一种电子元件转移装置的制作方法

本实用新型涉及电子元件搬运设备，具体涉及一种电子元件转移装置。

背景技术：

现有技术中，电子元件的应用十分广泛，例如在电子标签中，包括天线以及与天线电连接的晶片，其中，晶片用于记载信息内容，为电子标签中的核心元件。

在电子标签的生产过程中，将晶片封装在标签上，使晶片的管脚与天线接头接通是主要工序之一，现有的封装工艺绝大多数包括以下步骤：在天线基材点上导电胶，将晶片粘附在导电胶上，使得晶片的管脚(电极)与天线接头通过导电胶连通，对晶片和天线基材进行热压固定。其中，由于晶片需要附载在天线基材上，所以在待粘附的天线基材移动至粘附工位时，需要将晶片从上一承载体转移至天线基材上，例如授权公告号为cn103620756b的发明专利公开了一种将电子元件从第一载体转移至第二载体的装置和方法，在该装置和方法中，主要通过滑动件在第一载体的背面将电子元件顶至第二载体上，再在夹持装置的作用下，第一载体复位并与电子元件分离，使得电子元件停留在第二载体上，从而完成转移。上述电子元件转移装置中，虽然能够将电子元件从第一载体转移至第二载体，但是同时存在以下的问题：由于滑动件作直线运动靠近或远离电子元件，为了保证电子元件转移的精度，必须要为滑动件的移动提供导向或定位，亦即需要设置导向或定位装置，这样不仅会使得设备的结构更加复杂，而且还会增加制造成本和使用成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述存在的问题，提供一种电子元件转移装置，该转移装置不仅能够实现较高的转移效率，而且具有结构简洁、内部空间可灵活布置等优点。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种电子元件转移装置，包括驱动原载体进行移动的原载体驱动模块、驱动目标载体进行移动的目标载体驱动模块、用于对位于转移工位处的原载体进行局部复位或/和定位的原载体复位定位模块以及用于将电子元件从原载体上顶出到目标载体上的顶出模块，其中，所述原载体上设置有待转移的呈平面布置的电子元件，所述目标载体用于接收转移后的电子元件；所述原载体驱动模块用于驱动原载体作x-y移动使待转移的呈平面布置的电子元件逐个位于转移工位处，所述目标载体驱动模块用于驱动目标载体移动使其承接电子元件的部位到达转移工位处；沿着顶出模块顶出电子元件的方向，所述目标载体位于原载体的前方；

所述顶出模块包括用于将电子元件从原载体顶至目标载体上的顶针以及用于驱动顶针作往复摆动以便往复循环地将电子元件从原载体上顶出的顶出驱动机构，所述顶出驱动机构包括摆动臂和驱动摆动臂往复摆动的摆动动力机构，所述摆动臂通过转动支点连接于设备的支架上，所述顶针设置在摆动臂上并随摆动臂的摆动而往复运动。

上述电子元件转移装置的工作原理是：

以电子标签的封装过程为例，工作时，原载体驱动模块和目标载体驱动模块分别驱动原载体(晶圆盘)上的待转移的电子元件(晶片)和目标载体(天线基材带)上的待粘附的天线基材移动至转移工位(粘附工位)处，其中，晶片位于靠近天线基材的一侧；然后摆动动力机构驱动摆动臂往前摆动并靠近晶圆盘，当摆动臂上的顶针接触到晶圆盘的薄膜后，刺穿晶圆盘的薄膜顶在待粘附的晶片上，随着摆动动力机构的继续驱动，顶针继续往前移动，将晶片往天线基材的方向推动，直至将晶片顶到天线基材(在此之前，天线基材已点胶)上；其中，由于晶片原先附着在薄膜上，两者之间存在固定彼此的附着力，当顶针往天线基材的方向推动晶片时，在附着力的作用下，晶圆盘的薄膜会随着晶片往天线基材的方向偏移，直至晶片粘附在天线基材的导电胶上；接着，原载体复位定位模块激活，驱动薄膜复位，使其回到正常的水平面上，在此过程中，由于顶针尚未复位，一直将晶片顶在天线基材上，当薄膜复位时，顶针继续穿过薄膜件晶片按在天线基材上，从而使得晶片与薄膜分离，完成转移和粘附工作；最后，顶出驱动机构驱动顶针复位，原载体复位定位模块松开晶圆盘的薄膜，准备下一个工作循环。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述顶针为多个，且多个顶针的针尖共同构成一个顶出平面，基于该顶出平面，可以平衡地作用在电子元件上，不仅可以稳定地将电子元件推离原载体，还能够为电子元件的分离提供一个平稳的推力，防止电子元件发生偏移，从而保证电子元件顺利地转移至目标载体上。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述顶针安装在安装杆的底部上，所述安装杆的顶部通过可促使安装杆始终处于竖直状态的随动调节机构连接在摆动臂上。通过设置可使得安装杆始终处于竖直状态的随动调节机构，在顶出电子元件的过程中，顶针的延伸方向(长度方向)始终与电子元件垂直，从而能够一直为电子元件提供平稳的推力，使其平稳地从原载体上转移至目标载体上。

优选地，所述随动调节机构包括随动调节电机，该随动调节电机的壳体固定在摆动臂上，其输出轴与安装杆的顶部连接；所述随动调节电机的输出轴的轴线与安装杆的延伸方向垂直。当顶出驱动机构驱动摆动臂进行摆动时，随动调节电机同步对安装杆进行调节，亦即随动调节电机驱动安装杆进行反向摆动，以补偿顶出驱动机构促使安装杆的偏摆量，使得安装杆始终为竖直的状态。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述摆动动力机构包括用于驱动摆动臂往靠近原载体的方向摆动的靠近动力机构和用于驱动摆动臂往远离原载体的方向摆动的远离动力机构，其中，所述靠近动力机构包括始终对摆动臂施加靠近原载体的动力的靠近动力件；所述远离动力机构包括远离驱动电机、驱动凸轮以及传动杆，所述驱动凸轮固定在远离驱动电机的输出轴上，所述传动杆的一端固定在摆动臂上，另一端通过滚动轴承贴在驱动凸轮的外缘面上。

优选地，所述驱动凸轮的外缘沿着圆周的方向设有多个驱动部，两个相邻的驱动部之间构成内凹的回落位。

通过上述结构，在工作时，当传动杆的轴承位于回落位时，代表顶针摆动至最低位，此时已将电子元件顶到目标载体上；当传动杆的轴承贴在驱动凸轮的驱动部上距离中心最远的部位时，代表顶针摆动至最高位，此时距离原载体的最远。其中，从一个回落位到另一个回落位即为一个摆动循环，当传动杆的轴承从回落位移动至驱动凸轮的驱动部上距离中心最远的部位时，驱动凸轮的驱动部向传动杆施加远离原载体的作用力，使得摆动臂克服靠近动力件的作用力往远离原载体的方向摆动，以避让原载体进行移动；当传动杆的轴承从驱动凸轮的驱动部上距离中心最远的部位移动至回落位时，内凹的回落位使得驱动凸轮的驱动部失去对传动杆的作用力，再在靠近动力件的作用力下，使得摆动臂带着顶针靠近原载体，传动杆的轴承则沿着驱动部的侧面滑落至回落位中。在上述结构，同一个驱动凸轮上设置多个驱动部，转动一圈的同时，可以实现了多个摆动循环，亦即完成多个电子元件的转移工作，具有极高的转移效率。

优选地，所述靠近驱动件为拉伸弹簧，该拉伸弹簧的两端分别固定在摆动臂和底板上；所述摆动臂的一端铰接在铰接座上，另一端与拉伸弹簧连接，所述顶针设置在铰接座和拉伸弹簧之间，所述传动杆设置在拉伸弹簧和顶针之间；所述远离驱动电机固定在底板上。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述原载体复位定位模块包括真空吸附机构和吸附驱动机构，所述真空吸附机构包括吸附箱体和密封件，所述吸附箱体位于原载体上远离目标载体的一侧，该吸附箱体以顶针为中心且吸附住原载体，所述吸附箱体与负压发生器连通，由驱动控制机构导通产生负压吸力，将原载体局部吸紧保持原位或将随电子元件弹出的原载体局部复位固定。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述目标载体为沿着移动方向排布的连续性载体；所述目标载体驱动模块用于驱动目标载体移动至转移工位中的，包括同步输送辊和驱动同步输送辊进行转动的输送驱动电机。明显地，上述结构适用于目标载体为带状或软条状的单列物体，例如装载天线基材的料带，待加工的天线基材经过点胶后，移动至转移工位(粘附工位)与晶片进行粘附，粘附后继续往下一个加工工位输送。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述目标载体远离原载体的一侧设有用于在电子元件转移至目标载体的过程中将位于转移工位处的目标载体固定的目标载体固定模块，该目标载体固定模块包括负压吸附头。当目标载体驱动模块将目标载体驱动至转移工位时停下，负压吸附头产生负压力，将目标载体吸紧停稳，以便稳定地承接电子元件；转移完毕后，负压取消，目标载体继续往前输送，接着进行下一个电子元件的转移工作。本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型的转移装置采用顶针直接将电子元件从原载体顶出至目标载体上，省去了中转和搬运的步骤，可以大大提高电子元件的转移效率。

2、采用摆动臂往复摆动的方式驱动顶针往复运动进行晶片的推出作业，在顶针周围无需设置复杂的导向机构和驱动机构，极大地简化顶针的驱动结构，占用空间小，便于顶针在原载体附近的灵活布置。

3、用于驱动顶针工作的摆动臂以摆动的方式工作，摆动臂的摆动中心可以根据设备的结构特点设置于原载体活动范围以外的其他位置，从而可以灵活地根据设备的空间布置摆动臂的摆动中心位置以及驱动件的位置，使得原载体附近的空间更加开阔，便于原载体的位置调节。

4、由于顶针围绕着摆动中心靠近或远离原载体，在摆动动力不变的前提下，顶针位于摆动臂上的位置不同，其摆动幅度也会不同，亦即顶针越靠近摆动中心，其摆动幅度越小，这样可以通过灵活调节顶针在摆动臂上的位置，来应对不同的转移场合。

5、基于本实用新型的摆动作业方式，可以在同一个摆动臂上设置多组顶针，根据顶针的实际长度，不仅可以同时进行多组同步的电子元件转移作业，也可以同时进行多组不同步的电子元件转移作业，灵活性更好。

附图说明

图1为本实用新型中的电子元件转移装置的一种具体实施方式的主视结构简图。

图2-5为本实用新型中的顶出模块的第一种具体实施方式的工作过程中的侧视结构简图，其中，图2为顶出模块准备对电子元件进行顶出的结构简图，图3为顶针接触到原载体时的结构简图，图4为顶针往下推动电子元件时的结构简图，图5为原载体复位而顶针继续将电子元件顶在目标载体上的结构简图。

图6为本实用新型中的顶出模块的第二种具体实施方式的侧视结构简图。

图7为本实用新型中的顶出模块的第三种具体实施方式的侧视结构简图。

图8为本实用新型中的顶出模块的第四种具体实施方式的侧视结构简图。

图9为本实用新型中的顶出模块的第五种具体实施方式的侧视结构简图。

图10为本实用新型中的电子元件转移装置的另一种具体实施方式的侧视结构简图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

实施例1

参见图1-5，本实施例中的电子元件转移装置，包括驱动原载体1进行移动的原载体驱动模块、驱动目标载体2进行移动的目标载体驱动模块、用于对位于转移工位a处的原载体1进行固定的原载体1固定模块以及用于将电子元件3从原载体1上顶出到目标载体2上的顶出模块，其中，所述原载体1上设置有待转移的电子元件3，所述目标载体2用于接收转移后的电子元件3；所述原载体驱动模块用于驱动原载体1移动使待转移的电子元件3位于转移工位a处，所述目标载体驱动模块用于驱动目标载体2移动使其承接电子元件3的部位到达转移工位a处；沿着顶出模块顶出电子元件3的方向，所述目标载体2位于原载体1的前方；所述顶出模块包括用于将电子元件3从原载体1顶至目标载体2上的顶针4以及用于驱动顶针4作往复摆动以便往复循环地将电子元件3从原载体1上顶出的顶出驱动机构，所述顶出驱动机构包括摆动臂5和驱动摆动臂5往复摆动的摆动动力机构，所述摆动臂5通过转动支点连接于设备的支架上，所述顶针4设置在摆动臂5上并随摆动臂5的摆动而往复运动。

包括用于驱动原载体1和目标载体2进行移动的载体驱动模块、用于对位于转移工位a处的原载体1进行固定的原载体复位定位模块以及用于将电子元件3从原载体1上顶出到目标载体2上的顶出模块，沿着顶出模块的顶出方向，所述目标载体2位于原载体1的前方；所述顶出模块包括顶针4以及用于驱动顶针4作圆弧运动以靠近或远离原载体1的顶出驱动机构，所述顶出驱动机构包括摆动臂5和驱动摆动臂5往复摆动的摆动动力机构，所述顶针4设置在摆动臂5的远离摆动中心的一端上；所述载体驱动模块包括用于驱动原载体1进行移动的原载体驱动模块和用于驱动目标载体2进行移动的目标载体驱动模块。

具体地，本实施例中的转移装置应用在电子标签的封装中时，原载体1即为晶圆盘，晶圆盘上通过薄膜附着有晶片，电子元件3即为晶片；目标载体2即为附着有天线基材的料带，且移动至粘附工位(转移工位a)之前，天线基材已点胶。

参见图1-5，所述顶针4为三个，且呈三角形排布。多个顶针4的针尖共同构成一个顶出平面，基于该顶出平面，可以平衡地作用在电子元件3上，不仅可以稳定地将电子元件3推离原载体1，还能够为电子元件3的分离提供一个平稳的推力，防止电子元件3发生偏移，从而保证电子元件3顺利地转移至目标载体2上。

参见图1-5，所述顶针4安装在安装杆6的底部上，所述安装杆6的顶部通过可促使安装杆6始终处于竖直状态的随动调节机构连接在摆动臂5上。通过设置可使得安装杆6始终处于竖直状态的随动调节机构，在顶出电子元件3的过程中，顶针4的延伸方向(长度方向)始终与电子元件3垂直，从而能够一直为电子元件3提供平稳的推力，使其平稳地从原载体1上转移至目标载体2上。

所述随动调节机构包括随动调节电机，该随动调节电机的壳体固定在摆动臂5上，其输出轴与安装杆6的顶部连接；所述随动调节电机的输出轴的轴线与安装杆6的延伸方向垂直。当顶出驱动机构驱动摆动臂5进行摆动时，随动调节电机同步对安装杆6进行调节，亦即随动调节电机驱动安装杆6进行反向摆动，以补偿顶出驱动机构促使安装杆6的偏摆量，使得安装杆6始终为竖直的状态。

参见图1-5，所述摆动动力机构包括用于驱动摆动臂5往靠近原载体1的方向摆动的靠近动力机构和用于驱动摆动臂5往远离原载体1的方向摆动的远离动力机构，其中，所述靠近动力机构包括始终对摆动臂5施加靠近原载体1的动力的靠近动力件7；所述远离动力机构包括远离驱动电机8、驱动凸轮9以及传动杆10，所述驱动凸轮9固定在远离驱动电机8的输出轴上，且驱动凸轮9的外缘沿着圆周的方向设有四个驱动部，两个相邻的驱动部之间构成内凹的回落位；所述传动杆10的一端固定在摆动臂5上，另一端通过滚动轴承贴在驱动凸轮9的外缘面上。上述结构，在工作时，当传动杆10的轴承位于回落位时，代表顶针4摆动至最低位，此时已将电子元件3顶到目标载体2上；当传动杆10的轴承贴在驱动凸轮9的驱动部上距离中心最远的部位时，代表顶针4摆动至最高位，此时距离原载体1的最远。其中，从一个回落位到另一个回落位即为一个摆动循环，当传动杆10的轴承从回落位移动至驱动凸轮9的驱动部上距离中心最远的部位时，驱动凸轮9的驱动部向传动杆10施加远离原载体1的作用力，使得摆动臂5克服靠近动力件7的作用力往远离原载体1的方向摆动，以避让原载体1进行移动；当传动杆10的轴承从驱动凸轮9的驱动部上距离中心最远的部位移动至回落位时，内凹的回落位使得驱动凸轮9的驱动部失去对传动杆10的作用力，再在靠近动力件7的作用力下，使得摆动臂5带着顶针4靠近原载体1，传动杆10的轴承则沿着驱动部的侧面滑落至回落位中。在上述结构，同一个驱动凸轮9上设置多个驱动部，转动一圈的同时，可以实现了多个摆动循环，亦即完成多个电子元件3的转移工作，具有极高的转移效率。

所述靠近动力件7为拉伸弹簧，该拉伸弹簧的两端分别固定在摆动臂5和底板12上；所述摆动臂5的一端铰接在铰接座11上，另一端与拉伸弹簧连接，所述顶针4设置在铰接座11和拉伸弹簧之间，所述传动杆10设置在拉伸弹簧和顶针4之间；所述远离驱动电机8固定在底板12上。

参见图1-5，所述原载体复位定位模块包括真空吸附机构和吸附驱动机构，所述真空吸附机构包括吸附箱体13和密封件，所述吸附箱体13位于原载体上远离目标载体2的一侧，且其靠近原载体1的一侧为敞开的吸附口；所述吸附箱体13以顶针4为中心且吸附住原载体1，所述吸附箱体13与负压发生器连通，由驱动控制机构导通产生负压吸力，随电子元件3顶出的原载体1局部复位固定。当顶针4将电子元件3顶在目标载体2后，负压发生器开始工作，在吸附箱体13上产生强大的负压力，从而对原载体1进行吸附，使得原载体1远离电子元件3并进行复位；在此同时，顶针4一直将电子元件3按在目标载体2上，进而使得电子元件3和原载体1分离，转移至目标载体2上。

本实施例中，原载体驱动模块包括第一驱动器和第二传动组件，可参考授权公告号为cn103620756b的发明专利公开的技术手段。

所述目标载体2为沿着移动方向排布的连续性载体；所述目标载体驱动模块用于驱动目标载体2移动至转移工位中，包括同步输送辊和驱动同步输送辊进行转动的输送驱动电机。明显地，上述结构适用于目标载体2为带状或软条状的单列物体，例如装载天线基材的料带，待加工的天线基材经过点胶后，移动至转移工位a(粘附工位)与晶片进行粘附，粘附后继续往下一个加工工位输送。

进一步，所述目标载体2远离原载体1的一侧设有用于在电子元件3转移至目标载体2的过程中将位于转移工位a处的目标载体2固定的目标载体固定模块，该目标载体固定模块包括负压吸附头。当目标载体驱动模块将目标载体2驱动至转移工位a时停下，负压吸附头产生负压力，将目标载体2吸紧停稳，以便稳定地承接电子元件3；转移完毕后，负压取消，目标载体2继续往前输送，接着进行下一个电子元件3的转移工作。

参见图1-5，本实施例中的电子元件转移装置的工作原理是：

以电子标签的封装过程为例，工作时，原载体驱动模块和目标载体驱动模块分别驱动原载体1(晶圆盘)上的待转移的电子元件3(晶片)和目标载体2(天线基材带)上的待粘附的天线基材移动至转移工位a(粘附工位)处，其中，晶片位于靠近天线基材的一侧；然后摆动动力机构驱动摆动臂5往前摆动并靠近晶圆盘，当摆动臂5上的顶针4接触到晶圆盘的薄膜后，刺穿晶圆盘的薄膜顶在待粘附的晶片上，随着摆动动力机构的继续驱动，顶针4继续往前移动，如图2-3，将晶片往天线基材的方向推动，直至将晶片顶到天线基材(在此之前，天线基材已点胶)上；其中，由于晶片原先附着在薄膜上，两者之间存在固定彼此的附着力，当顶针4往天线基材的方向推动晶片时，在附着力的作用下，晶圆盘的薄膜会随着晶片往天线基材的方向偏移，直至晶片粘附在天线基材的导电胶上，如图4-5；接着，原载体复位定位模块激活，吸附箱体13与负压发生器连通，产生负压，将薄膜吸住，从而驱动薄膜复位，使其回到正常的水平面上，在此过程中，由于顶针4尚未复位，一直将晶片顶在天线基材上，当薄膜复位时，顶针4继续穿过薄膜件晶片按在天线基材上，从而使得晶片与薄膜分离，完成转移和粘附工作；最后，顶出驱动机构驱动顶针4复位，吸附箱体13原载体复位定位模块松开晶圆盘的薄膜，准备下一个工作循环。

实施例2

参见图6，与实施例1不同的是，本实施例中的驱动凸轮9上设有三个驱动部，当远离驱动电机8的输出轴转动一周时，完成三个摆动循环，即完成三个电子元件的转移，转移的效率较高。进一步，可以根据实际的需要，选择具有数量不同的驱动部的凸轮，灵活性好。

实施例3

参见图7，与实施例1不同的是，本实施例中的驱动凸轮9上只设有一个驱动部，当远离驱动电机8的输出轴转动一周时，只完成一个摆动循环，即完成一个电子元件的转移，这样适合效率略低的使用场合。

实施例4

参见图8，与实施例3不同的是，本实施例中的驱动凸轮9上设有两个驱动部，当远离驱动电机8的输出轴转动一周时，完成两个摆动循环，即完成两个电子元件的转移，转移的效率为实施例2中的两倍。

实施例5

与实施例1不同的是，本实施例中的靠近动力件7为压缩弹簧，该拉伸弹簧的两端分别抵紧在摆动臂5和底板12之间，其中，所述压缩弹簧和实施例1中的拉伸弹簧分别位于摆动臂5相反的两侧。

实施例6

参见图9，与实施例1不同的是，本实施例中的摆动动力机构包括摆动驱动电机14和摆动传动组件，所述摆动传动组件包括摆动杆15和偏心传动轮16，所述偏心传动轮16固定在摆动驱动电机14的输出轴上，所述摆动驱动电机14固定在底板12上；所述摆动杆15的两端分别铰接在摆动臂5和偏心传动轮16上，其中，摆动杆15在偏心传动轮16上的转动中心与偏心传动轮16的转动中心不共线；所述摆动臂5的一端铰接在铰接座11上，另一端与顶针4连接。

实施例7

与实施例1不同的是，本实施例中的吸附箱体13上设有避让顶出孔，顶针4可以穿过避让顶出孔顶在原载体1上。

实施例8

参见图10，与实施例1不同的是，当原载体1上待转移的电子元件3移动至转移工位a后，本实施例中的原载体复位定位模块即激活，通过吸附箱体13将原载体1固定住，继而由顶针4对电子元件3进行顶出。具体地，例如在电子标签的封装过程中，先由吸附箱体13固定住晶圆盘的薄膜，顶针4刺穿晶圆盘的薄膜后，顶在晶片上，随着摆动动力机构的继续驱动，顶针4继续穿过薄膜，并克服薄膜对晶片的附着力，将晶片顶离薄膜，转移在天线基材上，如图9。最后，摆动动力机构驱动顶针4复位，吸附箱体13释放薄膜，从而准备下一个转移工作。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。