[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种精确定位的合片工作台。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0006] 合片工作台,包括用于对物料M进行上料的上片机构、用于对物料N进行上料的上板机构、对物料N的上表面的边沿进行涂胶的喷胶机构、设置定位盘的用于键合物料M和物料N的合片平台、以及运行于上述机构之间的吊装机构,还包括控制系统。
[0007] 本发明的进一步改进在于:所述喷胶机构包括设置于底座上部的定位台面,定位台面的上方设置一受机械装置控制的在水平面内运动的喷胶针头,所述定位台面的上方还设置通过水泵与水箱连通的清洗喷头,定位台面的四周设置与水箱连通的清洗液回收口。
[0008] 本发明的进一步改进在于:所述控制喷胶针头运动的机械装置包括两根平行设置在定位台面两侧的X向丝杠,两根X向丝杠各自连接一第一伺服电机和第一轴承,两根X向丝杠各设置一沿滑槽顺X向丝杠滑动的滑块,两个滑块之间连接一根垂直于X向丝杠的Y向丝杠,Y向丝杠的一端设置第二伺服电机,Y向丝杠的另一端设置第二轴承,Y向丝杠上设置配合Y向丝杠滑动的喷胶滑块,喷胶滑块上固定连接带控制器的喷胶针头。
[0009] 本发明进一步改进在于:所述喷胶机构的底座外侧设置透明的玻璃罩,玻璃罩设置受控于控制系统做开合动作的自动门。
[0010] 本发明的进一步改进在于:所述玻璃罩的顶部设置换气装置。
[0011] 本发明的进一步改进在于:所述合片机构包括基座、固化装置、定位盘、真空加压装置、控制机构;所述固化装置安装在基座顶部的槽孔内,固化装置包括固定在槽孔内底上的紫外线固化灯,紫外线固化灯上方的槽孔侧壁之间设置水平开合动作的开合门;所述定位盘固定在基座顶部,定位盘包括安装在槽孔顶部外沿上的与槽孔尺寸对应的盘面,盘面的四周设置内侧带有真空吸附孔的边舱,边舱的边角处设置由气缸控制的水平运动伸入相应盘面边角的用于隔离的挡片;所述真空加压装置设置在定位盘的正上方,真空加压装置包括由第三伺服电机通过丝杠螺母副带动的与槽孔顶部外沿配合的外接真空泵的真空室,真空室内设置由第四伺服电机驱动的与边舱内侧的盘面对应的外接抽真空 装置的真空腔,真空腔的下表面设置真空吸附小孔。
[0012] 本发明的进一步改进在于:所述上片机构包括具有定位槽的定位台,定位台的一侧设置翻转装置,所述翻转装置包括底支架,底支架的内部的安装孔内设置与定位台的侧边平行的丝杠,丝杠的一端连接驱动丝杠的步进电机,丝杠的另一端通过支承轴承连接底支架,所述丝杠中部固定垂直设置伸出安装孔上方的旋转支架,旋转支架对应定位槽一侧设置与真空装置连接的吸盘,底支架上对应开设供旋转支架向两侧水平翻转的与安装连通的旋转槽。
[0013] 本发明的进一步改进在于:所述上板机构包括工作台,工作台的上部设置与物料N的尺寸对应的定位槽孔,定位槽孔内放置承载物料N的托料板,托料板的下方设置固定在工作台上用于控制托料板上下运动的丝杠螺母副。
[0014] 本发明的进一步改进在于:所述吊装机构包括分别通过丝杠螺母副控制的沿X方向和沿Y方向运动的机头,机头上设置由驱动电机驱动沿Z方向上下运动的真空吸盘,真空吸盘上设置分别对应物料M和物料N的两组吸附阵列。
[0015] 由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
[0016] 本发明设计自动上料机构、喷胶机构、合片机构以及吊装机构,实现了合片过程的自动化操作。采用高精度线性直线吊装机构以及辅助定位装置,高集成度、高自动化的完成芯片的高分子聚合物与玻璃的异质键合,极大的解决了高精度定位、重复性定位以及高精度可操控性的难题。所述吊装机构作为运输物料的机构,采用精度高的配件,运动巧妙的丝杠横梁、丝螺母配合,使包括取料、放料和键合过程脱离了人工操作,实现了高精度定位的自动化操作。
[0017] 所述上片机构承接上一流程处理过的物料M,当前一工序的物料M在定位台完成定位后,旋转支架带动吸盘向物料M运动,当达到程序设定值时,翻转装置的吸盘打开并吸起物料M,物料M随旋转支架旋转180度,完成翻板工序。所述翻转装置负责将盖板精准垂直翻转180度。翻转后的物料M定位等待吊装机构吊装。为配合下一工序的高精度要求,翻转装置的定位精度要求小于0.01mm。所述翻转机构设有步进电机过载保护,步进电机与丝杠直接啮合,传递平稳, 运行可靠。所述上片机构具有自动化程度高、生产效率高、运行可靠、定位精度高、产品质量稳定、节省人力和材料、降低生产成本、改善作业环境、可维护性高、无障碍运行时间长的优点。
[0018] 所述上板机构由顶升电机控制逐步提升物料N,保证吊装机构的真空吸盘可靠吸取物料N,所设置的定位槽对物料N的初步定位,为后续点胶过程精确定位奠定基础,还设置检测导轨行程的光电传感器,保证工作稳定、物料N提升准确。
[0019] 所述喷胶机构利用分别受控于电机的丝杠驱动喷胶针头实现水平面内的横向和纵向运动,喷胶针头定位准确。喷胶针头的下方设置清洗喷头,保证定位台面的整洁,避免物料N受到多余胶水的影响。所述换气装置和玻璃门根据喷胶情况受程序控制进行开关动作,保证喷胶过程以及喷胶后的喷胶室内的空气环境。
[0020] 所述合片机构采合用真空加压装置,通过设计嵌套形式的真空室,对需要合片的物料M和物料N分别抽真空,并进行加压操作,完成键合前的除泡工作,去除物料M和物料N键合过程中所产生的气泡,令键合胶分布更均匀,优化键合效果,然后经过固化装置的特殊波长光照射,使物料M和物料N之间的键合胶快速凝固,达到完全粘合的目的。采用全自动机械设备操作,键合后,芯片基本成型,物料M和物料N之间无气泡,固化光泽好,键合强度高,操作人员可直接接触芯片而不会产生二次污染,键合的效率高,不合格率低,有效降低了劳动成本,节约生产时间。使用紫外线固化灯(UV固化灯)对键合胶进行特殊波长光照射,使键合胶吸收高强度特征光线后,产生活性自由基,从而引发聚合、交联和接枝反应,在规定的时间内由液态转化为固态,达到稳固粘合基板和盖板的目的,最终完成双板的合片。基座的槽孔内底设置反光罩,增强UV固定灯的固化效果,槽孔上方设置自动门,根据需要控制UV固化灯的光线。定位盘的盘面采用透明的钢化玻璃制作,便于吸收UV固化灯的光线,定位盘的边舱设置导向角,实现基板和盖板的高精度定位。定位盘的边角设置挡片用于初 始状态盖板和基板的有效分隔,分别吸附后进行加压操作。
[0021] 本发明具有自动化程度高、生产效率高、工作环境无污染、成本低、键合后无气泡、键合强度高的优点。