一种用于球栅阵列封装件喷涂的真空吸附设备

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，具体是涉及一种用于球栅阵列封装件喷涂的真空吸附设备。

背景技术

随着通讯频率的不断提高，半导体器件的抗电磁干扰性能变得越来越重要。对于半导体封装件而言，采用喷涂工艺在其表面形成一层抗电磁干扰的屏蔽层是一种简单、经济而有效的方法，在喷涂工艺过程中，将多个半导体封装件排列固定于工作平台上，采用喷头对其裸露的表面喷涂特制银浆，在喷涂结束后，对半导体封装件进行高温烘烤，使银浆在其表面烧结并形成具有抗电磁干扰作用的屏蔽层，使半导体器件具备抗电磁干扰的能力，目前，在对球珊阵列封装件进行喷涂工艺的过程中，由于球珊阵列封装件的底面存在一层焊锡球阵列，焊锡球阵列与工作平台的接触面积较小，现有的胶带粘贴等方法并不能将球珊阵列封装件有效地固定在工作平台上，这就会导致球珊阵列封装件在喷涂工艺过程中因喷涂压力而脱落飞离工作平台，进而导致封装件报废，所以我们需要一种用于球栅阵列封装件喷涂的真空吸附设备，本设备可以实现对球栅阵列封装件进行全自动上料、喷漆、烘干工作，采用真空紧密吸附球栅阵列封装件不会出现因为喷涂压力而脱落飞离工作平台的情况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

优选的，一种用于球栅阵列封装件喷涂的真空吸附设备，其特征在于，包括：

机架；

上料机构，设置于机架的输出端，上料机构用于对球栅阵列封装件进行上料；

传输装置，与上料机构固定安装，传输装置设置于机架与上料机构的中部；

第一直线驱动器，与机架固定安装，第一直线驱动器固定安装于机架的上端，第一直线驱动器沿着机架的长边排列设置；

真空吸附机构，与第一直线驱动器滑动连接，真空吸附机构滑动设置于第一直线驱动器的输出端；

喷漆机构，与机架固定安装，喷漆机构设置于第一直线驱动器的正上方；

烘干机构，与机架固定安装，喷漆机构设置于第一直线驱动器的正上方，烘干机构设置于机架的尾端。

优选的，上料机构包括：

第一支撑架，设置于机架的输出端，沿着机架的长边排列设置；

第一竖版、第二竖版，呈竖直设置，第一竖版、第二竖版固定安装于第一支撑架的上端的两侧，第二竖版的旁侧还设置有沿着第二竖版长边开设的第一支撑架，第一竖版、第二竖版的旁侧均设置有一个滑条；

储料仓，滑动设置于第一竖版、第二竖版的中部，储料仓的下端与第一竖版、第二竖版旁侧设置的滑条滑动连接，第二夹取机构的旁侧固定安装有推动杆，推动杆与第一支撑架滑动设置，储料仓的内部还滑动设置有放料板，放料板表面开始有多个方形阵列的矩形凹槽，矩形凹槽用于存放球栅阵列封装件且每个矩形凹槽的下端还设置有圆形通孔；

第一电动推杆，呈竖直设置，第一电动推杆的输出端朝向第一支撑架设置。

优选的，传输装置包括：

第二支撑架，固定安装于机架和第一支撑架中部；

驱动机构，与第二支撑架固定安装，驱动机构固定安装与第二支撑架的下端；

转动机构，与驱动机构固定安装，转动机构固定安装于驱动机构的输出端；

第一夹取机构、第二夹取机构，分别固定安装于转动机构的输出端。

优选的，驱动机构包括：

第一安装架，与第二支撑架固定安装，第一安装架固定安装于第二支撑架的下端；

轴承，设置与第二支撑架的中部；

第一伺服电机，与第一安装架固定安装，第一伺服电机固定安装于第一安装架的下端，第一伺服电机的输出端朝向第二支撑架设置；

第一同步带，用于传动连接第一伺服电机的输出轴与转动机构的输出端。

优选的，转动机构包括：

转轴，呈竖直设置，转轴的下端通过第一同步带与第一伺服电机的输出轴转动连接，转轴的上端穿过轴承设置；

转动板，与第一伺服电机固定安装，转动板的中部固定安装于第一伺服电机的顶端；

第一安装板与第二安装板，分别固定安装于转动板的两端。

优选的，第一夹取机构包括：

第一电动推杆，呈竖直设置，第一电动推杆的输出端朝向地面设置；

第一滑动推板，与第一电动推杆固定安装，第一滑动推板固定安装于第一电动推杆的输出端，第一滑动推板的两端还设置两个导向杆，两个导向杆杆部穿过第一安装板与第一安装板滑动连接；

手指气缸，呈竖直状态固定安装于第一滑动推板的输出端，手指气缸的输出端朝向上料机构设置。

优选的，第一直线驱动器包括：

滑条，具有两个，滑条固定安装于机架的上端，滑条沿着机架的长边设置；

滑板，与滑条滑动连接，滑板滑动设置于滑条上端；

第二伺服电机，与滑板固定安装，第二伺服电机固定安装于滑板的旁侧；

齿轮，与第二伺服电机固定安装，齿轮固定安装于第二伺服电机的输出端；

齿条，沿着滑条的长边水平设置，齿条设置于齿轮正下方，齿条的上端开设有与齿轮啮合连接的齿牙。

优选的，真空吸附机构包括：

第二安装架，与滑板固定安装，第二安装架固定安装于滑板的上端，第二安装架的中部还开设有正方形的通孔；

放置箱，与第二安装架固定安装，放置箱固定设置于第二安装架的中部，放置箱的上端开设有两个放置口，放置箱的内部还设置有搭接台，搭接台用于搭放放料板，放置箱的下端还设置有抽气管道，用于真空泵抽吸放置箱内部空气；

密封板，与放置箱固定安装，密封板靠近放置箱的下端设置，密封板与放置箱之前形成有空腔；

吸盘，具有多个，吸盘呈竖直状态固定安装于密封板的上端，吸盘的输出端朝向上方设置，吸盘杆部的顶端与搭接台表面呈平齐状态。

优选的，喷漆机构包括：

第三支撑架，与机架固定安装，第三支撑架固定安装于机架的上端，第三支撑架设置于第一直线驱动器的正上方；

第二电动推杆，呈竖直设置，第二电动推杆的输出端朝向机架设置；

第二滑动推板，与第二电动推杆固定安装，第二滑动推板固定安装于第二电动推杆的输出端，第二滑动推板的两端还固定安装有两个导向杆，两个导向杆杆部穿过第三支撑架设置，两个导向杆与第三支撑架滑动连接；

喷漆机，与第二滑动推板固定安装，喷漆机固定安装于第二滑动推板的输出端。

优选的，烘干机构包括：

第四支撑架，与机架固定安装，第四支撑架固定安装于机架的上端，第四支撑架设置于第一直线驱动器的正上方；

第三电动推杆，呈竖直设置，第三电动推杆的输出端朝向机架设置；

第三滑动推板，与第三电动推杆固定安装，第三滑动推板固定安装于第三电动推杆的输出端，第三滑动推板的两端还固定安装有两个导向杆，两个导向杆杆部穿过第四支撑架设置，两个导向杆与第四支撑架滑动连接；

烘干机，与第三滑动推板固定安装，烘干机固定安装于第三滑动推板的输出端。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明通过上料机构和传输装置完成了球栅阵列封装件的上料及传输工作，具体步骤为：上料机构对球栅阵列封装件进行送料，传输装置的输出端旋转至上料机构输出端的正上方，然后传输装置夹取上料机构输出端的球栅阵列封装件后转动，传输装置将输出端夹取的球栅阵列封装件旋转至朝向机架；

本发明通过第一直线驱动器和真空吸附机构完成了带动球栅阵列封装件往复移动及吸附工作，具体步骤为：然后第一直线驱动器带动输出端真空吸附机构移动至传输装置输出端的正下方后，传输装置将输出端夹持的球栅阵列封装件放置真空吸附机构的输出端，真空吸附机构抽取内部真空对球栅阵列封装件进行紧密吸附固定，然后真空吸附机构通过第一直线驱动器带动移动至喷漆机构的正下方；

本发明通过喷漆机构和烘干机构完成了球栅阵列封装件表面的喷漆和烘干工作，具体步骤为：喷漆机构竖直下降对球栅阵列封装件进行喷洒银漆，喷洒完毕后在通过第一直线驱动器将真空吸附机构输出端的球栅阵列封装件传输至烘干机构的正下方，然后烘干机构对球栅阵列封装件表面喷洒的银漆进行烘干。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的上料机构立体图；

图3为本发明的上料机构和传输装置立体图；

图4为本发明的传输装置立体图；

图5为本发明的传输装置的侧视图；

图6为本发明的第一直线驱动器、喷漆机构、烘干机构和真空吸附机构立体图；

图7为本发明的第一直线驱动器和真空吸附机构立体图；

图8为本发明的真空吸附机构立体图；

图9为本发明的真空吸附机构的主视图；

图10为图9的B-B处剖视图。

图中标号为：

1-机架；

2-上料机构；2a-第一支撑架；2b-第一竖版；2c-第二竖版；2a1-滑槽；2d-储料仓；2d1-推动杆；2d2-放料板；2e-第一电动推杆；

3-传输装置；3a-驱动机构；3a1-第一伺服电机；3a2-第一同步带；3a3-第一安装架；3a4-轴承；3b-转动机构；3b1-转轴；3b2-转动板；3b3-第一安装板；3b4-第二安装板；3c-第一夹取机构；3c1-第一电动推杆；3c2-第一滑动推板；3c3-手指气缸；3c4-夹取杆；3d-第二夹取机构；3e-第二支撑架；

4-第一直线驱动器；4a-滑条；4b-滑板；4c-第二伺服电机；4d-齿轮；4e-齿条；

5-真空吸附机构；5a-第二安装架；5b-放置箱；5b1-放置口；5b2-搭接台；5c-吸盘；5d-密封板；

6-喷漆机构；6a-第三支撑架；6b-第二电动推杆；6c-第二滑动推板；6d-喷漆机；

7-烘干机构；7a-第四支撑架；7b-第三电动推杆；7c-第三滑动推板；7d-烘干机。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1至图10所示，一种用于球栅阵列封装件喷涂的真空吸附设备，其特征在于，包括：

机架1；

上料机构2，设置于机架1的输出端，上料机构2用于对球栅阵列封装件进行上料；

传输装置3，与上料机构2固定安装，传输装置3设置于机架1与上料机构2的中部；

第一直线驱动器4，与机架1固定安装，第一直线驱动器4固定安装于机架1的上端，第一直线驱动器4沿着机架1的长边排列设置；

真空吸附机构5，与第一直线驱动器4滑动连接，真空吸附机构5滑动设置于第一直线驱动器4的输出端；

喷漆机构6，与机架1固定安装，喷漆机构6设置于第一直线驱动器4的正上方；

烘干机构7，与机架1固定安装，喷漆机构6设置于第一直线驱动器4的正上方，烘干机构7设置于机架1的尾端。

上料机构2对球栅阵列封装件进行送料，传输装置3的输出端旋转至上料机构2输出端的正上方，然后传输装置3夹取上料机构2输出端的球栅阵列封装件后转动，传输装置3将输出端夹取的球栅阵列封装件旋转至朝向机架1，然后第一直线驱动器4带动输出端真空吸附机构5移动至传输装置3输出端的正下方后，传输装置3将输出端夹持的球栅阵列封装件放置真空吸附机构5的输出端，真空吸附机构5抽取内部真空对球栅阵列封装件进行紧密吸附固定，然后真空吸附机构5通过第一直线驱动器4带动移动至喷漆机构6的正下方，喷漆机构6竖直下降对球栅阵列封装件进行喷洒银漆，喷洒完毕后在通过第一直线驱动器4将真空吸附机构5输出端的球栅阵列封装件传输至烘干机构7的正下方，然后烘干机构7对球栅阵列封装件表面喷洒的银漆进行烘干。

参照图2所示，上料机构2包括：

第一支撑架2a，设置于机架1的输出端，沿着机架1的长边排列设置；

第一竖版2b、第二竖版2c，呈竖直设置，第一竖版2b、第二竖版2c固定安装于第一支撑架2a的上端的两侧，第二竖版2c的旁侧还设置有沿着第二竖版2c长边开设的第一支撑架2a，第一竖版2b、第二竖版2c的旁侧均设置有一个滑条；

储料仓2d，滑动设置于第一竖版2b、第二竖版2c的中部，储料仓2d的下端与第一竖版2b、第二竖版2c旁侧设置的滑条滑动连接，第二夹取机构3d的旁侧固定安装有推动杆2d1，推动杆2d1与第一支撑架2a滑动设置，储料仓2d的内部还滑动设置有放料板2d2，放料板2d2表面开始有多个方形阵列的矩形凹槽，矩形凹槽用于存放球栅阵列封装件且每个矩形凹槽的下端还设置有圆形通孔；

第一电动推杆2e，呈竖直设置，第一电动推杆2e的输出端朝向第一支撑架2a设置。

工作人员将多个放置完球栅阵列封装件的放料板2d2堆放至储料仓2d的内部，推动推动杆2d1，使得第一支撑架2a在第一竖版2b、第二竖版2c中部滑动，直至储料仓2d滑动至第一电动推杆2e的输出端，由于储料仓2d的底部开设有供第一电动推杆2e输出端穿过的方形通孔，所以驱动第一电动推杆2e工作使得第一电动推杆2e输出端从储料仓2d的底部进入推动放料板2d2的底端使其堆放的放料板2d2竖直向上推动，第一电动推杆2e每次推动的距离高于储料仓2d的顶端小于一块放料板2d2的厚度，放料板2d2表面开设的矩形凹槽底端还设置有密封圈，密封圈可以在进行真空吸附时使得球栅阵列封装件吸附更加紧密。

参照图3所示，传输装置3包括：

第二支撑架3e，固定安装于机架1和第一支撑架2a中部；

驱动机构3a，与第二支撑架3e固定安装，驱动机构3a固定安装与第二支撑架3e的下端；

转动机构3b，与驱动机构3a固定安装，转动机构3b固定安装于驱动机构3a的输出端；

第一夹取机构3c、第二夹取机构3d，分别固定安装于转动机构3b的输出端。

驱动机构3a接入外部电源驱动带动输出端固定安装的转动机构3b转动，转动机构3b带动两端固定安装的第一夹取机构3c进行转动，第一夹取机构3c、第二夹取机构3d用于对堆放放料板2d2进行夹取。

参照图5所示，驱动机构3a包括：

第一安装架3a3，与第二支撑架3e固定安装，第一安装架3a3固定安装于第二支撑架3e的下端；

轴承3a4，设置与第二支撑架3e的中部；

第一伺服电机3a1，与第一安装架3a3固定安装，第一伺服电机3a1固定安装于第一安装架3a3的下端，第一伺服电机3a1的输出端朝向第二支撑架3e设置；

第一同步带3a2，用于传动连接第一伺服电机3a1的输出轴与转动机构3b的输出端。

第一伺服电机3a1接入外部电源转动，通过第一同步带3a2带动转动机构3b转动。

参照图4所示，转动机构3b包括：

转轴3b1，呈竖直设置，转轴3b1的下端通过第一同步带3a2与第一伺服电机3a1的输出轴转动连接，转轴3b1的上端穿过轴承3a4设置；

转动板3b2，与第一伺服电机3a1固定安装，转动板3b2的中部固定安装于第一伺服电机3a1的顶端；

第一安装板3b3与第二安装板3b4，分别固定安装于转动板3b2的两端。

驱动机构3a驱动带动转动机构3b进行转动，转动机构3b带动两端固定安装的第一夹取机构3c与第二夹取机构3d转动，使其第一夹取机构3c与第二夹取机构3d的工作端转动至相应的工位。

参照图3、4所示，第一夹取机构3c包括：

第一电动推杆3c1，呈竖直设置，第一电动推杆3c1的输出端朝向地面设置；

第一滑动推板3c2，与第一电动推杆3c1固定安装，第一滑动推板3c2固定安装于第一电动推杆3c1的输出端，第一滑动推板3c2的两端还设置两个导向杆，两个导向杆杆部穿过第一安装板3b3与第一安装板3b3滑动连接；

手指气缸3c3，呈竖直状态固定安装于第一滑动推板3c2的输出端，手指气缸3c3的输出端朝向上料机构2设置。

夹取杆3c4，具有两个，夹取杆3c4分别固定安装于手指气缸3c3的输出端，夹取杆3c4的输出端还固定安装有防滑胶套，防止在手指气缸3c3夹持的过程中放料板2d2脱落。

参照图7所示，第一直线驱动器4包括：

滑条4a，具有两个，滑条4a固定安装于机架1的上端，滑条4a沿着机架1的长边设置；

滑板4b，与滑条4a滑动连接，滑板4b滑动设置于滑条4a上端；

第二伺服电机4c，与滑板4b固定安装，第二伺服电机4c固定安装于滑板4b的旁侧；

齿轮4d，与第二伺服电机4c固定安装，齿轮4d固定安装于第二伺服电机4c的输出端；

齿条4e，沿着滑条4a的长边水平设置，齿条4e设置于齿轮4d正下方，齿条4e的上端开设有与齿轮4d啮合连接的齿牙。

第二伺服电机4c接入外部电源带动输出固定安装的齿轮4d转动，齿轮4d与齿条4e啮合转动，在齿轮4d的转动下带动第二伺服电机4c自身移动，第二伺服电机4c移动的状态下带动与其固定安装的滑板4b在滑条4a上沿着滑条4a的长边来回往复滑动。

参照图8、9、10所示，真空吸附机构5包括：

第二安装架5a，与滑板4b固定安装，第二安装架5a固定安装于滑板4b的上端，第二安装架5a的中部还开设有正方形的通孔；

放置箱5b，与第二安装架5a固定安装，放置箱5b固定设置于第二安装架5a的中部，放置箱5b的上端开设有两个放置口5b1，放置箱5b的内部还设置有搭接台5b2，搭接台5b2用于搭放放料板2d2，放置箱5b的下端还设置有抽气管道，用于真空泵抽吸放置箱5b内部空气；

密封板5d，与放置箱5b固定安装，密封板5d靠近放置箱5b的下端设置，密封板5d与放置箱5b之前形成有空腔；

吸盘5c，具有多个，吸盘5c呈竖直状态固定安装于密封板5d的上端，吸盘5c的输出端朝向上方设置，吸盘5c杆部的顶端与搭接台5b2表面呈平齐状态。

传输装置3将输出端夹持的放料板2d2放置至放置箱5b顶端，放料板2d2搭放至搭接台5b2的顶端，放料板2d2在放置至搭接台5b2上时放料板2d2的下端由于自身重力按压下吸盘5c，使得吸盘5c表面与其放料板2d2下端开设的通孔一一吻合，然后通过真空泵从放置箱5b底部设置的抽气管道抽取放置箱5b与密封板5d之间形成的所述空腔内部的空气，使其放料板2d2上端放置的球栅阵列封装件均与放料板2d2紧密贴合。

参照图6所示，喷漆机构6包括：

第三支撑架6a，与机架1固定安装，第三支撑架6a固定安装于机架1的上端，第三支撑架6a设置于第一直线驱动器4的正上方；

第二电动推杆6b，呈竖直设置，第二电动推杆6b的输出端朝向机架1设置；

第二滑动推板6c，与第二电动推杆6b固定安装，第二滑动推板6c固定安装于第二电动推杆6b的输出端，第二滑动推板6c的两端还固定安装有两个导向杆，两个导向杆杆部穿过第三支撑架6a设置，两个导向杆与第三支撑架6a滑动连接；

喷漆机6d，与第二滑动推板6c固定安装，喷漆机6d固定安装于第二滑动推板6c的输出端。

当需要对球栅阵列封装件表面进行喷漆时，第二电动推杆6b推动输出端固定安装的第二滑动推板6c竖直靠近球栅阵列封装件表面，然后通过喷漆机6d对球栅阵列封装件表面进行喷漆，喷漆机6d为现有技术，图中未详细出示。

参照图6所示，烘干机构7

第四支撑架7a，与机架1固定安装，第四支撑架7a固定安装于机架1的上端，第四支撑架7a设置于第一直线驱动器4的正上方；

第三电动推杆7b，呈竖直设置，第三电动推杆7b的输出端朝向机架1设置；

第三滑动推板7c，与第三电动推杆7b固定安装，第三滑动推板7c固定安装于第三电动推杆7b的输出端，第三滑动推板7c的两端还固定安装有两个导向杆，两个导向杆杆部穿过第四支撑架7a设置，两个导向杆与第四支撑架7a滑动连接；

烘干机7d，与第三滑动推板7c固定安装，烘干机7d固定安装于第三滑动推板7c的输出端。

当喷漆机构6对球栅阵列封装件进行喷漆完毕后，第一直线驱动器4驱动上端滑动连接的真空吸附机构5移动至烘干机构7的正下方，第三电动推杆7b推动输出端固定安装的第三滑动推板7c竖直朝向球栅阵列封装件移动，通过第三滑动推板7c输出端固定安装的烘干机7d对球栅阵列封装件表面的喷洒银漆进行烘干，烘干机7d为现有技术，图中未详细出示。

本发明的工作原理：

步骤一：上料机构2对球栅阵列封装件进行送料，传输装置3的输出端旋转至上料机构2输出端的正上方，然后传输装置3夹取上料机构2输出端的球栅阵列封装件后转动，传输装置3将输出端夹取的球栅阵列封装件旋转至朝向机架1；

步骤二：然后第一直线驱动器4带动输出端真空吸附机构5移动至传输装置3输出端的正下方后，传输装置3将输出端夹持的球栅阵列封装件放置真空吸附机构5的输出端，真空吸附机构5抽取内部真空对球栅阵列封装件进行紧密吸附固定，然后真空吸附机构5通过第一直线驱动器4带动移动至喷漆机构6的正下方；

步骤三：喷漆机构6竖直下降对球栅阵列封装件进行喷洒银漆，喷洒完毕后在通过第一直线驱动器4将真空吸附机构5输出端的球栅阵列封装件传输至烘干机构7的正下方，然后烘干机构7对球栅阵列封装件表面喷洒的银漆进行烘干。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。