IC芯片全自动激光打标机的制造方法与工艺

本发明属于激光打标设备领域，具体涉及IC芯片全自动激光打标机。

背景技术：
激光打标机是一种产品打标设备，其利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。在IC芯片的生产过程中，需对其进行刻印，如刻印上相应的规格型号，扫描二维码，专利号等等，以彰显该IC芯片生产的独立性及专利性，或者使用者可通过该刻印的信息完全了解到该IC芯片的相关信息及生产厂家等，起到宣传、防伪等作用。现有的IC芯片激光打标工艺为，采用通用性打标机进行打标。具体是操作人员将包装在胶管内的未标刻的芯片取出，然后一个一个的呈阵列式摆放在托盘上，再人工启动打标机对芯片进行打标作业。打标完成后，再将芯片一个一个的装进胶管内。这样的做法人工的操作较为繁琐，不仅浪费了大量的人力资源，而且生产效率低下，也容易出现各种操作失误。例如：在打标前的人工摆放芯片环节，一旦芯片摆放不到位将造成标刻错误。在打标完成后人工将芯片装管时，也容易出现漏装的现象。现有技术中急需一种能实现IC芯片自动上料、自动打标、自动下料、自动装管等的IC芯片全自动激光打标机。

技术实现要素：
本发明的目的是提供具有高自动化水平的IC芯片全自动激光打标机。为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：IC芯片全自动激光打标机，包括机座和安装在机座上的滑槽，所述滑槽的槽腔与IC芯片相配合。所述滑槽由一端向另一端斜向下倾斜。所述滑槽的上端为上料端，下端为下料端，中部构成打标区。所述打标区设置打标位产品传感器。所述机座上设置升降平台，所述升降平台上设置激光打标头，所述激光打标头的位置与打标区相对。所述滑槽的上端与打标区之间沿IC芯片在滑槽内的行进路线依次设置进料位放件组件和进料位挡件组件。所述打标区的下端设置打标位挡件组件。所述进料位放件组件、进料位挡件组件、打标位产品传感器、激光打标头和打标位挡件组件分别与工控电脑电性连接。优选的，所述滑槽的上端设置自动上料机构，所述自动上料机构包括未打标产品胶管上料仓、空胶管接料盒、第一推料组件和进料位产品传感器。所述滑槽上端的一侧设置空胶管接料盒，相对的另一侧设置第一推料组件。所述滑槽的槽壁上与空胶管接料盒和第一推料组件相对的位置均设置开口，所述开口与包装IC芯片的胶管相配合。所述未打标产品胶管上料仓位于滑槽上与滑槽槽口相对的一面，且未打标产品胶管上料仓与滑槽的槽腔连通。所述进料位产品传感器位于进料位放件组件靠近滑槽上端的一侧。所述第一推料组件和进料位产品传感器分别与工控电脑电性连接。优选的，所述滑槽的下端设置自动下料机构，所述自动下料机构包括空胶管上料仓、已打标产品胶管接料盒、第二推料组件和胶管装满确认传感器。所述滑槽下端的一侧设置已打标产品胶管接料盒，相对的另一侧设置第二推料组件。所述滑槽的槽壁上与已打标产品胶管接料盒和第二推料组件相对的位置均设置开口，所述开口与包装IC芯片的胶管相配合。所述空胶管上料仓位于滑槽上与滑槽槽口相对的一面，且空胶管上料仓与滑槽的槽腔连通。所述胶管装满确认传感器位于打标位挡件组件靠近滑槽下端的一侧。所述第二推料组件和胶管装满确认传感器分别与工控电脑电性连接。优选的，所述进料位放件组件包括第一气缸和设置在第一气缸输出端上的抵紧杆，所述第一气缸架设在滑槽上且输出端与滑槽的槽口相对。第一气缸与工控电脑电性连接。优选的，所述进料位挡件组件和打标位挡件组件均包括第二气缸和固定在第二气缸输出端上的挡板，所述第二气缸架设在滑槽上且输出端与滑槽的槽口相对，所述挡板与滑槽的槽腔相配合。所述第二气缸与工控电脑电性连接。优选的，所述未打标产品胶管上料仓和空胶管上料仓均包括两根并排设置的立柱，所述两立柱相对的侧面设置与胶管相配合的导向槽，所述导向槽由立柱的一端延伸至立柱的另一端。优选的，所述空胶管接料盒和已打标产品胶管接料盒均由两块相对布置的接料板构成，所述两接料板之间的距离与胶管的长度相配合，接料板由三块两两相互垂直的板体构成。优选的，所述第一推料组件和第二推料组件均包括固定在滑槽侧面的第三气缸和与第三气缸连接的推头。所述第三气缸的输出端背向滑槽，所述推头呈U形，且U形的底部与第三气缸的输出端固接，U形的两边与胶管的两端相对。所述第三气缸与工控电脑电性连接。优选的，所述机座上设置声光报警器，机座的上表面设置安装架，正面设置推拉抽屉和安装柜。所述安装架上设置显示器，所述推拉抽屉内设置鼠标和键盘，所述工控电脑位于安装柜内。所述声光报警器、显示器、鼠标和键盘分别与工控电脑电性连接。优选的，所述滑槽和导向槽的槽壁上设置润滑涂层，所述润滑涂层所用的润滑涂料由如下重量份组成：酚醛环氧树脂13份、间苯二胺2份、四乙烯五胺7份、聚四氟乙烯8份、石墨粉3份、二硫化钼4份、环氧丙烷丙烯醚43份、甲苯20份。所述润滑涂层的制备方法如下：a、将酚醛环氧树脂加入环氧丙烷丙烯醚中混合均匀制得树脂乳液。b、将间苯二胺、四乙烯五胺加入甲苯中混合均匀制得固化剂乳液。c、将聚四氟乙烯粉末、石墨粉、二硫化钼混合得到混合粉末。d、将混合粉末和固化剂乳液分别加入树脂乳液中制得润滑涂料。本发明的有益效果集中体现在，在IC芯片进行打标的过程中，实现了自动上料、自动排列、自动打标、自动装管，大大的节约了人力成本，提高了生产效率，降低了出错风险。具体来说，本发明在使用过程中，工作人员将装满未打标芯片的胶管开封后放在滑槽的上料端，将空的胶管放在滑槽的下料端。此时进料位挡件组件和打标位挡件组件在工控电脑的控制下均处于将滑槽阻断的状态，位于滑槽上端的胶管内部的芯片在倾斜的滑槽内一个一个的自动沿着滑槽的槽腔下滑，直到到达进料位挡件组件的位置。接着进料位放件组件在工控电脑的控制下也将滑槽阻断。此时打标位产品传感器检测到打标区内没有芯片，将信息反馈至工控电脑，工控电脑控制进料位挡件组件抬起，进料位挡件组件与进料位放件组件之间的一批芯片就继续沿着滑槽下滑，受到打标位挡件组件的阻隔停留在打标区内。打标位产品传感器感应到芯片，工控电脑控制激光打标头开始对芯片进行自动打标。打标完成后进料挡件组件抬起，已打标的芯片继续沿着滑槽落入空胶管内完成自动装管。在进料位放件组件和进料位挡件组件的协作下，未打标的芯片一批一批的自动进入打标区依次进行自动打标。和传统的IC芯片打标机相比，本发明自动化程度更高，出错的风险更低。附图说明图1为本发明的立体图；图2为图1中A部放大图；图3为本发明的正视图；图4为图3中所示结构的B-B向视图；图5为图4中C部放大图；图6为图5中D部放大图；图7为未打标产品胶管上料仓的结构示意图；图8为空胶管接料盒的结构示意图。具体实施方式结合图1-8所示的IC芯片全自动激光打标机，包括机座1和安装在机座1上的滑槽2，所述滑槽2的槽腔与IC芯片相配合，也就是滑槽2的槽腔的宽度与IC芯片相当正好能装下IC芯片，又能对IC芯片进行导向。例如IC芯片宽10mm，则槽腔的宽度就在10.5-11mm之间。所述滑槽2由一端向另一端斜向下倾斜，所述滑槽2的上端为上料端，下端为下料端，中部构成打标区。当IC芯片从滑槽2的一端放入滑槽2内时，IC芯片可沿着滑槽向另一端下滑，图1中滑槽2由右上方向左下方倾斜，则滑槽2的右上端为上料端，左下端为下料端，IC芯片从滑槽2的右上端放入就可以沿着滑槽2滑落至左下端。所述打标区设置打标位产品传感器3。所述机座1上设置升降平台30，所述升降平台30上设置激光打标头7，所述升降平台30通过带动激光打标头7升降从而控制其与工件之间的距离，所述的升降平台30的种类较多，例如：所述升降平台30可以是包括一个沿上下方向伸缩的线性电机，线性电机的输出端设置托盘，激光打标头7设置在托盘上；当然线性电机也可以替换为气缸，通过线性电机或气缸的伸缩带动激光打标头7升降；升降平台30还可以是包括滚珠丝杆副和设置在滚珠丝杆副上的托盘，通过丝杆旋转带动托盘上下移动。当然，采用其他起到相同作用的方式也是可行的。所述激光打标头7的位置与打标区相对，激光打标头7可对打标区内的工件进行打标作业。所述滑槽2的上端与打标区之间沿IC芯片在滑槽2内的行进路线依次设置进料位放件组件4和进料位挡件组件5，如图1所示，IC芯片在滑槽2内沿右上向左下运动，则滑槽2上端与打标区之间的滑槽2上从右上至左下依次设置进料位放件组件4和进料位挡件组件5。所述进料位房间组件4的作用在于将滑槽2内的工件抵紧，阻止工件继续下滑，具体的结构可以是结合图5和6所示，包括第一气缸16和设置在第一气缸16输出端上的抵紧杆17，所述第一气缸16架设在滑槽2上且输出端与滑槽2的槽口相对，第一气缸16与工控电脑电性连接。也就是进料位放件组件4与工控电脑电性连接，进料位放件组件4通过工控电脑进行控制。所述的进料位放件组件4也可以是通过线性电机来带动抵紧杆17。当然其他起到相同作用的方式也是可行的。所述进料位挡件组件5的作用在于将滑槽2截断，阻止工件下滑。所述进料位挡件组件5的具体结构也较多，结合图5和6所示，可以是包括第二气缸18和固定在第二气缸18输出端上的挡板19，所述第二气缸18架设在滑槽2上且输出端与滑槽2的槽口相对，所述挡板19与滑槽2的槽腔相配合，挡板19用于将滑槽2的槽腔截断，图中挡板19的形状为L形，当然也可以是一块平板。同理，挡板19驱动的方式也可以是采用线性电机或其他起到相同作用的方式。所述第二气缸18与工控电脑电性连接，也就是进料位挡件组件5与工控电脑电性连接并通过工控电脑进行控制。所述打标区的下端设置打标位挡件组件6，打标位挡件组件6的作用在于将滑槽2截断，使工件停留在打标区内。其具体结构与进料位挡件组件5的结构相似，此处不再赘述。所述打标位产品传感器3和激光打标头7也分别与工控电脑电性连接。本发明在使用过程中，工作人员将装满未打标芯片的胶管开封后放在滑槽2的上料端，将空的胶管放在滑槽2的下料端。此时进料位挡件组件5和打标位挡件组件6在工控电脑的控制下均处于将滑槽2阻断的状态，位于滑槽2上端的胶管内部的芯片在倾斜的滑槽2内一个一个的自动沿着滑槽2的槽腔下滑，直到到达进料位挡件组件5的位置。接着进料位放件组件4在工控电脑的控制下也将滑槽2阻断。此时打标位产品传感器3检测到打标区内没有芯片，将信息反馈至工控电脑，工控电脑控制进料位挡件组件5抬起，进料位挡件组件5与进料位放件组件4之间的一批芯片就继续沿着滑槽2下滑，受到打标位挡件组件6的阻隔停留在打标区内。打标位产品传感器3感应到芯片，工控电脑控制激光打标头7开始对芯片进行自动打标。打标完成后进料挡件组件5抬起，已打标的芯片继续沿着滑槽2落入空胶管内完成自动装管。在进料位放件组件4和进料位挡件组件5的协作下，未打标的芯片一批一批的自动进入打标区依次进行自动打标。和传统的IC芯片打标机相比，本发明自动化程度更高，出错的风险更低。本发明上料的方式可以如上述的直接将胶管放置在滑槽2内，为了进一步提高自动化水平，更好的做法还可以是所述滑槽2的上端设置自动上料机构，所述自动上料机构包括未打标产品胶管上料仓8、空胶管接料盒9、第一推料组件10和进料位产品传感器11。具体设置方式是所述滑槽2上端的一侧设置空胶管接料盒9，空胶管接料盒9用于盛装IC芯片全部滑出后的空胶管，相对的另一侧设置第一推料组件10，第一推料组件10用于将滑槽2内的空胶管推入空胶管接料盒9中，如图3所示，空胶管接料盒9位于滑槽2的右侧，则第一推料组件10位于滑槽2的左侧。所述第一推料组件10包括固定在滑槽2侧面的第三气缸24和与第三气缸24连接的推头25。所述第三气缸24的输出端背向滑槽2，所述推头25呈U形，且U形的底部与第三气缸24的输出端固接，U形的两边与胶管的两端相对。所述第三气缸24与工控电脑电性连接，也就是第三气缸24的电磁阀与工控电脑电性连接，第三气缸24通过工控电脑进行控制。当然所述第三气缸24也可以是线性电机或其他起到相同作用的设备。所述滑槽2的槽壁上与空胶管接料盒9和第一推料组件10相对的位置均设置开口，所述开口与包装IC芯片的胶管相配合，也就是开口的长度至少要大于胶管的长度。所述未打标产品胶管上料仓8位于滑槽2上与滑槽2槽口相对的一面，且未打标产品胶管上料仓8与滑槽2的槽腔连通。所述的未打标产品胶管上料仓8用于盛装装有未打标产品的胶管，未打标产品胶管上料仓8可以是一个长方体状的盒体，盒体下部设置有与滑槽2槽腔连通的条形通孔。为了简化结构和便于放置胶管，更好的做法是如图7所示，未打标产品胶管上料仓8包括两根并排设置的立柱20，所述两立柱20相对的侧面设置与胶管相配合的导向槽21，所述导向槽21由立柱20的一端延伸至立柱20的另一端。所述进料位产品传感器11位于进料位放件组件4靠近滑槽2上端的一侧。进料位产品传感器11与工控电脑电性连接。当进料位产品传感器11感应到该处的滑槽2内没有工件时，则说明此时滑槽2上料端的胶管为空胶管，第一推料组件10动作，将空胶管推入空胶管接料盒9中，位于未打标产品胶管上料仓8中的胶管自动落入滑槽2内完成自动装填。为了简化空胶管接料盒9的结构，所述空胶管接料盒9还可以是由两块相对布置的接料板22构成，所述两接料板22之间的距离与胶管的长度相配合，接料板22由三块两两相互垂直的板体构成。同样，本发明下料的方式可以是直接将空胶管放置在滑槽2的下料端，待空胶管装满后将其取走即可。为了进一步提高自动化水平，更好的做法还可以是所述滑槽2的下端设置自动下料机构，所述自动下料机构包括空胶管上料仓12、已打标产品胶管接料盒13、第二推料组件14和胶管装满确认传感器15。所述滑槽2下端的一侧设置已打标产品胶管接料盒13，相对的另一侧设置第二推料组件14。所述滑槽2的槽壁上与已打标产品胶管接料盒13和第二推料组件14相对的位置均设置开口，所述开口与包装IC芯片的胶管相配合。所述空胶管上料仓12位于滑槽2上与滑槽2槽口相对的一面，且空胶管上料仓12与滑槽2的槽腔连通。所述胶管装满确认传感器15位于打标位挡件组件6靠近滑槽2下端的一侧。所述第二推料组件14和胶管装满确认传感器15分别与工控电脑电性连接。本发明的自动下料机构的工作原理与本发明自动上料机构类似，此处不再赘述。当胶管装满确认传感器15感应到胶管装满后，第二推料组件14启动将装满的胶管推入已打标产品胶管接料盒13内。更好的做法还可以是，所述机座1上设置声光报警器31，这样一来，当故障时，声光报警器31可以报警。机座1的上表面设置安装架26，正面设置推拉抽屉27和安装柜28。所述安装架26上设置显示器29，所述推拉抽屉27内设置鼠标和键盘，所述工控电脑位于安装柜28内。所述声光报警器31、显示器29、鼠标和键盘分别与工控电脑电性连接。这样工作人员就可以更加的便于操作。采用本发明所述的激光打标机可以替代人工3人。具有防装错、防标刻错误功能，具有上料提示、卡件、误动作报警功能和1人操作多台设备的功能，操作工熟练后1人可以操作最多三台的设备。因此打标效率得到了大大的提升。本发明的滑槽2和导向槽21作为IC芯片和胶管的下滑通道，为了减少摩擦，更好的做法还可以是所述滑槽2和导向槽21的槽壁上设置润滑涂层，所述润滑涂层所用的润滑涂料由如下重量份组成：酚醛环氧树脂13份、间苯二胺2份、四乙烯五胺7份、聚四氟乙烯8份、石墨粉3份、二硫化钼4份、环氧丙烷丙烯醚43份、甲苯20份。所述润滑涂层的制备方法如下：a、将酚醛环氧树脂加入环氧丙烷丙烯醚中混合均匀制得树脂乳液。b、将间苯二胺、四乙烯五胺加入甲苯中混合均匀制得固化剂乳液。c、将聚四氟乙烯粉末、石墨粉、二硫化钼混合得到混合粉末。d、将混合粉末和固化剂乳液分别加入树脂乳液中制得润滑涂料。利用本发明所述的润滑涂料的润滑涂层按如下方法加工制成：A、将滑槽2和导向槽21的内槽壁进行除油、除锈处理，自然晾干，再进行磷化处理；B、将经过处理的滑槽2和导向槽21在120℃温度下加热5min，用喷枪将制备的润滑涂料在压缩空气的条件下均匀喷涂在滑槽2和导向槽21的内槽壁上，喷枪压力为0.4MPa，空气使用量为400L/min，涂料喷出量为150mL/min，喷涂距离为250mm，室温下表干后，在90℃条件下固化30min，即得润滑涂层。将设置有本发明所述的润滑涂层的滑槽2与设置有普通润滑涂层的滑槽2倾斜放置，倾斜角度为40°。将两个相同规格的IC芯片分别放置在两滑槽2的上料端进行自由下滑运动，两滑槽2分别进行3次实验并记录其下滑至下料端所用的时间。结果如下表所示：第一次(s)第二次(s)第三次(s)本发明6.16.26.2普通7.57.27.7根据上表可以看出，与普通的润滑涂料相比，本发明所述的润滑涂料加工制成的润滑涂层，其不仅润滑效果得到大大的提高，同时性能更为稳定。