芯片定位换向装置的制作方法

1.本发明涉及芯片生产装置领域，尤其涉及一种芯片定位换向装置。


背景技术：

2.芯片器件在进入编带封膜包装前，经过振动盘上料、经过识别方向、电性参数测试、塑封体表面打标字符、引脚及5面视觉检测，最终进入编带内并完成热压封膜工序。目前半导体芯片生产进程中，需要视觉系统做来料方向判断，确认方向信息后做精准定位换向调正，在定位及转向完成后，芯片器件逐一搬运到后工序进行相对的测试及加工，定位及转向分为两个动作完成，来实现芯片器件的精准定位和换向。
3.在现有技术中，往往使用气缸直接推动夹持部件进行定位夹持，由于芯片的体积较小，因此气缸只需要微小的运动就能够实现对芯片的定位，而在此过程中气缸的启闭会造成操作台的窜动，从而影响对芯片定位的精度，因此不能够实现对芯片的精准定位，进而对后续的转向、测试和加工操作产生影响。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种芯片定位换向装置，以实现精准定位的目的。
5.为此，一种实施例中提供了一种芯片定位换向装置，包括：机架、操作台、转动轴和定位组件；
6.所述定位组件与所述机架连接，所述定位组件包括定位旋转臂、旋转结构、偏心转动单元和伸缩开合单元，所述偏心转动单元与所述转动轴连接，所述定位旋转臂与所述转动轴通过所述伸缩开合单元连接，所述偏心转动单元的偏心距离沿所述转动轴的轴向进行传递，从而使得所述转动轴在轴向发生运动，所述转动轴在轴向方向的运动通过所述伸缩开合单元传递至所述定位旋转臂上，从而使得所述定位旋转臂绕所述旋转结构发生旋转，进而对所述操作台上放置的芯片进行夹紧或松开的操作。
7.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述偏心转动单元包括定位电机和偏心轴，所述偏心轴设置在所述定位电机的输出轴上，所述转动轴上远离所述操作台的一端的端面与所述偏心轴连接。
8.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述偏心转动单元还包括定位轴承，所述定位轴承设置在所述偏心轴上，所述转动轴上远离所述操作台的一端的端面通过所述定位轴承与所述偏心轴连接。
9.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述偏心转动单元还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧一端与所述转动轴连接，另一端与所述机架连接。
10.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述伸缩开合单元包括开合轴承和倾斜滑道结构，所述开合轴承设置在所述定位旋转臂上，所述倾斜滑道结构设置在所述转动轴上靠近所述操作台的一端处，所述倾斜滑道结构沿着所述转动轴的轴向设置，所述开合轴承沿着所述转动轴的轴向进行滚动。
11.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述伸缩开合单元还包括复位弹簧，所述复位弹簧和所述开合轴承分别设置在所述定位旋转臂的两端，在所述复位弹簧和所述开合轴承之间设有所述旋转结构。
12.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述倾斜滑道结构可以为直线滑道结构或光滑曲线结构。
13.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述芯片定位换向装置还包括用于控制所述操作台发生旋转的换向组件，所述换向组件与所述机架连接。
14.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述换向组件包括圆形转动座，所述圆形转动座与所述机架转动连接，所述转动轴穿设在所述圆形转动座的中心，所述圆形转动座与所述转动轴滑动连接且相互之间不发生相对转动，所述操作台和所述定位旋转臂均设置在所述圆形转动座上，所述换向组件控制所述转动轴发生转动从而带动所述圆形转动座发生转动。
15.作为本发明所公开的一种芯片定位换向装置的进一步实施方式，所述换向组件包括换向电机、同步带、主动同步轮和从动同步轮，所述主动同步轮设置在所述换向电机的输出轴上，所述从动同步轮设置在所述转动轴上，所述主动同步轮和所述从动同步轮通过所述输出轴连接。
16.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
17.本发明公开了一种芯片定位换向装置，包括：机架、操作台、转动轴和定位组件。定位组件与机架连接，定位组件包括定位旋转臂、旋转结构、偏心转动单元和伸缩开合单元，偏心转动单元与转动轴连接，定位旋转臂与转动轴通过伸缩开合单元连接，偏心转动单元的偏心距离沿转动轴的轴向进行传递，从而使得转动轴在轴向发生运动，转动轴在轴向方向的运动通过伸缩开合单元传递至定位旋转臂上，从而使得定位旋转臂绕旋转结构发生旋转，进而对操作台上放置的芯片进行夹紧或松开的操作。通过偏心转动单元进行一级调控，将偏心距离传递至转动轴上，再使用伸缩开合单元进行二级调控，控制定位旋转臂绕旋转结构发生旋转，从而实现对定位旋转臂精确的调控，不会影响定位芯片时的精度。与现有技术相比，本发明所公开的一种芯片定位换向装置，可以实现精准定位的目的。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.其中：
20.图1示出了根据本发明实施例所提供的一种芯片定位换向装置的结构示意图。
21.图2示出了如图1所示一种芯片定位换向装置的去除部分面板结构、定位旋转臂和操作台的结构示意图。
22.图3示出了如图1所示一种芯片定位换向装置的定位旋转臂和操作台的结构示意图。
23.图4示出了如图1所示一种芯片定位换向装置的a区域的放大图。
24.图5示出了如图1所示一种芯片定位换向装置中轴承固定轴套的结构示意图。
25.图6示出了如图1所示一种芯片定位换向装置中偏心轴的结构示意图。
26.附图标记：
27.10-机架；
28.20-操作台，21-压块；
29.30-转动轴；
30.40-定位组件，41-定位旋转臂，42-旋转结构，43-偏心转动单元，431-定位电机，432-偏心轴，433-定位轴承，434-缓冲弹簧，44-伸缩开合单元，441-开合轴承，442-倾斜滑道结构，443-复位弹簧，45-方向校正夹子；
31.50-换向组件，51-圆形转动座，52-换向电机，53-同步带，54-主动同步轮，55-从动同步轮；
32.60-光纤感应组件，61-光纤感应器，62-安装块；
33.70-轴承固定轴套。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。
36.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
37.在本发明实施例中，请参考图1至图4，本发明公开了一种芯片定位换向装置，包括：机架10、操作台20、转动轴30和定位组件40；
38.定位组件40与机架10连接，定位组件40包括定位旋转臂41、旋转结构42、偏心转动单元43和伸缩开合单元44，偏心转动单元43与转动轴30连接，定位旋转臂41与转动轴30通过伸缩开合单元44连接，偏心转动单元43的偏心距离沿转动轴30的轴向进行传递，从而使得转动轴30在轴向发生运动，转动轴30在轴向方向的运动通过伸缩开合单元44传递至定位旋转臂41上，从而使得定位旋转臂41绕旋转结构42发生旋转，进而对操作台20上放置的芯片进行夹紧或松开的操作。
39.通过偏心转动单元43进行一级调控，将偏心距离传递至转动轴30上，再使用伸缩开合单元44进行二级调控，控制定位旋转臂41绕旋转结构42发生旋转，从而实现对定位旋转臂41精确的调控，不会影响定位芯片时的精度。与现有技术相比，本发明所公开的一种芯
片定位换向装置，可以实现精准定位的目的。
40.其中，气缸不仅仅会由于窜动而导致对芯片的定位不准，还会由于气缸的速度不能够精确调节从而造成对芯片的损坏，并且气缸还需要与气泵等气压产生装置进行连接，气泵等气压产生装置所产生的气压也会影响到气缸速度的变化，在使用的过程中由于气缸的密闭性能逐渐降低气缸还会出现漏气的现象，这样就会出现气缸速度过慢导致气缸还未推动到位，使得芯片无法完成定位的情况，又或者出现气缸速度过快导致芯片晃动掉落或者产生损坏的情况发生。
41.具体的说，偏心转动单元43的偏心距离往往是随着转动过程而均匀变化，这样就使得驱动偏心转动单元43的驱动件在启停时所发生的攒动引起的转动量，站在偏心距离的变化上来看微乎其微，进而避免由驱动件直接推动夹持部件所造成的对芯片定位不精准的现象。
42.同时，由偏心转动单元43所引起的转动轴30的轴向运动会经过伸缩开合单元44再次进行二次调控，伸缩开合单元44用于控制定位旋转臂41的旋转角度以及旋转速度，从而适应不同大小的芯片，并调控不同的速度，例如靠近芯片时速度越来越小，这样就可以避免对芯片造成损伤。
43.定位旋转臂41是用于定位芯片的结构，优选的，定位旋转臂41上还设有方向校正夹子45，方向校正夹子45用于适配芯片的形状，并直接与芯片接触定位。
44.需要说明的是，本文所说的轴向所指的是沿着圆柱体轴线的方向，周向则是绕着圆柱体轴线的方向。
45.在一个实施例中，请参考图1和图2，偏心转动单元43包括定位电机431和偏心轴432，偏心轴432设置在定位电机431的输出轴上，转动轴30上远离操作台20的一端的端面与偏心轴432连接。
46.具体的说，偏心轴432与转动轴30上远离操作台20的一端的端面连接，此处的连接为相互接触，偏心轴432相对于转动轴30上远离操作台20的一端的端面发生滚动，在滚动的过程中，偏心距离传递至转动轴30上使转动轴30在轴向发生运动。
47.在其他的实施例中，偏心转动单元43可以包括定位电机431和偏心轴432承，偏心轴432承与定位电机431的输出轴固定连接。
48.在一个具体的实施例中，请参考图1、图2和图6，偏心转动单元43还包括定位轴承433，定位轴承433设置在偏心轴432上，转动轴30上远离操作台20的一端的端面通过定位轴承433与偏心轴432连接。
49.需要说明的是，为了使得转动轴30在轴向运动的过程中更加平顺稳定，因此在偏心轴432上套设有定位轴承433，定位轴承433直接与转动轴30上远离操作台20的一端的端面相互接触。
50.优选的，偏心轴432的轴向和转动轴30的轴向垂直放置，这样可以使得各个结构便于安装。
51.显而易见的，在其他的实施例中，偏心轴432的轴向和转动轴30的轴向也可以不垂直放置，只要能够实现将偏心距离传递至转动轴30的轴向，使得转动轴30发生轴向运动即可。
52.在一个具体的实施例中，请参考图1和图2，偏心转动单元43还包括缓冲弹簧434，
缓冲弹簧434一端与转动轴30连接，另一端与机架10连接。
53.其中，缓冲弹簧434用于增强偏心转动单元43的稳定性，使得转动轴30在进行轴向运动的过程更加稳定，平衡来自外部环境中的晃动，并且能够使得转动轴30与定位轴承433紧密接触。
54.优选的，机架10是中间连接部分为竖直的“z”字型结构，将“z”字型分为上部、连接部和下部，其中，上部和下部分别与连接部垂直，转动轴30设置在连接部上且与连接部平行，定位电机431设置在下部，定位旋转臂41、旋转结构42和操作台20均设置在上部。通过“z”字型结构可以让芯片定位换向装置在结构显得更加紧凑。
55.在一个实施例中，请参考图1至图4，伸缩开合单元44包括开合轴承441和倾斜滑道结构442，开合轴承441设置在定位旋转臂41上，倾斜滑道结构442设置在转动轴30上靠近操作台20的一端处，倾斜滑道结构442沿着转动轴30的轴向设置，开合轴承441沿着转动轴30的轴向进行滚动。
56.具体的说，倾斜滑道结构442设置在转动轴30靠近操作台20的一端，并且沿着轴向设置，也就是说，在转动轴30轴向运动时，开合轴承441会在倾斜滑道结构442中进行滚动，而倾斜滑道结构442具有一定的倾斜角度，从而使得开合轴承441在倾斜滑道结构442中滚动时会靠近或者远离转动轴30的轴线，从而实现定位旋转臂41绕旋转结构42发生旋转，进而对操作台20上放置的芯片进行夹紧或松开的动作。
57.在一个具体的实施例中，请参考图1至图4，伸缩开合单元44还包括复位弹簧443，复位弹簧443和开合轴承441分别设置在定位旋转臂41的两端，在复位弹簧443和开合轴承441之间设有旋转结构42。
58.其中，复位弹簧443用于使开合轴承441与倾斜滑道结构442始终紧密地接触在一起，用于实现定位旋转臂41的定位功能。
59.优选的，旋转结构42为旋转轴承，通过旋转轴承可以使得定位旋转臂41在转动的过程中所受到的阻力经可能小。
60.在其他的实施例中，旋转结构42还可以为扭力弹簧，使用扭力弹簧后就不需要再次安装复位弹簧443，从而使得结构更加简单。
61.在一个具体的实施例中，倾斜滑道结构442可以为直线滑道结构或光滑曲线结构。
62.具体的说，倾斜滑道结构442可以为直线滑道结构或者光滑曲线结构，操作人员通过改变倾斜滑道结构442中的滑道路径以及倾斜角度等参数，可以实现控制定位旋转臂41的旋转角度以及旋转速度，更加精确得控制定位旋转臂41的运动。
63.优选的，倾斜滑道结构442可拆卸地设置在转动轴30上，从而使得适配性能更强。显而易见的，倾斜滑道结构442也可以与转动轴30一体成型。
64.在一个实施例中，请参考图1至图4，芯片定位换向装置还包括用于控制操作台20发生旋转的换向组件50，换向组件50与机架10连接。
65.其中，芯片定位换向装置除了定位组件40外，还设有用于控制操作台20发生旋转的换向组件50。在现有技术中，换向功能和定位功能往往是设置在不同的装置上，并且分为不同的工序进行完成，如此一来就会导致效率低下。本发明所公开的芯片定位换向装置同时具有定位组件40和换向组件50，可以同时进行定位和换向，进一步提高自动化水平，提高生产效率。
66.在一个具体的实施例中，请参考图1至图4，换向组件50包括圆形转动座51，圆形转动座51与机架10转动连接，转动轴30穿设在圆形转动座51的中心，圆形转动座51与转动轴30滑动连接且相互之间不发生相对转动，操作台20和定位旋转臂41均设置在圆形转动座51上，换向组件50控制转动轴30发生转动从而带动圆形转动座51发生转动。
67.具体的说，换向组件50包括圆形转动座51，圆形转动座51可以相对于机架10发生转动，转动轴30穿设在圆形转动座51的中心，在转动轴30旋转时转动轴30会带动圆形转动座51发生转动，并且转动轴30可以沿转动轴30的轴向在圆形转动座51上发生滑动。圆形转动座51这样设置是为了使得转动轴30在轴向运动时不会带动圆形转动座51发生轴向运动。
68.优选的，转动轴30为花键轴，圆形转动座51为花键套筒。
69.在一个实施例中，请参考图1至图5，圆形转动座51的上方设有轴承固定轴套70，轴承固定轴套70的上方设有用于放置芯片的操作台20，定位轴承433和定位旋转臂41均设置在轴承固定轴套70上。优选的，轴承固定轴套70为圆柱形，定位旋转臂41设置在轴承固定轴套70上所开设的开槽内，在定位旋转臂41夹紧状态时，定位旋转臂41能够嵌入至轴承固定轴套70上开槽中，旋转结构42同样设置在轴承固定轴套70内。
70.优选的，操作台20通过压块21固定在轴承固定轴套70上。
71.在一个更为具体的实施例中，请参考图1至图4，换向组件50包括换向电机52、同步带53、主动同步轮54和从动同步轮55，主动同步轮54设置在换向电机52的输出轴上，从动同步轮55设置在转动轴30上，主动同步轮54和从动同步轮55通过输出轴连接。
72.在其他的实施例中，换向组件50可以通过齿轮传动等其他的传动方式实现对圆形转动座51的旋转
73.在一个具体的实施例中，请参考图1、图2和图4，芯片定位换向装置还包括光纤感应组件60，光纤感应组件60设置在机架10上且放置在操作台20的位置处。
74.需要说明的是，由于芯片的体积较小，因此需要使用到光纤感应组件60对操作台20上的芯片进行感应，用于判断芯片是否已经放置在操作台20上，普通的传感器无法像光纤一样做到准确灵敏。
75.具体的说，光纤感应组件60包括两个光纤感应器61和安装块62，两个安装块62分别放置在操作台20的两边，安装块62上设有设有光纤感应器61，两个光纤安装板相对设置，安装块62的高度和芯片放置在操作台20上的高度相同，安装块62能够进行调节从而适应不同的芯片种类。
76.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种芯片定位换向装置，其特征在于，包括：机架、操作台、转动轴和定位组件；所述定位组件与所述机架连接，所述定位组件包括定位旋转臂、旋转结构、偏心转动单元和伸缩开合单元，所述偏心转动单元与所述转动轴连接，所述定位旋转臂与所述转动轴通过所述伸缩开合单元连接，所述偏心转动单元的偏心距离沿所述转动轴的轴向进行传递，从而使得所述转动轴在轴向发生运动，所述转动轴在轴向方向的运动通过所述伸缩开合单元传递至所述定位旋转臂上，从而使得所述定位旋转臂绕所述旋转结构发生旋转，进而对所述操作台上放置的芯片进行夹紧或松开的操作。2.根据权利要求1所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述偏心转动单元包括定位电机和偏心轴，所述偏心轴设置在所述定位电机的输出轴上，所述转动轴上远离所述操作台的一端的端面与所述偏心轴连接。3.根据权利要求2所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述偏心转动单元还包括定位轴承，所述定位轴承设置在所述偏心轴上，所述转动轴上远离所述操作台的一端的端面通过所述定位轴承与所述偏心轴连接。4.根据权利要求2所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述偏心转动单元还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧一端与所述转动轴连接，另一端与所述机架连接。5.根据权利要求1所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述伸缩开合单元包括开合轴承和倾斜滑道结构，所述开合轴承设置在所述定位旋转臂上，所述倾斜滑道结构设置在所述转动轴上靠近所述操作台的一端处，所述倾斜滑道结构沿着所述转动轴的轴向设置，所述开合轴承沿着所述转动轴的轴向进行滚动。6.根据权利要求5所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述伸缩开合单元还包括复位弹簧，所述复位弹簧和所述开合轴承分别设置在所述定位旋转臂的两端，在所述复位弹簧和所述开合轴承之间设有所述旋转结构。7.根据权利要求5所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述倾斜滑道结构可以为直线滑道结构或光滑曲线结构。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述芯片定位换向装置还包括用于控制所述操作台发生旋转的换向组件，所述换向组件与所述机架连接。9.根据权利要求8所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述换向组件包括圆形转动座，所述圆形转动座与所述机架转动连接，所述转动轴穿设在所述圆形转动座的中心，所述圆形转动座与所述转动轴滑动连接且相互之间不发生相对转动，所述操作台和所述定位旋转臂均设置在所述圆形转动座上，所述换向组件控制所述转动轴发生转动从而带动所述圆形转动座发生转动。10.根据权利要求9所述的芯片定位换向装置，其特征在于，所述换向组件包括换向电机、同步带、主动同步轮和从动同步轮，所述主动同步轮设置在所述换向电机的输出轴上，所述从动同步轮设置在所述转动轴上，所述主动同步轮和所述从动同步轮通过所述输出轴连接。

技术总结
本发明公开了一种芯片定位换向装置，包括：偏心转动单元与转动轴连接，定位旋转臂与转动轴通过伸缩开合单元连接，偏心转动单元的偏心距离沿转动轴的轴向进行传递，从而使得转动轴在轴向发生运动，转动轴在轴向方向的运动通过伸缩开合单元传递至定位旋转臂上，从而使得定位旋转臂绕旋转结构发生旋转，进而对操作台上放置的芯片进行夹紧或松开的操作。通过偏心转动单元进行一级调控，将偏心距离传递至转动轴上，再使用伸缩开合单元进行二级调控，控制定位旋转臂绕旋转结构发生旋转，从而实现对定位旋转臂精确的调控，不会影响定位芯片时的精度。与现有技术相比，本发明所公开的一种芯片定位换向装置，可以实现精准定位的目的。可以实现精准定位的目的。可以实现精准定位的目的。


技术研发人员：莫俊安 米野 庞土田
受保护的技术使用者：深圳市雄迈先进半导体科技有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/12