一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置

技术领域

本发明涉及芯片晶粒生产技术领域，具体是一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置。

背景技术

LED芯片的生产和制造需要经历晶圆生产、光刻、掺杂、封装测试几个阶段，在LED芯片生产的过程中，将掺杂的晶圆切片后便形成了晶粒，后续需要对晶粒进行功能性测试，对于测试完成的晶粒，利用分离装置对测试合格和不合格的晶粒进行分离，对分离之后的测试合格的晶粒进行封装；

现有的分离装置在对晶粒进行分离时，通常采用机械夹爪或者单个吸嘴的方式对合格晶粒进行一一提取分离，存在着分离效率低下，容易对测试合格晶粒造成损坏的问题，并且，现有技术中对于测试分离之后的晶盘的存放不规整，难以对测试不合格的晶粒进行统一回收处理；

因此，人们急需一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置，该全自动分离装置包括晶粒分离台、晶粒分离区、晶粒分离组件、晶盘投放口和晶盘存放组件；

所述晶粒分离台上表面一侧设置有晶粒分离区，所述晶粒分离区用于对测试完成之后的晶粒盘片进行存放，方便后续进行合格晶粒与不合格晶粒的分离，所述晶粒分离区上开设有若干个负压吸附孔，所述负压吸附孔用于对测试之后的晶盘进行负压吸附固定，使得在进行晶粒分离时晶盘不会出现脱离现象，所述晶粒分离台上表面中部设置有晶粒分离组件，所述晶粒分离组件用于对测试之后的合格晶粒进行分离，所述晶粒利用光电测试仪进行功能性测试，测试完成之后利用光电测试仪对测试合格的晶粒进行标记，方便后续利用分离装置进行晶粒的精准定位分离；

所述晶粒分离组件包括机械手、分离吸盘、真空罐、负压管和抽真空泵；

所述机械手固定安装在晶粒分离台表面，所述机械手一端设置有分离吸盘，所述分离吸盘用于对测试之后的晶盘上的合格晶粒进行吸取分离，所述机械手一侧设置有真空罐，所述真空罐用于为分离吸盘提供负压，避免了直接利用真空泵提供负压，因为在对合格晶粒进行分离的过程中，需要频繁的实现负压吸附，利用真空罐不仅仅可以实现快速响应，同时，可以避免频繁的启停真空泵导致对真空泵造成的损坏，使得可以延长真空泵的使用寿命，所述分离吸盘与真空罐之间通过负压管连接，所述负压管上设置有电磁阀，方便快速实现对分离吸盘内部的抽真空，提高分离吸盘吸附晶粒的响应速度，所述机械手另一侧设置有抽真空泵，所述真空罐与抽真空泵之间通过管道连接，使得当真空罐内部的真空度较低时，对真空罐进行抽真空，使得真空罐可以保持在快速响应的状态，所述晶粒分离台上表面与晶粒分离区对应位置处开设有晶盘投放口，所述晶盘投放口用于对合格晶粒分离之后的晶盘进行投放，所述晶粒分离台下表面设置有晶盘存放组件，所述晶盘存放组件用于对合格晶粒分离之后的晶盘进行统一存放，方便后期的统一处理。

根据上述技术方案，所述分离吸盘包括吸板、空腔、分离吸头、电磁铁、抓取吸嘴、限位槽和限位块；

所述分离吸盘底端设置有吸板，所述吸板内部开设有空腔，所述空腔内部对应晶盘上晶粒的位置安装有若干个分离吸头，所述分离吸头的数量等于晶盘上晶粒的数量，所述空腔内部顶端对应分离吸头位置处安装有电磁铁，所述电磁铁用于对分离吸头进行位置的提升，使得利用分离吸盘对合格晶粒进行提取分离时，可以一次性完成所有晶盘上合格晶粒的提取，大大的提高了合格晶粒与不合格晶粒分离的效率，并且，在对晶盘上的晶粒进行提取时，根据光电检测仪的检测标记结果，利用PLC控制系统控制电磁铁对不合格晶粒对应的分离吸头进行提升，使得利用分离吸盘进行吸附时，分离吸头无法与不合格晶粒之间进行接触，即无法完成对不合格晶粒的提取，即一次性完成了对晶盘上晶粒的分离，高效准确，所述分离吸头底端通过抓取吸嘴对晶粒进行抓取，所述分离吸头与吸板连接处通过限位槽和限位块对其位置进行限位，避免分离吸头脱离吸板。

根据上述技术方案，所述抓取吸嘴内侧设置有紧固盘，所述紧固盘用于对晶粒进行抓取，所述紧固盘内部开设有气腔，所述气腔用于控制紧固盘发生形变，进而实现对晶粒的抓取，所述紧固盘与抓取吸嘴接触的一端为固定端，所述紧固盘的另一端为活动端，所述活动端的设置是为了可以方便对晶粒进行抓取，所述固定端上靠近抓取吸嘴内侧开设有吸气孔，所述吸气孔的设置是为了当抓取吸嘴进行负压吸附时，可以将气腔内部的气体抽走，使得气腔内部气体减少，进而使得紧固盘发生形变，利用活动端对晶粒进行抓取，所述活动端靠近抓取吸嘴内侧设置有波纹橡胶，所述波纹橡胶的设置，一方面，当气腔内部气体减少而发生形变时，活动端会向晶粒一侧发生移动，另一方面，波纹橡胶的设置，使得当活动端与晶粒接触时，增大了活动端与晶粒之间的接触面积，使得紧固盘对于晶粒的吸取更加的牢固，不会发生脱落，一举多得。

根据上述技术方案，所述活动端与波纹橡胶对应的另一侧设置有记忆金属片，使得活动端具有一定的记忆功能，当活动端内部的气体由于被抽取而发生形变时，活动端可以当气腔进入气体时，再次回复原样，使得可以完成对吸取的晶粒的释放。

根据上述技术方案，所述紧固盘的横截面为手指状，使得紧固盘在对晶粒进行吸附抓取时，可以更加贴合晶粒，使得对于晶粒的抓取更加的牢固。

根据上述技术方案，所述抓取吸嘴靠近活动端位置处开设有进气孔，所述进气孔的设置，当对抓取吸嘴内部的气体进行抽取时，活动端所在空间的气体也在不断的被抽取，此时，外界的气体通过进气孔进入活动端所在空间，此时，进入的气体会作用在活动端上，使得活动端与晶粒之间的吸附更加的牢固。

根据上述技术方案，所述吸板下表面边缘开设有收纳槽，所述收纳槽内部设置有密封气囊，所述密封气囊的设置，使得可以与吸板之间形成一个大的吸盘，进而实现对整个晶盘的抓取，使得当合格晶粒分离完成之后，可以再次利用吸板和密封气囊之间形成的吸盘对晶盘进行吸附和转移，一举多得，所述密封气囊在正常状态下伸出收纳槽的长度大于分离吸头伸出吸板的长度，因为当需要对整个晶盘进行吸附时，控制密封气囊处于正常状态，此时，密封气囊与吸板之间就可以形成一个大的吸盘，因为分离吸头无法正常吸附，所述密封气囊与真空罐之间通过输气软管连接，所述输气软管上设置有电磁阀，通过控制电磁阀，可以实现对密封气囊状态的控制。

根据上述技术方案，所述晶盘存放组件包括固定座、旋转座、连接杆、固定环和存放桶；

所述晶粒分离台下表面中部设置有固定座，所述固定座外侧可以旋转安装有旋转座，所述旋转座的设置是为了可以实现对装满之后的存放桶的更换，所述旋转座外侧设置有若干个连接杆，所述连接杆一端设置有固定环，所述固定环内部固定有存放桶，所述存放桶用于与晶盘投放口对应，进而实现对合格晶粒分离之后的晶盘的存放。

根据上述技术方案，所述固定座中部开设有旋转槽，所述旋转槽顶端设置有与固定环数量一致的第一限位凸起，所述旋转槽内部还设置有紧固弹簧，所述紧固弹簧为了实现旋转座的稳定，同时，使得当固定环转动至晶盘投放口位置处时，固定环可以向下运动，使得固定环的上表面不会与晶粒分离台的下表面发生滑动摩擦，避免了固定环的磨损，使得固定环在定位移动之后更加的稳定和牢固，所述旋转座上表面与第一限位凸起对应位置处设置有第二限位凸起，所述第一限位凸起和第二限位凸起的设置，使得当对旋转座进行转动时，可以实现对固定环位置的定位转动，进而使得存放桶与晶盘投放口对齐。

根据上述技术方案，所述第一限位凸起和第二限位凸起的横截面为等腰三角形，相邻的两个第一限位凸起或者第二限位凸起的底角相互接触，使得第一限位凸起和第二限位凸起形成了一个环形的上下波动的山丘，使得第一限位凸起的凸起处移动至第二限位凸起的凹陷处时，可以实现定位，使得固定环的位置定位更加的精准。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过与晶盘上晶粒对应的分离吸头以及电磁铁的设置，使得可以一次性完成整个晶盘上合格晶粒与不合格晶粒的分离，大大的提高了分离效率。

2、本发明通过收纳槽和密封气囊的设置，使得当需要对晶盘进行转移时，可以通过密封气囊与吸板之间形成的吸盘实现对晶盘的吸附和转移，并且，在不需要对晶盘进行转移时，将密封气囊收入收纳槽内部，即可利用吸板和分离吸头实现合格晶粒与不合格晶粒的分离，一举多得。

3、本发明设置有紧固盘，使得在对合格晶粒进行吸附提取时，会对抓取吸嘴内部的气体进行抽取，在抽取的过程中，会通过吸气孔对气腔内部的气体进行抽取，通过波纹橡胶的设置，使得整个紧固盘发生形变，进而利用活动端对晶粒进行抓取，并且，利用进气孔不断的向抓取吸嘴内部通入气体，使得进入的气体会作用在活动端上，进一步增加了活动端对晶粒的抓取效果，使得对于晶粒的抓取更加的牢固。

4、本发明通过晶盘存放组件的设置，使得可以对合格晶粒分离之后的晶盘进行统一存放，统一处理，并且，通过第一限位凸起和第二限位凸起以及紧固弹簧的设置，使得固定环的位置定位更加的精准，使得固定环上固定的存放桶与晶盘投放口对应，并且，紧固弹簧的设置，使得固定环在与晶盘投放口对齐时，不会与晶粒分离台接触，减少了磨损，使得存放桶与晶盘投放口对齐结果更加的精准。

附图说明

图1为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置的结构示意图；

图2为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置分离吸盘的结构示意图；

图3为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置分离吸头的结构示意图；

图4为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置抓取吸嘴的结构示意图；

图5为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置图4中A区域的结构示意图；

图6为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置晶盘存放组件视角一的结构示意图；

图7为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置晶盘存放组件视角二的结构示意图；

图8为本发明一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置晶粒盘片以及晶粒的结构示意图。

图中标号：1、晶粒分离台；

2、晶粒分离区；21、负压吸附孔；

31、机械手；

32、分离吸盘；321、吸板；322、空腔；

323、分离吸头；3231、紧固盘；3232、气腔；3233、固定端；3234、活动端；3235、吸气孔；3236、波纹橡胶；3237、进气孔；

324、电磁铁；325、抓取吸嘴；326、限位槽；327、限位块；328、收纳槽；329、密封气囊；3210、输气软管；

33、真空罐；34、负压管；36、抽真空泵；

4、晶盘投放口；

5、晶盘存放组件；

501、固定座；5011、旋转槽；5012、第一限位凸起；5013、紧固弹簧；5014、第二限位凸起；

502、旋转座；503、连接杆；504、固定环；505、存放桶。

具体实施方式

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做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。

实施例：如图1～8所示，本发明提供以下技术方案，一种LED芯片晶粒盘片全自动分离装置，该全自动分离装置包括晶粒分离台1、晶粒分离区2、晶粒分离组件、晶盘投放口4和晶盘存放组件5；

所述晶粒分离台1上表面一侧设置有晶粒分离区2，所述晶粒分离区2用于对测试完成之后的晶粒盘片进行存放，方便后续进行合格晶粒与不合格晶粒的分离，所述晶粒分离区2上开设有若干个负压吸附孔21，所述负压吸附孔21用于对测试之后的晶盘进行负压吸附固定，使得在进行晶粒分离时晶盘不会出现脱离现象，所述晶粒分离台1上表面中部设置有晶粒分离组件，所述晶粒分离组件用于对测试之后的合格晶粒进行分离，所述晶粒利用光电测试仪进行功能性测试，测试完成之后利用光电测试仪对测试合格的晶粒进行标记，方便后续利用分离装置进行晶粒的精准定位分离；

所述晶粒分离组件包括机械手31、分离吸盘32、真空罐33、负压管34和抽真空泵36；

所述机械手31固定安装在晶粒分离台1表面，所述机械手31一端设置有分离吸盘32，所述分离吸盘32用于对测试之后的晶盘上的合格晶粒进行吸取分离，所述机械手31一侧设置有真空罐33，所述真空罐33用于为分离吸盘32提供负压，避免了直接利用真空泵提供负压，因为在对合格晶粒进行分离的过程中，需要频繁的实现负压吸附，利用真空罐33不仅仅可以实现快速响应，同时，可以避免频繁的启停真空泵导致对真空泵造成的损坏，使得可以延长真空泵的使用寿命，所述分离吸盘32与真空罐33之间通过负压管34连接，所述负压管34上设置有电磁阀，方便快速实现对分离吸盘32内部的抽真空，提高分离吸盘32吸附晶粒的响应速度，所述机械手31另一侧设置有抽真空泵36，所述真空罐33与抽真空泵36之间通过管道连接，使得当真空罐33内部的真空度较低时，对真空罐33进行抽真空，使得真空罐33可以保持在快速响应的状态，所述晶粒分离台1上表面与晶粒分离区2对应位置处开设有晶盘投放口4，所述晶盘投放口4用于对合格晶粒分离之后的晶盘进行投放，所述晶粒分离台1下表面设置有晶盘存放组件5，所述晶盘存放组件5用于对合格晶粒分离之后的晶盘进行统一存放，方便后期的统一处理。

所述分离吸盘32包括吸板321、空腔322、分离吸头323、电磁铁324、抓取吸嘴325、限位槽326和限位块327；

所述分离吸盘32底端设置有吸板321，所述吸板321内部开设有空腔322，所述空腔322内部对应晶盘上晶粒的位置安装有若干个分离吸头323，所述分离吸头323的数量等于晶盘上晶粒的数量，所述空腔322内部顶端对应分离吸头323位置处安装有电磁铁324，所述电磁铁324用于对分离吸头323进行位置的提升，使得利用分离吸盘32对合格晶粒进行提取分离时，可以一次性完成所有晶盘上合格晶粒的提取，大大的提高了合格晶粒与不合格晶粒分离的效率，并且，在对晶盘上的晶粒进行提取时，根据光电检测仪的检测标记结果，利用PLC控制系统控制电磁铁324对不合格晶粒对应的分离吸头323进行提升，使得利用分离吸盘32进行吸附时，分离吸头323无法与不合格晶粒之间进行接触，即无法完成对不合格晶粒的提取，即一次性完成了对晶盘上晶粒的分离，高效准确，所述分离吸头323底端通过抓取吸嘴325对晶粒进行抓取，所述分离吸头323与吸板321连接处通过限位槽326和限位块327对其位置进行限位，避免分离吸头323脱离吸板321。

所述抓取吸嘴325内侧设置有紧固盘3231，所述紧固盘3231用于对晶粒进行抓取，所述紧固盘3231内部开设有气腔3232，所述气腔3232用于控制紧固盘3231发生形变，进而实现对晶粒的抓取，所述紧固盘3231与抓取吸嘴325接触的一端为固定端3233，所述紧固盘3231的另一端为活动端3234，所述活动端3234的设置是为了可以方便对晶粒进行抓取，所述固定端3233上靠近抓取吸嘴325内侧开设有吸气孔3235，所述吸气孔3235的设置是为了当抓取吸嘴325进行负压吸附时，可以将气腔3232内部的气体抽走，使得气腔内部气体减少，进而使得紧固盘3231发生形变，利用活动端3234对晶粒进行抓取，所述活动端3234靠近抓取吸嘴325内侧设置有波纹橡胶3236，所述波纹橡胶3236的设置，一方面，当气腔3232内部气体减少而发生形变时，活动端3234会向晶粒一侧发生移动，另一方面，波纹橡胶3236的设置，使得当活动端3234与晶粒接触时，增大了活动端3234与晶粒之间的接触面积，使得紧固盘3231对于晶粒的吸取更加的牢固，不会发生脱落，一举多得。

所述活动端3234与波纹橡胶3236对应的另一侧设置有记忆金属片，使得活动端3234具有一定的记忆功能，当活动端3234内部的气体由于被抽取而发生形变时，活动端3234可以当气腔3232进入气体时，再次回复原样，使得可以完成对吸取的晶粒的释放。

所述紧固盘3231的横截面为手指状，使得紧固盘3231在对晶粒进行吸附抓取时，可以更加贴合晶粒，使得对于晶粒的抓取更加的牢固。

所述抓取吸嘴325靠近活动端3234位置处开设有进气孔3237，所述进气孔3237的设置，当对抓取吸嘴325内部的气体进行抽取时，活动端3234所在空间的气体也在不断的被抽取，此时，外界的气体通过进气孔3237进入活动端3234所在空间，此时，进入的气体会作用在活动端3234上，使得活动端3234与晶粒之间的吸附更加的牢固。

所述吸板321下表面边缘开设有收纳槽328，所述收纳槽328内部设置有密封气囊329，所述密封气囊329的设置，使得可以与吸板321之间形成一个大的吸盘，进而实现对整个晶盘的抓取，使得当合格晶粒分离完成之后，可以再次利用吸板321和密封气囊329之间形成的吸盘对晶盘进行吸附和转移，一举多得，所述密封气囊329在正常状态下伸出收纳槽328的长度大于分离吸头323伸出吸板321的长度，因为当需要对整个晶盘进行吸附时，控制密封气囊329处于正常状态，此时，密封气囊329与吸板321之间就可以形成一个大的吸盘，因为分离吸头323无法正常吸附，所述密封气囊329与真空罐33之间通过输气软管3210连接，所述输气软管3210上设置有电磁阀，通过控制电磁阀，可以实现对密封气囊329状态的控制，所述密封气囊329还设置有进气管，进气管上设置有电磁阀。

所述晶盘存放组件5包括固定座501、旋转座502、连接杆503、固定环504和存放桶505；

所述晶粒分离台1下表面中部设置有固定座501，所述固定座501外侧可以旋转安装有旋转座502，所述旋转座502的设置是为了可以实现对装满之后的存放桶505的更换，所述旋转座502外侧设置有若干个连接杆503，所述连接杆503一端设置有固定环504，所述固定环504内部固定有存放桶505，所述存放桶505用于与晶盘投放口4对应，进而实现对合格晶粒分离之后的晶盘的存放。

所述固定座501中部开设有旋转槽5011，所述旋转槽5011顶端设置有与固定环504数量一致的第一限位凸起5012，所述旋转槽5011内部还设置有紧固弹簧5013，所述紧固弹簧5013为了实现旋转座502的稳定，同时，使得当固定环504转动至晶盘投放口4位置处时，固定环504可以向下运动，使得固定环504的上表面不会与晶粒分离台1的下表面发生滑动摩擦，避免了固定环的磨损，使得固定环504在定位移动之后更加的稳定和牢固，所述旋转座502上表面与第一限位凸起5012对应位置处设置有第二限位凸起5014，所述第一限位凸起5012和第二限位凸起5014的设置，使得当对旋转座502进行转动时，可以实现对固定环504位置的定位转动，进而使得存放桶505与晶盘投放口4对齐。

所述第一限位凸起5012和第二限位凸起5014的横截面为等腰三角形，相邻的两个第一限位凸起5012或者第二限位凸起5014的底角相互接触，使得第一限位凸起5012和第二限位凸起5014形成了一个环形的上下波动的山丘，使得第一限位凸起5012的凸起处移动至第二限位凸起5014的凹陷处时，可以实现定位，使得固定环504的位置定位更加的精准。

本发明的工作原理是：在使用时，通过光电检测仪对晶盘上的晶粒进行功能性检测，并对检测之后的合格晶粒的位置进行标记，将测试完成之后的晶盘放置在晶粒分离区2，并利用负压吸附孔21对晶盘进行吸附，避免脱离；

此时，利用PLC控制系统控制不合格晶粒对应的电磁铁324通电，将不合格晶粒对应的分离吸头323提升，使得不合格晶粒对应的分离吸头323无法与不合格晶粒接触，利用机械手31控制分离吸盘32靠近晶粒分离区2的晶盘，并与晶盘相接触，打开负压管34上的电磁阀，由于真空罐33内部为真空状态，使得分离吸头323内部的气体不断的向真空罐33内部流动，此时，气腔3232内部的气体也通过吸气孔3235流出，气腔3232内部空间不断缩小，使得活动端3234在波纹橡胶3236的作用下发生形变，此时，紧固盘3231的活动端3234会对合格的晶粒进行抓取，并且，此时外界的气体不断的通过进气孔3237进入抓取吸嘴325内部，进入的气体作用在活动端3234上，使得活动端3234对于合格晶粒的抓取更加的牢固；

当合格晶粒分离完成之后，需要对晶粒分离区2的晶盘进行转移，方便下一个晶盘上的合格晶粒的分离，此时，打开与密封气囊329连接的进气管上的电磁阀，外界的气体通过进气管进入密封气囊329内部，使得密封气囊329膨胀，此时，密封气囊329与吸板321之间形成了一个大的吸盘，利用密封气囊329与晶盘的接触，对晶盘进行吸附，并将分离晶粒之后的晶盘转移至晶盘投放口4，合格晶粒分离之后的晶盘会统一存放在存放桶505内部；

当存放桶505内部存满晶盘之后，需要更换存放桶505，此时，转动固定环504，使得旋转座502在固定座501外侧转动，此时，第一限位凸起5012与第二限位凸起5014之间发生位移，第二限位凸起5014的凸起位置由第一限位凸起5012的凹陷位置转移至下一个相邻的凹陷位置，此时，另外一个存放桶505精准的与晶盘投放口4对应，并且，在转移的过程中当第一限位凸起5012的凸起位置与第二限位凸起5014的凸起位置相互接触时，会对紧固弹簧5013造成挤压，此时，会使得固定环504下沉，即避免了固定环504与晶粒分离台1的接触和磨损，延长了固定环504的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。