12的基座整板為例，在本實施例中選擇先對基座整板第1、4、7、10行，第1、4、7、10列上的單體基座整體上片，之後再對基座整板第2、5、8、11行，第2、5、8、11列上的單體基座整體上片，最後對基座整板第3、6、9、12行，第3、6、9、12列上的單體基座整體上片。
當基座整板上的每個單體基座的左右平臺均塗布底膠後，按照以下步驟進行整板晶片的移動與放置，具體上片過程如下：
步驟1、將放置在鍍膜夾具內的整板晶片放置到晶片提籠內，整板晶片上每個晶片的個數、吸盒內吸嘴的數目一致，並且每個晶片與整板基座上第1、4、7、10行，第1、4、7、10列單體基座的數目保持一致；
步驟2、人工將帶有整板晶片的鍍膜夾具安裝在吸盒內，通過吸盒內的吸嘴吸住晶片，吸盒內每一個金屬棒頂端的吸嘴對應鍍膜夾具上的每個晶片，揭去上鍍膜夾具的上電極；
步驟3、人工翻轉吸盒，通過定位針使吸盒與基座整板載盤重合，鍍膜夾具與基座整板重合；從而每個晶片與基座整板內第1、4、7、10行，第1、4、7、10列的單體基座一一對應；
步驟4、下壓吸嘴，使每個晶片接觸對應的單體基座左右平臺的底膠；
步驟5、對吸盒破真空後，每個吸嘴對每個晶片失去吸力，吸盒與鍍膜夾具離開基座整板的載盤，整板晶片移載在基座整板內第1、4、7、10行，第1、4、7、10列的每個單體基座上；
步驟6、返回步驟1，再次在鍍膜夾具上放置整板晶片，重複動作步驟1至步驟5，在此步驟中，吸盒翻轉後，位於鍍膜夾具上的每個晶片與整板基座上第2、5、8、11行，第2、5、8、11列的單體基座對應。
步驟7、返回步驟1，再次在鍍膜夾具上放置整板晶片，重複動作步驟1至步驟5，在此步驟中，吸盒翻轉後，位於鍍膜夾具上的每個晶片與整板基座上第3、6、9、12行，第3、6、9、12列的單體基座對應。
根據以上步驟完成基座整板上全部單體基座的上片工作。
以上實施例僅列出了本發明的幾種整體上片的順序，本發明主要實現對整板基座的上片採用整板移動工藝，至於鍍膜夾具的行列間距是基座整板的行列間距整數倍，是不同的上片順序，根據行列間距可以變換出更多的上片順序。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
1‧‧‧基座整板
1-1‧‧‧單體基座
1-2‧‧‧載盤定位孔
1-3‧‧‧基座整板定位孔
2‧‧‧左平臺
3‧‧‧右平臺
4‧‧‧晶片
5‧‧‧副電極
6‧‧‧底膠
7‧‧‧金屬棒
8‧‧‧定位針
9‧‧‧彈簧
10‧‧‧鍍膜夾具
11‧‧‧鍍膜夾具定位孔
12‧‧‧吸盒
13‧‧‧吸嘴
圖1是本發明基座整板示意圖；
圖2是本發明單體基座示意圖；
圖3是本發明單體基座噴膠後狀態示意圖；
圖4是本發明吸取晶片的吸盒結構示意圖；
圖5是本發明吸盒部分結構示意圖；
圖6是本發明鍍膜夾具結構示意圖。
Claims (5)
- 一種表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片方法，包括：多個晶片形成整板晶片，整體移動整板晶片使得整板晶片中每個晶片正下方都有一個單體基座與之對應，其中：整體移動整板晶片至基座整板上，包括以下步驟：步驟1、將整板晶片整體移動在帶有吸附裝置的固定裝置內，通過吸附裝置吸住整板晶片；步驟2、下壓吸附裝置，使每個晶片接觸其對應的單體基座左右平臺上的底膠；步驟3、分離吸附裝置與整板晶片，整板晶片移載在基座整板內的每個單體基座上，其中：在步驟1中整板晶片在電氣裝置或人工操作下，通過移動裝置將整板晶片整體移動在固定裝置內的吸附裝置上方，且移動裝置為鍍膜夾具，鍍膜夾具與基座整板重合；從而每個晶片與基座整板內的單體基座一一對應。
- 如申請專利範圍第1項所述之表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片方法，其中：在步驟2中，下壓吸附裝置前，將固定裝置中的吸附裝置位於整板晶片的上方，整板晶片中每個晶片的下方對應基座整板中相應單體基座的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片方法，其中該鍍膜夾具上每個晶片的行列間距是基座整板中單體基座的行列間距整數倍；該鍍膜夾具上的定位孔與基座整板上的定位孔一致。
- 如申請專利範圍第2項或第3項所述之表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片方法，其中： 在步驟1中製作的固定裝置為吸盒，吸附裝置為位於吸盒內的吸嘴，吸盒下端與真空系統連接，吸盒內部的吸嘴與移動裝置內的整板晶片一一對應，吸盒上的定位裝置與基座整板載盤的定位孔一致。
- 如申請專利範圍第4項所述之表面貼石英晶體諧振器生產中的整板上片方法，其中：在步驟2中通過電氣裝置或人工操作移動吸盒，使得整板晶片位於基座整板上方。
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