一種固晶機及固晶方法與流程

本發明屬于LED封裝設備技術領域，尤其涉及一種固晶機及固晶方法。

背景技術：

隨著半導體技術的發展，尤其是LED燈COB技術的發展，LED框架越來越大，如吸頂燈，普遍尺寸達到310mm*310mm，甚至更大，而且要求直接在板上固晶(即粘片)。

現有市場上的固晶機的固晶臂是在水平面作90度或180度擺動來實現固晶，有效固晶范圍受限于固晶臂的長度，固晶臂越長，能做的產品寬度越寬，但同時伴隨著固晶臂長度增大，固晶速度降低，精度變差的問題。目前，這種固晶臂結構做到180mm寬的LED框架時，其速度及精度已經有很大的損失，如果想要做更寬的支架，目前固晶機的速度和精度的損失已經不太適用于產品生產，遠遠無法滿足市場的要求。

因此，現有的固晶設備需要進一步的改進。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種固晶機及固晶方法，旨在解決現有技術中的固晶機在給大尺寸LED框架固晶時所存在的固晶速度降低，精度變差的問題。

本發明是這樣實現的，一種固晶機，包括用于移動LED框架的工作臺系統、用于提供晶片定位的晶片定位系統，以及拾取晶片并將晶片固定在LED框架上的固晶系統，所述固晶系統包括用于拾取和移動晶片的固晶臂以及旋轉驅動機構，所述工作臺系統具有用于放置LED框架的工作臺；所述固晶系統還包括伸縮驅動機構，所述旋轉驅動機構驅動所述固晶臂于與所述工作臺相互垂直或者成一定角度的平面內旋轉；所述伸縮驅動機構驅動所述固晶臂做直線伸縮運動。

進一步地，所述晶片定位系統包括晶環，所述晶片放置于所述晶環上；所述晶環所在的平面與所述工作臺相互垂直或者成一定角度。

進一步地，所述旋轉驅動機構驅動所述固晶臂于垂直于水平面或與水平面成一定角度的平面內旋轉。

進一步地，所述工作臺與水平面平行或與水平面成一定角度，所述晶環垂直于水平面或者與水平面成一定角度，所述固晶臂的旋轉平面同時垂直或者傾斜于所述工作臺以及晶環。

進一步地，所述固晶機還包括龍門架，所述龍門架包括一橫梁以及兩立桿，所述晶片定位系統以及固晶系統均安裝于所述橫梁上，所述工作臺系統位于所述橫梁下方。

進一步地，所述旋轉驅動機構包括第一旋轉電機、第一旋轉電機座、第一聯軸器、第一轉軸、支撐軸承、第一導軌座以及第一滑動導軌；

第一旋轉電機固定在第一旋轉電機座上，所述第一聯軸器一端抱緊所述第一旋轉電機的轉軸，另一端抱緊第一轉軸的一端；所述第一轉軸由兩個所述支撐軸承支撐，并固定在第一電機座所開設的孔內；所述第一導軌座固定在第一轉軸的另一端；所述第一導軌座上安裝有所述第一滑動導軌，所述固晶臂固定在所述第一滑動導軌上；所述第一旋轉電機帶動所述第一聯軸器、第一電機轉軸、第一導軌座以及固晶臂一起轉動。

進一步地，所述旋轉驅動機構還包括第一原點傳感器、第一定位擋光片以及第一控制器，所述第一原點傳感器固定在所述第一旋轉電機座上，所述第一定位擋光片安裝在所述第一導軌座上；所述第一控制器通過第一原點傳感器感應第一定位擋光片位置的反饋信號來控制所述第一旋轉電機的轉動或停止。

進一步地，所述伸縮驅動機構包括第二旋轉電機、第二旋轉電機座、偏心軸、連接板、第二滑動導軌、第二導軌座、第一滾動軸承組以及第二滾動軸承組；

所述第二旋轉電機固定在所述第二旋轉電機座上，所述偏心軸的一端夾持在所述第二旋轉電機軸上，其另一端裝配所述第一滾動軸承組；所述第二滑動導軌安裝在所述第二導軌座上，所述第二導軌座固定在所述第二旋轉電機座上，所述連接板固定在所述第二滑動導軌上，所述連接板一端開有槽口并與第一滾動軸承組摩擦接觸，所述連接板的另一端安裝有所述第二滾動軸承組，所述固晶臂設置有凹槽，所述第二滾動軸承組與所述凹槽摩擦接觸。

本發明還提供了一種應用上述的固晶機進行固晶的方法，包括以下的步驟：

S11、采用所述旋轉驅動機構驅動所述固晶臂旋轉至晶片位置，所述固晶臂通過夾取或者吸附的方式拾取晶片；

S12、繼續采用所述旋轉驅動機構驅動所述固晶臂旋轉，使晶片正對著LED框架需要固晶的位置；

S13、采用所述伸縮驅動機構驅動所述固晶臂做直線伸縮運動，將固晶臂上的晶片固定在LED框架上，完成一個晶片的固晶工作。

進一步地，上述方法還包括以下的步驟：

S14、采用所述晶片定位系統將下一塊晶片移動至所述固晶臂的取晶位置；

S15、采用所述工作臺系統將LED框架上未固晶的位置移動至所述固晶臂的固晶位置；

S16、重復上述S11～S15步驟，直至完成LED框架的固晶工作。

本發明與現有技術相比，有益效果在于：本發明改變了現有固晶機中的晶環水平放置，固晶臂在水平方向旋轉，完成水平取晶和水平固晶的固晶動作方式，提供了一種新的固晶機以及固晶方法，即晶環垂直水平面或與水平面成一定角度放置，固晶臂在垂直于水平面或與水平面成一定的角度的平面內旋轉，完成垂直水平面或與水平面成一定角度的取晶，然后完成在水平或與水平面成一定角度的平面內固晶的固晶動作。這樣的改變可以使晶片的移動機構與LED框架的移動機構在空間布局上相互交錯，互不干涉，在達到不損失精度和速度的情況下，即使要適應不同大小尺寸的LED框架，也不需改動其它地方，只需改動工作臺系統行程即可適應，這樣就有效解決了大尺寸LED框架的適應性問題，可以做超大超寬的LED框架，并且不會影響精度。一方面，滿足LED產品對LED框架日新月異的個性化定制需求，另一方面，可以讓以往的小LED框架拼接起來，節省上下料時間，從而提高生產效率。

附圖說明

一個或多個實施例通過與之對應的附圖中的圖片進行示例性說明，這些示例性說明并不構成對實施例的限定，附圖中具有相同參考數字標號的元件表示為類似的元件，除非有特別申明，附圖中的圖不構成比例限制。

圖1是本發明實施例提供的一種固晶機的立體結構示意圖。

圖2是圖1中的固晶系統的立體結構示意圖。

圖3是圖2中的部分結構的分解結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明提供了一種固晶機，包括用于移動LED框架的工作臺系統、用于提供晶片定位的晶片定位系統以及將晶片固定在LED框架上的固晶系統。固晶系統包括用于拾取和移動晶片的固晶臂以及旋轉驅動機構，工作臺系統具有用于放置LED框架的工作臺。固晶系統還包括伸縮驅動機構，旋轉驅動機構驅動固晶臂于垂直于水平面或與水平面成一定角度的平面內旋轉；伸縮驅動機構驅動固晶臂做直線伸縮運動。

本發明的工作臺系統、晶片定位系統、旋轉驅動機構以及伸縮驅動機構中提供旋轉動力的部件可以是旋轉電機，也可以是其他任何形式的旋轉驅動元器件或者能做旋轉運動的結構；同樣地，提供直線伸縮運動的動力部件可以是直線絲桿副、氣缸，也可以是其他任何形式的直線驅動元器件或者是能做直線伸縮運動的結構。

下面，將舉例一較佳的實施例，對本發明的固晶機各個系統以及機構的具體結構進行詳細說明。

一種固晶機，包括工作臺系統、晶片定位系統、固晶系統以及龍門架100。其中，固晶系統包括固晶臂1、旋轉驅動機構以及伸縮驅動機構。龍門架100包括一橫梁101以及兩立桿102。晶片定位系統以及固晶系統均安裝于橫梁101上，工作臺系統位于橫梁101下方。

工作臺系統具有用于放置LED框架200的工作臺21以及位于工作臺21下方的橫向移動機構22以及縱向移動機構23。晶片定位系統包括晶環3，晶片放置于晶環3上；晶環3所在的平面與工作臺21相互垂直或者成一定角度。旋轉驅動機構驅動固晶臂1垂直于工作臺21或與工作臺21成一定角度的平面內旋轉；伸縮驅動機構驅動固晶臂1做直線伸縮運動。

具體地，于本實施例中，該工作臺21與水平面平行，晶環3垂直于水平面，晶環3所在的平面與固晶臂1的旋轉平面相互垂直。固晶臂1的旋轉平面同時垂直于工作臺21以及晶環3。

上述固晶臂1包括旋轉擺臂11、吸嘴12、吸嘴擺臂13、轉動彈片14以及限位螺釘15。吸嘴12通過吸附的方式吸取晶片，旋轉擺臂11的一端與吸嘴擺臂13通過轉動彈片14連接，使吸嘴擺臂13可以有一定的轉動角度。旋轉擺臂11的一端設有開口槽111，限位螺釘15安裝在吸嘴擺臂13上并卡在旋轉擺臂的11的開口槽111內，從而可調節吸嘴擺臂13的轉動角度大小。

上述旋轉驅動機構包括第一旋轉電機座41、第一旋轉電機42、第一聯軸器43、第一轉軸、支撐軸承44、第一導軌座45、第一滑動導軌46、第一原點傳感器47、第一定位擋光片48以及第一控制器。

第一旋轉電機座41固定在龍門架100的橫梁101上，第一旋轉電機42以及第一原點傳感器47固定在第一旋轉電機座41上，第一聯軸器43一端抱緊所述第一旋轉電機41的轉軸，另一端抱緊第一轉軸的一端；第一轉軸由兩個支撐軸承44支撐，并固定在第一旋轉電機座41所開設的孔內；第一導軌座45固定在第一轉軸的另一端；第一導軌座45上安裝有第一滑動導軌46和第一定位擋光片48，固晶臂1固定在第一滑動導軌46上。第一旋轉電機41帶動第一聯軸器43、第一轉軸、第一導軌座45、第一定位擋光片48以及固晶臂1一起轉動。

上述伸縮驅動機構包括第二旋轉電機座51、第二旋轉電機52、偏心軸53、連接板54、第二滑動導軌55、第二導軌座56、第二原點傳感器57、第二定位擋光片58、第二控制器、第一滾動軸承組59a以及第二滾動軸承組59b；優選地，連接板54整體呈L形，其一端開設有槽口541，槽口541的兩內側具有摩擦條542。

第二旋轉電機52以及第二原點傳感器57固定在第二旋轉電機座51上，第二定位擋光片58固定在偏心軸53上。偏心軸53的一端夾持在第二旋轉電機52的轉軸上，其另一端裝配第一滾動軸承組59a；第二滑動導軌55安裝在第二導軌座56上，第二導軌座56固定在第二旋轉電機座51上，連接板54固定在第二滑動導軌55上，連接板54一端的槽口541內的摩擦條542與第一滾動軸承組59a摩擦接觸，連接板54的另一端安裝有第二滾動軸承組59b，固晶臂1的旋轉擺臂11上設置有凹槽112，凹槽112的兩內側設置有摩擦條113，第二滾動軸承組59b與摩擦條113摩擦接觸。

上述第一原點傳感器47具有相隔一段距離設置的光束發射源以及光束接收器，當第一旋轉電機42的轉動角度超過某一預設的值時，第一定位擋光片48運動到離開光束發射源以及光束接收器之間的位置。第一控制器根據其接收到的第一原點傳感器47反饋的第一定位擋光片位置的信號來控制第一旋轉電機42的轉動或停止，從而執行找原點以及轉動一定角度的動作。

第二旋轉電機52轉動時，第二定位擋光片58跟著轉動，通過第二原點傳感器57的感應，完成原點動作，同時，第一滾動軸承組59a帶動連接板54沿著第二滑動導軌55運動，連接板54上的第二滾動軸承組59b帶動固晶臂1沿著第一滑動導軌46做直線運動。

應用本實施例的固晶機進行固晶的步驟如下：

S11、采用旋轉驅動機構驅動固晶臂1旋轉至晶片位置，固晶臂1通過吸附的方式吸取晶片；

S12、繼續采用旋轉驅動機構驅動固晶臂1旋轉，使晶片正對著LED框架200需要固晶的位置；

S13、采用伸縮驅動機構驅動固晶臂1做直線伸縮運動，將固晶臂1上的晶片固定在LED框架200上，完成一個晶片的固晶工作；

S14、采用晶片定位系統將下一塊晶片移動至固晶臂1的取晶位置；

S15、采用工作臺系統將LED框架200上未固晶的位置移動至固晶臂1的固晶位置；

S16、重復上述S11～S15步驟，直至完成LED框架200的固晶工作。

本實施例的固晶機改變了現有固晶機中的晶環水平放置，固晶臂1在水平方向旋轉，完成水平取晶和水平固晶的固晶動作方式，提供了一種新的固晶機以及固晶方法，即晶環垂直水平面或與水平面成一定角度放置，固晶臂1在垂直于水平面或與水平面成一定的角度的平面內旋轉，完成垂直水平面或與水平面成一定角度的取晶，然后水平或與水平面成一定角度固晶的固晶動作。這樣的改變可以使晶片的移動機構與LED框架200的移動機構在空間布局上相互交錯，互不干涉，在達到不損失精度和速度的情況下，即使要適應不同大小尺寸的LED框架200，也不需改動其它地方，只需改動工作臺系統行程以及龍門架100兩立桿102的間距即可適應，這樣就有效解決了大尺寸LED框架200的適應性問題，可以做超大超寬的LED框架200，并且不會影響精度。一方面，滿足LED產品對LED框架200日新月異的個性化定制需求，另一方面，可以讓以往的小LED框架200拼接起來，節省上下料時間，從而提高生產效率。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。