一种集成导向轴承与拾取装置的笔杆气缸的制作方法

本技术涉及集成电路芯片测试分选设备，特别是一种集成导向轴承与拾取装置的笔杆气缸。

背景技术：

1、在半导体封测行业，测试分选机的 uph（单位时间产出）是衡量设备效率的核心指标，而拾取吸头机构的设计直接影响 uph—— 理论上，拾取吸头数量越多，单次可拾取的芯片数量越多，uph 越高，能更好满足高效低成本的封测需求。

2、现有技术中，常规拾取吸头采用 “气缸 + 独立导向机构” 的分体式设计，例如专利 202310139479.6 公开的方案，将气缸单独固定在外部导向机构上，通过变距机构驱动导向机构，实现吸头的变距拾取。但该设计存在关键缺陷：气缸与导向机构需各自占据独立安装空间，导致拾取吸头机构在 xy 方向（水平方向）体积过大。专利202310139478.1公开的方案也存在上述问题。这使得多个吸头无法近距离布置，难以适配小间距（如8-11mm）芯片的拾取需求，不得不通过 “多次变距 + 多次吸取” 的方式完成作业，不仅延长了单次拾取时间，还增加了设备操作复杂度，严重制约封装效率，无法满足高密度芯片封测的高效化、小型化需求。因此，开发一种集成度高、xy 方向体积小的拾取气缸，成为解决上述问题的核心方向。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于解决上述技术问题，提供一种集成导向轴承与拾取装置的笔杆气缸。

2、一种集成导向轴承与拾取装置的笔杆气缸，包括导向组件、缸筒、活塞杆组件、气路组件和拾取组件；所述缸筒内设置有真空腔室和正压腔室，所述缸筒的外部顶部设有气管接头；所述缸筒内开设有缸筒真空气道和缸筒正压气道；所述导向组件包括导向轴承和限位螺丝，所述导向轴承用于套设x、y方向的导向轴，设置于所述缸筒内；所述活塞杆组件包括活塞杆、活塞杆芯及密封件，所述活塞杆芯为中空结构形成活塞杆真空气道，所述密封件用于隔绝所述真空腔室、正压腔室及外界大气；所述气路组件通过所述气管接头、缸筒真空气道、缸筒正压气道及活塞杆真空气道导通气体；所述拾取组件安装于所述活塞杆端部，用于拾取芯片。

3、本实用新型可达到的有益效果包括：

4、集成度高，体积小巧：将导向轴承、伸缩活塞杆、真空/正压腔室及气路集成于一体式缸筒，省去独立导向机构的安装空间，xy 方向体积较现有技术减小，可实现多气缸近距离串联。

5、小间距适配性强：多个气缸可移动至两两紧贴状态，无额外部件占用变距范围，最小适配间距达8mm，满足小间距芯片的一次性拾取需求，无需多次变距。

6、作业效率高：气路与伸缩机构协同响应迅速，配合多气缸同步拾取，单次拾取时间缩短 ，有效提升测试分选机的 uph，降低单位封测成本。

7、优选地，所述密封件包括缸筒o型圈、真空腔隔套、活塞杆o型圈及活塞y型圈；所述缸筒o型圈、真空腔隔套、活塞杆o型圈配合隔绝真空腔室与所述正压腔室，所述活塞y型圈隔绝所述正压腔室与外界大气。

8、优选地，所述活塞杆组件还包括弹簧，所述弹簧套设于所述活塞杆外侧，用于推动活塞杆缩回并抵抗芯片自重。

9、优选地，还包括端盖，所述端盖固定于缸筒端部，用于对活塞杆伸出行程限位并提供导向。

10、优选地，所述拾取组件为吸嘴，所述吸嘴安装于活塞杆端部，且通过活塞杆真空气道与真空腔室联通，用于吸附芯片。

11、优选地，还包括导向轴，所述导向轴与所述导向轴承套设连接，所述导向轴沿x和y方向布置，所述导向轴的端部用于连接变距机构以驱动气缸沿导向轴做变距移动以适配不同芯片间距。

12、优选地，还包括变距丝杆和变距电机，所述端盖将同一方向的导向轴的两端固定，并嵌入所述变距丝杆的螺旋凸轮槽，所述变距丝杆在所述变距电机的驱动下转动，所述螺旋凸轮槽转动时驱动所述端盖移动。

1.一种集成导向轴承与拾取装置的笔杆气缸，其特征在于，包括导向组件、缸筒、活塞杆组件、气路组件和拾取组件；所述缸筒内设置有真空腔室和正压腔室，所述缸筒的外部顶部设有气管接头；所述缸筒内开设有缸筒真空气道和缸筒正压气道；所述导向组件包括导向轴承和限位螺丝，所述导向轴承用于套设x、y方向的导向轴，设置于所述缸筒内；所述活塞杆组件包括活塞杆、活塞杆芯及密封件，所述活塞杆芯为中空结构形成活塞杆真空气道，所述密封件用于隔绝所述真空腔室、正压腔室及外界大气；所述气路组件通过所述气管接头、缸筒真空气道、缸筒正压气道及活塞杆真空气道导通气体；所述拾取组件安装于所述活塞杆端部，用于拾取芯片。

2.根据权利要求1所述的笔杆气缸，其特征在于，所述密封件包括缸筒o型圈、真空腔隔套、活塞杆o型圈及活塞y型圈；所述缸筒o型圈、真空腔隔套、活塞杆o型圈配合隔绝真空腔室与所述正压腔室，所述活塞y型圈隔绝所述正压腔室与外界大气。

3.根据权利要求1所述的笔杆气缸，其特征在于，所述活塞杆组件还包括弹簧，所述弹簧套设于所述活塞杆外侧。

4.根据权利要求1所述的笔杆气缸，其特征在于，还包括端盖，所述端盖固定于缸筒端部，用于对活塞杆伸出行程限位并提供导向。

5.根据权利要求1所述的笔杆气缸，其特征在于，所述拾取组件为吸嘴，所述吸嘴安装于活塞杆端部，且通过活塞杆真空气道与真空腔室联通。

6.根据权利要求4所述的笔杆气缸，其特征在于，还包括导向轴，所述导向轴与所述导向轴承套设连接，所述导向轴沿x和y方向布置，所述导向轴的端部用于连接变距机构。

7.根据权利要求6所述的笔杆气缸，其特征在于，还包括变距丝杆和变距电机，所述端盖将同一方向的导向轴的两端固定，并嵌入所述变距丝杆的螺旋凸轮槽，所述变距丝杆在所述变距电机的驱动下转动，所述螺旋凸轮槽转动时驱动所述端盖移动。