一种芯片批量定位系统的制作方法

本发明涉及一种芯片定位系统，尤其是一种芯片批量定位系统。

背景技术：

目前，在进行微小芯片制造过程中，需要批量地对各个小芯片进行定位，从而便于芯片的批量焊接；但是现有的定位均是依靠人工逐个放置，导致工作效率低下，难以满足批量生产的需要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有的人工放置芯片效率低下，难以满足批量生产的需要。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种芯片批量定位系统，包括吸板装置、吸笔装置以及气源系统；吸板装置包括吸板底座、矩形框以及底座气阀；矩形框安装在吸板底座上部；在吸板底座下部设有支撑柱，在支撑柱下端设有滚珠；在吸板底座上部且位于矩形框内阵列式设有芯片槽；在芯片槽的槽底部设有芯片气孔；在吸板底座内部设有与各个芯片气孔相连通的底座气腔；在吸板底座上部的左右侧边缘设有定位柱；底座气阀安装在吸板底座的侧面，并与底座气腔相连通；吸笔装置包括条形板和吸笔气阀；在条形板的上部设有凸台；在凸台上阵列式设有与芯片槽相对应的定位凸块，并在定位凸块上设有吸笔气孔；在条形板内部设有与各个吸笔气孔相连通的吸笔气腔；在条形板左右两侧的宽度边缘上均设有侧耳板；在侧耳板上设有与定位柱相对应的定位孔；吸笔气阀安装在条形板的侧面，并与吸笔气腔相连通；气源系统包括真空泵以及与真空泵相连的两根气管；两根气管的端部分别与底座气阀和吸笔气阀相连。

采用吸板装置上阵列式设置的芯片槽从而便于批量定位芯片，同时通过底部的支撑柱和滚珠的设计，方便晃动使得芯片快速陷于凹槽中；采用底座气阀能够通过芯片气孔将陷于芯片槽中的芯片牢牢吸附在芯片槽内，防止晃动过程中芯片从芯片槽脱落；采用吸笔装置能够将吸板装置定位后的芯片分批次转运至焊接位置，实现批量焊接；采用吸笔气阀能够批量控制芯片的吸附和释放，有效提高工作效率；采用定位孔和定位柱的配合能够确保吸板装置和吸笔装置的精确定位，使得定位凸块与芯片槽精确对位。

作为本发明的进一步限定方案，底座气阀包括气阀压帽、气阀筒体、连接管、气阀压簧以及活塞杆；气阀筒体的管口与底座气腔相连通；气阀压帽固定安装在活塞杆的一端上；气阀压簧套设在活塞杆上；活塞杆的另一端贯穿气阀筒体的筒底部，并在该端部上设有活塞柱体；在活塞柱体的圆周面上环绕设置有与气阀筒体的内腔壁相贴紧的密封橡胶圈；在气阀筒体的内腔壁上设有由中段向管口处延伸的通气槽，且通气槽的槽宽在延伸方向上逐渐变宽；连接管对接安装在气阀筒体未设置通气槽的位置处；连接管与气源系统的气管相连。采用活塞柱体和密封橡胶圈的设计构成活塞机构，并与通气槽构成按下气阀压帽后通气的结构，从而在芯片定位时按下气阀压帽，在定位完成后松开气阀压帽，释放吸附力，再通过吸笔装置吸附阵列排列的芯片，从而只要一个操作员便可完成该操作过程；将通气槽的槽宽在延伸方向上设置为逐渐变宽从而随着按压力的大小改变抽真空的力度；采用气阀压簧能够使得按压力释放后活塞机构顺利回弹。

作为本发明的进一步限定方案，吸笔气阀包括气阀管体、气阀按帽、回弹压簧以及密封球；在气阀管体内设有挡片和橡胶密封柱；在橡胶密封柱上设有半球形凹陷；橡胶密封柱固定在挡片上，且在挡片和橡胶密封柱上设有连通半球形凹陷的通气孔；在气阀按帽上设有连杆；回弹压簧套设在连杆上；连杆的端部穿过气阀管体的管壁插入气阀管体内，并在该端部上设有三角块；密封球位于气阀管体内，且介于半球形凹陷与三角块的斜坡面之间；气阀管体的一端与吸笔气腔相连通，另一端与气源系统的气管相连。采用橡胶密封柱、密封球以及三角块构成一个按下气阀按帽后断气的结构，从而在吸板装置与吸笔装置定位完成后，松开气阀按帽，使得芯片槽上的芯片批量吸附到定位凸块上，实现芯片的批量转运；采用半球形凹陷能够与密封球相配合，实现通气孔的通断控制；采用回弹压簧能够使得按压力释放后气阀按帽顺利回弹；采用吸笔气阀和底座气阀相反的控制方式，即一个是按下通气，一个是按下断气的结构，使得一个操作员便可以完成吸板装置和吸笔装置的协调控制。

作为本发明的进一步限定方案，在连杆插入气阀管体内的端部上设有防脱凸圈。采用防脱凸圈能够防止连杆脱落。

作为本发明的进一步限定方案，通气孔在橡胶密封柱上的出口方向与三角块的斜坡面相垂直。该设计能够确保密封球在三角块的推动作用下完全封堵通气孔，且作用力的分力较小。

作为本发明的进一步限定方案，在吸板底座的侧面且靠近底座气阀处设有把手。采用把手能够方便使用吸板装置，便于晃动使得芯片定位。

作为本发明的进一步限定方案，在侧耳板的边缘垂直设有支撑板。采用支撑板能够使得条形板得到支撑，防止吸笔气阀碰撞受损。

本发明的有益效果在于：采用吸板装置上阵列式设置的芯片槽从而便于批量定位芯片，同时通过底部的支撑柱和滚珠的设计，方便晃动使得芯片快速陷于凹槽中；采用底座气阀能够通过芯片气孔将陷于芯片槽中的芯片牢牢吸附在芯片槽内，防止晃动过程中芯片从芯片槽脱落；采用吸笔装置能够将吸板装置定位后的芯片分批次转运至焊接位置，实现批量焊接；采用吸笔气阀能够批量控制芯片的吸附和释放，有效提高工作效率；采用定位孔和定位柱的配合能够确保吸板装置和吸笔装置的精确定位，使得定位凸块与芯片槽精确对位。

附图说明

图1为本发明的吸笔装置俯视结构示意图；

图2为本发明的吸笔装置侧视结构示意图；

图3为本发明的吸板装置俯视结构示意图；

图4为本发明的吸板装置侧视结构示意图；

图5为本发明的吸笔气阀剖视结构示意图；

图6为本发明的底座气阀剖视结构示意图。

图中:1、条形板，2、凸台，3、定位凸块，4、吸笔气孔，5、侧耳板，6、定位孔，7、支撑板，8、气阀按帽，9、气阀管体，10、回弹压簧，11、连杆，12、三角块，13、防脱凸圈，14、密封球，15、橡胶密封柱，16、半球形凹陷，17、挡片，18、通气孔，19、吸板底座，20、矩形框，21、芯片槽，22、芯片气孔，23、定位柱，24、把手，25、气阀压帽，26、连接管，27、支撑柱，28、滚珠，29、气阀筒体，30、活塞杆，31、气阀压簧，32、内腔壁，33、活塞柱体，34、通气槽，35、密封橡胶圈。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明公开的一种芯片批量定位系统包括：吸板装置、吸笔装置以及气源系统。

其中，吸板装置包括吸板底座19、矩形框20以及底座气阀；矩形框20安装在吸板底座19上部；在吸板底座19下部设有支撑柱27，在支撑柱27下端设有滚珠28；在吸板底座19上部且位于矩形框20内阵列式设有芯片槽21；在芯片槽21的槽底部设有芯片气孔22；在吸板底座19内部设有与各个芯片气孔22相连通的底座气腔；在吸板底座19上部的左右侧边缘设有定位柱23；底座气阀安装在吸板底座19的侧面，并与底座气腔相连通；吸笔装置包括条形板1和吸笔气阀；在条形板1的上部设有凸台2；在凸台2上阵列式设有与芯片槽21相对应的定位凸块3，并在定位凸块3上设有吸笔气孔4；在条形板1内部设有与各个吸笔气孔4相连通的吸笔气腔；在条形板1左右两侧的宽度边缘上均设有侧耳板5；在侧耳板5上设有与定位柱23相对应的定位孔6；吸笔气阀安装在条形板1的侧面，并与吸笔气腔相连通；气源系统包括真空泵以及与真空泵相连的两根气管；两根气管的端部分别与底座气阀和吸笔气阀相连；在吸板底座19的侧面且靠近底座气阀处设有把手24；在侧耳板5的边缘垂直设有支撑板7。

如图6所示，底座气阀包括气阀压帽25、气阀筒体29、连接管26、气阀压簧31以及活塞杆30；气阀筒体29的管口与底座气腔相连通；气阀压帽25固定安装在活塞杆30的一端上；气阀压簧31套设在活塞杆30上；活塞杆30的另一端贯穿气阀筒体29的筒底部，并在该端部上设有活塞柱体33；在活塞柱体33的圆周面上环绕设置有与气阀筒体29的内腔壁32相贴紧的密封橡胶圈35；在气阀筒体29的内腔壁32上设有由中段向管口处延伸的通气槽34，且通气槽34的槽宽在延伸方向上逐渐变宽；连接管26对接安装在气阀筒体29未设置通气槽34的位置处；连接管26与气源系统的气管相连。

如图5所示，吸笔气阀包括气阀管体9、气阀按帽8、回弹压簧10以及密封球14；在气阀管体9内设有挡片17和橡胶密封柱15；在橡胶密封柱15上设有半球形凹陷16；橡胶密封柱15固定在挡片17上，且在挡片17和橡胶密封柱15上设有连通半球形凹陷16的通气孔18；在气阀按帽8上设有连杆11；回弹压簧10套设在连杆11上；连杆11的端部穿过气阀管体9的管壁插入气阀管体9内，并在该端部上设有三角块12；密封球14位于气阀管体9内，且介于半球形凹陷16与三角块12的斜坡面之间；气阀管体9的一端与吸笔气腔相连通，另一端与气源系统的气管相连；在连杆11插入气阀管体9内的端部上设有防脱凸圈13；通气孔18在橡胶密封柱15上的出口方向与三角块12的斜坡面相垂直。

本发明的芯片批量定位系统在使用时，首先将芯片防止在吸板装置的矩形框20内，再按下底座气阀的气阀压帽25，同时通过把手24晃动吸板装置，使得芯片落入各个芯片槽21内，并被吸附住；在所有芯片槽21均吸附住芯片时，将多余的芯片倒出，再松开气阀压帽25，释放吸附的各个芯片；再按下气阀按帽8，通过定位柱23和定位孔6的配合使得吸板装置上的某几行与吸笔装置相对齐；再松开气阀按帽8，使得对齐的批量芯片被吸附到定位凸块3，并转移至焊接机上，在再按下气阀按帽8，使得各个芯片整齐分布在线路板上进行焊接。由于芯片的正反面形状不同，所以在吸板装置上芯片槽21内吸附的芯片是不会出现正反面混乱的问题。

本发明的芯片批量定位系统能够批量实现芯片的定位和转运，有效提高了工作效率，而且由于吸笔气阀和底座气阀的不同设计，使得一位操作员便可以完成整个定位和转运操作，省时省力。