一种半导体材料加工用成型系统

文档序号:523445 发布日期:2021-06-01 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种半导体材料加工用成型系统 (Forming system is used in semiconductor material processing ) 是由 祝红伟 于 2021-01-05 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种半导体材料加工用成型系统,包括底板,底板的顶部固定连接有箱体,箱体顶部的中心位置设置有加热装置,并且连接板远离第一活动块的一侧固定连接有第二活动块,并且第一活动块和第二活动块的顶部均固定连接有防护箱,防护箱的内部设置有驱动机构,防护箱的顶部设置有成型装置,箱体顶部的左后方和右前方均设置有取料机构,本发明涉及半导体材料加工设备技术领域。该半导体材料加工用成型系统,单次可以成型两件工件,有利于提高工作效率,且导流机构能够加快活动框内水流的速度,从而降低活动框内不同位置之间冷却液的温度差,使工件冷却更均匀,取料时工件不易变形,有利于提高成品加工质量。(The invention discloses a forming system for processing a semiconductor material, which comprises a bottom plate, wherein the top of the bottom plate is fixedly connected with a box body, a heating device is arranged at the central position of the top of the box body, a second movable block is fixedly connected to one side, away from a first movable block, of a connecting plate, the tops of the first movable block and the second movable block are fixedly connected with a protective box, a driving mechanism is arranged in the protective box, a forming device is arranged at the top of the protective box, and material taking mechanisms are arranged on the left rear side and the right front side of the top of the box body. This forming system is used in semiconductor material processing, two work pieces of single can the shaping, are favorable to improving work efficiency, and water conservancy diversion mechanism can accelerate the speed of rivers in the movable frame to reduce the temperature difference of coolant liquid between the different positions in the movable frame, make the work piece cooling more even, work piece non-deformable when getting the material is favorable to improving finished product processingquality.)

一种半导体材料加工用成型系统

技术领域

本发明涉及半导体材料加工设备技术领域,具体为一种半导体材料加工用成型系统。

背景技术

半导体是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质,其电导率容易受控制,可作为信息处理的元件材料。从科技或是经济发展的角度来看,半导体非常重要。很多电子产品,如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息,半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料,在半导体材料加工的过程中一般是先将原料熔融,然后利用模具制成固定形状的半导体,再经过后续切割等工序制成半导体材料。

在热电半导体材料加工过程中,经常采用冷凝成型的方式将材料定型,但是现有的成型装置如公告号为CN112078067A的专利公开了一种半导体材料加工用冷凝成型装置,虽然该方案利用半导体冷凝成型盘旋转的离心力,使液态半导体材料均匀扩散平铺,通过若干个散热环加速液态半导体材料的冷凝成型,微型风机吸走水汽等气体杂质,产品质量高,生产效率高,但是上述参考案例依然存在以下缺陷:

1)单次成型的半导体材料数量少,工作效率较低,且冷却过程中,由于冷却水流动方向不变,导致进水口处的半导体材料冷却速度较快,出水口处的材料冷却较慢,冷却不均匀,容易造成工件局部冷却不到位,取料时易变形,影响成品质量;

2)一件工件成型后,需要将工件取出后,才能继续下料进行下一次成型工作,设备空等时间长,浪费时间,进一步降低了工作效率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种半导体材料加工用成型系统,解决了单次成型的半导体材料数量少,且取料工序和下料工序无法同时进行,空等时间长,导致工作效率低,以及工件容易冷却不均匀,导致取料时易变形,影响成品质量的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种半导体材料加工用成型系统,包括底板,所述底板的顶部固定连接有箱体,所述箱体顶部的中心位置设置有加热装置,所述箱体左侧的底部固定连接有第一液压缸,所述第一液压缸的输出端贯穿至箱体的内部,并且第一液压缸位于箱体内部的输出端固定连接有第一活动块,所述第一活动块远离第一液压缸的一侧固定连接有连接板,并且连接板远离第一活动块的一侧固定连接有第二活动块,所述第一活动块和第二活动块的底部均通过第一滑轨与箱体内壁的底部滑动连接,并且第一活动块和第二活动块的顶部均固定连接有防护箱,所述防护箱的内部设置有驱动机构,所述防护箱的顶部设置有成型装置,所述箱体顶部的左后方和右前方均设置有取料机构。

所述成型装置包括通过第二滑轨与防护箱的顶部滑动连接的活动框,所述活动框顶部的两侧均滑动连接有成型模,并且两个成型模的顶部均开设有左右两个成型槽,所述成型模的底部且位于两个成型槽之间开设有凹槽,所述活动框的内部设置有导流机构,两个所述成型模相对的一侧之间通过第一固定板固定连接,并且两个成型模的两侧均固定连接有第二固定板,所述第一固定板和第二固定板的底部与活动框的顶部之间均固定连接有弹簧。

优选的,所述活动框的左侧固定连接有第一微型水泵,并且活动框的右侧固定连接有第二微型水泵,所述第一微型水泵的出水口和第二微型水泵的进水口均连通有贯穿至活动框内部的导管,并且第一微型水泵的进水口和第二微型水泵的出水口均连通有贯穿至箱体外部的送水软管。

优选的,所述导流机构包括通过防护框固定在活动框背面的微型电机以及固定在活动框正面的固定框,所述微型电机的输出端固定连接有主动杆,所述主动杆远离微型电机的一端贯穿活动框和固定框并延伸至固定框的内部,所述主动杆位于固定框转动杆内部的一端通过轴承与固定框内壁的正面转动连接。

优选的,所述固定框内壁的正面通过轴承转动连接有从动杆,所述从动杆的另一端贯穿至活动框的内部并通过轴承与活动框内壁的背面转动连接,所述主动杆和从动杆位于活动框内部的表面均固定连接有扇叶,所述主动杆和从动杆分别位于两个成型模底部的凹槽内。

优选的,所述主动杆和从动杆位于固定框内部的表面均固定连接有皮带轮,并且两个皮带轮的表面之间通过皮带传动连接。

优选的,所述驱动机构包括固定在防护箱内壁底部的第一电机以及固定在活动框底部的齿牙板,所述第一电机的输出端固定连接有与防护箱内壁的一侧转动连接的转动杆,所述转动杆的表面固定连接有齿轮,所述齿轮的顶部与齿牙板的底部相啮合。

优选的,所述取料机构包括通过防护框固定在箱体一侧的第二电机,所述第二电机的输出端固定连接有贯穿至防护框上方的驱动轴,所述驱动轴的顶端固定连接有转动板,并且转动板顶部的右侧固定连接有L形板。

优选的,所述L形板顶部的两侧均固定连接有第二液压缸,两个所述第二液压缸的输出端均贯穿至L形板的下方,两个所述第二液压缸的输出端固定连接有限位板,并且限位板底部的两侧均固定连接有吸盘。

优选的,所述加热装置包括通过支撑腿固定在箱体顶部的熔料桶,所述熔料桶的顶部通过防护框固定连接第三电机,并且第三电机的输出端固定连接有贯穿至熔料桶内部的搅拌杆,所述搅拌杆位于熔料桶内部的表面固定连接有螺旋叶。

优选的,所述熔料桶顶部的右侧固定连接有进料斗,并且熔料桶底部的两侧均连通有贯穿至箱体内部的下料管,所述熔料桶桶壁的内部通过螺旋通道贯穿有加热线圈。

(三)有益效果

本发明提供了一种半导体材料加工用成型系统。与现有技术相比具备以下有益效果:

(1)、该半导体材料加工用成型系统,通过两个成型模的顶部均开设有左右两个成型槽,活动框的内部设置有导流机构,导流机构包括通过防护框固定在活动框背面的微型电机,主动杆和从动杆位于活动框内部的表面均固定连接有扇叶,成型模上开设有两个成型槽,单次可以成型两件工件,有利于提高工作效率,且导流机构能够加快活动框内水流的速度,从而降低活动框内不同位置之间冷却液的温度差,使工件冷却更均匀,取料时工件不易变形,有利于提高成品加工质量。

(2)、该半导体材料加工用成型系统,通过防护箱的内部设置有驱动机构,驱动机构包括固定在防护箱内壁底部的第一电机以及固定在活动框底部的齿牙板,转动杆的表面固定连接有齿轮,齿轮的顶部与齿牙板的底部相啮合,第一固定板和第二固定板的底部与活动框的顶部之间均固定连接有弹簧,驱动机构能够带动成型模前后运动,从而使下料管落下的熔融半导体原料铺设在成型槽内,同时扇叶转动时,能够使成型模上下抖动,从而使成型槽内的物料铺设更均匀,进一步提高了产品的质量,实用性较好。

(3)、该半导体材料加工用成型系统,通过箱体左侧的底部固定连接有第一液压缸,第一液压缸的输出端贯穿至箱体的内部,并且第一液压缸位于箱体内部的输出端固定连接有第一活动块,连接板远离第一活动块的一侧固定连接有第二活动块,并且第一活动块和第二活动块的顶部均固定连接有防护箱,第一液压缸工作能够带动两个成型模左右运动,当一个成型模位于下料管下方下料成型时,可以通过取料机构取出另一个成型模中成型后的工件,使下料和取料两道工序之间互不干扰,从而省略设备空等的时间,进一步提高了加工效率。

(4)、该半导体材料加工用成型系统,通过箱体顶部的左后方和右前方均设置有取料机构,取料机构包括通过防护框固定在箱体一侧的第二电机,驱动轴的顶端固定连接有转动板,转动板顶部的右侧固定连接有L形板,两个第二液压缸的输出端固定连接有限位板,限位板底部的两侧均固定连接有吸盘,取料机构结构简单,可以自动完成取料工作,实用性更好。

附图说明

图1为本发明的立体图;

图2为本发明的剖视图;

图3为本发明防护箱和成型装置的立体图;

图4为本发明成型装置的剖视图;

图5为本发明加热装置的剖视图;

图6为本发明成型模的立体图;

图7为本发明导流机构的俯视图;

图8为本发明驱动机构的剖视图;

图9为本发明取料机构的剖视图。

图中,1底板、2箱体、3加热装置、31熔料桶、32第三电机、33搅拌杆、34螺旋叶、35进料斗、36下料管、37加热线圈、4驱动机构、41第一电机、42齿牙板、43转动杆、44齿轮、5成型装置、51活动框、52成型模、53成型槽、54凹槽、55导流机构、551微型电机、552固定框、553主动杆、554从动杆、555扇叶、556皮带轮、557皮带、56第一固定板、57第二固定板、58弹簧、6取料机构、61第二电机、62驱动轴、63转动板、64L形板、65第二液压缸、66限位板、67吸盘、7第一液压缸、8第一活动块、9连接板、10第二活动块、11防护箱、12第一微型水泵、13第二微型水泵、14导管、15送水软管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9,本发明实施例提供一种技术方案:一种半导体材料加工用成型系统,包括底板1,底板1的顶部固定连接有箱体2,箱体2正面的左上角固定连接有控制面板,箱体2顶部的左后角和右前角位置均开设有取料口,箱体2顶部的中心位置设置有加热装置3,箱体2左侧的底部固定连接有第一液压缸7,第一液压缸7通过管道与外部液压组件形成液压循环系统,实现第一液压缸7的伸缩,第一液压缸7的输出端贯穿至箱体2的内部,并且第一液压缸7位于箱体2内部的输出端固定连接有第一活动块8,第一活动块8远离第一液压缸7的一侧固定连接有连接板9,并且连接板9远离第一活动块8的一侧固定连接有第二活动块10,第一活动块8和第二活动块10的底部均通过第一滑轨与箱体2内壁的底部滑动连接,并且第一活动块8和第二活动块10的顶部均固定连接有防护箱11,防护箱11的内部设置有驱动机构4,防护箱11的顶部设置有成型装置5,箱体2顶部的左后方和右前方均设置有取料机构6。

成型装置5包括通过第二滑轨与防护箱11的顶部滑动连接的活动框51,活动框51顶部的两侧均滑动连接有成型模52,并且两个成型模52的顶部均开设有左右两个成型槽53,成型模52的底部且位于两个成型槽53之间开设有凹槽54,活动框51的内部设置有导流机构55,两个成型模52相对的一侧之间通过第一固定板56固定连接,并且两个成型模52的两侧均固定连接有第二固定板57,第一固定板56和第二固定板57的底部与活动框51的顶部之间均固定连接有弹簧58,成型装置5能够使熔融的原料在成型槽53内成型。

本发明实施例中,活动框51的左侧固定连接有第一微型水泵12,并且活动框51的右侧固定连接有第二微型水泵13,第一微型水泵12的出水口和第二微型水泵13的进水口均连通有贯穿至活动框51内部的导管14,并且第一微型水泵12的进水口和第二微型水泵13的出水口均连通有贯穿至箱体2外部的送水软管15,微型水泵抽取外部的冷却液形成冷却液循环系统,从而对成型模52进行冷却降温,进而加快半导体材料的冷却成型速度。

本发明实施例中,导流机构55包括通过防护框固定在活动框51背面的微型电机551以及固定在活动框51正面的固定框552,微型电机551的输出端固定连接有主动杆553,主动杆553远离微型电机551的一端贯穿活动框51和固定框552并延伸至固定框552的内部,主动杆553位于固定框转动杆内部的一端通过轴承与固定框552内壁的正面转动连接,固定框552内壁的正面通过轴承转动连接有从动杆554,从动杆554的另一端贯穿至活动框51的内部并通过轴承与活动框51内壁的背面转动连接,主动杆553和从动杆554位于活动框51内部的表面均固定连接有扇叶555,主动杆553和从动杆554分别位于两个成型模52底部的凹槽54内,主动杆553和从动杆554位于固定框552内部的表面均固定连接有皮带轮556,并且两个皮带轮556的表面之间通过皮带557传动连接,导流机构55能够使活动框51内的冷却液温度更均匀,同时加快活动框51内冷却液的流动速度,使成型模52受热更均匀,有利于提高产品的生产质量,另外,导流机构55能够与弹簧58相互配合使成型模52上下抖动,从而使成型槽53内的物料铺设更均匀,进一步提高产品的加工质量。

本发明实施例中,驱动机构4包括固定在防护箱11内壁底部的第一电机41以及固定在活动框51底部的齿牙板42,第一电机41、第二电机61和第三电机32均通过导线与控制面板及外部电源电性连接,第一电机41的输出端固定连接有与防护箱11内壁的一侧转动连接的转动杆43,转动杆43的表面固定连接有齿轮44,齿轮44的顶部与齿牙板42的底部相啮合,驱动机构4与第一液压缸7相互配合,能够使该装置实现下料和取料工序同时进行的目的,使这道工序之间互不干扰,从而有利于提升加工效率。

本发明实施例中,取料机构6包括通过防护框固定在箱体2一侧的第二电机61,第二电机61的输出端固定连接有贯穿至防护框上方的驱动轴62,驱动轴62的顶端固定连接有转动板63,并且转动板63顶部的右侧固定连接有L形板64,L形板64顶部的两侧均固定连接有第二液压缸65,第二液压缸65通过管道与外部液压组件形成液压循环系统,实现第二液压缸65的伸缩,两个第二液压缸65的输出端均贯穿至L形板64的下方,两个第二液压缸65的输出端固定连接有限位板66,并且限位板66底部的两侧均固定连接有吸盘67,取料机构6能够将成型后的工件取出并放置到外部输送机构上,向后续加工设备输送。

本发明实施例中,加热装置3包括通过支撑腿固定在箱体2顶部的熔料桶31,熔料桶31的顶部通过防护框固定连接第三电机32,并且第三电机32的输出端固定连接有贯穿至熔料桶31内部的搅拌杆33,搅拌杆33位于熔料桶31内部的表面固定连接有螺旋叶34,熔料桶31顶部的右侧固定连接有进料斗35,并且熔料桶31底部的两侧均连通有贯穿至箱体2内部的下料管36,下料管36上设置有电磁阀门,熔料桶31桶壁的内部通过螺旋通道贯穿有加热线圈37,加热装置3能够将半导体材料加热熔化。

使用时,将半导体原料通过进料斗置于熔料桶内,通过控制面板启动该成型系统,加热线圈工作对熔料桶内的原料进行加热,同时第三电机工作通过搅拌杆带动螺旋叶转动,对物料进行搅拌,使物料边翻滚边受热熔化,一段时间后原料熔融成流体状,下料管上的电磁阀门打开,使物料通过下料管直接落入底部成型模上的成型槽内。

第一电机工作,通过转动杆带动齿轮转动,继而通过齿轮与齿牙板相互配合带动成型装置向后运动,使下料管内落下的物料铺设在成型槽内,同时第一微型水泵工作抽取外部冷却液通过送水软管和导管进入活动框内,第二微型水泵将活动框内的冷却液通过导管和送水软管抽出活动框,使冷却液在活动框内右进左出,形成流动状态,对成型模进行冷却,进而对成型槽内的半导体材料进行冷却,使半导体材料成型。

成型过程中,微型电机工作,使主动杆转动,继而通过两个皮带轮和皮带相互配合带动从动杆转动,从而使主动杆和从动杆表面的扇叶转动,加快活动框内冷却液的流速,使成型模受热更均匀,且扇叶转动过程中,会顶住成型模底部凹槽的内壁,使成型模发生运动,进一步带动第一固定板和第二固定板发生运动,此时弹簧发生形变,使成型模在导流机构和弹簧的共同作用下上下抖动,从而使成型槽内的物料铺设更均匀。

成型槽内物料达到一定量后,下料管上的电磁阀门关闭,此时两个成型模位于箱体内左后方的位置,第一液压缸延伸,推动第一活动块向右运动,进而通过连接板推动第二活动块向右运动,进一步带动防护箱向右运动,从而带动成型模向右运动,使左侧的成型模运动至下料管正下方的下料工位,第一液压缸停止工作,此时成型模位于箱体内右后方位置,然后重复上述下料工序,第一电机反向转动,带动成型模向前运动,使成型模运动至箱体内右前方的位置,此时右前方的取料机构开始工作。

第二液压缸延伸,通过限位板带动吸盘向下运动,使吸盘吸附在右侧成型模内的两个半导体材料的顶部,然后第二液压缸收缩,将工件从成型槽内取出,然后第二电机工作,通过驱动轴带动转动板转动,进一步带动L形板转动至箱体一侧,从而将工件转移至箱体外侧,放置在外部输送机构上输送至后续处理装置。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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