表面贴石英晶体谐振器生产中整板上片装置及方法
【专利摘要】本发明属于电子元器件领域，尤其涉及表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片装置及方法。本发明中整板上片装置包括固定装置、位于固定装置内部的吸附装置、与固定装置可拆卸连接的移动装置，在移动装置上设置有用于贴装在基座整板上的整板晶片，所述整板晶片由多个晶片形成，所述吸附装置与移动装置上的整板晶片相接触。本发明中整板上片方法为，整体移动多个晶片形成整板晶片，使得整板晶片中每个晶片正下方都有一个单体基座与之对应。本发明利用镀膜夹具整体吸取晶片，整体放置在点胶后的基座整板上，这样可以缩短放置晶片的时间，贴片速度快，提高生产效率几十至上百倍，同时扩大生产量。
【专利说明】
表面贴石英晶体谐振器生产中整板上片装置及方法
技术领域
[0001]本发明属于电子元器件领域，尤其涉及表面贴石英晶体谐振器生产中整板上片装置及方法。
【背景技术】
[0002]石英晶体谐振器又称为石英晶体，俗称晶振，是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元，与半导体器件和阻容元件一起使用，便可构成石英晶体振荡器。
[0003]石英晶片，以下简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，表面贴石英晶体谐振器是通过导电胶将石英晶片上的电极和基座进行电连接，在基座上涂底胶，形成石英晶片下方导电胶，将石英晶片方在底胶上方，并且石英晶片上的副电极涂上胶，形成石英晶片上方导电胶。
[0004]CCD作为图像传感器，也叫图像控制器，是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。
[0005]对于将石英晶片固定在基座上，目前一直采用从镀膜夹具中逐一吸取晶片再放置在基座内的生产方法。主要工艺为:直接从镀膜夹具中逐一吸取晶片，移至CCD检测并旋转角度，当CCD识别晶片合格后，逐一搭载在点好底胶的基座内。
[0006]但是，目前这种逐一吸取晶片工艺存在以下问题:
[0007]1、单只晶片逐一吸取、放置时间约0.6s，移载整板夹具(以400pcs为例)晶片时间为240s，生产效率低。
[0008]2、由于生产效率低流转缓慢，镀膜夹具需要量大。
【发明内容】
[0009]针对现有技术的不足，本发明提供表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片装置及方法，用于表面贴石英晶体谐振器的基座整板加工，实现镀膜后晶片直接从镀膜夹具内整板移置到基座整板内。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供的表面贴石英晶体谐振器生产中整板上片装置，其特殊之处在于:包括固定装置、位于固定装置内部的吸附装置、与固定装置可拆卸连接的移动装置，在移动装置上设置有用于贴装在基座整板I上的整板晶片，所述整板晶片由多个晶片4形成，所述吸附装置与移动装置上的整板晶片相接触。
[0011]进一步地，所述固定装置为吸盒12，所述吸附装置包括位于贯穿吸盒12上表面的金属棒7、位于金属棒7顶端的吸嘴13、套设在金属棒7上的弹簧9，金属棒7底端与真空系统连接，吸嘴13顶端与移动装置内的整板晶片一一对应。
[0012]进一步地，所述移动装置为镀膜夹具10，镀膜夹具10上每个晶片4的行列间距是基座整板I中单体基座1-1的行列间距整数倍。
[0013]进一步地，吸盒12上还设置有定位装置，所述定位装置为设置在吸盒上的多个定位针8，定位针8分别与基座整板上相应的载盘定位孔1-2对应。
[0014]进一步地，所述镀膜夹具10上设置有与基座整板I上的基座整板定位孔1-3—致的镀膜夹具定位孔11。
[0015]本发明提供表面贴石英晶体谐振器生产中整板上片方法，其特殊之处在于:多个晶片形成整板晶片，整体移动整板晶片使得整板晶片中每个晶片正下方都有一个单体基座与之对应。
[0016]进一步地，整体移动整板晶片至基座整板上，包括以下步骤:
[0017]步骤1、将整板晶片整体移动在带有吸附装置的固定装置内，通过吸附装置吸住整板晶片；
[0018]步骤2、下压吸附装置，使每个晶片接触其对应的单体基座左右平台上的底胶；
[0019]步骤3、分离吸附装置与整板晶片，整板晶片移载在基座整板内的每个单体基座上。
[0020]进一步地，在步骤I中整板晶片是通过移动装置整体移动在固定装置内的吸附装置上方。
[0021]进一步地，在步骤I中通过电气装置或人工操作将移动装置安装在固定装置内。
[0022]进一步地，所述移动装置为镀膜夹具，其制作满足以下条件:
[0023]镀膜夹具与基座整板尺寸一致；
[0024]镀膜夹具上每个晶片的行列间距是基座整板中单体基座的行列间距整数倍；
[0025]镀膜夹具上的定位孔与基座整板上的定位孔一致。
[0026]进一步地，在步骤2中，下压吸附装置前，将固定装置中的吸附装置位于整板晶片的上方，整板晶片中每个晶片的下方对应基座整板中相应单体基座的位置。
[0027]进一步地，在步骤I中制作的固定装置为吸盒，吸附装置为位于吸盒内的吸嘴，吸盒下端与真空系统连接，吸盒内部的吸嘴与移动装置内的整板晶片一一对应，吸盒上的定位装置与基座整板载盘的定位孔一致。
[0028]进一步地，在步骤2中通过电气装置或人工操作移动吸盒，使得整板晶片位于基座整板上方。
[0029]本发明与现有技术相比，其有益之处在于:本发明采用整板移载多个晶片工艺，将多个晶片在镀膜夹具上形成整板晶片，通过镀膜夹具将整板晶片放置在吸盒内固定，每个吸嘴对应有一个晶片，通过翻转，将整板晶片放置在带有底胶的基座整板上，这样可以缩短放置大量晶片的时间，提高贴片速度，生产效率提高几十至上百倍，同时扩大贴片生产量。
【附图说明】
[0030]图1是本发明基座整板不意图；
[0031 ]图2是本发明单体基座示意图；
[0032]图3是本发明单体基座嗔I父后状态不意图；
[0033]图4是本发明吸取晶片的吸盒结构不意图；
[0034]图5是本发明吸盒部分结构示意图；
[0035]图6是本发明镀膜夹具结构示意图。
[0036]标记说明:1、基座整板，1-1、单体基座，1-2、载盘定位孔，1-3、基座整板定位孔，2、左平台，3、右平台，4、晶片，5、副电极，6、底胶，7、金属棒，8、定位针，9、弹簧，10、镀膜夹具，11、镀膜夹具定位孔，12、吸盒，13、吸嘴。
【具体实施方式】
[0037]以下参照附图1至附图6，给出本发明的【具体实施方式】，用来对本发明做进一步说明。
[0038]本发明中的晶片就是石英晶体谐振器，关于用于表面贴石英晶体谐振器的基座整板，在本发明中基座整板的具体形式为:在陶瓷大板上通过加工成按矩阵排布连接的结构单元，每个结构单元作为一个独立的单体基座，由此形成的陶瓷大板作为本发明的基座整板。
[0039]在本发明的整板晶片的具体形式为:在镀膜夹具上按照矩阵排布的多个晶片形成整板晶片，每个结构单元作为一个独立的每个晶片，由此形成本发明的整板晶片。
[0040]在本实施例中提供表面贴石英晶体谐振器生产中整板上片工艺方法，是对表面贴石英晶体谐振器生产中上片阶段的改进，对于生产中的其他步骤，如涂布底胶的工艺，不再详细展开描述，仅用来对本发明的工艺进行辅助说明。
[0041]在本发明中基座整板上是按M*N矩阵排布连接的单体基座，M、N的初始值均为I，M、N均为非零自然数，M为行数且M的最大值为矩阵的行数，N为列数且N的最大值为矩阵的列数，S卩I 行数，ISNS列数，对于基座整板上的每个单体基座采用aMN表达，aMN是位于基座整板第M行第N列的单体基座。
[0042]在本发明中移动装置采用的镀膜夹具，固定装置采用带有吸嘴的吸盒，为便于移动整板晶片至固定装置内，也可采用其它类型的装置，或者手动移动。固定装置不局限于吸盒，只要在固定装置内部只要配有多个吸嘴就可以，真空系统在图中未示出，位于吸盒内部，具体安装位置不受限制，只要能控制吸嘴与晶片之间的吸附即可。真空系统既可以作为吸盒的一部分位于吸盒内部，也可以作为独立的结构位于吸盒外部。
[0043]镀膜夹具上的整板晶片为P*Q矩阵，P为行数且P的最大值为矩阵的行数，Q为列数且Q的最大值为矩阵的列数，即KPS行数，KQS列数，对于整板晶片上的每个晶片采用aPQ表达，aPQ是位于镀膜夹具第P行第Q列的每个晶片。
[0044]本发明中的镀膜夹具要满足以下条件:
[0045]1、要求镀膜夹具与基座整板尺寸一致；
[0046]2、镀膜夹具的行列间距是基座整板的行列间距整数倍，S卩P为M的整数倍，Q为N的整数倍。镀膜夹具为多层结构，在镀膜夹具晶片层上方的一层，每两行之间设置有一行磁片，磁片的数目与该行每个晶片的数目一致，每个磁片对应有每个晶片，可以将每个晶片固定在镀膜夹具上形成整板晶片；
[0047]3、镀膜夹具定位孔与基座整板定位孔一致。
[0048]本发明中固定夹具的吸盒要满足以下条件
[0049]1、吸盒下端与真空系统连接，通过电气装置可做180°翻转；
[0050]2、吸盒内部有弹性下压的吸嘴与镀膜夹具内晶片一一对应；
[0051 ] 3、吸盒上的定位装置与基座整板载盘的定位孔一致。
[0052]在本发明中吸盒上表面的四个角部均设置有定位装置，在定位装置之间的区域均匀排布有金属棒，金属棒贯穿吸盒上表面，在吸盒上表面的上方，每个金属棒的顶部设置有吸嘴，在吸盒上表面的下方，每个金属棒上套接有弹簧并固定在吸盒内，金属棒底端设置有真空系统。在本发明中定位装置为设置在吸盒上的多个定位针，定位针分别与基座整板相应的载盘定位孔对应，这样在吸盒的吸嘴位于晶片上方时，定位针与载盘定位孔扣合，可以将吸盒固定在基座整板上。
[0053]在本发明中基座整板的载盘两侧边共有4个载盘定位孔，具体为载盘定位孔P1、载盘定位孔P2、载盘定位孔P3、载盘定位孔P4，对称分布在载盘两侧边，用来与吸盒的四个定位针相扣合。
[0054]镀膜夹具上设置有与基座整板上的基座整板定位孔一致的镀膜夹具定位孔，当吸盒固定在基座整板上时，基座整板定位孔与镀膜夹具定位孔的扣合，可以确保镀膜夹具的稳定，有利于每个晶片与其对应的单体基座对应。
[0055]按照以上基座整板、镀膜夹具、吸盒的规格对本发明中的实施方式进行说明。
[0056]在利用镀膜夹具移动整板晶片之前，按照以下步骤对基座整板涂布底胶:
[0057]步骤1、将准备好的基座整板放置到基座提笼内等待涂布底胶；
[0058]步骤2、根据胶点大小位置调整喷胶时间和喷胶位置；
[0059]步骤3、基座整板内每个单体基座的左右平台上涂布底胶。
[0060]实施例1
[0061]在本实施例中镀膜夹具上的整板晶片行列与基座整板的行列间距相同，即完成基座整板上的全部单体基座的涂布底胶工艺后，对全部的单体基座同时进行上片工艺，在本实施例中镀膜夹具上的整板晶片为P*Q矩阵，基座整板上是M*N矩阵，P=M，Q=N，当基座整板上的每个单体基座的左右平台均涂布底胶后，按照以下步骤进行整板晶片的移动与放置，具体上片过程如下:
[0062]步骤1、将放置在镀膜夹具内的整板晶片放置到晶片提笼内，整板晶片上每个晶片的个数、吸盒内吸嘴的数目以及整板基座上单体基座的数目保持一致；
[0063]步骤2、通过机械手将带有整板晶片的镀膜夹具安装在吸盒内，开启真空系统，通过吸盒内的吸嘴吸住晶片，吸盒内每一个金属棒顶端的吸嘴对应镀膜夹具上的每个晶片，揭去上镀膜夹具的上电极盖板；
[0064]步骤3、通过机械手翻转吸盒，通过定位针使吸盒与基座整板载盘重合，镀膜夹具与基座整板重合;从而每个晶片与基座整板内的单体基座--对应；
[0065]步骤4、下压吸嘴，使每个晶片接触对应的单体基座左右平台的底胶；
[0066]步骤5、对吸盒破真空后，每个吸嘴对每个晶片失去吸力，吸盒与镀膜夹具离开基座整板的载盘，整板晶片移载在基座整板内的每个单体基座上。
[0067]在本实施例中将镀膜夹具安装在吸盒内，以及翻转吸盒均通过电气装置实现，具体使用机械手来操作。
[0068]实施例2
[0069]在本实施例，镀膜夹具上的整板晶片移动至基座整板上的过程类似于实施例1，不同之处在于，本实施例中镀膜夹具上的整板晶片行列为基座整板的行列间距两倍，对于镀膜夹具上的整板晶片为P*Q矩阵，基座整板上是M*N矩阵，P = 2M，Q = 2N，即完成基座整板上的全部单体基座的涂布底胶工艺后，对位于基座整板上奇数行奇数列或偶数行偶数列的单体基座同时进行上片工艺。在本实施例中选择先对基座整板上奇数行奇数列的单体基座上片，之后再对基座整板上偶数行偶数列的单体基座上片
[0070]当基座整板上的每个单体基座的左右平台均涂布底胶后，按照以下步骤进行整板晶片的移动与放置，具体上片过程如下:
[0071]步骤1、将放置在镀膜夹具内的整板晶片放置到晶片提笼内，整板晶片上每个晶片的个数、吸盒内吸嘴的数目一致，并且每个晶片与整板基座上奇数行奇数列单体基座的数目保持一致；
[0072]步骤2、通过机械手将带有整板晶片的镀膜夹具安装在吸盒内，通过吸盒内的吸嘴吸住晶片，吸盒内每一个金属棒顶端的吸嘴对应镀膜夹具上的每个晶片，揭去上镀膜夹具的上电极；
[0073]步骤3、通过机械手翻转吸盒，通过定位针使吸盒与基座整板载盘重合，镀膜夹具与基座整板重合;从而每个晶片与基座整板内的单体基座--对应；
[0074]步骤4、下压吸嘴，使每个晶片接触对应的单体基座左右平台的底胶；
[0075]步骤5、对吸盒破真空后，每个吸嘴对每个晶片失去吸力，吸盒与镀膜夹具离开基座整板的载盘，整板晶片移载在基座整板内位于奇数行奇数列的每个单体基座上；
[0076]步骤6、返回步骤I，再次在镀膜夹具上放置整板晶片，重复动作步骤I至步骤5，在此步骤中，吸盒翻转后，位于镀膜夹具上的每个晶片与整板基座上偶数行偶数列的单体基座对应。
[0077]根据以上步骤完成基座整板上全部单体基座的上片工作。
[0078]实施例3
[0079]在本实施例，镀膜夹具上的整板晶片移动至基座整板上的过程类似于实施例1，不同之处在于，在本实施例中将镀膜夹具安装在吸盒内，以及翻转吸盒均通过手动实现。
[0080]此外，本实施例中镀膜夹具上的整板晶片行列为基座整板的行列间距3倍，对于镀膜夹具上的整板晶片为P*Q矩阵，基座整板上是M*N矩阵，P = 3M，Q = 3N，即完成基座整板上的全部单体基座的涂布底胶工艺后，对位于基座整板上相隔两行相隔两列的单体基座同时进行上片工艺。以12*12的基座整板为例，在本实施例中选择先对基座整板第1、4、7、10行，第1、4、7、10列上的单体基座整体上片，之后再对基座整板第2、5、8、11行，第2、5、8、11列上的单体基座整体上片，最后对基座整板第3、6、9、12行，第3、6、9、12列上的单体基座整体上片。
[0081]当基座整板上的每个单体基座的左右平台均涂布底胶后，按照以下步骤进行整板晶片的移动与放置，具体上片过程如下:
[0082]步骤1、将放置在镀膜夹具内的整板晶片放置到晶片提笼内，整板晶片上每个晶片的个数、吸盒内吸嘴的数目一致，并且每个晶片与整板基座上第1、4、7、10行，第1、4、7、10列单体基座的数目保持一致；
[0083]步骤2、人工将带有整板晶片的镀膜夹具安装在吸盒内，通过吸盒内的吸嘴吸住晶片，吸盒内每一个金属棒顶端的吸嘴对应镀膜夹具上的每个晶片，揭去上镀膜夹具的上电极；
[0084]步骤3、人工翻转吸盒，通过定位针使吸盒与基座整板载盘重合，镀膜夹具与基座整板重合;从而每个晶片与基座整板内第1、4、7、10行，第1、4、7、10列的单体基座一一对应；
[0085]步骤4、下压吸嘴，使每个晶片接触对应的单体基座左右平台的底胶；
[0086]步骤5、对吸盒破真空后，每个吸嘴对每个晶片失去吸力，吸盒与镀膜夹具离开基座整板的载盘，整板晶片移载在基座整板内第1、4、7、1行，第1、4、7、1列的每个单体基座上；
[0087]步骤6、返回步骤I，再次在镀膜夹具上放置整板晶片，重复动作步骤I至步骤5，在此步骤中，吸盒翻转后，位于镀膜夹具上的每个晶片与整板基座上第2、5、8、11行，第2、5、8、11列的单体基座对应。
[0088]步骤7、返回步骤I，再次在镀膜夹具上放置整板晶片，重复动作步骤I至步骤5，在此步骤中，吸盒翻转后，位于镀膜夹具上的每个晶片与整板基座上第3、6、9、12行，第3、6、9、12列的单体基座对应。
[0089]根据以上步骤完成基座整板上全部单体基座的上片工作。
[0090]以上实施例仅列出了本发明的几种整体上片的顺序，本发明主要实现对整板基座的上片采用整板移动工艺，至于镀膜夹具的行列间距是基座整板的行列间距整数倍，是不同的上片顺序，根据行列间距可以变换出更多的上片顺序。
[0091]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0092]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片装置，其特征在于:包括固定装置、位于固定装置内部的吸附装置、与固定装置可拆卸连接的移动装置，在移动装置上设置有用于贴装在基座整板(I)上的整板晶片，所述整板晶片由多个晶片(4)形成，所述吸附装置与移动装置上的整板晶片相接触。2.如权利要求1所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片装置，其特征在于: 所述固定装置为吸盒(12)，所述吸附装置包括位于贯穿吸盒(12)上表面的金属棒(7)、位于金属棒(7)顶端的吸嘴(13)、套设在金属棒(7)上的弹簧(9)，金属棒(7)底端与真空系统连接，吸嘴(13)顶端与移动装置内的整板晶片一一对应； 所述移动装置为镀膜夹具(10)，镀膜夹具(10)上每个晶片(4)的行列间距是基座整板(I)中单体基座(1-1)的行列间距整数倍。3.如权利要求2所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片装置，其特征在于: 吸盒(I2)上还设置有定位装置，所述定位装置为设置在吸盒上的多个定位针(8)，定位针(8)分别与基座整板上相应的载盘定位孔(1-2)对应； 所述镀膜夹具(10)上设置有与基座整板(I)上的基座整板定位孔(1-3)—致的镀膜夹具定位孔(11)。4.表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于:多个晶片形成整板晶片，整体移动整板晶片使得整板晶片中每个晶片正下方都有一个单体基座与之对应。5.如权利要求4所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于:整体移动整板晶片至基座整板上，包括以下步骤: 步骤1、将整板晶片整体移动在带有吸附装置的固定装置内，通过吸附装置吸住整板晶片； 步骤2、下压吸附装置，使每个晶片接触其对应的单体基座左右平台上的底胶； 步骤3、分离吸附装置与整板晶片，整板晶片移载在基座整板内的每个单体基座上。6.如权利要求5所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于: 在步骤I中整板晶片在电气装置或人工操作下，通过移动装置将整板晶片整体移动在固定装置内的吸附装置上方。7.如权利要求5所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于: 在步骤2中，下压吸附装置前，将固定装置中的吸附装置位于整板晶片的上方，整板晶片中每个晶片的下方对应基座整板中相应单体基座的位置。8.如权利要求6所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于:所述移动装置为镀膜夹具，镀膜夹具上每个晶片的行列间距是基座整板中单体基座的行列间距整数倍;镀膜夹具上的定位孔与基座整板上的定位孔一致。9.如权利要求7或8所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于: 在步骤I中制作的固定装置为吸盒，吸附装置为位于吸盒内的吸嘴，吸盒下端与真空系统连接，吸盒内部的吸嘴与移动装置内的整板晶片一一对应，吸盒上的定位装置与基座整板载盘的定位孔一致。10.如权利要求9所述的表面贴石英晶体谐振器生产中的整板上片方法，其特征在于: 在步骤2中通过电气装置或人工操作移动吸盒，使得整板晶片位于基座整板上方。
【文档编号】H03H3/02GK106067775SQ201610528937
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】黄屹, 李斌
【申请人】烟台明德亨电子科技有限公司