电子元器件制造工艺演示装置

技术领域

本发明涉及一种电子元器件制造工艺演示装置。

背景技术

目前，现有技术中针对例如芯片、PCB板、纸基生物芯片、亚克力基微流控通道、柔性传感器等电子元器件的制造工艺缺少行之有效的教学演示手段。学生主要依靠书本、视频等资源来学习掌握这些电子元器件的制造工艺的步骤及原理。目前市面上也有采用实物模型来进行教学演示的方式，例如设计一个教学用的展示橱窗，在橱窗里将电子元器件的各个流程步骤状态的模型或设备的模型陈列在橱窗中，供学生进行观察。但这种学习方式仍然存在缺陷，一方面，只能依靠教学者对各制造环节进行口头上的解说；另一方面，模型始终是保持静止不动的，并不能加深学生的印象，教学演示效果有待提高。

中国发明专利公开了一种IC制造虚拟仿真教学平台（CN111724282A），其中公开了一种通过软件程序进行教学演示的方案。该方案主要依靠学生通过自主的查看、学习、咨询以及答卷等方式在计算机上进行学习，具有较好的教学效果。但其更适合应用于教室、机房等应用场景，对于一些展厅等面对众多学生的场景下，没有足够的逗留时间，并不能体现出优势。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电子元器件制造工艺演示装置，能够提供更好的教学演示效果。

本发明提供了一种电子元器件制造工艺演示装置，包括有展示架，展示架前侧横向分布设置有多个用于陈列不同制造环节相对应的演示模型的展示位，所述展示架前侧的上部设置有能够横向滑移的显示屏，显示屏能够横向滑移至与不同的展示位相对应的位置，所述展示架在对应每个展示位的位置均设置有按钮，所述按钮与显示屏相联动，与显示屏配合播放的还包括有存储模块，所述存储模块中存储有多个分别与不同展示位对应演示配合的视频、图片或语音素材，按钮在按压触发时能够驱动显示屏移动至对应的展示位并控制显示屏播放与该展示位相对应的视频、图片或语音素材。

进一步地，所述演示模型包括有各制造环节时所使用的制造设备模型。

进一步地，所述制造设备模型与所述按钮相联动，所述制造设备模型包括有驱动模块、显示模块、发光模块中的至少一种，所述显示模块用于展示制造环节中宏观或微观状态下的物理或化学反应的动画视频素材，所述发光模块用于模拟切割、火焰或焊接，所述驱动模块用于模拟制造设备的动作。

进一步地，所述演示模型还包括有与制造设备模型配合演示的电子元器件模型，所述制造设备模型包括有用于放置电子元器件模型的工作台。

进一步地，当所述发光模块用于模拟切割或焊接时，发光模块能够发射激光束，所述电子元器件模型包括有由光敏变色材料制成的表层，该表层能够在激光束照射时产生变色并且能够在激光束不照射时恢复原色，所述发光模块由驱动模块控制使激光束能够沿表层照射移动。

进一步地，所述制造设备模型包括有箱体、导轨，导轨布置于箱体内外侧，所述工作台与导轨配合滑动连接，所述驱动模块用于驱动工作台沿导轨运动，所述显示模块设置在箱体外侧，并与工作台相联动，显示模块根据工作台进入箱体时和退出箱体时播放不同的动画视频素材。

进一步地，所述制造设备模型包括有基座、活动设置在基座上的外罩，该外罩由驱动模块控制与工作台配合进行遮挡，所述工作台为转盘，转盘由驱动模块控制转动，转盘上分别设置有未加工的电子元器件模型、加工后的电子元器件模型，基座包括有容置腔，转盘的其中一部分置于容置腔外侧，转盘的另一部分置于容置腔中，转盘与外罩进行联动，通过转盘的转动能够切换的让其中一个电子元器件模型置于容置腔外，同时让另一个电子元器件模型置于容置腔内，所述外罩用于在转盘转动时对所述转盘进行遮挡。

进一步地，所述展示架为落地或壁挂式展示架。

进一步地，所述展示位包括有设置在展示架前侧的凹腔，凹腔的前侧覆盖有透明窗。

进一步地，包括有展示架配合使用的智能机器人，智能机器人具有语音提问和解答功能，且包括有触控显示屏，可供学生自行选择并播放电子元器件不同制造环节时的介绍图像或视频。

本发明的有益效果是：本发明可应用于例如芯片、PCB板、纸基生物芯片、亚克力基微流控通道、柔性传感器等电子元器件的制造工艺的教学和演示用途，通过展示架上多个展示位能够对电子元器件各个制造环节进行展示，当需要详细的了解某个制造环节时，通过按下对应的按钮，能够驱动显示屏移动到该展示位，并同时播放相对应的与该制造环节相关的视频、图片或语音素材，能够对该制造环节的过程、原理等详细的进行解释和说明，具有较好的教学演示效果。

附图说明

图1为本发明实施例的结构图；

图2为本发明实施例的主视图；

图3为图1中A部分的放大图；

图4为本发明实施例第一种制造设备模型的结构图；

图5为本发明实施例第二种制造设备模型的结构图；

图6为本发明实施例第三种制造设备模型的结构图。

具体实施方式

本发明电子元器件制造工艺演示装置的实施例如图1-6所示：包括有展示架1，所述展示架1为落地或壁挂式展示架，展示架1前侧横向分布设置有多个用于陈列不同制造环节相对应的演示模型的展示位，所述展示位包括有设置在展示架1前侧的凹腔11，凹腔11的前侧覆盖有透明窗12，透明窗12的设置便于外侧对凹腔11内部进行观察，能够防止学生触摸演示模型，所述展示架1前侧的上部设置有能够横向滑移的显示屏2，显示屏2能够横向滑移至与不同的展示位相对应的位置，在本实施例中，所述显示屏2采用一体式的并且带有屏幕的PC，展示架1前侧的上部设置有导轨，显示屏2的后侧通过显示屏支架与导轨配合滑动连接，展示架1和显示屏支架之间设置有驱动机构，所述驱动机构用于驱动显示屏2横向移动，所述展示架1在对应每个展示位的位置均设置有按钮13，所述按钮13与显示屏2相联动，按钮13和驱动机构之间连接有控制器，控制器同时与显示屏2连接，与显示屏2配合播放的还包括有存储模块，存储模块配置在显示屏2内，其存储有多个分别与不同展示位对应演示配合的视频、图片或语音素材，按钮13在按压触发时能够驱动显示屏2移动至对应的展示位并控制显示屏2播放与该展示位相对应的视频、图片或语音素材，通过显示屏2播放的视频、图片或语音素材能够对该展示位所对应的电子元器件的制造环节进行解说，当学生对电子元器件的某个制造环节的内容不太清楚时，可通过按下按钮13配合进行解说，加深学生的印象，能够提高教学和演示效果。本发明特别适用于展厅、展馆等用途，对于学生人数较多、逗留时间较短的情况下，具有更为突出的学习效果。

所述演示模型包括有电子元器件的各制造环节时所使用的制造设备模型31，制造设备模型31是指在电子元器件生产制造环节中所使用的设备。由于现实中制造设备模型通常体积庞大，并不能完全纳入到展示架中，在本发明中所述制造设备模型采用等比例缩小以及简化的模型，例如对于切割设备，只保留切割设备的局部。

所述制造设备模型31与所述按钮13相联动，所述制造设备模型包括有驱动模块、显示模块、发光模块中的至少一种，所述显示模块用于展示制造环节中宏观或微观状态下的物理或化学反应的动画视频素材，所述发光模块用于模拟切割、火焰或焊接，所述驱动模块用于模拟制造设备的动作，通过与按钮13的联动配合，能够实现当按下按钮13的同时，不仅显示屏2会播放相应的视频、图片或语音素材解说，制造设备模型相应的也会产生动作、显示画面或发光等效果，虚实结合，激发学生兴趣，能够进一步的提高教学和演示效果。

所述演示模型还包括有与制造设备模型31配合演示的电子元器件模型32，所述制造设备模型包括有用于放置电子元器件模型的工作台30，用于模拟制造设备模型对电子元器件模型进行加工处理的过程。

发光模块用于模拟火焰时，例如模拟电子元器件原材料的熔炼时，其采用红色的LED灯光，用于代表熔炼时的火焰。

如图4所示，当所述发光模块用于模拟切割或焊接时，发光模块设置在制造设备模型31的机械臂311（即驱动模块）的头部，并同时位于工作台30的上方，发光模块能够发射激光束，所述电子元器件模型32包括有由光敏变色材料制成的表层，该表层能够在激光束照射时产生变色并且能够在激光束不照射时恢复原色。

通过驱动发光模块的激光束在表层上移动，能够在表层上产生残影，能够直观的模拟现实中的切割或焊接过程，能够提高教学演示效果。

如图5所示，所述制造设备模型31还可以是包括有箱体312、导轨，导轨布置于箱体312内外侧，所述工作台30与导轨配合滑动连接，所述驱动模块用于驱动工作台30沿导轨运动，所述显示模块313设置在箱体312外侧，并与工作台30相联动，显示模块根据工作台30进入箱体312时和退出箱体312时播放不同的动画视频素材。

例如对于芯片制造工艺的刻蚀环节中，在晶圆上完成电路图的光刻之后，需要用刻蚀工艺来去除多余的氧化膜且只保留下半导体电路图。要做到这一点需要使用特定的化学溶液进行化学反应来去除晶圆上的氧化膜。驱动模块能够驱动工作台30以及电子元器件模型32向下运动至箱体312内侧时，能够模拟将晶圆浸入到化学溶液池中的过程。当晶圆模型进入箱体312的同时，显示模块313会播放记载有晶圆向下浸入到化学溶液池中的视频动画，通过视频动画能够直观的看到晶圆和化学溶液之间产生的化学反应。这种结构可以用于演示将电子元器件模型送入制造设备模型31之后经过内部处理转化的过程。

如图6所示，所述制造设备模型还可以是包括有基座314、活动设置在基座314上的外罩315，该外罩315与工作台30配合进行遮挡，所述工作台30为转盘，转盘由驱动模块控制转动，转盘上设置有两个电子元器件模型32，分别为未加工的电子元器件模型、加工后的电子元器件模型，基座314包括有容置腔，转盘的其中一部分置于容置腔外侧，转盘的另一部分置于容置腔中，转盘与外罩315进行联动，通过驱动模块驱动外罩315升降，通过转盘的转动能够切换的让其中一个电子元器件模型置于容置腔外，同时让另一个电子元器件模型置于容置腔内，所述外罩用于在转盘转动时对所述转盘进行遮挡。

例如对于芯片制造工艺的封装环节中，上述结构能够用于模拟用于对芯片进行封装的过程。开始状态时，工作台30上先展示的是待封装的芯片模型，当外罩315对工作台30进行遮挡时，通过转盘的转动将待封装的芯片模型替换为已封装完成的芯片模型，当外罩315再次开启时，工作台30上展示的是已封装完成的芯片模型，能够动态的模拟芯片从待封装的状态变成已封装的过程，从而能够提高教学效果。这种结构可以用于演示将未加工的电子元器件模型送入制造设备模型31之后最终送出已加工的电子元器件模型的过程。

除了上述记载的特点之外，本发明还包括有与展示架配合使用的智能机器人，智能机器人放置在展示架相靠近的地面上，具有语音提问和解答功能，且包括有触控显示屏，可供学生自行选择并播放电子元器件不同制造环节时的介绍图像或视频。通过与展示架的配合能够进一步的提高教学和演示效果，起到查漏补缺的作用。

以上实施例，只是本发明优选地具体实施例的一种，本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。