一种贴蜡机的机械臂及贴蜡机的制作方法

1.本发明涉及一种芯片制备技术领域，特别是关于一种贴蜡机的机械臂及贴蜡机。


背景技术：

2.芯片在制造过程中需要对晶片进行反复地抛光打磨，从而保证晶片的表面尽可能平整、尽可能薄，才能确保芯片在厚度方向一致，性能稳定且易于散热，因此抛光过程是芯片生产过程中必不可少的一步。
3.晶片在抛光的过程中，需要将晶片固定在陶瓷盘上，然而现有技术中是在晶片的上表面滴蜡和甩蜡，然后再通过机械臂翻转后放置在陶瓷盘上，从而实现晶片的固定。这种方法工序较多，操作复杂，并且翻转的过程会导致晶片定位的精度较低，进一步影响后续的抛光工作。此外，晶片的上料过程通常是工人手工进行上下料，导致精度较低，吸盘吸附不够稳定。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的是提供一种贴蜡机的机械臂及贴蜡机，其能有效提高晶片的定位精度。
5.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种机械臂，其包括：转动机构，其第一端与驱动机构连接，由所述驱动机构带动所述转动机构在水平面内转动；升降机构，其第一端与所述转动机构的第二端连接，所述升降机构的第二端经万向组件与抓取机构连接；所述转动机构和所述升降机构带动所述抓取机构进行转动及升降，由所述万向组件使所述抓取机构具有抓取平稳性。
6.进一步，所述万向组件包括过渡板、万向调节头、弹簧和连接件；所述过渡板一侧端面与所述升降机构的第二端连接，所述过渡板的另一侧端面的中部经所述万向调节头与所述连接件的第一端连接，所述连接件的第二端与所述抓取机构连接；位于所述过渡板的一侧端面上还设置有所述弹簧，所述弹簧的底部设置有螺钉，所述螺钉依次旋入所述过渡板和所述连接件的第一端；由所述弹簧的弹力及所述万向调节头共同作用使所述抓取机构的各吸盘与被抓取晶片之间的距离相等。
7.进一步，所述弹簧的弹力与所述螺钉的旋入量呈正比。
8.进一步，所述转动机构与所述升降机构连接成l型结构，位于拐角处设置有加强筋。
9.进一步，所述转动机构包括支座、联轴器、转轴、轴承、隔套和摆臂；所述支座的上部经所述联轴器与所述驱动机构的输出端连接；所述转轴设置在所述支座内部，并通过两个所述轴承支撑在所述支座的内壁中，两个所述轴承之间通过所述隔套隔开；所述转轴的下方伸出所述支座形成延伸部，所述延伸部与所述摆臂的第一端连
接，所述摆臂的第二端作为所述转动机构的第二端，与所述升降机构第一端连接。
10.进一步，所述升降机构包括气缸体和气缸杆；所述气缸体通过固定板固定在所述转动机构的第二端，所述气缸杆的末端作为所述升降机构的第二端与所述万向组件连接；所述气缸杆在所述气缸体中上下滑动，以带动所述抓取机构上下移动。
11.进一步，所述升降机构设置为两个；两个所述气缸体并列设置，两个所述气缸杆的末端共同作为所述升降机构的第二端。
12.进一步，所述抓取机构包括吸盘安装盘和吸盘；所述吸盘安装盘的顶部与所述万向组件连接，所述吸盘安装盘的底部均匀设置有多个所述吸盘，通过所述吸盘内部产生的真空将晶片吸附，实现抓取。
13.一种贴蜡机，其包括上述机械臂，以及上机架、下机架、晶片上料装置、滴蜡装置、滴蜡盘、加热盘和压头；所述上机架设置在所述下机架的上部，所述晶片上料装置、所述滴蜡盘和所述加热盘均位于所述下机架的工作台面上，所述滴蜡盘位于中部，所述滴蜡盘的两侧分别设置有所述加热盘；所述滴蜡装置、所述压头和所述机械臂均安装在所述上机架内，所述滴蜡装置和所述机械臂位于中部，所述压头设置在两侧且位于所述加热盘的正上方。
14.进一步，所述晶片上料装置设置为抽屉式，其内部设置有晶片放置盘，所述晶片放置盘上开设有数量与吸盘相同的圆形槽，用于放置晶片；所述上机架的侧面底部设置有开口，抽屉式的晶所述晶片上料装置从所述开口处抽出对晶片进行上料。
15.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的机械臂在抓取晶片的过程中，没有了翻转过程，运行更加稳定，有效提高了晶片的定位精度。
16.2、本发明采用万向组件，由于万向组件的作用，使得吸盘对晶片的吸附更加精确、牢固。
17.3、本发明通过抽屉式的晶片上料装置，使得晶片上料工作更加高效，且节省了空间。
18.4、本发明采用双工位压盘，提高了工作效率，节省了工作空间。
19.综上，本发明有效的克服了由于在滴蜡前晶片上料不稳定，导致滴蜡甩蜡不均匀的问题。以及晶片贴蜡过程中精度难以保证的问题。
附图说明
20.图1是本发明一实施例中机械臂整体结构示意图；图2是本发明一实施例中机械臂的左视图；图3是本发明一实施例中机械臂的右侧剖视图；图4是本发明一实施例中贴蜡机结构示意图；附图标记：1-电机，2-减速机，3-支座，4-联轴器，5-转轴，6-轴承，7-隔套，8-锁紧螺母，9-摆臂，10-压板，11-气缸体，12-气缸杆，13-过渡板，14-万向调节头，15-弹簧，16-吸盘安装盘，
17-吸盘，18-连接件，19-加强筋，20-上机架，21-下机架，22-晶片上料装置，23-滴蜡装置，24-滴蜡盘，25-加热盘，26-压头，27-晶片放置盘。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.在本发明的一个实施例中，提供一种贴蜡机的机械臂。本实施例中，如图1至图3所示，该机械臂包括：转动机构，其第一端与驱动机构连接，由驱动机构带动转动机构在水平面内转动；升降机构，其第一端与转动机构的第二端连接，升降机构的第二端经万向组件与抓取机构连接；转动机构和升降机构带动抓取机构进行转动及升降，由万向组件使抓取机构具有抓取平稳性。
24.上述实施例中，万向组件包括过渡板13、万向调节头14、弹簧15和连接件18。
25.过渡板13一侧端面与升降机构的第二端连接，过渡板13的另一侧端面的中部经万向调节头14与连接件18的第一端连接，连接件18的第二端与抓取机构连接。位于过渡板13的一侧端面上还设置有弹簧15，弹簧15的底部设置有螺钉，螺钉依次旋入过渡板13和连接件18的第一端；由弹簧15的弹力及万向调节头14共同作用使抓取机构的各吸盘17与被抓取晶片之间的距离相等，从而使得吸盘17将晶片吸附地更加牢固。其中，万向调节头14采用球形或半球形结构。
26.在本实施例中，弹簧15的弹力与螺钉的旋入量呈正比。且弹簧15采用矩形螺旋弹簧。
27.在本实施例中，优选设置为四个弹簧15和四个螺钉。其中两个弹簧15位于过渡板13的前方，另外两个弹簧15位于过渡板13的后方。
28.使用时，利用升降机构的与抓取机构连接处的万向调节头14，通过调节四个螺钉的旋入量进而调节四个弹簧15的弹力，使得抓取机构中的吸盘安装盘16和吸盘17调平，进而使使各吸盘17与被抓取晶片之间的距离相等，保证两者（吸盘17与被抓取晶片）之间的距离误差不超过0.3mm。使各吸盘17真空吸取各晶片能保持一致，更稳定的吸取并稳固传送晶片，避免了由于承载晶片的操作台不平而产生的部分吸盘17的吸附力不足，无法牢固吸附晶片的问题。
29.上述实施例中，驱动机构包括电机1和减速机2。电机1的输出端与减速机2的输入端同轴连接，且电机1位于减速机2的上部，减速机2的输出端与转动机构的第一端连接。
30.在本实施例中，电机1优选为伺服电机。
31.上述实施例中，转动机构包括支座3、联轴器4、转轴5、轴承6、隔套7和摆臂9。在本实施例中，支座3采用中空结构，联轴器4为膜片式联轴器。
32.支座3的上部经联轴器4与驱动机构中减速机2的输出端连接；转轴5设置在支座3内部，并通过两个轴承6支撑在支座3的内壁中，两个轴承6之间通过隔套7隔开。转轴5的下方伸出支座3形成延伸部，延伸部与摆臂9的第一端连接，摆臂9的第二端作为转动机构的第二端，与升降机构第一端连接。
33.其中，延伸部与支座3的外端部之间通过锁紧螺母8固定，延伸部与摆臂9之间通过压板10固定在一起。
34.上述实施例中，升降机构包括气缸体11和气缸杆12。气缸体11通过固定板固定在转动机构中摆臂9的第二端，固定板的一端与摆臂9的第二端连接；气缸杆12的末端作为升降机构的第二端与万向组件连接。气缸杆12在气缸体11中上下滑动，以带动抓取机构上下移动。
35.其中，升降机构设置为两个；两个气缸体11并列设置，两个气缸杆12的末端共同作为升降机构的第二端，使得抓取机构的升降更加稳定。
36.上述实施例中，转动机构与升降机构连接成l型结构，位于拐角处（即摆臂9与固定板之间）设置有加强筋19。
37.上述各实施例中，摆臂9在电机1的带动下可以在水平面内转动，本实施例中优选摆臂9的旋转半径r为312mm，旋转半径很小，故悬臂长度小，并采用加强筋19将摆臂9与升降机构进行加固，使得整个悬臂结构的刚性更好，进而能实现更高转速平稳转动，使得机构工作效率更高。
38.上述实施例中，抓取机构包括吸盘安装盘16和吸盘17。吸盘安装盘16的顶部与万向组件连接，即通过连接件18依次与万向调节头14和过渡板13连接。吸盘安装盘16的底部均匀设置有多个吸盘17，通过吸盘17内部产生的真空将晶片吸附，实现抓取。
39.在本实施例中，吸盘17优选设置为7个。
40.综上，本发明的机械臂在使用时，电机1转动提供动力，通过减速机2减速后传递给转轴5。为了保证转轴5旋转的稳定性，转轴5的动力输入端设置有联轴器4，并通过轴承6支撑在支座3的内部。转轴5与摆臂9固定连接，从而带动摆臂9在水平面内旋转；摆臂9的末端固定连接有气缸体11，气缸体11下方设置有吸盘安装盘16和吸盘17。在气缸体11内气缸杆12的上下滑动，从而带动吸盘17上下运动，为了保证吸盘17吸附时的平稳，吸盘安装盘16与气缸杆12之间设置有万向组件。当吸盘17位于晶片上方时，气缸杆12向下滑动，从而带动吸盘17向下运动，进而抓取晶片，然后气缸杆12上移，带动吸盘17上移，接着电机1带动转轴5转动，从而带动摆臂9旋转，使得吸盘17运动到另一工位的上方。最后，气缸杆12下移带动吸盘17向下移动，从而将晶片放置到另一工位的操作台上，完成晶片从一个工位到另一个工位的转运过程。
41.在本发明的一个实施例中，提供一种贴蜡机。本实施例中，该贴蜡机包括上述各实施例中的机械臂，如图4所示，该贴蜡机还包括：上机架20、下机架21、晶片上料装置22、滴蜡装置23、滴蜡盘24、加热盘25和压头26。
42.上机架20设置在下机架21的上部，晶片上料装置22、滴蜡盘24和加热盘25均位于下机架21的工作台面上，滴蜡盘24位于中部，滴蜡盘24的两侧分别设置有加热盘25。
43.滴蜡装置23、压头26和机械臂均安装在上机架20内，滴蜡装置23和机械臂位于中部，压头26设置在两侧且位于加热盘25的正上方。压头26的设置数量与加热盘25相同。
44.上述实施例中，晶片上料装置22设置为抽屉式，其内部设置有晶片放置盘27，晶片放置盘27上开设有数量与吸盘17相同的圆形槽，用于放置晶片。上机架20的侧面底部设置有开口，抽屉式的晶晶片上料装置22从开口处抽出对晶片进行上料。
45.上述实施例中，加热盘25和滴蜡盘24均为陶瓷盘。
46.综上，本发明的贴蜡机使用时，晶片上料装置22抽出，晶片被放置在晶片放置盘27上，接着将晶片上料装置22推入；滴蜡装置23转动到滴蜡盘24的上方进行滴蜡操作；接着机械臂的吸盘17运动到晶片放置盘27的上方，气缸杆12向下滑动，带动吸盘17下降，吸盘17内部通过真空将晶片吸附，气缸杆12上移，电机1带动摆臂9转动，将吸盘17转动到滴蜡盘24的上方，气缸杆12缓慢下降，吸盘17将晶片放置在滴蜡盘24上，晶片的底部与蜡充分接触后，将晶片运送到加热盘25上，加热盘25加热蜡，压头26向下运动对晶片加压，通过加压使得晶片上的蜡分布更加均匀，完成晶片的定位操作，使晶片保持水平的同时被牢牢固定，确保了抛光前晶片的定位精度。
47.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。