本发明涉及电子元器件技术领域，尤其涉及的是一种固晶工艺结构、固晶机及固晶控制方法。
背景技术
目前，现有设备实现半导体晶元固晶工艺的方式有二种：方式一、固晶绑头的固晶臂水平旋摆180°加上下升降运动，同时晶元环与引线框架在同一平面相结合的结构方式；其缺点：1、固晶臂旋摆角度大，导致固晶臂惯性加大，角速度加大，精度难以控制；2、晶元环与引线框架在同一平面，当晶元环为8英寸和12英寸或引线框架加宽时，固晶臂长度太长；目前设备的固晶臂长度：8英寸晶元时大于200mm、12英寸晶元时大于300mm，固晶臂越长导致旋摆惯性加大，难以停稳，影响精度及速度，从而影响效率。方式二、固晶绑头的固晶臂前后水平直线运动加上下升降运动，同时晶元环与引线框架错开一定平面高度相结合的结构方式，目前平面高度差大于30mm；其缺点：1、固晶臂前后水平直线运动负载重、移动距离长，导致速度相对较慢；2、上下升降距离长，导致速度相对较慢，影响效率及产能；以上两种方式在实际使用过程中，都难以满足日益增长的生产需求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种固晶工艺结构、固晶机及固晶控制方法，旨在将引线框架夹具与晶元设置在同一水平面，晶元分为两个区域，晶片拾取的顶针装置设置在晶元其中一个分区区域范围的中心位置，即靠近引线框架一侧的晶元分区，从而减短引线框架夹具与晶元及顶针装置的中心距离，当靠近引线框架一侧分区区域范围内的晶片拾取完毕后，晶元自动旋转180°，用于拾取晶元另外一个分区，同时引线框架夹具自动旋转180°保证引线框架与晶片的方向一致性；通过固晶臂旋转拾取顶针装置顶起的晶片，有效缩短了固晶臂的长度，实现快速稳定抓取晶元，整体提高设备的生产效率、速度及精度。
本发明的技术方案如下：
一种固晶工艺结构，包括：固晶臂控制机构、引线框架夹具、顶针装置及晶元，所述引线框架夹具与晶元位于同一水平面；固晶臂控制机构位于晶元水平面上方，所述固晶臂控制机构包括：依次连接的转动组件、固晶臂及吸盘；所述晶元分为两个区域，原则上两个区域相等，但不限于相等；所述顶针装置设置在靠近引线框架一侧分区范围的中心位置所述顶针装置与引线框架夹具之间的间距小于晶元中心点与引线框架夹具之间的间距，即当晶元分为两个相等区域时，顶针装置设置在晶元约1/4中心位置。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述顶针装置在晶元上的垂直投影点与晶元中心点之间的间距为晶元半径的0至50%。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述顶针装置在整个晶元上的垂直投影点与晶元中心点之间的间距小于晶元半径。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述转动组件包括：旋转驱动源、旋转轴、夹紧轴及晶臂座，所述夹紧轴与旋转轴上端螺纹连接后固定在旋转驱动源中输出轴的外缘，所述旋转轴下端与晶臂座可移动连接，所述晶臂座下端与固晶臂相连接。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述旋转轴外缘固定连接有旋转感应器片，所述转动组件一侧设置有r轴光电感应器，所述旋转感应器片的高度与所述r轴光电感应器的高度相适配。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述晶臂座与固晶臂之间设置有转接块，所述转接块中部开设有一晶臂收容槽，所述晶臂收容槽内设置有臂力调节螺栓，所述臂力调节螺栓在固晶臂一端插入晶臂收容槽后穿过转接块及固晶臂设置，且臂力调节螺栓外缘套设有一臂力调节弹簧，所述臂力调节弹簧位于固晶臂与转接块之间。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述固晶工艺结构还包括：弹片，所述弹片一端与转接块螺纹连接，另一端与固晶臂转动连接。
进一步地，所述的固晶工艺结构，其中，所述固晶工艺结构还包括：驱动源固定座，所述旋转驱动源固定在驱动源固定座上端面，所述r轴光电感应器固定在驱动源固定座下端面；
所述晶臂座面向旋转轴一面固定连接有第一交叉导轨，所述旋转轴面向固晶臂一面固定连接有第二交叉导轨，所述第一交叉导轨可沿第二交叉导轨纵向移动。
一种固晶机，其中，所述固晶机包括如上所述的固晶工艺结构。
一种固晶控制方法，其中，所述固晶控制方法包括步骤如下：
转动组件带动固晶臂旋转，直至固晶臂上吸盘到达顶针装置正上方，所述顶针装置与引线框架夹具之间的间距小于晶元中心点与引线框架夹具之间的间距，顶针装置设置在晶元分区其中一个区域的中心位置；
吸盘拾取顶针装置顶起的晶片，并在固晶臂的带动下，向引线框架夹具转动，直至吸盘达到固晶位并将晶片固定在引线框架上；
当处于固晶臂下方的晶元分区区域内的晶片加工完成后，控制晶元自动旋转180°，继续加工晶元另一个分区区域上的晶片，同时引线框架夹具自动旋转180°，保证晶片在引线框架上的方向一致性。
本发明提供的固晶工艺结构、固晶机及固晶控制方法，其中，所述固晶工艺结构包括：固晶臂控制机构、引线框架夹具、顶针装置及晶元，所述固晶臂控制机构设置在晶元上方，引线框架夹具与晶元位于同一水平面，所述晶元分为两个区域，原则上是两个相等区域但不限于相等；其特征在于，所述固晶臂控制机构包括：依次连接的转动组件、固晶臂及吸盘，所述顶针装置设置靠近引线框架一侧分区范围的中心位置，所述顶针装置与引线框架夹具之间的间距小于晶元中心点与引线框架夹具之间的间距。本发明将引线框架夹具与晶元设置在同一水平面，晶元划分为两个区域，顶针装置位靠近引线框架一侧分区范围的中心位置，通过固晶臂旋转拾取顶针装置顶起的晶片，有效缩短了固晶臂的长度，当靠近引线框架一侧分区范围的晶片拾取完毕后，晶元自动旋转180°用于拾取晶元剩下的另外一个分区，同时引线框架夹具自动旋转180°保证引线框架与晶片的方向一致性；实现快速稳定抓取晶元，整体提高设备的生产效率、速度及精度。
附图说明
图1是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中的结构示意图；
图2是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中转动组件的第一侧面结构示意图；
图3是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中转动组件的第二侧面结构示意图；
图4是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中转动组件中夹紧轴的结构示意图；
图5是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中转动组件中交叉导轨的结构示意图；
图6是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中晶元及引线框架旋转180°前的简化示意图；
图7是本发明中固晶工艺结构较佳实施例中晶元及引线框架旋转180°后的简化示意图；
图8是本发明中固晶控制方法较佳实施例中的流程图；
附图中标号对应如下：
固晶臂控制机构10，引线框架夹具20，晶元30；固晶臂11，吸盘12，转动组件13，顶针装置40；旋转驱动源131，旋转轴132，夹紧轴133，晶臂座134；旋转感应器片14，r轴光电感应器15，转接块16，臂力调节弹簧17，弹片18，驱动源固定座19；第一交叉导轨135，第二交叉导轨136。
具体实施方式
本发明提供一种固晶工艺结构、固晶机及固晶控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图5所示，本发明提供了一种固晶工艺结构，所述固晶工艺结构包括：固晶臂控制机构10、引线框架夹具20、顶针装置40及晶元30（wafer，晶元是生产集成电路所用的载体，多指单晶硅圆片），所述固晶臂控制机构10设置在晶元30上方，引线框架夹具20与晶元30位于同一水平面，所述固晶臂控制机构10位于晶元30水平面上方；所述固晶臂控制机构10包括：依次连接的转动组件13、固晶臂11及吸盘12，所述顶针装置40设置在所述晶元30的1/4中心位置，所述顶针装置40与引线框架夹具20之间的间距小于晶元30中心点与引线框架夹具20之间的间距，即当晶元30分为两个相等区域时，顶针装置40设置在晶元30约1/4中心位置。
具体地，所述顶针装置40在晶元30上的垂直投影点与晶元30中心点之间的间距为晶元30半径的0至50%；优选地，所述顶针装置40在晶元30上的垂直投影点与晶元30中心点之间的间距为晶元30半径的50%；目的是为了有效减短固晶臂的长度，减短固晶臂的长度可以解决固晶臂过长而导致的固晶臂旋摆惯性加大，影响精度及速度的问题。
具体地，如图2-4所示，所述转动组件13包括：旋转驱动源131（旋转电机）、旋转轴132、夹紧轴133及晶臂座134，所述夹紧轴133与旋转轴132上端螺纹连接后固定在旋转驱动源131中输出轴的外缘，所述旋转轴132下端与晶臂座134可移动连接，所述晶臂座134下端与固晶臂11相连接。
进一步地，旋转轴132上端面向夹紧轴133一侧形成有呈半圆形的第一夹紧槽，夹紧轴133面向旋转轴132一侧形成有呈半圆形的第二夹紧槽，所述第一夹紧槽与第二夹紧槽结合形成与旋转驱动源131中输出轴相适配的夹紧槽，所述旋转轴132及夹紧轴133通过夹紧槽固定在所述输出轴外缘。
如图2所示，所述旋转轴132外缘固定连接有旋转感应器片14，用于感应固晶臂11的旋转角度；如图3所示，所述转动组件13一侧设置有r轴光电感应器15（用于将被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号），所述旋转感应器片14的高度与所述r轴光电感应器15的高度相适配。
如图2所示，所述晶臂座134与固晶臂11之间设置有转接块16，所述转接块16用于连接固定固晶臂11和晶臂座134；所述转接块16中部开设有一晶臂收容槽，所述晶臂收容槽内设置有臂力调节螺栓，所述臂力调节螺栓在固晶臂11一端插入晶臂收容槽后穿过转接块16及固晶臂11设置，且臂力调节螺栓外缘套设有一臂力调节弹簧17，所述臂力调节弹簧17位于固晶臂11与转接块16之间，用于固晶臂11抓取晶元时起缓冲作用。
如图2和图3所示，所述固晶臂联动结构还包括：弹片18，所述弹片18一端与转接块16螺纹连接，另一端与固晶臂11转动连接；所述固晶臂联动结构还包括：驱动源固定座19，所述旋转驱动源131固定在驱动源固定座19上端面，所述r轴光电感应器15固定在驱动源固定座19下端面。
如图5所示，所述晶臂座134面向旋转轴132一面固定连接有第一交叉导轨135，所述旋转轴132面向固晶臂11一面固定连接有第二交叉导轨136，所述第一交叉导轨135可沿第二交叉导轨136纵向移动。
为了进一步简化说明本发明的实现原理，如图6和图7所示，晶元30被分割成两个面积大小相同的晶元区但不限于相等，分别是晶元a区和晶元b区，晶元30可以自由旋转，引线框架夹具20与晶元30位于同一水平面，所述顶针装置40设置在所述晶元30的1/4中心位置，即靠近引线框架一侧区域中心位置，从图中可以看出，顶针中心位于靠近引线框架夹具20这一端的晶元区（一半的区域）的1/2中心位置，例如晶元30及引线框架夹具20旋转180°前，顶针中心位于晶元a区的1/2中心位置，当晶元30及引线框架夹具20旋转180°后，顶针中心位于晶元b区的1/2中心位置。
吸盘12拾取顶针装置在晶元a区顶起的晶片，并在固晶臂11的带动下，向引线框架夹具20转动，直至吸盘12达到固晶位并将晶片固定在引线框架芯片上；当处于固晶臂11下方的晶元30上的晶元a区内的晶片加工完成后，控制晶元30自动旋转180°，继续加工晶元b区上的晶片，同时引线框架夹具20自动旋转180°，从而保证晶片在引线框架上的方向一致性；也就是说，本发明的固晶臂只需要进行旋转及上下移动来抓取晶元上的晶片，晶元和引线框架夹具可以自动旋转，相当于固晶臂只需要拾取晶元的一半范围内的晶片，当一半的加工完成后，晶元旋转另一半到固晶臂可以控制的范围内，可以大大缩短固晶臂的长度。
除此之外，本发明还提供了一种固晶机，其包括如上所述的固晶工艺结构。
本发明还提供了一种固晶控制方法，如图8所示，所述固晶控制方法包括步骤如下：
s100，转动组件带动固晶臂旋转，直至固晶臂上吸盘到达顶针装置正上方，所述顶针装置与引线框架夹具之间的间距小于晶元中心点与引线框架夹具之间的间距，顶针装置设置在晶元分区其中一个区域的中心位置；
s200，吸盘拾取顶针装置顶起的晶片，并在固晶臂的带动下，向引线框架夹具转动，直至吸盘达到固晶位并将晶片固定在引线框架上；
s300，当处于固晶臂下方的晶元分区区域内的晶片加工完成后，控制晶元自动旋转180°，继续加工晶元另一个分区区域上的晶片，同时引线框架夹具自动旋转180°，保证晶片在引线框架上的方向一致性。
也就是说，本发明的固晶臂只需要进行旋转及上下移动来抓取晶元上的晶片，晶元和引线框架夹具可以自动旋转，相当于固晶臂只需要拾取晶元的一半范围内的晶片，当一半的加工完成后，晶元旋转另一半到固晶臂可以控制的范围内，可以大大缩短固晶臂的长度。
本发明采用的是一种更高效率、更高精度的全新结构方式，固晶绑头的固晶臂水平旋摆90°及上下升降，晶元环和引线框架在同一平面高度，顶针装置位于晶元约1/4中心位置相结合，其优点有：固晶绑头的固晶臂水平旋摆90°，可以解决旋摆角度过大导致的精度及效率问题；晶元环和引线框架在同一平面高度上,可以解决上下运动距离太长而导致效率降低的问题；顶针位于晶元约1/4中心位置能有效缩短固晶臂的长度；本发明的结构方式能有效减短固晶臂的长度，减短固晶臂的长度可以解决固晶臂过长而导致的固晶臂旋摆惯性加大，影响精度及速度的问题，从而整体提高设备的生产效率、速度及精度。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围；同时包括实现上述机构运动的相应控制软件。