一种一体式自动化共晶设备的制作方法

本技术涉及共晶领域，具体涉及一种一体式自动化共晶设备。

背景技术：

1、目前，光电通讯领域的to(晶体管外形)型激光器件的全自动共晶贴片设备,均生产效率低，自动化程度不高，产品良率低。特别是管座共晶，其芯片所贴位置偏差大，热沉熔化不充分，共晶操作烦琐，需要大量人工劳动力，且生产效率低，不能快速批量生产。

2、中国专利申请号201810287802.3，公开了一种共晶机，包括机台和整机控制系统，机台上设有上下料系统、共晶台、双晶圆台、芯片拾取控制系统和芯片校准系统,上下料系统包括管座托盘、吸嘴、气缸、滑轨、线性精密xy滑台和控制线性精密xy滑台的电机；共晶台包括将管座从上下料系统输送至共晶台的输送装置、手指吸嘴、共晶座、管座夹爪、夹爪气缸和加热棒，双晶圆台包括热沉托盘固定环、芯片托盘固定环、顶针系统组件和线性精密xy模组，所述顶针系统组件包括顶针、顶针帽和顶针调节系统；芯片拾取控制系统包括热沉吸嘴、芯片吸嘴、运动组件和摄像头。本实用新型申请配合多轴运动控制、视觉定位等技术，自动化程度高，产品良率高，且具有快速批量生产能力。但是，整机没有管座上下料系统，人工干预多，操作效率较低。主轴上热沉吸嘴、芯片吸嘴设置在一起，且采用双晶圆台，芯片拾取和热沉拾取在同一侧，芯片吸嘴和热沉吸嘴需一来一回操作，中间间隔时间均在等待，总费时太长。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种一体式自动化共晶设备，整个共晶流程一体式自动化操作，提高生产效率，提高制程精度，提高自动化率，提高无人干预运行时间，且产品良品率高。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种一体式自动化共晶设备，包括工作平台、整机控制系统、芯片晶圆台、热沉晶圆台、共晶台、顶针组件和输送机构，所述共晶台包括接料机械手和共晶管座，所述共晶台设置于工作平台中间，所述芯片晶圆台、热沉晶圆台分别设置于共晶台的两侧；所述芯片晶圆台和共晶台之间设有校准台；所述输送机构包括主轴、线性精密运动组件和直驱电机；在所述工作平台前侧设有自动供料机构，所述自动供料机构包括机架，机架两侧分别设有原料料仓和成品料仓，中间设有管座取料位和搬运机械手，在机架上原料料仓和成品料仓之间设有输送管座载盘的输送线；所述原料料仓处设有原料载盘升降模组，所述成品料仓处设有成品载盘升降气缸。

3、作为进一步的改进，所述主轴上设有热沉定位相机、共晶台监视相机、芯片校准相机、芯片定位相机、热沉邦头、芯片邦头和芯片校准邦头，所述热沉定位相机、共晶台监视相机、芯片校准相机和芯片定位相机分别对应设置于热沉晶圆台、共晶台、芯片晶圆台和校准台上方。

4、作为一种优选，所述热沉邦头、芯片邦头和芯片校准邦头均包括y轴运动模组、z轴运动模组和吸嘴旋转模组；所述热沉邦头连接热沉吸嘴，所述芯片邦头和芯片校准邦头连接芯片吸嘴。

5、作为一种优选，所述y轴运动模组包括y轴电机、y轴感应片、y轴光电传感器、y轴丝杆和y轴滑块；所述z轴运动模组包括z轴电机、z轴感应片、z轴光电传感器、z轴丝杆和z轴滑块。

6、作为进一步的改进，所述热沉邦头处的热沉吸嘴旋转模组包括同步带、电机、光电开关和感应片。

7、作为进一步的改进，所述芯片晶圆台、热沉晶圆台均包括线性x轴运动模组和线性y轴运动模组，所述芯片晶圆台上设有芯片盘固定环，所述热沉晶圆台设有热沉盘固定环。

8、作为一种优选，所述校准台包括b轴交换台、x轴气缸模组和y轴滑块模组。

9、作为进一步的改进，所述管座取料位底部设有升降模组，侧面设有阻挡气缸。

10、作为进一步的改进，所述搬运机械手包括x轴运动模组ⅰ、y轴运动模组ⅰ、z轴运动模组ⅰ和管座吸嘴。

11、本实用新型的有益效果：整个共晶流程一体式自动化操作，提高生产效率，提高制程精度，提高自动化率，提高无人干预运行时间，且产品良品率高，降低成本。

技术特征：

1.一种一体式自动化共晶设备，包括工作平台(1)、整机控制系统、芯片晶圆台(3)、热沉晶圆台(4)、共晶台(5)、顶针组件(6)和输送机构，所述共晶台(5)包括接料机械手和共晶管座，其特征在于：所述共晶台(5)设置于工作平台(1)中间，所述芯片晶圆台(3)、热沉晶圆台(4)分别设置于共晶台(5)的两侧；所述芯片晶圆台(3)和共晶台(5)之间设有校准台(9)；所述输送机构包括主轴(2)、线性精密运动组件和直驱电机(17)；在所述工作平台(1)前侧设有自动供料机构(8)，所述自动供料机构(8)包括机架，机架两侧分别设有原料料仓(18)和成品料仓(19)，中间设有管座取料位(20)和搬运机械手(7)，在机架上原料料仓(18)和成品料仓(19)之间设有输送管座载盘(21)的输送线(22)；所述原料料仓(18)处设有原料载盘升降模组，所述成品料仓(19)处设有成品载盘升降气缸(23)。

2.如权利要求1所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述主轴(2)上设有热沉定位相机(10)、共晶台监视相机(11)、芯片校准相机(12)、芯片定位相机(13)、热沉邦头(14)、芯片邦头(15)和芯片校准邦头(16)，所述热沉定位相机(10)、共晶台监视相机(11)、芯片校准相机(12)和芯片定位相机(13)分别对应设置于热沉晶圆台(4)、共晶台(5)、芯片晶圆台(3)和校准台(9)上方。

3.如权利要求2所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述热沉邦头(14)、芯片邦头(15)和芯片校准邦头(16)均包括y轴运动模组、z轴运动模组和吸嘴旋转模组；所述热沉邦头(14)连接热沉吸嘴(35)，所述芯片邦头(15)和芯片校准邦头(16)连接芯片吸嘴(24)。

4.如权利要求3所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述y轴运动模组包括y轴电机(25)、y轴感应片(26)、y轴光电传感器(27)、y轴丝杆(28)和y轴滑块(29)；所述z轴运动模组包括z轴电机(30)、z轴感应片(31)、z轴光电传感器(32)、z轴丝杆和z轴滑块(33)。

5.如权利要求3所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述热沉邦头(14)处的热沉吸嘴旋转模组包括同步带(36)、电机(37)、光电开关(38)和感应片(39)。

6.如权利要求1所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述芯片晶圆台(3)、热沉晶圆台(4)均包括线性x轴运动模组(40)和线性y轴运动模组(41)，所述芯片晶圆台(3)上设有芯片盘固定环(42)，所述热沉晶圆台(4)设有热沉盘固定环。

7.如权利要求1所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述校准台(9)包括b轴交换台(43)、x轴气缸模组(44)和y轴滑块模组(45)。

8.如权利要求1所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述管座取料位(20)底部设有升降模组，侧面设有阻挡气缸。

9.如权利要求1所述的一种一体式自动化共晶设备，其特征在于：所述搬运机械手(7)包括x轴运动模组ⅰ(47)、y轴运动模组ⅰ(48)、z轴运动模组ⅰ(49)和管座吸嘴(46)。

技术总结
本技术公开了一种一体式自动化共晶设备，包括工作平台、整机控制系统、芯片晶圆台、热沉晶圆台、共晶台、顶针组件和输送机构，共晶台包括接料机械手和共晶管座，共晶台设置于工作平台中间，芯片晶圆台、热沉晶圆台分别设置于共晶台的两侧；芯片晶圆台和共晶台之间设有校准台；输送机构包括主轴、线性精密运动组件和直驱电机；在工作平台前侧设有自动供料机构，自动供料机构包括机架，机架两侧分别设有原料料仓和成品料仓，中间设有管座取料位和搬运机械手，在机架上原料料仓和成品料仓之间设有输送管座载盘输送线。本技术整个共晶流程一体式自动化操作，提高生产效率，提高制程精度和自动化，提高无人干预运行时间，且产品良品率高。

技术研发人员：赫本西蒙,高丹锋,蒋霄,张国芳
受保护的技术使用者：浙江辛帝亚自动化科技有限公司
技术研发日：20230505
技术公布日：2024/1/15