一种用于半导体芯片加工的自动粘片机的制作方法

1.本发明涉及芯片加工设备技术领域，尤其涉及一种用于半导体芯片加工的自动粘片机。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，电子设备的发展也在突飞猛进，电子设备中的重要元件之一就是芯片，在芯片制造封装过程中，需要将半导体裸片放置在待加工件上，然后进行焊接粘片的操作，现有的粘片机往往需要设置两个操作头分别进行吸片与粘片的操作，多次操作后容易存在累积误差。
3.现有的发明专利，如申请专利号为201711249918.x的一项中国专利公开了一种自动芯片粘片机，主要由控制器、底板、机架、真空吸头等构成，将点胶头和吸片头的功能集中在一个真空吸头上，简化了设备，方便设备的维护。
4.该技术方案中，在加工生产过程中，需要人工操纵伺服电机进行加工盘、锡胶盘的移动，对准真空吸头，操作过程较为繁琐，且点胶完成后，点胶不一定均匀，可能导致影响产品质量。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中操作繁琐、点胶不均匀问题，而提出的一种用于半导体芯片加工的自动粘片机。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种用于半导体芯片加工的自动粘片机，包括底座，所述底座上表面固定连接有滑轨，所述滑轨滑动连接有滑动座，所述底座上表面固定连接有u形梁，所述u形梁下表面固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接有真空块，所述u形梁内开设有两个安装腔，所述u形梁侧壁开设有矩形孔，所述u形梁通过矩形孔贯穿滑动连接有两个滑动板，两个所述滑动板共同与真空块固定连接，所述滑动板位于安装腔内的一段开设有调节槽，所述安装腔通过调节槽贯穿滑动连接有调节块，所述调节块侧壁相抵有不规则轮，所述调节块与对应的滑动板之间固定连接有功能弹簧，所述调节块下表面固定连接有两个竖板，两个所述竖板相对一侧的侧壁均连接有棘爪。
8.进一步，所述u形梁内设置有驱动滑动座运动的驱动机构，所述驱动机构还包括转轴、齿轮、齿条、棘轮，所述u形梁通过轴承贯穿转动连接有两个转轴，所述棘轮与对应的转轴位于所述安装腔内的一端过盈配合，所述棘轮与对应的棘爪配合，所述齿轮与转轴位于所述u形梁外部的一段过盈配合，所述滑动座下表面固定连接有两个齿条，所述齿轮与对应的齿条啮合。
9.进一步，所述真空块内设置有启动机构，所述启动机构还包括滑动槽、滑柱、复位弹簧、导电片、步进电机、驱动杆，所述真空块内开设有两个滑动槽，所述真空块通过滑动槽滑动连接有两个滑柱，所述滑柱与滑动槽内顶壁之间固定连接有复位弹簧，所述滑柱上表
面与滑动槽内顶壁均固定连接有导电片，所述步进电机固定连接在滑动板上表面，所述驱动杆与步进电机的输出轴固定连接，所述驱动杆远离步进电机的一端与对应的所述不规则轮过盈配合，所述导电片与步进电机通过导线电连接。
10.进一步，所述滑轨内设置有使滑动座震动的震动机构，所述震动机构还包括功能腔、主动锥齿轮、从动锥齿轮、转动杆、凸轮、通孔、撞击块、连接弹簧，所述滑轨内开设有两个功能腔，所述转轴与滑轨通过轴承贯穿转动连接并延伸至对应的所述功能腔，所述主动锥齿轮与转轴位于所述功能腔内的一端过盈配合，所述功能腔内顶壁与内底壁均通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆过盈配合有凸轮、从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与对应的主动锥齿轮啮合。
11.进一步，所述滑柱下表面固定连接有压紧块，所述压紧块的截面为l形，所述压紧块表面胶合有橡胶垫。
12.进一步，所述主动锥齿轮的尺寸大于所述从动锥齿轮的尺寸。
13.进一步，所述滑轨通过通孔贯穿滑动连接有四个撞击块，所述撞击块的截面为t字形，所述撞击块与对应的凸轮相抵，所述撞击块与功能腔内侧壁之间固定连接有若干连接弹簧，所述撞击块远离凸轮一侧的侧壁胶合有橡胶垫。
14.本发明具有以下优点：
15.1、本发明可以在电动推杆带动真空块上下运动过程中，自动驱动滑动座上锡胶盘、加工盘等运动，不需要人工进行操纵锡胶盘、加工盘等运动对准真空块，其操作更加简便；
16.2、电动推杆向上运动完成加工的过程中，滑动座随之一同运动，待电动推杆向下运动时，滑动座已滑动将下个加工工序对准真空块，大大提高了加工效率；
17.3、在加工过程中，通过压紧块将待加工工件压紧，有效避免了加工过程中工件出现位移，导致加工精度降低；
18.4、真空块在上下运动的过程中，通过齿轮间的啮合以及凸轮与撞击块的配合，使得撞击块不断的撞击滑动座，从而使得滑动座产生轻微震动，将点在工件上的锡胶震散，从而使得锡胶均匀分布，极大的保证了产品的质量。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种用于半导体芯片加工的自动粘片机的结构示意图；
20.图2为图1中的a处放大图；
21.图3为图1中的b处放大图；
22.图4为图1中的c
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c处剖面图；
23.图5为图4中的e处放大图；
24.图6为图1中的d
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d处剖面图；
25.图7为本发明提出的一种用于半导体芯片加工的自动粘片机中不规则轮的结构示意图；
26.图8为本发明提出的一种用于半导体芯片加工的自动粘片机中调节块的结构示意图。
27.图中：1底座、2滑轨、3滑动座、4u形梁、401安装腔、402矩形孔、403滑动板、404调节
槽、405调节块、406不规则轮、407棘爪、408功能弹簧、409竖板、5转轴、501齿轮、502齿条、503棘轮、6功能腔、601主动锥齿轮、602从动锥齿轮、603转动杆、604凸轮、605通孔、606撞击块、607连接弹簧、7电动推杆、701真空块、8滑动槽、801滑柱、802复位弹簧、803导电片、804压紧块、805步进电机、806驱动杆。
具体实施方式
28.参照图1
‑
8，一种用于半导体芯片加工的自动粘片机，包括底座1，底座1上表面固定连接有滑轨2，滑轨2滑动连接有滑动座3，如图1所示，滑动座3的截面为工字型，滑动座3上表面设置有芯片盘、加工盘、锡胶盘，其设置方向如图1自右向左设置，底座1上表面固定连接有u形梁4，u形梁4下表面固定连接有电动推杆7，电动推杆7横向部分的下表面固定连接电动推杆7，电动推杆7的输出端固定连接有真空块701，真空块701内设置有真空腔，下表面设置有真空吸头，真空吸头可以产生吸力，吸附锡胶与芯片等，为现有技术，在此不做赘述，u形梁4内开设有两个安装腔401，两个安装腔401分别开设在u形梁4两个竖直部分，u形梁侧壁开设有矩形孔402，如图1所示，矩形孔402开设在安装腔401处的侧壁上，u形梁4通过矩形孔402贯穿滑动连接有两个滑动板403，两个滑动板403共同与真空块701固定连接，滑动板403位于安装腔401内的一段开设有调节槽404，安装腔401通过调节槽404贯穿滑动连接有调节块405，调节块405的结构如图8所示，调节块405侧壁相抵有不规则轮406，如图5与图7所示，不规则轮由一个半径较大的半圆轮与一个半径较小的半圆轮组成，从而使得调节块405与不同半径的半圆轮相抵时，其位置发生变化，从而控制不同的棘爪407与棘轮503配合，通过不同的棘爪407与棘轮503配合时，随着滑动板403的向上运动，带动棘轮503向不同方向转动，从而改变滑动座3的运动反向，且不规则轮406初始与调节块405相抵得到位置如图5所示，调节块405与对应的滑动板403之间固定连接有功能弹簧408，调节块405下表面固定连接有两个竖板409，两个竖板409相对一侧的侧壁均连接有棘爪407，如图4所示，两个棘爪407对称设置，两个棘爪407与棘轮503配合时，可以带动棘轮503朝不同方向转动，使得本发明随着电动推杆7带动真空块701上下运动的过程中，可以带动滑动座3上不同的部分与真空块701对齐，避免了加工完成后需要人工操纵的繁琐，同时大大提高了生产效率。
29.u形梁4内设置有驱动滑动座3运动的驱动机构，驱动机构还包括转轴5、齿轮501、齿条502、棘轮503，u形梁4通过轴承贯穿转动连接有两个转轴5，棘轮503与对应的转轴5位于安装腔401内的一端过盈配合，棘轮503与对应的棘爪407配合，齿轮501与转轴5位于u形梁4外部的一段过盈配合，滑动座3下表面固定连接有两个齿条502，齿轮501与对应的齿条502啮合。
30.真空块701内设置有启动机构，启动机构还包括滑动槽8、滑柱801、复位弹簧802、导电片803、步进电机805、驱动杆806，真空块701内开设有两个滑动槽8，真空块701通过滑动槽8滑动连接有两个滑柱801，滑柱801与滑动槽8内顶壁之间固定连接有复位弹簧802，滑柱801上表面与滑动槽8内顶壁均固定连接有导电片803，步进电机805固定连接在滑动板403上表面，驱动杆806与步进电机805的输出轴固定连接，驱动杆806远离步进电机805的一端与对应的不规则轮406过盈配合，导电片803与步进电机805通过导线电连接。当两个导电片803接触时，可以使得步进电机805通电一次，从而使得步进电机805通过驱动杆806带动不规则轮406转动90
°
。
31.滑轨2内设置有使滑动座3震动的震动机构，震动机构还包括功能腔6、主动锥齿轮601、从动锥齿轮602、转动杆603、凸轮604、通孔605、撞击块606、连接弹簧607，滑轨2内开设有两个功能腔6，转轴5与滑轨2通过轴承贯穿转动连接并延伸至对应的功能腔6，主动锥齿轮601与转轴5位于功能腔6内的一端过盈配合，功能腔6内顶壁与内底壁均通过轴承转动连接有转动杆603，转动杆603过盈配合有凸轮604、从动锥齿轮602，如图2所示，从动锥齿轮602与对应的转动杆603靠近主动锥齿轮601的一端过盈配合，凸轮604过盈配合在从动锥齿轮602与功能腔6内壁之间，从动锥齿轮602与对应的主动锥齿轮601啮合。
32.滑轨2通过通孔605贯穿滑动连接有四个撞击块606，撞击块606的截面为t字形，撞击块606与对应的凸轮604相抵，撞击块606与功能腔6内侧壁之间固定连接有若干连接弹簧607，撞击块606远离凸轮604一侧的侧壁胶合有橡胶垫，橡胶垫可以避免撞击块606在撞击滑动座3时，对滑动座3产生破坏。
33.滑柱801下表面固定连接有压紧块804，压紧块804的截面为l形，压紧块804表面胶合有橡胶垫，通过l形的压紧块804与其表面橡胶垫的配合，可以在加工过程中，将工件压紧固定，从而避免工件出现位移，导致加工产品存在误差，影响产品质量。
34.主动锥齿轮601的尺寸大于从动锥齿轮602的尺寸，通过大尺寸的主动锥齿轮601带动小尺寸的从动锥齿轮602运动，由于主动锥齿轮601无法转动满一周，因此大尺寸的主动锥齿轮601可以带动小尺寸的从动锥齿轮602转动满一周，从而使得凸轮604带动撞击块606不断撞击滑动座3，使得滑动座3产生轻微震动，使得锡胶震散后均匀分布，提高产品质量。
35.本发明中，将待加工工件置于滑动座3中间位置的加工盘内，此时启动电动推杆7，使得真空块701下降，下降至压紧块804与待加工件接触时，此时压紧块804将待加工工件夹紧时，使得滑柱801滑入滑动槽8内，从而使得两个导电片803接触，使得步进电机805通电带动不规则轮406转动90
°
，此时依然是不规则轮406中的大半径半圆轮与调节块405相抵，此时调节块405位置不发生改变，操作电动推杆7，使得真空块701上升，从而带动滑动板403上升，使得调节块405上升，带动竖板409上升，通过棘爪407与棘轮503的配合，使得棘轮503转动，从而带动与棘轮503过盈配合的转轴5转动，转轴5带动与其过盈配合的齿轮501转动，通过齿轮501与齿条502的啮合，齿轮501转动带动滑动座3运动，从而使得滑动座3上的锡胶盘运动至真空块701下方；
36.此时再操作电动推杆7下降，使得真空头深入锡胶盘内，并吸入锡胶，吸入硅胶过程中，两个导电片803再次接触，使得步进电机805通电带动不规则轮406转动90
°
，此时不规则轮406的小半径半圆轮与调节块405相抵，在功能弹簧408弹力作用下，调节块405发生运动，从而使得另一侧的棘爪407与棘轮503配合，此时再操作电动推杆7使得真空块701上升，该侧棘爪407的上升使得棘轮503反向转动，从而通过齿轮501与齿条502的啮合，使得滑动座3反向运动，再次使得加工盘位于真空块701下方；
37.操纵电动推杆7使得真空块701下降，使得真空头与工件接触，并操作真空头将吸收的锡胶点于工件上，真空头靠近工件时，两个导电片803接触，使得步进电机805通电带动不规则轮406转动90
°
，此时依然是不规则轮406中的小半径半圆轮与调节块405相抵，调节块405位置不发生改变，操纵电动推杆7上升，此时通过棘爪407、棘轮503以及齿轮501、齿条502的配合或啮合，使得滑动座3移动，从而使得芯片盘位于真空块701下方；
38.再次操纵电动推杆7使得真空块701下降，将芯片吸附，下降过程中，两个导电片803接触，使得步进电机805通电带动不规则轮406转动90
°
，此时变换为大半径半圆轮与调节块405相抵，调节块405位置改变，并压缩功能弹簧408，此时再操纵电动推杆7使得真空块701上升，滑动座3反向运动，再次使得加工盘位于真空块701下方，此时操作电动推杆7使得真空块701下降，并将芯片粘接至工件上，粘接完成后，粘接过程中，两个导电片803接触，使得步进电机805通电带动不规则轮406转动90
°
，此时依然是不规则轮406中的大半径半圆轮与调节块405相抵，操纵电动推杆7使得真空块701上升，滑动座3运动使得锡胶盘位于真空块701下方，此时将加工好的工件取下，向加工盘内放入待加工工件，操作电动推杆7使得真空块701下降吸附锡胶，如此循环操作即可；
39.滑动座3运动的同时，转轴5带动主动锥齿轮601转动，从而使得与其啮合的从动锥齿轮602转动，并通过转动杆603带动凸轮604转动，通过凸轮604与连接弹簧607的配合，使得撞击块606不断的往复运动，撞击滑动座3，使得滑动座3轻微震动，从而使得点于工件上的锡胶震散均匀分布。