本实用新型涉及顶晶模块技术领域，尤其是一种用于半导体行业中的顶晶模块机构。
背景技术：
现有技术的顶晶装置中，多是顶针装置固定不动，而是通过晶圆装置的xy运动来实现顶针顶起晶圆上不同位置的芯片。这种方式由于整个晶圆装置运动，导致其所占空间非常大。而且扩晶装置和卡环装置无法兼容，抑或是更换起来非常麻烦，一般会需要8～10分钟，而且更换完后的位置无法保证同一性，局限性很大。
技术实现要素：
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种安全顶晶、扩晶装置，从而可以有效的解决现有技术中存在的更换麻烦、占地面积大的问题，大大的提高了工作可靠性。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种安全顶晶、扩晶装置，包括顶晶机构，所述顶晶机构的上方安装有旋转扩晶机构，所述旋转扩晶机构主要包括通用旋转座机构，通用旋转座机构的底板底部一端间隔安装有立柱一和立柱二，另一端间隔安装有直角支架，立柱一和立柱二的外部以及直角支架和其中一个直角支架的外部均安装有挡板；所述通用旋转座机构的上部还安装有扩晶装置。
其进一步技术方案在于：
所述通用旋转座机构的结构为：包括底板，所述底板上开有大圆孔，所述大圆孔内安装有薄壁轴承，所述薄壁轴承的外圈与大圆孔的内壁面配合，所述薄壁轴承的内圈卡入有轴承连接座，所述轴承连接座的截面成t型结构，所述轴承连接座的顶部通过多个限位销与扩晶装置连接；所述轴承连接座的底部安装有大滚轮，所述大滚轮的底部设置有限位板；位于底板的一端中部设置有矩形槽，所述矩形槽出通过电机安装板固定有旋转电机，所述旋转电机的输出端安装有小滚轮，所述小滚轮和大滚轮之间安装有大同步带，所述大同步带的两外侧分别安装有张紧轮。
所述底板侧部下方位置固定有扩晶电机，所述扩晶电机的输出端通过传送带机构安装有小齿轮；位于小齿轮一旁的底板上还安装有气缸，所述气缸的输出端与小齿轮底部滑移机构对接。
所述扩晶装置的结构为：包括底部支撑板，所述底部支撑板上开有多个通孔，每个通孔内安装同步带轮，所述同步带轮的中部开有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺杆，所述螺杆连接拖料板，所述拖料板的圆周方向开有多个压片安装槽，所述压片安装槽内安装压片，所述螺杆穿过压片和拖料板至同步带轮的螺纹孔中，多个同步带轮通过同步带连接在一起，并在其中一个同步带轮的输出端安装大齿轮；所述拖料板成圆环形结构，并在其圆周方向间隔安装有多个挡料块，所述底部支撑板也成圆环形结构，并在其内圈固定有支撑环，所述支撑环的截面成“土”字型结构，所述支撑环的外部套至一晶圆环，所述晶圆环的外圈与挡料块，所述挡料块的上部还压有扩晶盖板。
所述顶晶机构的结构为：包括底部支撑座，所述底部支撑座的中部设置有凹槽，凹槽的两端对称安装有第一滑轨，第一滑轨上安装有第一滑块，所述凹槽处还安装有第一丝杠，所述第一丝杠上套至有第一螺母，所述第一螺母和第一滑块的顶部同时安装有滑移板，所述底部支撑座的外侧还固定有第一电机，所述第一电机的输出端通过第一带传动机构与第一丝杠头部连接；所述滑移板的安装方向与底部支撑座垂直，所述滑移板上固定有第二滑轨，所述第二滑轨上安装有第二滑块，所述第二滑轨一旁设置有与其平行的第二丝杠，所述第二丝杠上安装有第二螺母，所述第二滑块和第二螺母上同时固定有顶针连接座，所述顶针连接座上安装顶针座组件；所述滑移板的外侧还固定有第二电机，所述第二电机的输出端通过第二带传动机构与第二丝杠连接。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，巧妙的将旋转扩晶机构和顶晶机构配合作用，可以方便的完成顶晶的工作，工作效率高。
本实用新型解决占地面积大的问题，采用晶圆装置不动，顶针装置动的方式，由于底部顶针装置本身体积小，故即使移动同样的行程所占空间也会比晶圆小很多。
本实用新型解决更换时间长的问题，采用了定位销定位，使得更换之后的机构定位精准同时省去了寻找合适位置的时间，在定位销上端开斜面槽并用卡扣卡紧的方式比起螺钉锁附要快捷方便的多。
本实用新型较之之前的模块占地面积减少30％，更换时间从原来的8～10分钟变为3～4分钟。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的部分爆炸图。
图3为本实用新型的爆炸图。
图4为本实用新型通用旋转座机构的结构示意图。
图5为本实用新型通用旋转座机构另一视角的结构示意图。
图6为本实用新型通用旋转座机构的爆炸图。
图7为本实用新型扩晶装置的结构示意图。
图8为本实用新型扩晶装置的爆炸图。
图9为本实用新型顶晶机构的结构示意图。
图10为本实用新型顶晶机构的爆炸图。
其中：1、旋转扩晶机构；2、顶晶机构；3、扩晶装置；4、通用旋转座机构；5、立柱一；6、直角支架；7、立柱二；8、挡板；
201、顶针座组件；202、顶针连接座；203、第二滑块；204、第二螺母；205、第二丝杠；206、第二电机；207、第二带传动机构；208、第一电机；209、第一螺母；210、第一滑轨；211、底部支撑座；212、第一滑块；213、滑移板；214、第二滑轨；215、第一带传动机构；216、第一丝杠；
301、扩晶盖板；302、支撑环；303、晶圆环；304、挡料块；305、拖料板；306、同步带轮；307、大齿轮；308、同步带；309、底部支撑板；310、螺杆；311、压片；312、压片安装槽；
401、底板；402、限位销；403、轴承连接座；404、传送带机构；405、小齿轮；406、电机安装板；407、旋转电机；408、大同步带；409、限位板；410、扩晶电机；411、大滚轮；412、张紧轮；413、小滚轮；414、薄壁轴承；415、气缸。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本实施例的顶晶装置，包括顶晶机构2，顶晶机构2的上方安装有旋转扩晶机构1，旋转扩晶机构1主要包括通用旋转座机构4，通用旋转座机构4的底板401底部一端间隔安装有立柱一5和立柱二7，另一端间隔安装有直角支架6，立柱一5和立柱二7的外部以及直角支架6和其中一个直角支架6的外部均安装有挡板8；通用旋转座机构4的上部还安装有扩晶装置3。
如图4、图5和图6所示，通用旋转座机构4的结构为：包括底板401，底板401上开有大圆孔，大圆孔内安装有薄壁轴承414，薄壁轴承414的外圈与大圆孔的内壁面配合，薄壁轴承414的内圈卡入有轴承连接座403，轴承连接座403的截面成t型结构，轴承连接座403的顶部通过多个限位销402与扩晶装置3连接；轴承连接座403的底部安装有大滚轮411，大滚轮411的底部设置有限位板409；位于底板401的一端中部设置有矩形槽，矩形槽出通过电机安装板406固定有旋转电机407，旋转电机407的输出端安装有小滚轮413，小滚轮413和大滚轮411之间安装有大同步带408，大同步带408的两外侧分别安装有张紧轮412。
底板401侧部下方位置固定有扩晶电机410，扩晶电机410的输出端通过传送带机构404安装有小齿轮405；位于小齿轮405一旁的底板401上还安装有气缸415，气缸415的输出端与小齿轮405底部滑移机构对接。
如图7和图8所示，扩晶装置3的结构为：包括底部支撑板309，底部支撑板309上开有多个通孔，每个通孔内安装同步带轮306，同步带轮306的中部开有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺杆310，螺杆310连接拖料板305，拖料板305的圆周方向开有多个压片安装槽312，压片安装槽312内安装压片311，螺杆310穿过压片311和拖料板305至同步带轮306的螺纹孔中，多个同步带轮306通过同步带308连接在一起，并在其中一个同步带轮306的输出端安装大齿轮307；拖料板305成圆环形结构，并在其圆周方向间隔安装有多个挡料块304，底部支撑板309也成圆环形结构，并在其内圈固定有支撑环302，支撑环302的截面成“土”字型结构，支撑环302的外部套至一晶圆环303，晶圆环303的外圈与挡料块304，挡料块304的上部还压有扩晶盖板301。
如图9和图10所示，顶晶机构2的结构为：包括底部支撑座211，底部支撑座211的中部设置有凹槽，凹槽的两端对称安装有第一滑轨210，第一滑轨210上安装有第一滑块212，凹槽处还安装有第一丝杠216，第一丝杠216上套至有第一螺母209，第一螺母209和第一滑块212的顶部同时安装有滑移板213，底部支撑座211的外侧还固定有第一电机208，第一电机208的输出端通过第一带传动机构215与第一丝杠216头部连接；滑移板213的安装方向与底部支撑座211垂直，滑移板213上固定有第二滑轨214，第二滑轨214上安装有第二滑块203，第二滑轨214一旁设置有与其平行的第二丝杠205，第二丝杠205上安装有第二螺母204，第二滑块203和第二螺母204上同时固定有顶针连接座202，顶针连接座202上安装顶针座组件201；滑移板213的外侧还固定有第二电机206，第二电机206的输出端通过第二带传动机构207与第二丝杠205连接。
通用旋转座机构4的安装方式为：
将底板401支撑在立柱一5、立柱二7和直角支架6上，再将薄壁轴承414的外圈卡入底板401中间的大孔中，薄壁轴承414的内圈卡入轴承连接座403，然后在轴承连接座403下底面安装上大滚轮411，将小滚轮413安装在底板401右侧的位置，将大同步带408安装到两个滚轮上，接着安装张紧轮412，收缩大同步带408使其与两个滚轮精准啮合。接着将限位销402过盈配合卡入轴承连接座403的对应孔中，然后使扩晶装置3底面的三个销孔与限位销402对应并将其安装上去，在用卡扣卡紧。通过薄壁轴承414、大同步带408的作用，可以方便的实现扩晶装置3的旋转工作。
扩晶装置3的工作原理为：
工作原理：当开始工作时，将晶圆环303放到拖料板305上，并使晶圆环303外端面顶住挡料块304以保证位置。然后扩晶电机410慢速转动，同时气缸415工作，活塞杆向前推是两个齿轮(小齿轮405和大齿轮307)啮合，啮合完后扩晶电机410快速旋转，带动同步带308转动再带动同步带轮306转动，同步带轮306的转动使得螺杆310向下，下运动带动拖料板305及其上安装的扩晶盖板301向下运动，于是其中的晶圆环303接触到扩晶盖板301的上端面，持续下降后，最终扩晶盖板301给到晶圆环303一个向下的作用力，使得晶圆环303上的膜绷紧，完成扩晶动作，完成后气缸415缩回，使整个机构可以旋转。
顶晶机构2的工作原理为：
驱动第一电机208，通过第一带传动机构215的作用，驱动第一丝杠216转动，从而带动第一螺母209发生移动，第一螺母209的移动带动滑移板213发生位移；
驱动第二电机206，通过第二带传动机构207的作用，驱动第二丝杠205转动，从而带动第二螺母204发生移动，第二螺母204的移动带动顶针连接座202发生位移，从而实现顶针连接座202在xy方向上的直线运动，继而使得顶针座组件201能在xy方向上做直线运动。
在实际操作中，需要更换装置时只需将卡扣松开，然后将整个装置从上面端下来，将需要更换的装置对准销钉孔放进去，到位后将卡扣卡紧即完成更换。
实际使用过程中，原始位为气缸415处于推出状态，齿轮(小齿轮405和大齿轮307)互相接触啮合，扩晶装置3在行程最上端，拖料板305的缺口朝外的状态。人工将晶圆环303放入扩晶装置3中，然后扩晶电机410工作，将扩晶装置3向下移动预置的距离使膜绷紧完成扩晶，然后气缸415杆收回使得齿轮脱开。上部识别装置运动到圆心位置识别膜上芯片，识别出芯片的偏转角后，旋转电机407旋转对应的角度使得芯片转正。之后顶晶机构2在xy运动方向运动到预设的第一个芯片的位置，然后顶晶机构2的z运动方向工作顶起芯片，等吸嘴将芯片取走后顶晶机构2再移动至下一芯片后顶起芯片周而复始直至全部做完。所有运动部件回到原始位，人工将空晶圆环303取走。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
1.一种安全顶晶、扩晶装置，其特征在于：包括顶晶机构(2)，所述顶晶机构(2)的上方安装有旋转扩晶机构(1)，所述旋转扩晶机构(1)主要包括通用旋转座机构(4)，通用旋转座机构(4)的底板(401)底部一端间隔安装有立柱一(5)和立柱二(7)，另一端间隔安装有直角支架(6)，立柱一(5)和立柱二(7)的外部以及直角支架(6)和其中一个直角支架(6)的外部均安装有挡板(8)；所述通用旋转座机构(4)的上部还安装有扩晶装置(3)。
2.如权利要求1所述的一种安全顶晶、扩晶装置，其特征在于：所述通用旋转座机构(4)的结构为：包括底板(401)，所述底板(401)上开有大圆孔，所述大圆孔内安装有薄壁轴承(414)，所述薄壁轴承(414)的外圈与大圆孔的内壁面配合，所述薄壁轴承(414)的内圈卡入有轴承连接座(403)，所述轴承连接座(403)的截面成t型结构，所述轴承连接座(403)的顶部通过多个限位销(402)与扩晶装置(3)连接；所述轴承连接座(403)的底部安装有大滚轮(411)，所述大滚轮(411)的底部设置有限位板(409)；位于底板(401)的一端中部设置有矩形槽，所述矩形槽出通过电机安装板(406)固定有旋转电机(407)，所述旋转电机(407)的输出端安装有小滚轮(413)，所述小滚轮(413)和大滚轮(411)之间安装有大同步带(408)，所述大同步带(408)的两外侧分别安装有张紧轮(412)。
3.如权利要求2所述的一种安全顶晶、扩晶装置，其特征在于：所述底板(401)侧部下方位置固定有扩晶电机(410)，所述扩晶电机(410)的输出端通过传送带机构(404)安装有小齿轮(405)；位于小齿轮(405)一旁的底板(401)上还安装有气缸(415)，所述气缸(415)的输出端与小齿轮(405)底部滑移机构对接。
4.如权利要求1所述的一种安全顶晶、扩晶装置，其特征在于：所述扩晶装置(3)的结构为：包括底部支撑板(309)，所述底部支撑板(309)上开有多个通孔，每个通孔内安装同步带轮(306)，所述同步带轮(306)的中部开有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺杆(310)，所述螺杆(310)连接拖料板(305)，所述拖料板(305)的圆周方向开有多个压片安装槽(312)，所述压片安装槽(312)内安装压片(311)，所述螺杆(310)穿过压片(311)和拖料板(305)至同步带轮(306)的螺纹孔中，多个同步带轮(306)通过同步带(308)连接在一起，并在其中一个同步带轮(306)的输出端安装大齿轮(307)；所述拖料板(305)成圆环形结构，并在其圆周方向间隔安装有多个挡料块(304)，所述底部支撑板(309)也成圆环形结构，并在其内圈固定有支撑环(302)，所述支撑环(302)的截面成“土”字型结构，所述支撑环(302)的外部套至一晶圆环(303)，所述晶圆环(303)的外圈与挡料块(304)，所述挡料块(304)的上部还压有扩晶盖板(301)。
5.如权利要求1所述的一种安全顶晶、扩晶装置，其特征在于：所述顶晶机构(2)的结构为：包括底部支撑座(211)，所述底部支撑座(211)的中部设置有凹槽，凹槽的两端对称安装有第一滑轨(210)，第一滑轨(210)上安装有第一滑块(212)，所述凹槽处还安装有第一丝杠(216)，所述第一丝杠(216)上套至有第一螺母(209)，所述第一螺母(209)和第一滑块(212)的顶部同时安装有滑移板(213)，所述底部支撑座(211)的外侧还固定有第一电机(208)，所述第一电机(208)的输出端通过第一带传动机构(215)与第一丝杠(216)头部连接；所述滑移板(213)的安装方向与底部支撑座(211)垂直，所述滑移板(213)上固定有第二滑轨(214)，所述第二滑轨(214)上安装有第二滑块(203)，所述第二滑轨(214)一旁设置有与其平行的第二丝杠(205)，所述第二丝杠(205)上安装有第二螺母(204)，所述第二滑块(203)和第二螺母(204)上同时固定有顶针连接座(202)，所述顶针连接座(202)上安装顶针座组件(201)；所述滑移板(213)的外侧还固定有第二电机(206)，所述第二电机(206)的输出端通过第二带传动机构(207)与第二丝杠(205)连接。
技术总结