合片工作臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合片工作臺，包括用于對物料M進(jìn)行上料的上片機(jī)構(gòu)、用于對物料N進(jìn)行上料的上板機(jī)構(gòu)、對物料N的上表面的邊沿進(jìn)行涂膠的噴膠機(jī)構(gòu)、設(shè)置定位盤的用于鍵合物料M和物料N的合片平臺、以及運(yùn)行于上述機(jī)構(gòu)之間的吊裝機(jī)構(gòu)，還包括控制系統(tǒng)。所述噴膠機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于底座上部的定位臺面，定位臺面的上方設(shè)置一受機(jī)械裝置控制的在水平面內(nèi)運(yùn)動的噴膠針頭，所述定位臺面的上方還設(shè)置通過水泵與水箱連通的清洗噴頭，定位盤面的四周設(shè)置與水箱連通的清洗液回收口。本發(fā)明具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高、工作環(huán)境無污染、成本低、鍵合后無氣泡、鍵合強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】合片工作臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對兩種芯片粘合或者鍵合的機(jī)械加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]芯片的加工過程通常涉及兩種不同材質(zhì)(尤其是高分子聚合物與玻璃)的物質(zhì)鍵合或者粘合的過程?，F(xiàn)有的鍵合方法有使用粘合劑的方法、焊接方法、或擴(kuò)散方法。使用粘合劑的方法需要精細(xì)的調(diào)整粘合劑的用量；而且鍵合的結(jié)構(gòu)容易破裂，鍵合的兩種物料容易在高濕度下分離；并且在封裝技術(shù)中，粘合劑有可能成為污染源。使用焊接方法鍵合的部位容易變形；并且在封裝可靠性測試中，容易出現(xiàn)比較差的溫度循環(huán)結(jié)果；還存在由于疲勞而產(chǎn)生的蠕變松弛問題。擴(kuò)散方法則需要應(yīng)用附加的靜電場產(chǎn)生高溫?zé)幔⑿枰褂脤ｉT的化學(xué)機(jī)制進(jìn)行表面活化?，F(xiàn)有技術(shù)中由于芯片的制備單位基本都是微米級計(jì)算，芯片鍵合還往往處于試驗(yàn)階段，所使用鍵合方法大多自動化程度不高，依靠人的操作根本無法保證物料的精確定位，并且人工操作重復(fù)性差、誤差大，芯片制備無法批量化生產(chǎn)。
[0003]當(dāng)鍵合的兩種材質(zhì)需要大面積鍵合時，大面積硬質(zhì)材質(zhì)的雙板鍵合(也稱合片工藝)是制造中難度很大的一道工藝，因?yàn)樗箧I合后無氣泡、鍵合強(qiáng)度高。但是由于合片的雙板(即基板和蓋板)面積大、材質(zhì)硬，常規(guī)的合片工藝不是合片前沒有充分除泡，蓋板和基板之間存留氣泡，就是因?yàn)楹掀瑫r壓力不當(dāng)或者鍵合膠凝固不好造成鍵合強(qiáng)度差，不能使蓋板和基板完全粘合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種精確定位的合片工作臺。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]合片工作臺，包括用于對物料M進(jìn)行上料的上片機(jī)構(gòu)、用于對物料N進(jìn)行上料的上板機(jī)構(gòu)、對物料N的上表面的邊沿進(jìn)行涂膠的噴膠機(jī)構(gòu)、設(shè)置定位盤的用于鍵合物料M和物料N的合片平臺、以及運(yùn)行于上述機(jī)構(gòu)之間的吊裝機(jī)構(gòu)，還包括控制系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述噴膠機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于底座上部的定位臺面，定位臺面的上方設(shè)置一受機(jī)械裝置控制的在水平面內(nèi)運(yùn)動的噴膠針頭，所述定位臺面的上方還設(shè)置通過水泵與水箱連通的清洗噴頭，定位盤面的四周設(shè)置與水箱連通的清洗液回收口。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述控制噴膠針頭運(yùn)動的機(jī)械裝置包括兩根平行設(shè)置在定位臺面兩側(cè)的X向絲杠，兩根X向絲杠各自連接一第一伺服電機(jī)和第一軸承，兩根X向絲杠各設(shè)置一沿滑槽順X向絲杠滑動的滑塊，兩個滑塊之間連接一根垂直于X向絲杠的Y向絲杠，Y向絲杠的一端設(shè)置第二伺服電機(jī)，Y向絲杠的另一端設(shè)置第二軸承，Y向絲杠上設(shè)置配合Y向絲杠滑動的噴膠滑塊，噴膠滑塊上固定連接帶控制器的噴膠針頭。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述噴膠機(jī)構(gòu)的底座外側(cè)設(shè)置透明的玻璃罩，玻璃罩設(shè)置受控于控制系統(tǒng)做開合動作的自動門。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述玻璃罩的頂部設(shè)置換氣裝置。[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述合片機(jī)構(gòu)包括基座、固化裝置、定位盤、真空加壓裝置、控制機(jī)構(gòu)；所述固化裝置安裝在基座頂部的槽孔內(nèi)，固化裝置包括固定在槽孔內(nèi)底上的紫外線固化燈，紫外線固化燈上方的槽孔側(cè)壁之間設(shè)置水平開合動作的開合門；所述定位盤固定在基座頂部，定位盤包括安裝在槽孔頂部外沿上的與槽孔尺寸對應(yīng)的盤面，盤面的四周設(shè)置內(nèi)側(cè)帶有真空吸附孔的邊艙，邊艙的邊角處設(shè)置由氣缸控制的水平運(yùn)動伸入相應(yīng)盤面邊角的用于隔離的擋片；所述真空加壓裝置設(shè)置在定位盤的正上方，真空加壓裝置包括由第三伺服電機(jī)通過絲杠螺母副帶動的與槽孔頂部外沿配合的外接真空泵的真空室，真空室內(nèi)設(shè)置由第四伺服電機(jī)驅(qū)動的與邊艙內(nèi)側(cè)的盤面對應(yīng)的外接抽真空裝置的真空腔，真空腔的下表面設(shè)置真空吸附小孔。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述上片機(jī)構(gòu)包括具有定位槽的定位臺，定位臺的一側(cè)設(shè)置翻轉(zhuǎn)裝置，所述翻轉(zhuǎn)裝置包括底支架，底支架的內(nèi)部的安裝孔內(nèi)設(shè)置與定位臺的側(cè)邊平行的絲杠，絲杠的一端連接驅(qū)動絲杠的步進(jìn)電機(jī)，絲杠的另一端通過支承軸承連接底支架，所述絲杠中部固定垂直設(shè)置伸出安裝孔上方的旋轉(zhuǎn)支架，旋轉(zhuǎn)支架對應(yīng)定位槽一側(cè)設(shè)置與真空裝置連接的吸盤，底支架上對應(yīng)開設(shè)供旋轉(zhuǎn)支架向兩側(cè)水平翻轉(zhuǎn)的與安裝連通的旋轉(zhuǎn)槽。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述上板機(jī)構(gòu)包括工作臺，工作臺的上部設(shè)置與物料N的尺寸對應(yīng)的定位槽孔，定位槽孔內(nèi)放置承載物料N的托料板，托料板的下方設(shè)置固定在工作臺上用于控制托料板上下運(yùn)動的絲杠螺母運(yùn)動副。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述吊裝機(jī)構(gòu)包括分別通過絲杠螺母副控制的沿X方向和沿Y方向運(yùn)動的機(jī)頭，機(jī)頭上設(shè)置由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動沿Z方向上下運(yùn)動的真空吸盤，真空吸盤上設(shè)置分別對應(yīng)物料M和物料N的兩組吸附陣列。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:
[0016]本發(fā)明設(shè)計(jì)自動上料機(jī)構(gòu)、噴膠機(jī)構(gòu)、合片機(jī)構(gòu)以及吊裝機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了合片過程的自動化操作。采用高精度線性直線吊裝機(jī)構(gòu)以及輔助定位裝置，高集成度、高自動化的完成芯片的高分子聚合物與玻璃的異質(zhì)鍵合，極大的解決了高精度定位、重復(fù)性定位以及高精度可操控性的難題。所述吊裝機(jī)構(gòu)作為運(yùn)輸物料的機(jī)構(gòu)，采用精度高的配件，運(yùn)動巧妙的絲杠橫梁、絲杠螺母配合，使包括取料、放料和鍵合過程脫離了人工操作，實(shí)現(xiàn)了高精度定位的自動化操作。
[0017]所述上片機(jī)構(gòu)承接上一流程處理過的物料M,當(dāng)前一工序的物料M在定位臺完成定位后，旋轉(zhuǎn)支架帶動吸盤向物料M運(yùn)動，當(dāng)達(dá)到程序設(shè)定值時，翻轉(zhuǎn)裝置的吸盤打開并吸起物料M,物料M隨旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)180度，完成翻板工序。所述翻轉(zhuǎn)裝置負(fù)責(zé)將蓋板精準(zhǔn)垂直翻轉(zhuǎn)180度。翻轉(zhuǎn)后的物料M定位等待吊裝機(jī)構(gòu)吊裝。為配合下一工序的高精度要求，翻轉(zhuǎn)裝置的定位精度要求小于0.01_。所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)過載保護(hù),步進(jìn)電機(jī)與絲杠直接嚙合，傳遞平穩(wěn)，運(yùn)行可靠。所述上板機(jī)構(gòu)具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行可靠、定位精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)省人力和材料、降低生產(chǎn)成本、改善作業(yè)環(huán)境、可維護(hù)性高、無障礙運(yùn)行時間長的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]所述上片機(jī)構(gòu)由頂升電機(jī)控制逐步提升物料N，保證吊裝機(jī)構(gòu)的真空吸盤可靠吸取物料N，所設(shè)置的定位槽對物料N的初步定位，為后續(xù)點(diǎn)膠過程精確定位奠定基礎(chǔ)，還設(shè)置檢測導(dǎo)軌行程的光電傳感器，保證工作穩(wěn)定、物料N提升準(zhǔn)確。[0019]所述噴膠機(jī)構(gòu)利用分別受控于電機(jī)的絲杠驅(qū)動噴膠針頭實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)的橫向和縱向運(yùn)動，噴膠針頭定位準(zhǔn)確。噴膠針頭的下方設(shè)置清洗噴頭，保證定位臺面的整潔，避免物料N受到多余膠水的影響。所述換氣裝置和玻璃門根據(jù)噴膠情況受程序控制進(jìn)行開關(guān)動作，保證噴膠過程以及噴膠后的噴膠室內(nèi)的空氣環(huán)境。
[0020]所述合片機(jī)構(gòu)采合用真空加壓裝置，通過設(shè)計(jì)嵌套形式的真空室，對需要合片的物料M和物料N分別抽真空，并進(jìn)行加壓操作，完成鍵合前的除泡工作，去除物料M和物料N鍵合過程中所產(chǎn)生的氣泡，令鍵合膠分布更均勻，優(yōu)化鍵合效果，然后經(jīng)過固化裝置的特殊波長光照射，使物料M和物料N之間的鍵合膠快速凝固，達(dá)到完全粘合的目的。采用全自動機(jī)械設(shè)備操作，鍵合后，芯片基本成型，物料M和物料N之間無氣泡，固化光澤好，鍵合強(qiáng)度高，操作人員可直接接觸芯片而不會產(chǎn)生二次污染，鍵合的效率高，不合格率低，有效降低了勞動成本，節(jié)約生產(chǎn)時間。使用紫外線固化燈(UV固化燈)對鍵合膠進(jìn)行特殊波長光照射，使鍵合膠吸收高強(qiáng)度特征光線后，產(chǎn)生活性自由基，從而引發(fā)聚合、交聯(lián)和接枝反應(yīng)，在規(guī)定的時間內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，達(dá)到穩(wěn)固粘合基板和蓋板的目的，最終完成雙板的合片?；牟劭變?nèi)底設(shè)置反光罩，增強(qiáng)UV固定燈的固化效果，槽孔上方設(shè)置自動門，根據(jù)需要控制UV固化燈的光線。定位盤的盤面采用透明的鋼化玻璃制作，便于吸收UV固化燈的光線，定位盤的邊艙設(shè)置導(dǎo)向角，實(shí)現(xiàn)基板和蓋板的高精度定位。定位盤的邊角設(shè)置擋片用于初始狀態(tài)蓋板和基板的有效分隔，分別吸附后進(jìn)行加壓操作。
[0021]本發(fā)明具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高、工作環(huán)境無污染、成本低、鍵合后無氣泡、鍵合強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)裝置的主視圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的上板機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明的噴膠機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是本發(fā)明的噴膠機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖7是本發(fā)明的合片平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8是本發(fā)明合片平臺的定位盤上的擋片部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9是本發(fā)明合片平臺的真空加壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖10是本發(fā)明的吊裝機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0032]其中，1、底支架，11、旋轉(zhuǎn)支架，12、絲杠，13、支承軸承，14、步進(jìn)電機(jī)，15、吸盤，
[0033]2、支承座，21、頂升電機(jī)，22、固定柱，23、定位板，24、定位角板，25、滑動板，26、托料板，27、頂升絲杠，28、導(dǎo)軌。
[0034]3、底座，31、定位臺面，32、噴膠針頭，33、清洗噴頭，34、X向絲杠，35、第一伺服電機(jī)，36、第一軸承，37、滑塊，38、Y向絲杠，39、第二伺服電機(jī)，311、第二軸承，312、噴膠滑塊，313、水泵，314、清洗液回收口，315、自動門，316、換氣裝置，
[0035]4、基座，41、散熱風(fēng)扇，42、紫外線固化燈，43、反光罩，44、開合門，45、盤面，46、邊艙，47、氣缸，48、真空室，49、擋片，411、真空吸附孔，412、第三伺服電機(jī)，413、第四伺服電機(jī)，414、鋼板，415、真空吸附小孔，
[0036]5、支架，51、絲杠橫梁，52、絲杠螺母，53、驅(qū)動電機(jī)，54、絲杠豎梁，55、真空吸盤，56、平行導(dǎo)軌，57、一號吸附陣列，58、二號吸附陣列，
[0037]A、吊裝機(jī)構(gòu)，B、上片機(jī)構(gòu)，C、合片平臺，D、噴膠機(jī)構(gòu)，E、上板機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0039]合片工作臺，如圖1所示，包括從右到左分別設(shè)置的上板機(jī)構(gòu)B、噴膠機(jī)構(gòu)D、合片平臺C、上片機(jī)構(gòu)E，還包括運(yùn)行于上述機(jī)構(gòu)之間的吊裝機(jī)構(gòu)A、控制系統(tǒng)。本工作臺的目的是實(shí)現(xiàn)物料M和物料N的自動化鍵合過程。其中物料N為單獨(dú)的大面積板狀結(jié)構(gòu)，物料N的表面均勻刻蝕若干排方形凹槽，物料M是與方形凹槽對應(yīng)的板狀結(jié)構(gòu)。最終鍵合的成品是要在物料N的方向凹槽內(nèi)均布鍵合物料M，物料M和物料N采取不同的上料機(jī)構(gòu)。
[0040]所述上片機(jī)構(gòu)E用于對物料M進(jìn)行上料，包括定位臺和翻轉(zhuǎn)裝置，所述定位臺的上表面開設(shè)若干與物料M的尺寸對應(yīng)的定位槽，定位槽的具體設(shè)置可以根據(jù)上一流程的物料來源方式確定。比如說物料M由機(jī)器人吊裝而來，定位槽可以為四邊均封閉的槽孔結(jié)構(gòu)，定位槽的深度以能夠配合翻轉(zhuǎn)裝置為宜。
[0041]所述翻轉(zhuǎn)裝置如圖2所示，翻轉(zhuǎn)裝置位于定位臺的一側(cè)，翻轉(zhuǎn)裝置主要包括底支架1、在定位臺一側(cè)可以繞底支架翻轉(zhuǎn)180°的旋轉(zhuǎn)支架11。具體的，所述底支架I的內(nèi)部開設(shè)一安裝孔，安裝孔內(nèi)間隙配合安裝一絲杠12，絲杠12與定位臺的側(cè)邊平行設(shè)置。絲杠12的一端連接驅(qū)動絲杠12的步進(jìn)電機(jī)14，絲杠的另一端通過支承軸承13連接底支架I。所述絲杠12中部固定設(shè)置旋轉(zhuǎn)支架11。旋轉(zhuǎn)支架11包括兩根與絲杠垂直設(shè)置的豎梁，兩根豎梁之間連接一根橫梁。所述豎梁位于定位臺的一側(cè)對應(yīng)設(shè)置若干對用于吸附物料M的吸盤15，吸盤15與真空裝置連接，通過操作真空裝置的工作狀態(tài)控制吸盤15的吸附與釋放。底支架I上對應(yīng)開設(shè)供旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)槽，旋轉(zhuǎn)槽與底支架I內(nèi)設(shè)置絲杠12的安裝孔連通。
[0042]所述上板機(jī)構(gòu)B如圖4所示,包括工作臺、托料板26、頂升電機(jī)21、頂升絲杠27。所述工作臺包括支承座2，支承座座2上面設(shè)置若干固定柱22，固定柱22的頂部固定一定位板23，在定位板23的上表面固定有定位角板24，定位角板24由互成直角的兩塊側(cè)板構(gòu)成，設(shè)置在與物料N的邊角對應(yīng)的位置，用于對物料N定位。定位板23上面由定位角板24構(gòu)成的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一塊托料板26，托料板26的側(cè)邊與定位角板24對應(yīng)側(cè)的側(cè)板之間的間隙為3?5mm。支承座2上安裝頂升電機(jī)21，頂升電機(jī)21的輸出軸連接豎直設(shè)置的頂升絲杠27，頂升絲杠27的上端通過軸承連接在定位板23上。頂升絲杠27上安裝一滑動板25，可以在滑動板上固定連接一個配合絲杠的螺母副，也可以通過在滑動板的中心開設(shè)螺紋孔，制作成與滑動板連接為一體的螺母副?；瑒影?5上還設(shè)置與固定柱22配合的通孔，固定柱穿過滑動板25上的通孔與定位板23連接。滑動板26的上表面設(shè)置導(dǎo)軌28，定位板上開設(shè)與導(dǎo)軌28對應(yīng)的孔，導(dǎo)軌28豎直穿過定位板23上的孔，導(dǎo)軌28伸出定位板的上端與托料板26固定連接。所述定位板23上設(shè)置檢測導(dǎo)軌行程的光電傳感器。
[0043]所述噴膠機(jī)構(gòu)D用于對物料N的上表面的邊沿進(jìn)行涂膠，包括底座3、定位臺面31、噴膠針頭32、清洗噴頭22。所述底座3的上部設(shè)置定位臺面31，定位臺面31上開設(shè)與上板機(jī)構(gòu)的物料N的尺寸的定位槽孔，定位槽孔的側(cè)壁設(shè)置成向外伸展的斜面形式，便于使物料N順定位槽孔的側(cè)壁滑落到定位槽孔底面的中心位置。定位臺面31的上方設(shè)置受機(jī)械裝置控制的在水平面內(nèi)運(yùn)動的噴膠針頭32。所述控制噴膠針頭32運(yùn)動的機(jī)械裝置包括兩根平行設(shè)置在定位臺面的兩側(cè)的X向絲杠34，兩根X向絲杠34的同一端各自連接第一伺服電機(jī)35，兩根X向絲杠34的另一端各自連接第一軸承36，兩根X向絲杠34上對應(yīng)設(shè)置位于滑槽內(nèi)沿X向絲杠滑動的滑塊37。兩個滑塊37之間設(shè)置垂直于X向絲杠34的Y向絲杠38，Y向絲杠38位于兩根X向絲杠34的上方，Y向絲杠38的一端設(shè)置第二伺服電機(jī)39，Y向絲杠38的另一端連接第二軸承311。Y向絲杠38上配合沿Y向絲杠滑動的噴膠滑塊312，噴膠滑塊312的一端固定有噴膠針頭32，噴膠針頭32連接有控制器，受控制器的控制進(jìn)行噴膠動作。所述定位臺面31的上方還設(shè)置通過水泵313與水箱連通的清洗噴頭33，定位臺面的四周設(shè)置與水箱連通的清洗液回收口 314，所述回收口為定位臺面下方與側(cè)壁成向外伸展的側(cè)板形式。所述底座的外側(cè)設(shè)置透明的玻璃罩，玻璃罩設(shè)置受控于控制系統(tǒng)進(jìn)行開合動作的自動門315。所述玻璃罩的頂部設(shè)置用于換氣裝置316。
[0044]當(dāng)?shù)跹b機(jī)構(gòu)A將物料N從上板機(jī)構(gòu)吊裝到噴膠機(jī)構(gòu)D的定位臺面，并完成定位槽孔內(nèi)的定位后，噴膠機(jī)構(gòu)D的自動門315閉合，噴膠機(jī)構(gòu)D的噴膠針頭32受控制系統(tǒng)的控制沿X或Y方向運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對物料N的表面噴膠。噴膠過程中換氣裝置316開啟，用于排放噴膠過程中噴膠室中被污染的空氣。噴膠完成后，水泵313運(yùn)行，將水從水箱中抽出經(jīng)過水管，從清洗噴頭33噴出，對定位臺面31進(jìn)行噴洗，清洗完成后，清洗液沿清洗液回收口 314回到水箱中
[0045]所述合片平臺C用于實(shí)現(xiàn)對物料M和物料N的鍵合，如圖7所示，包括基座4、固化裝置、定位盤、真空加壓裝置、控制機(jī)構(gòu)。所述基座4為如圖7所示的柜體結(jié)構(gòu)。底座4的頂部中心位置開設(shè)方形的槽孔，槽孔的尺寸略大于或等于所需要進(jìn)行合片的基板和蓋板的尺寸?；?下部設(shè)置散熱風(fēng)扇41，用于對槽孔內(nèi)的固化裝置散熱?；?的外側(cè)設(shè)置感應(yīng)門，用于為合片工藝提供有效清潔的環(huán)境。所述固化裝置設(shè)置在槽孔內(nèi)。槽孔內(nèi)底安裝有若干紫外線固化燈(簡稱UV固化燈)42，用于對鍵合膠進(jìn)行高強(qiáng)度的特征光線照射。UV固化燈42下面的槽底還設(shè)置波浪形的用于增強(qiáng)光線的反光罩43。槽孔中部的相對的兩側(cè)壁之間設(shè)置一對水平運(yùn)動開合門44，開合門44位于UV固定燈的上方。開合門44受控制機(jī)構(gòu)的信號控制，在水平方向開啟和關(guān)閉，用于封住和打開UV固化燈42。所述定位盤固定在基座4頂部，如圖7所示，基座頂部設(shè)置有伸出槽孔頂部的外沿，定位盤固定在外沿上。定位盤包括盤面45、設(shè)置在盤面四周的邊艙46。所述盤面45采用透明的鋼化玻璃制作，盤面45的四周設(shè)置邊艙46，邊艙46與盤面45構(gòu)成封閉的腔體，在邊艙46的內(nèi)側(cè)開設(shè)真空吸附孔411。邊艙內(nèi)側(cè)面的盤面尺寸與基板尺寸對應(yīng)，保證合片精度。
[0046]如圖8所示，邊艙46的兩個對角處設(shè)置由氣缸47控制的擋片49。該擋片主要用于初始狀態(tài)時，基板放置在盤面上，擋片伸出基板上方，蓋板對應(yīng)基板放置但是由擋片隔離，在兩者均位于真空環(huán)境時，可以各自分離。所述氣缸47安裝在邊艙46的外側(cè)，邊艙46上開設(shè)連通到邊艙內(nèi)側(cè)的盤面上的長槽，擋片安裝在氣缸47的運(yùn)動桿上，并伸入長槽內(nèi)。所述擋片49由兩個互相垂直連接為一體的鋼片組成，鋼片設(shè)置的位置與盤面的邊角處對應(yīng)，長槽的位置也相應(yīng)的設(shè)置在邊艙的邊角處。所述定位盤的邊艙的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置向上向外展開的導(dǎo)向角，導(dǎo)向角的角度控制在40°?60° ,優(yōu)選60°。該導(dǎo)向角將引導(dǎo)蓋板和基板準(zhǔn)確的滑落到盤面，定位準(zhǔn)確，提高粘合的位置精度。
[0047]所述真空加壓裝置設(shè)置在定位盤的正上方，如圖9所示，真空加壓裝置包括真空室48，真空室48由第三伺服電機(jī)412通過絲杠螺母副帶動，真空室48的下端與槽孔頂部外沿配合。真空室9受第三伺服電機(jī)412驅(qū)動向下運(yùn)動，與底座槽孔頂部的外沿緊密接觸，邊艙46、盤面45、氣缸47進(jìn)入兩者對接形成的密閉空間，真空室48外接真空泵，便可以對此密閉空間抽真空。真空室48內(nèi)還設(shè)置由第四伺服電機(jī)413驅(qū)動的鋼板414。鋼板414通過絲杠螺母與第四伺服電機(jī)413連接的。鋼板414與邊艙內(nèi)側(cè)的盤面對應(yīng)，鋼板414的下面連通真空腔，真空腔對著盤面的一面的邊緣位置開設(shè)真空吸附小孔415。所述真空腔外接真空吸附裝置。鋼板、真空腔與蓋板接觸構(gòu)成封閉的腔體，用于抽真空后吸附蓋板。
[0048]所述吊裝機(jī)構(gòu)A如圖10所示，它將各個機(jī)構(gòu)連接成一個整體，主要用于精確的移動物料。包括支架5，支架5的上端設(shè)置一根絲杠橫梁51，絲杠橫梁51橫跨在上片機(jī)構(gòu)B、噴膠機(jī)構(gòu)C、合片平臺D、上板機(jī)構(gòu)E的上方。絲杠橫梁51上設(shè)置沿絲杠橫梁橫向滑動的絲杠螺母52，絲杠橫梁51安裝在一帶開口的矩形槽內(nèi)，矩形槽的開口槽對應(yīng)上片機(jī)構(gòu)B的一偵U。矩形槽內(nèi)設(shè)置安裝在絲杠橫梁51上的絲杠螺母12，絲杠螺母52的橫截面與矩形槽的橫截面相互對應(yīng)，絲杠螺母52的上部和下部還各自設(shè)置一個通孔，為了保證絲杠螺母52的相對穩(wěn)定，通孔內(nèi)均安裝一根與矩形槽的兩端固定的平行導(dǎo)軌56。矩形槽和平行導(dǎo)軌56作為絲杠螺母的軌道使用。絲杠螺母52的一端伸出絲杠橫梁的矩形槽的開口，并對應(yīng)在上片機(jī)構(gòu)B —側(cè)的上方，絲杠螺母52的伸出端豎直穿接絲杠豎梁54，絲杠豎梁54與絲杠螺母52為螺紋配合，絲杠豎梁54的頂部連接驅(qū)動電機(jī)53，絲杠豎梁54的底部連接真空吸盤55，真空吸盤設(shè)置兩組真空吸盤，包括吸附物料N的二號吸附陣列58和吸附物料M的一號吸附陣列57。如圖10所示，二號吸附陣列58分布在真空吸盤55的邊上，主要對應(yīng)物料N的邊緣。一號吸附陣列57分布在真空吸盤55中間，位置和數(shù)量與物料M在物料N上位置和數(shù)量相對應(yīng)。這兩組吸盤可各自連接一真空泵控制吸附陣列的吸合和關(guān)閉。
【權(quán)利要求】
1.合片工作臺，其特征在于:包括用于對物料M進(jìn)行上料的上片機(jī)構(gòu)(B)、用于對物料N進(jìn)行上料的上板機(jī)構(gòu)(E)、對物料N的上表面的邊沿進(jìn)行涂膠的噴膠機(jī)構(gòu)(D)、設(shè)置定位盤的用于鍵合物料M和物料N的合片平臺(C)、以及運(yùn)行于上述機(jī)構(gòu)之間的吊裝機(jī)構(gòu)(A)，還包括控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合片工作臺，其特征在于:所述噴膠機(jī)構(gòu)(D)包括設(shè)置于底座(3)上部的定位臺面(31)，定位臺面(31)的上方設(shè)置一受機(jī)械裝置控制的在水平面內(nèi)運(yùn)動的噴膠針頭(32)，所述定位臺面的上方還設(shè)置通過水泵(313)與水箱連通的清洗噴頭(33)，定位盤面(31)的四周設(shè)置與水箱連通的清洗液回收口(314)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合片工作臺，其特征在于:所述控制噴膠針頭(32)運(yùn)動的機(jī)械裝置包括兩根平行設(shè)置在定位臺面(31)兩側(cè)的X向絲杠(34)，兩根X向絲杠(34)各自連接第一伺服電機(jī)(35)和第一軸承(36)，兩根X向絲杠(34)各設(shè)置一沿滑槽順X向絲杠滑動的滑塊(37)，兩個滑塊(37)之間連接一根垂直于X向絲杠的Y向絲杠(38)，Y向絲杠(38)的一端設(shè)置第二伺服電機(jī)(39)，Y向絲杠(38)的另一端設(shè)置第二軸承(311)，Y向絲杠(38)上設(shè)置配合Y向絲杠滑動的噴膠滑塊(312)，噴膠滑塊(312)上固定連接帶控制器的嗔I父針頭(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的 合片工作臺，其特征在于:所述噴膠機(jī)構(gòu)(D)的底座外側(cè)設(shè)置透明的玻璃罩，玻璃罩設(shè)置受控于控制系統(tǒng)做開合動作的自動門(315)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合片工作臺，其特征在于:所述玻璃罩的頂部設(shè)置換氣裝置(316)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的合片工作臺，其特征在于:所述合片平臺(C)包括基座(4)、固化裝置、定位盤、真空加壓裝置、控制機(jī)構(gòu)；所述固化裝置安裝在基座(4)頂部的槽孔內(nèi)，固化裝置包括固定在槽孔內(nèi)底上的紫外線固化燈(42)，紫外線固化燈(42)上方的槽孔側(cè)壁之間設(shè)置水平開合動作的開合門(44);所述定位盤固定在基座頂部，定位盤包括安裝在槽孔頂部外沿上的與槽孔尺寸對應(yīng)的盤面(45)，盤面(45)的四周設(shè)置內(nèi)側(cè)帶有真空吸附孔的邊艙(46)，邊艙(46)的邊角處設(shè)置由氣缸控制的水平運(yùn)動伸入相應(yīng)盤面邊角的用于隔離的擋片(49);所述真空加壓裝置設(shè)置在定位盤的正上方，真空加壓裝置包括由第三伺服電機(jī)(412)通過絲杠螺母副帶動的與槽孔頂部外沿配合的外接真空泵的真空室，真空室內(nèi)設(shè)置由第四伺服電機(jī)(413)驅(qū)動的與邊艙(46)內(nèi)側(cè)的盤面對應(yīng)的外接抽真空裝置的真空腔，真空腔的下表面設(shè)置真空吸附小孔(415)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的合片工作臺，其特征在于:所述上片機(jī)構(gòu)(B)包括具有定位槽的定位臺，定位臺的一側(cè)設(shè)置翻轉(zhuǎn)裝置，所述翻轉(zhuǎn)裝置包括底支架(1)，底支架(I)的內(nèi)部的安裝孔內(nèi)設(shè)置與定位臺的側(cè)邊平行的絲杠(12)，絲杠(12)的一端連接驅(qū)動絲杠的步進(jìn)電機(jī)(14)，絲杠(12)的另一端通過支承軸承(13)連接底支架(I)，所述絲杠(12)中部固定垂直設(shè)置伸出安裝孔上方的旋轉(zhuǎn)支架(11)，旋轉(zhuǎn)支架(11)對應(yīng)定位槽一側(cè)設(shè)置與真空裝置連接的吸盤(15)，底支架(I)上對應(yīng)開設(shè)供旋轉(zhuǎn)支架(11)向兩側(cè)水平翻轉(zhuǎn)的與安裝連通的旋轉(zhuǎn)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的合片工作臺，其特征在于:所述上板機(jī)構(gòu)(E)包括工作臺，工作臺的上部設(shè)置與物料N的尺寸對應(yīng)的定位槽孔，定位槽孔內(nèi)放置承載物料N的托料板(26)，托料板(26)的下方設(shè)置固定在工作臺上用于控制托料板(26)上下運(yùn)動的絲杠螺母運(yùn)動副。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的合片工作臺，其特征在于:所述吊裝機(jī)構(gòu)㈧包括分別通過絲杠螺母副控制的沿X方向和沿Y方向運(yùn)動的機(jī)頭，機(jī)頭上設(shè)置由驅(qū)動電機(jī)(53)驅(qū)動沿Z方向上下運(yùn)動的真空吸盤，真空吸盤上設(shè)置分別對應(yīng)物料M和物料N的兩組吸附陣 列。
【文檔編號】H01L21/603GK103456651SQ201310411191
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】白向陽 申請人:江陰迪林生物電子技術(shù)有限公司