顶推装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械工装技术领域，特别是涉及一种顶推装置。


背景技术：

2.在半导体封装技术领域，通常需要顶推装置将芯片从晶圆往上顶起，以便吸嘴将该顶起后的芯片固定在基板上。一般地，晶圆上有多个芯片，每个芯片均需顶推装置往上顶起。但是，对于传统的顶推装置，顶推装置的顶针的运动精度难以保证，使得顶针难以运动到准确的位置，故需要多次反复调节才能确保顶针运动至正确位置以将芯片顶起，从而影响整个顶推装置的工作效率和调节精度。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的一个技术问题是如何提高顶推装置的工作效率和调节精度。
4.一种顶推装置，包括：
5.安装平台；
6.承载平台，与所述承载平台滑动连接；
7.第一调节机构，与所述安装平台连接并用于推动所述承载平台沿z轴方向运动；
8.第二调节机构，设置在所述承载平台上；及
9.顶推机构，设置在所述第二调节机构上并用于顶推工件，所述第二调节机构能够驱动所述顶推沿x轴方向和y轴方向运动。
10.在其中一个实施例中，所述第一调节机构包括z轴调节件，所述z轴调节件与安装平台转动连接，且所述z轴调节件的端部与所述承载平台相抵接，当所述z轴调节件转动时，所述z轴调节件推动所述承载平台相对所述安装平台滑动。
11.在其中一个实施例中，所述第一调节机构包括气缸，所述气缸的缸筒固定在所述安装平台上，所述气缸的活塞缸与所述承载平台相抵接，当所述活塞杆伸缩时，所述活塞杆能推动所述承载平台相对所述安装平台滑动。
12.在其中一个实施例中，所述第二调节机构包括包括x轴调节组件，所述x轴调节组件包括基板和x轴滑板，所述基板固定在所述承载平台上，所述x轴滑板与所述基板滑动连接并能够相对所述基板沿x轴方向运动。
13.在其中一个实施例中，所述x轴调节组件还包括x轴调节件，所述x轴调节件与所述基板转动连接，且所述x轴调节件的端部与所述x轴滑板连接，当所述x轴调节件转动时，所述x轴调节件推动所述x轴滑板相对所述基板滑动。
14.在其中一个实施例中，所述第二调节机构还包括y轴调节组件，所述y轴调节组件包括y轴滑板，所述y轴滑板与所述x轴滑板滑动连接并能够相对所述x轴滑板沿y轴方向运动。
15.在其中一个实施例中，所述y轴调节组件还包括y轴调节件，所述y轴调节件与所述x轴滑板转动连接，且所述y轴调节件的端部与所述y轴滑板连接，当所述y轴调节件转动时，
所述y轴调节件推动所述y轴滑板相对所述x轴滑板滑动。
16.在其中一个实施例中，所述顶推机构包括支撑板、驱动器、凸轮和顶推组件，所述支撑板与所述第二调节机构连接，所述驱动器设置在所述支撑板上，所述凸轮与所述驱动件的输出轴连接，所述顶推组件穿设在所述支撑板中并与所述凸轮配合，当所述凸轮转动时，所述顶推组件相对所述支撑板沿z轴方向运动。
17.在其中一个实施例中，所述顶推组件包括顶杆和顶推帽，所述顶推帽设置在所述顶杆的端部并用于接触工件，所述顶杆的刚度大于所述顶推帽的刚度。
18.在其中一个实施例中，还包括y轴直线模组，所述安装平台滑动设置在所述y轴直线模组上，所述y轴直线模组用于推动所述安装平台沿y轴方向运动。
19.本实用新型的一个实施例的一个技术效果是：通过第一调节机构和第二调节机构的共同作用，可以使得顶推机构在x轴方向、y轴方向和z轴方向三个方向运动，提高顶推机构运动的自由度，从而实现顶推机构在x轴方向、y轴方向和z轴方向位置的快速和精确调节，即快速且精确调节顶推机构在三维空间内的位置，最终提高整个顶推装置的工作效率和调节精度。当顶推机构在三维空间内的位置精确调定之后，可以确保顶推机构在准确的位置将工件顶起。
附图说明
20.图1为一实施例提供的顶推装置的立体结构示意图；
21.图2为图1所示顶推装置的第一示例局部立体结构示意图；
22.图3为图1所示顶推装置的第二示例局部立体结构示意图；
23.图4为图1所示顶推装置的第三示例局部立体结构示意图。
具体实施方式
24.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.参阅图1、图2、图3和图4，本实用新型一实施例提供的一种顶推装置10包括安装平台100、承载平台200、第一调节机构300、第二调节机构400、顶推机构500和y轴直线模组600。承载平台200滑动设置在安装平台100上，第一调节机构300与安装平台100连接，第一调节机构300用于推动承载平台200沿z轴方向运动，即推动承载平台200沿竖直方向运动。第二调节机构400设置在承载平台200上，顶推机构500设置在第二调节机构400上并用于推动工件，工件可以晶圆上的芯片等，第二调节机构400用于带动顶推机构500沿x轴方向和y轴方向运动。
27.在一些实施例中，安装平台100与y轴直线模组600滑动连接，当y轴直线模组600工
作时，可以带动安装平台100沿y轴方向做往复直线运动，鉴于第一调节机构300与安装平台100连接，且承载平台200滑动设置在安装平台100上，同时第二调节机构400设置在承载平台200上，加上顶推机构500设置在第二调节机构400上，故安装平台100沿y轴方向滑动时，第一调节机构300、承载平台200、第二调节机构400和顶推机构500四者均会跟随安装平台100沿y轴方向做往复直线运动。安装平台100上设置有z轴导轨110，该z轴导轨110沿z轴方向延伸，承载平台200上可以开设滑槽，该滑槽同样沿竖直方向延伸，当z轴导轨110与该滑槽配合时，可以实现承载平台200与安装平台100之间的滑动连接关系。当然，z轴导轨110也可以设置在承载平台200上，滑槽同样可以设置在安装平台100上，通过z轴导轨110与该滑槽配合，同样能实现承载平台200与安装平台100之间的滑动连接关系。
28.第一调节机构300包括气缸320，气缸320的缸筒固定在安装平台100上，气缸320的活塞杆可以与承载平台200相抵接，当活塞杆伸长时，活塞杆可以推动承载平台200向上运动。鉴于第二调节机构400设置在承载平台200上，且顶推机构500设置在第二调节机构400上，当气缸320推动承载平台200向上运动时，第二调节机构400、顶推机构500三者将跟随承载平台200同时向上运动。当活塞杆收缩时，在重力的作用下，承载平台200可以向下运动，使得第二调节机构400、顶推机构500三者将跟随承载平台200同时向下运动。
29.第一调节机构300还可以包括z轴调节件310，z轴调节件310可以为螺杆，z轴调节件310与安装平台100转动连接，当z轴调节件310为螺杆时，z轴调节件310与安装平台100螺纹连接。z轴调节件310的端部(上端)可以与承载平台200相抵接，例如，当z轴调节件310相对安装平台100顺时针转动时，z轴调节件310同时相对安装平台100向上运动，从而推动承载平台200相对安装平台100向上滑动。当z轴调节件310相对安装平台100逆时针转动时，z轴调节件310同时相对安装平台100向下运动，在承载平台200自身重力的作用下，承载平台200可以相对安装平台100向下滑动。
30.鉴于气缸320的活塞杆的伸缩行程大于z轴调节件310相对安装平台100上下运动的行程，故通过气缸320的推动，最终可以带动承载平台200和顶推机构500在竖直方向产生较大的运动行程，而通过z轴调节件310的推动，可以带动承载平台200和顶推机构500在竖直方向产生较小的运动行程。为实现承载平台200向上运动行程的精确度，可以首先启动气缸320，使得气缸320的活塞杆快速推动承载平台200和顶推机构500上升至一定的高度，然后气缸320停止运动，接着转动z轴调节件310，使得z轴调节件310推动承载平台200和顶推机构500慢速上升一小段距离，当然，通过z轴调节件310的逆时针运动和顺时针运动，对承载平台200和顶推机构500的上升高度进行精确调节，最终使得承载平台200和顶推机构500上升至合理的高度。事实上，气缸320可以很好地保证高度调节的速度，而z轴调节件310很好地保证高度调节的精度。为使承载平台200和顶推机构500下降至合理的高度，同样地，首先使得活塞杆收缩较长的距离，从而快速减少承载平台200和顶推机构500的高度，然后通过z轴调节件310进行微调，最终使得承载平台200和顶推机构500下降至合理的高度。
31.在一些实施例中，第二调节机构400包括x轴调节组件410和y轴调节组件420，y轴调节组件420设置在x轴调节组件410上，顶推机构500设置在y轴调节组件420上。x轴调节组件410包括基板411、x轴滑板412和x轴调节件413，例如基板411上可以设置x轴导轨414，x轴导轨414沿x轴方向延伸，x轴滑板412上设置滑槽，滑槽同样沿x轴方向延伸，当x轴导轨414与该滑槽配合时，可以实现基板411和x轴滑板412之间的滑动连接关系。当然，x轴导轨414
也可以设置在x轴滑板412上，而滑槽设置在基板411上，通过x轴导轨414与滑槽的配合，同样可以实现基板411和x轴滑板412之间的滑动连接关系。
32.x轴调节件413可以为螺杆，x轴调节件413与基板411转动连接，当x轴调节件413为螺杆时，x轴调节件413与基板411螺纹连接。x轴调节件413的端部可以与x轴滑板412连接，例如，当x轴调节件413相对基板411顺时针转动时，x轴调节件413同时相对基板411向前运动，从而推动x轴滑板412相对基板411向前滑动。当x轴调节件413相对基板411逆时针转动时，x轴调节件413同时相对基板411向后运动，从而推动x轴滑板412相对基板411向后滑动。因此，当顺时针或逆时针转动x轴调节件413，可以推动x轴滑板412相对基板411向前或向后滑动。从而实现x轴滑板412在x轴方向所在位置的精确调节。
33.y轴调节组件420y轴滑板421和y轴调节件422，例如x轴滑板412上可以设置y轴导轨423，y轴导轨423沿y轴方向延伸，y轴滑板421上设置滑槽，滑槽同样沿y轴方向延伸，当y轴导轨423与该滑槽配合时，可以实现x轴滑板412和y轴滑板421之间的滑动连接关系。当然，y轴导轨423也可以设置在y轴滑板421上，而滑槽设置在x轴滑板412上，通过x轴导轨414与滑槽的配合，同样可以实现x轴滑板412和y轴滑板421之间的滑动连接关系。
34.y轴调节件422可以为螺杆，y轴调节件422与x轴滑板412转动连接，当y轴调节件422为螺杆时，y轴调节件422与x轴滑板412螺纹连接。y轴调节件422的端部可以与y轴滑板421连接，例如，当y轴调节件422相对x轴滑板412顺时针转动时，y轴调节件422同时相对x轴滑板412向左运动，从而推动y轴滑板421相对x轴滑板412向左滑动。当y轴调节件422相对x轴滑板412逆时针转动时，y轴调节件422同时相对x轴滑板412向右运动，从而推动y轴滑板421相对x轴滑板412向右滑动。因此，当顺时针或逆时针转动x轴调节件413，可以推动y轴滑板421相对x轴滑板412向左或向右滑动。从而实现y轴滑板421在y轴方向所在位置的精确调节。
35.因此，鉴于x轴滑板412和y轴滑板421滑动连接，当x轴滑板412相对基板411在x轴方向做前后运动时，y轴滑板421将同样跟随x轴滑板412相对基板411在x轴方向做前后运动时。同时，顶推机构500设置在y轴滑板421上，故x轴滑板412沿x轴方向做前后运动时，顶推机构500也跟随x轴滑板412做前后运动，当y轴滑板421相对x轴滑板412沿y轴方向做左右运动时，顶推机构500也跟随y轴滑板421做左右运动。鉴于y轴直线模组600运动时，顶推机构500也会在y轴方向做左右运动，但是，y轴直线模组600可以带动顶推机构500在y轴方向快速运动，从而实现顶推机构500在y轴方向位置调节的速度，当y轴直线模组600带动顶推机构500快速运动到预设位置附近时，可以通过y轴调节件422的转动，从而对y轴滑板421和顶推机构500在y轴方向的位置进行精确调节，使得顶推机构500最终精确运动至y轴方向的预设位置。故y轴直线模组600保证顶推机构500在y轴方向位置调节的速度，而y轴调节件422保证顶推机构500在y轴方向位置调节的精度。同样地，通过x轴调节件413的转动，可以对顶推机构500在x轴方向的位置进行精确调节，使得顶推机构500最终精确运动至x轴方向的预设位置。
36.在一些实施例中，顶推机构500包括支撑板510、驱动器520、凸轮530和顶推组件540，顶推组件540包括顶杆541和顶推，支撑板510固定在y轴滑板421上，驱动器520可以为电机，驱动器520设置在支撑板510上，凸轮530与驱动器520的输出轴连接，顶杆541与凸轮530配合并穿设在支撑板510上，当驱动器520带动凸轮530转动时，顶杆541将相对支撑板
510在竖直方向往复运动。顶推帽542固定在顶杆541的上端，顶推帽542直接与工件接触，当顶杆541向上运动时，顶推帽542将推动工件向上运动。鉴于顶推帽542直接与工件接触，可以使得顶推帽542具有一定的柔性，防止顶推帽542与工件接触的瞬间产生较大的冲击力而对工件构成破坏。例如顶推帽542采用柔性材料制成，可以使得顶推帽542能很好地吸收冲击能量。顶杆541可以采用金属等刚性材料制成，显然，顶杆541的刚度大于顶推帽542的刚度，即顶推帽542的刚度小于顶杆541的刚度。
37.假如顶推机构500只能在三维空间内的两个方向进行位置调节，无疑将影响顶推机构500的调节精度，使得顶推机构500无法快速在准确位置将工件顶起。而对于上述实施例中顶推装置10中的顶推机构500，工作时，通过第一调节机构300和第二调节机构400的共同作用，顶杆541在x轴方向、y轴方向和z轴方向三个方向运动，提高顶杆541运动的自由度，从而实现顶杆541在x轴方向、y轴方向和z轴方向位置的快速和精确调节，即快速且精确调节顶杆541在三维空间内的位置，最终提高整个顶推装置10的工作效率和调节精度。当顶杆541在三维空间内的位置精确调定之后，可以启动驱动器520，带动顶杆541向上运动，确保顶推帽542在准确的位置将工件顶起。
38.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。