CN114589061A - 一种固晶机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶圆贴装设备技术领域，尤其是指一种固晶机，包括机台、架设于机台的位置调整机构、分别与位置调整机构的调整端连接的贴装装置和双摄像定位装置及分别装设于机台的供晶圆装置、送料装置、供胶装置和加工头更换架，加工头更换架储存有至少一种点胶头和至少一种贴装头，双摄像定位装置与位置调整机构电连接，位置调整机构用于驱动贴装装置和双摄像定位装置在供晶圆装置、送料装置、供胶装置和加工头更换架的上方活动。本发明通过双摄像定位装置分别对晶圆和产品进行视觉定位，定位精度高，提高了贴装的精度，且一个贴装装置即可完成点胶和贴装的工艺，结构简单且紧凑，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆贴装设备技术领域，尤其是指一种固晶机。
背景技术
固晶机是一种将晶圆贴装在载体(产品)上的设备。现有技术中的固晶机具有点胶装置和贴装装置，分别通过点胶装置和贴装装置完成点胶和贴装的工艺，使得设备的结构复杂，制造成本高，难以准确地对晶圆和载体进行定位，导致固晶精度差。因此，缺陷十分明显，亟需提供一种解决方案。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种固晶机。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种固晶机，其包括机台、架设于机台的位置调整机构、分别与位置调整机构的调整端连接的贴装装置和双摄像定位装置及分别装设于机台的供晶圆装置、送料装置、供胶装置和加工头更换架，所述加工头更换架储存有至少一种点胶头和至少一种贴装头，所述双摄像定位装置与位置调整机构电连接，所述位置调整机构用于驱动贴装装置和双摄像定位装置在供晶圆装置、送料装置、供胶装置和加工头更换架的上方活动。
进一步地，所述贴装装置包括贴装座、转动调节机构、连接座、压力传感器、连接杆、连接臂、磁铁、调节旋钮、限位件、弹簧及霍尔传感器，所述贴装座与位置调整机构的调整端连接，所述转动调节机构装设于贴装座，所述连接座与转动调节机构的转动端连接，所述压力传感器装设于连接座，所述连接杆升降设置于连接座，所述连接杆的顶部用于抵触压力传感器的输入端，所述连接杆的底部可拆卸地连接点胶头或贴装头，所述连接臂与连接杆连接，所述磁铁装设于连接臂，所述调节旋钮与连接座螺纹连接，所述限位件设置于连接座，所述限位件用于对连接臂进行限位，所述霍尔传感器装设于连接座，所述磁铁与霍尔传感器对应设置，所述调节旋钮套设于压力传感器和连接杆外，所述调节旋钮经由弹簧与连接杆弹性连接，所述弹簧套设于压力传感器和连接杆外。
进一步地，所述连接座装设有空气轴承，所述连接杆经由空气轴承与连接座升降地连接。
进一步地，所述连接臂贯穿连接杆的径向，所述磁铁装设于连接臂的一端，所述连接臂的另一端与连接座滑动连接。
进一步地，所述连接座螺纹连接有调节螺栓，所述调节螺栓经由拉簧与连接臂靠近磁铁的一端连接。
进一步地，所述连接座开设有升降槽，所述连接臂远离磁铁的一端经由滚动件与升降槽的内壁滚动抵触。
进一步地，所述双摄像定位装置包括与位置调整机构的调整端连接的安装架及分别装设于安装架的第一摄像机、第二摄像机、棱镜和45°反射镜，所述第一摄像机与第二摄像机平行设置，所述安装架开设有光孔，所述棱镜显露于光孔并位于第一摄像机的摄像端下方，所述棱镜与45°反射镜对应设置，所述45°反射镜位于第二摄像机的摄像端下方。
进一步地，所述固晶机还包括装设于机台的摄像标定机构，所述摄像标定机构用于对双摄像定位装置进行校准。
进一步地，所述摄像标定机构包括装设于机台的标定座、装设于标定座的第三摄像机、套设于第三摄像机的镜头外的补光灯及位于镜头的上方的校准件，所述校准件开设有标定孔，所述第三摄像机的镜头朝上设置。
进一步地，所述供胶装置包括装设于机台的供胶座、设置于供胶座的供胶模组、转动设置于供胶座的供胶盘、装设于供胶座并用于驱动供胶盘转动的供胶转动驱动器、盖设于供胶盘外的罩体及设置于供胶座的刮刀，所述供胶模组用于向供胶盘供应胶水，所述刮刀用于刮平供胶盘上的胶水，所述罩体开设有避让槽及蘸胶孔，所述刮刀经由避让槽突伸至供胶盘的上方，所述蘸胶孔用于供点胶头蘸取供胶盘上的胶水。
本发明的有益效果：在实际应用中，供胶装置将待贴装晶圆的产品输送至预设的位置，位置调整机构驱动贴装装置移动至加工头更换架处，使得贴装装置安装上所需规格的点胶头，接着位置调整机构驱动贴装装置连带点胶头移动至供胶装置处，点胶头蘸取供胶装置所供应的胶水，然后位置调整机构驱动贴装装置和双摄像定位装置移动至送料装置处，先通过双摄像定位装置对送料装置上的产品进行拍摄，以对产品进行视觉定位后，再通过贴装装置上的点胶头准确地向产品进行点胶，再接着位置调整机构驱动贴装装置移动至加工头更换架处，贴装装置上的点胶头拆卸至加工头更换架上，再将所需规格的贴装头安装在贴装装置上，以实现加工头的更换，然后位置调整机构驱动贴装装置和双摄像定位装置移动至供晶圆装置处，先通过双摄像定位装置对供晶圆装置所供应的晶圆进行拍摄，以对晶圆进行视觉定位后，再通过贴装装置上的贴装头准确地拾取晶圆，最后位置调整机构驱动贴装装置移动至送料装置处，贴装装置的贴装头将晶圆贴装在点胶后的产品上，以完成产品贴装晶圆的加工。本发明通过双摄像定位装置分别对晶圆和产品进行视觉定位，定位精度高，提高了贴装的精度，且一个贴装装置即可完成点胶和贴装的工艺，相较于现有技术中的点胶工艺需要额外的点胶装置，本发明的结构简单且紧凑，成本低。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的贴装装置的立体结构示意图。
图3为本发明的双摄像定位装置的剖视图。
图4为本发明的供胶装置的立体结构示意图。
图5为本发明的摄像标定机构的立体结构示意图。
图6为本发明的加工头更换架的立体结构示意图。
附图标记说明：
1、机台；2、贴装装置；21、贴装座；22、转动调节机构；23、连接座；24、压力传感器；25、连接杆；26、贴装头；27、连接臂；28、磁铁；29、调节旋钮；30、限位件；31、霍尔传感器；32、弹簧；33、空气轴承；34、滚动件；35、升降槽；36、调节螺栓；37、拉簧；3、位置调整机构；4、双摄像定位装置；41、安装架；42、第一摄像机；43、第二摄像机；44、棱镜；45、45°反射镜；46、光孔；5、供晶圆装置；6、送料装置；7、供胶装置；71、供胶座；72、供胶模组；73、供胶盘；74、供胶转动驱动器；75、罩体；76、刮刀；77、避让槽；78、蘸胶孔；79、升降驱动器；8、加工头更换架；81、点胶储存槽；82、贴装储存槽；9、摄像标定机构；91、标定座；92、第三摄像机；93、镜头；94、补光灯；95、校准件；96、标定孔；97、焦距调节驱动器；98、调节件。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图6所示，本发明提供的一种固晶机，其包括机台1、架设于机台1的位置调整机构3、分别与位置调整机构3的调整端连接的贴装装置2和双摄像定位装置4及分别装设于机台1的供晶圆装置5、送料装置6、供胶装置7和加工头更换架8，所述加工头更换架8储存有至少一种点胶头和至少一种贴装头26，所述双摄像定位装置4与位置调整机构3电连接，所述位置调整机构3用于驱动贴装装置2和双摄像定位装置4在供晶圆装置5、送料装置6、供胶装置7和加工头更换架8的上方活动；具体地，所述双摄像定位装置4具有至少两种不同的放大倍率。
在实际应用中，供胶装置7将待贴装晶圆的产品输送至预设的位置，位置调整机构3驱动贴装装置2移动至加工头更换架8处，使得贴装装置2安装上所需规格的点胶头，接着位置调整机构3驱动贴装装置2连带点胶头移动至供胶装置7处，点胶头蘸取供胶装置7所供应的胶水，然后位置调整机构3驱动贴装装置2和双摄像定位装置4移动至送料装置6处，先通过双摄像定位装置4对送料装置6上的产品进行拍摄，以对产品进行视觉定位后，再通过贴装装置2上的点胶头准确地向产品进行点胶，再接着位置调整机构3驱动贴装装置2移动至加工头更换架8处，贴装装置2上的点胶头拆卸至加工头更换架8上，再将所需规格的贴装头26安装在贴装装置2上，以实现加工头的更换，然后位置调整机构3驱动贴装装置2和双摄像定位装置4移动至供晶圆装置5处，先通过双摄像定位装置4对供晶圆装置5所供应的晶圆进行拍摄，以对晶圆进行视觉定位后，再通过贴装装置2上的贴装头26准确地拾取晶圆，最后位置调整机构3驱动贴装装置2移动至送料装置6处，贴装装置2的贴装头26将晶圆贴装在点胶后的产品上，以完成产品贴装晶圆的加工。本发明通过双摄像定位装置4分别对晶圆和产品进行视觉定位，定位精度高，提高了贴装的精度，且能够更换点胶头和贴装头26，使得一个贴装装置2即可完成点胶和贴装的工艺，相较于现有技术中的点胶工艺需要额外的点胶装置，本发明的结构简单且紧凑，成本低。
本实施例中，所述贴装装置2包括贴装座21、转动调节机构22、连接座23、压力传感器24、连接杆25、连接臂27、磁铁28、调节旋钮29、限位件30、弹簧32及霍尔传感器31，所述贴装座21与位置调整机构3的调整端连接，所述转动调节机构22装设于贴装座21，所述连接座23与转动调节机构22的转动端连接，所述压力传感器24装设于连接座23，所述连接杆25升降设置于连接座23，所述连接杆25的顶部用于抵触压力传感器24的输入端，所述连接杆25的底部可拆卸地连接点胶头或贴装头26，所述连接臂27与连接杆25连接，所述磁铁28装设于连接臂27，所述调节旋钮29与连接座23螺纹连接，所述限位件30设置于连接座23，所述限位件30用于对连接臂27进行限位，所述霍尔传感器31装设于连接座23，所述磁铁28与霍尔传感器31对应设置，所述调节旋钮29套设于压力传感器24和连接杆25外，所述调节旋钮29经由弹簧32与连接杆25弹性连接，所述弹簧32套设于压力传感器24和连接杆25外。
在实际应用中，在贴装头26将晶圆压合贴装在点胶后的产品上的过程中，贴装头26会受到产品的反向作用力，该反向作用力使得连接杆25相对连接座23上移并压缩弹簧32，上移的连接杆25会将反向作用力施加在压力传感器24的输入端，压力传感器24对该反向作用力进行检测，从而能够测量出贴装力(下压力)的大小；与此同时，上移的连接杆25带动连接臂27和磁铁28同步上移，磁铁28相对霍尔传感器31移动，通过磁铁28与霍尔传感器31配合工作，以测量出连接杆25的位移量，再通过软件***对位移量和贴装力的大小等进行运算，来确定弹簧32的压缩量与弹力的关系曲线，根据该关系曲线来控制调节旋钮29，通过调节旋钮29相对连接座23升降来调节弹簧32的弹力，从而能够实现对贴装力(下压力)的大小进行精准调控。当弹簧32的弹力调节至所需大小，即贴装力达到所需大小时，磁铁28与霍尔传感器31的相对位置处于零值，连接臂27与限位件30抵触。另外，转动调节机构22驱动连接座23带动贴装头26旋转，以能够调节贴装头26所拾取的晶圆的角度。该贴装装置2能够对贴装力的大小进行精准调节和监控，调节便捷，能够满足不同的贴装需求，提高了贴装的质量，且贴装头26的角度可调，能够调整晶圆的角度，保证了贴装的精度和准确性。
本实施例中，所述连接座23装设有空气轴承33，所述连接杆25经由空气轴承33与连接座23升降地连接。该结构设计，在保证连接杆25能够相对连接座23升降的情况下，摩擦阻力降低到最低，从而确保精度始终保持稳定。
本实施例中，所述连接臂27贯穿连接杆25的径向并垂直设置，所述磁铁28装设于连接臂27的一端，所述连接臂27的另一端与连接座23滑动连接，所述连接座23开设有升降槽35，所述连接臂27远离磁铁28的一端经由滚动件34与升降槽35的内壁滚动抵触；优选地，所述滚动件34为滚轮或轴承。该结构设计，减小摩擦阻力，提高了连接臂27及连接杆25的工作稳定性，从而提高了霍尔传感器31的检测精度。
本实施例中，所述连接座23螺纹连接有调节螺栓36，所述调节螺栓36经由拉簧37与连接臂27靠近磁铁28的一端连接。通过旋钮调节螺栓36，使得调节螺栓36能够相对连接座23升降，升降的调节螺栓36经由拉簧37带动连接臂27升降，升降的连接臂27带动连接杆25升降，以提拉连接臂27，以消除连接臂27和连接杆25的自身重力，有利于提高贴装力的稳定性。
具体地，所述连接杆25的底部设有安装孔，所述贴装头26或点胶头装设于安装孔内；该结构设计，便于贴装头26或点胶头与连接杆25的拆装和维护，也便于贴装头26和点胶头的更换。
本实施例中，所述双摄像定位装置4包括与位置调整机构3的调整端连接的安装架41及分别装设于安装架41的第一摄像机42、第二摄像机43、棱镜44和45°反射镜45，所述第一摄像机42与第二摄像机43平行设置，所述安装架41开设有光孔46，所述棱镜44显露于光孔46并位于第一摄像机42的摄像端下方，所述棱镜44与45°反射镜45对应设置，所述45°反射镜45位于第二摄像机43的摄像端下方。
在实际应用中，工件(产品或晶圆)位于光孔46的下方，工件所反射的光线经由光孔46和棱镜44透射在第一摄像机42的摄像端，第一摄像机42对工件进行拍摄及视觉定位，与此同时，工件所反射的光线经由光孔46、棱镜44和45°反射镜45照射在第二摄像机43的摄像端，第二摄像机43对工件进行拍摄及视觉定位，通过两个摄像机对工件进行视觉定位，提高了视觉定位的准确性，且优选地，第一摄像机42和第二摄像机43的放大倍率不相同，能够根据不同的工件使用不同放大倍率的摄像机进行拍摄和视觉定位，视觉定位精度高，通用性和兼容性好，实用性强，使用范围广，且结构简单，生产和使用成本低。
本实施例中，所述固晶机还包括装设于机台1的摄像标定机构9，所述摄像标定机构9用于对双摄像定位装置4进行校准。在调机时或对工件进行视觉定位之前，位置调整机构3驱动双摄像定位装置4移动至摄像标定机构9处，通过摄像标定机构9对双摄像定位装置4进行标定和校准，以保证双摄像定位装置4对工件进行视觉定位的精度。
本实施例中，所述摄像标定机构9包括装设于机台1的标定座91、装设于标定座91的第三摄像机92、套设于第三摄像机92的镜头93外的补光灯94及位于镜头93的上方的校准件95，所述校准件95开设有标定孔96，所述第三摄像机92的镜头93朝上设置。
在实际应用中，当双摄像定位装置4移动至摄像标定机构9处时，第一摄像机42的摄像端、光孔46、标定孔96与第三摄像机92的镜头93对应设置，第一摄像机42、第二摄像机43和第三摄像机92同时识别标定孔96，不但能够标定第一摄像机42、第二摄像机43和第三摄像机92，用于消除摄像机之间的误差，还能够标定贴装装置2与双摄像定位装置4的间距。
具体地，所述标定座91装设有用于驱动镜头93升降的焦距调节驱动器97，所述焦距调节驱动器97可以采用气缸；通过焦距调节驱动器97驱动第三摄像机92的镜头93升降，以调节第三摄像机92的焦距。
具体地，所述校准件95滑动连接于标定座91，所述校准件95经由调节件98固定于标定座91。在实际应用中，通过调节件98调节校准件95的位置，以调节标定孔96的位置，调节便捷。
本实施例中，所述供胶装置7包括装设于机台1的供胶座71、设置于供胶座71的供胶模组72、转动设置于供胶座71的供胶盘73、装设于供胶座71并用于驱动供胶盘73转动的供胶转动驱动器74、盖设于供胶盘73外的罩体75及设置于供胶座71的刮刀76，所述供胶模组72用于向供胶盘73供应胶水，所述刮刀76用于刮平供胶盘73上的胶水，所述罩体75开设有避让槽77及蘸胶孔78，所述刮刀76经由避让槽77突伸至供胶盘73的上方，所述蘸胶孔78用于供点胶头蘸取供胶盘73上的胶水，所述供胶转动驱动器74可以采用电机。
在实际应用中，供胶模组72向供胶盘73供应胶水，供胶转动驱动器74驱动供胶盘73转动，刮刀76对转动的供胶盘73上的胶水进行刮平，使得供胶盘73上的胶水量均匀，以保证供胶量，从而提高了点胶的质量。
具体地，所述供胶座71装设有升降驱动器79，升降驱动器79可以采用气缸，所述刮刀76与供胶座71滑动连接，所述刮刀76装设于升降驱动器79的升降端。在实际应用中，升降驱动器79驱动刮刀76升降，以调节刮刀76与供胶盘73之间的距离，从而对供胶盘73的供胶量进行调节，以满足不同点胶量的需求。
具体地，所述加工头更换架8设置有多个点胶储存槽81及多个贴装储存槽82，所述点胶储存槽81用于储存或更换点胶头，所述贴装储存槽82用于储存或更换贴装头26。多个点胶储存槽81用于储存或更换多个不同规格的点胶头，多个贴装储存槽82用于储存或更换多个不同规格的贴装头26；该结构设计，使得贴装装置2能够根据不同的贴装需求来选择不同规格的点胶头和贴装头26，通用性好，使用范围广，实用性强。
本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种固晶机，其特征在于：包括机台、架设于机台的位置调整机构、分别与位置调整机构的调整端连接的贴装装置和双摄像定位装置及分别装设于机台的供晶圆装置、送料装置、供胶装置和加工头更换架，所述加工头更换架储存有至少一种点胶头和至少一种贴装头，所述双摄像定位装置与位置调整机构电连接，所述位置调整机构用于驱动贴装装置和双摄像定位装置在供晶圆装置、送料装置、供胶装置和加工头更换架的上方活动。
2.根据权利要求1所述的一种固晶机，其特征在于：所述贴装装置包括贴装座、转动调节机构、连接座、压力传感器、连接杆、连接臂、磁铁、调节旋钮、限位件、弹簧及霍尔传感器，所述贴装座与位置调整机构的调整端连接，所述转动调节机构装设于贴装座，所述连接座与转动调节机构的转动端连接，所述压力传感器装设于连接座，所述连接杆升降设置于连接座，所述连接杆的顶部用于抵触压力传感器的输入端，所述连接杆的底部可拆卸地连接点胶头或贴装头，所述连接臂与连接杆连接，所述磁铁装设于连接臂，所述调节旋钮与连接座螺纹连接，所述限位件设置于连接座，所述限位件用于对连接臂进行限位，所述霍尔传感器装设于连接座，所述磁铁与霍尔传感器对应设置，所述调节旋钮套设于压力传感器和连接杆外，所述调节旋钮经由弹簧与连接杆弹性连接，所述弹簧套设于压力传感器和连接杆外。
3.根据权利要求2所述的一种固晶机，其特征在于：所述连接座装设有空气轴承，所述连接杆经由空气轴承与连接座升降地连接。
4.根据权利要求2所述的一种固晶机，其特征在于：所述连接臂贯穿连接杆的径向，所述磁铁装设于连接臂的一端，所述连接臂的另一端与连接座滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种固晶机，其特征在于：所述连接座螺纹连接有调节螺栓，所述调节螺栓经由拉簧与连接臂靠近磁铁的一端连接。
6.根据权利要求4所述的一种固晶机，其特征在于：所述连接座开设有升降槽，所述连接臂远离磁铁的一端经由滚动件与升降槽的内壁滚动抵触。
7.根据权利要求1所述的一种固晶机，其特征在于：所述双摄像定位装置包括与位置调整机构的调整端连接的安装架及分别装设于安装架的第一摄像机、第二摄像机、棱镜和45°反射镜，所述第一摄像机与第二摄像机平行设置，所述安装架开设有光孔，所述棱镜显露于光孔并位于第一摄像机的摄像端下方，所述棱镜与45°反射镜对应设置，所述45°反射镜位于第二摄像机的摄像端下方。
8.根据权利要求1所述的一种固晶机，其特征在于：所述固晶机还包括装设于机台的摄像标定机构，所述摄像标定机构用于对双摄像定位装置进行校准。
9.根据权利要求8所述的一种固晶机，其特征在于：所述摄像标定机构包括装设于机台的标定座、装设于标定座的第三摄像机、套设于第三摄像机的镜头外的补光灯及位于镜头的上方的校准件，所述校准件开设有标定孔，所述第三摄像机的镜头朝上设置。
10.根据权利要求1所述的一种固晶机，其特征在于：所述供胶装置包括装设于机台的供胶座、设置于供胶座的供胶模组、转动设置于供胶座的供胶盘、装设于供胶座并用于驱动供胶盘转动的供胶转动驱动器、盖设于供胶盘外的罩体及设置于供胶座的刮刀，所述供胶模组用于向供胶盘供应胶水，所述刮刀用于刮平供胶盘上的胶水，所述罩体开设有避让槽及蘸胶孔，所述刮刀经由避让槽突伸至供胶盘的上方，所述蘸胶孔用于供点胶头蘸取供胶盘上的胶水。
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