CN103177975B - 摆臂软着陆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆臂软着陆方法，其包括以下步骤：1）通过一驱动机构驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下首先运动至信号检测位，信号检测位位于中间位或者中间位和物料接触位之间，中间位位于起始位和物料接触位之间的中心点上；2）通过与传感器电连接的电控机构从信号检测位开始搜索传感器的触发信号，触发信号由第一触头部和第二触头部分离时所触发；3）固晶摆臂的头端接触到物料后，物料对固晶摆臂的头端形成一向上的反作用力，再通过其后端与摆臂支撑部连接处的柔性连接件的作用，其上的第一触头部由固晶摆臂的后端带动向下运动并与第二触头部分离。本发明可以更好地确保固晶品质、适用于芯片比较脆弱且对封装的平整度以及可靠性要求较高的半导体器件的封装。

Description

摆臂软着陆方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种摆臂软着陆方法。

背景技术

在半导体器件的封装过程中，固晶是一个十分重要的步骤，这一步骤主要通过固晶机来完成，主要包括固晶摆臂取得芯片后直接下落至物料的表面将芯片放置于物料的点胶位上完成固晶。对于固晶摆臂放置芯片这一步骤，具体是在控制卡中设定摆臂下降的距离，如摆臂从初始位置到物料表面的距离经测量为5mm，则在控制卡中设定该距离，通过控制卡来控制电机，进而控制摆臂的下行距离，来防止摆臂直接下降对芯片造成的冲击。但是，这种方式是需要建立在物料基板必须具有统一高度的情况下的。而在实际操作中，基板是很难做到高度统一的，势必会出现细微的差别，这样就会造成设定的距离并不能达到预期的效果。如果基板比测量的高度高，这样就造成基板和摆臂初始位置的距离比设定距离小，在摆臂已经到达物料表面后还会继续下行，就对摆臂上的芯片造成了挤压，芯片还是会出现损伤；反之，如果基板比测量的高度低，这样就造成基板和摆臂初始位置的距离比设定距离大，在摆臂在完成设定距离后还没有到达物料表面后，这时摆臂和物料之间其实是存在距离的，此时芯片等于是向下抛掷到基板上，芯片同样会受到冲击而出现损伤。

上述的作业方法对一些芯片小而厚、封装的平整度要求不高的半导体器件还可以适用，如较小尺寸的LED芯片等。但是，对于一些芯片比较脆弱以及对封装的平整度要求较高，如图像传感器等，以及对可靠性要求较高的半导体器件，如发动机的压力传感器和军工用传感器等，显然是不适用的。

因此，亟需要一种可以克服上述现有技术的缺点的技术，来更好地确保固晶品质。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种可以更好地确保固晶品质、适用于芯片比较脆弱且对封装的平整度以及可靠性要求较高的半导体器件封装的摆臂软着陆方法。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：摆臂软着陆方法，用于实现固晶机的固晶摆臂软着陆于物料上，其包括以下步骤：

1）将固晶摆臂从起始位送至信号检测位：

初始状态下，安装于固晶摆臂上的传感器的第一触头部和安装于摆臂支撑部上的传感器的第二触头部保持接触状态，固晶摆臂和摆臂支撑部的连接处安装柔性连接件，此时通过一驱动机构驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下首先运动至信号检测位，信号检测位位于中间位或者中间位和物料接触位之间，中间位位于起始位和物料接触位之间的中心点上；

2）从信号检测位开始搜索传感器的触发信号：

驱动机构继续驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动，在固晶摆臂和摆臂支撑部从中间位向物料接触位运动的过程中，通过与传感器电连接的电控机构从信号检测位开始搜索传感器的触发信号，触发信号由第一触头部和第二触头部分离时所触发，并发出信号至所述电控机构，电控机构根据触发信号再对与其电连接的驱动机构进行控制；

3）电控机构搜索到触发信号后控制驱动机构停止驱动：

驱动机构继续驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至物料接触位，固晶摆臂的头端接触到物料后，物料对固晶摆臂的头端形成一向上的反作用力，固晶摆臂受到反作用力后，通过其后端与摆臂支撑部连接处的柔性连接件的作用，其上的第一触头部由固晶摆臂的后端带动向下运动并与第二触头部分离，此时产生触发信号并发送至电控机构，电控机构根据触发信号控制驱动机构停止，驱动机构停止驱动固晶摆臂和摆臂支撑部继续向下运动，此时固晶摆臂停止在物料上不再继续向下。

进一步地，上述的摆臂软着陆方法还包括步骤4）：通过柔性连接件的回弹力的作用，固晶摆臂复位并带动第一触头部重新与第二触头部接触，再次启动驱动机构来驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向上运动至初始状态。

进一步地，上述的第2）步骤中，电控机构以1-10K/S的频率搜索传感器的触发信号。

进一步地，上述的第1）-4）步骤中，驱动机构驱动固晶摆臂和摆臂支撑部匀速运动。

进一步地，上述的柔性连接件为弹簧片；

第1）步骤中，固晶摆臂和摆臂支撑部的连接处安装所述弹簧片；

第3）步骤中，固晶摆臂受到反作用力后，通过其后端与摆臂支撑部连接处的弹簧片的作用，其上的第一触头部由固晶摆臂的后端带动向下运动并与第二触头部分离；

第4）步骤中，通过弹簧片的回弹力的作用，固晶摆臂复位并带动第一触头部重新与第二触头部接触。

进一步地，上述的驱动机构包括驱动器和电机，驱动器电连接至电机、还电连接至电控机构，用于接收和转换电控机构的控制信号、并传输至电机，以对电机进行控制；

第1）步骤中，电控机构通过驱动器控制电机启动，电机驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至信号检测位；

第2）步骤中，电控机构继续通过驱动器控制电机，电机继续驱动固晶摆臂和摆臂支撑部从信号检测位向下运动；

第3）步骤中，电控机构继续通过驱动器控制所述电机，电机继续驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至物料接触位，电控机构收到触发信号后通过驱动器控制电机停止；

第4）步骤中，第一触头部重新与第二触头部接触，电控机构通过驱动器控制电机启动。

进一步地，上述的电控机构包括I/O板和设定有控制程序的控制卡，控制卡与驱动器电连接，用于通过驱动器控制电机，I/O板与控制卡电连接、还与传感器电连接，用于接收传感器的信号并传输到控制卡中，控制卡根据信号进一步地控制电机；

第1）步骤中，控制卡通过驱动器控制电机启动，电机驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至信号检测位；

第2）步骤中，控制卡继续通过驱动器控制电机，控制卡通过I/O板搜索传感器的触发信号；

第3）步骤中，控制卡继续通过驱动器控制电机，控制卡通过I/O板搜索到触发信号后通过驱动器控制电机停止；

第4）步骤中，第一触头部重新与第二触头部接触，控制卡通过驱动器控制电机启动。

进一步地，上述的第1）-4）步骤中，控制卡和I/O板为一体式或者分体式。

进一步地，上述的第1）-4）步骤中，电机采用伺服电机。

采用以上技术方案的有益效果在于：

1）本发明主要包括了1）将固晶摆臂从起始位送至信号检测位、2）从信号检测位开始搜索传感器的触发信号和3）电控机构搜索到触发信号后控制驱动机构停止驱动三个步骤，从上述的技术方案可以看到，其是通过对感应器上的信号的不断搜索来寻找控制电机停止的信号的，电控机构直到搜索到触发信号后才会控制电机停止，而在固晶摆臂到达物料表面后，物料对固晶摆臂的头端形成一向上的反作用力，固晶摆臂受到反作用力后，通过其后端与摆臂支撑部连接处的柔性连接件的作用，其上的第一触头部由固晶摆臂的后端带动向下运动并与第二触头部分离，此时产生触发信号，也就是说固晶摆臂没有到达物料表面电机是不会停止的，并且固晶摆臂相比现有技术下降速度也较慢，这样就可以避免现有技术中电机纯粹地控制摆臂直接且一次性地下降至物料表面或者控制卡只是根据设定距离控制电机驱动摆臂下降至物料表面而对芯片所造成的损伤，其与现有技术相比更好地确保固晶品质，并且更加适用于芯片比较脆弱且对封装的平整度以及可靠性要求较高的半导体器件的封装作业；

2）本发明进一步的实施方案中，还包括一重新使得第一触头部与第二触头部接触来再次启动驱动机构驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向上运动至初始状态的步骤，其主要是通过柔性连接件的回弹力的作用，来使得第一触头部与第二触头部复位，可以方便且迅速地使固晶摆臂和摆臂支撑部开始下一次的作业。

附图说明

图1是本发明的摆臂软着陆方法所涉及的设备侧视角度的结构剖视图。

图2是本发明的摆臂软着陆方法所涉及的设备仰视角度的结构示意图（部分）。

图3是本发明的摆臂软着陆方法所涉及的设备轴侧角度的结构示意图（部分）。

其中，1.固晶摆臂 2.摆臂支撑座31.第一触头部 32.第二触头部41.电机 42.驱动器51.控制卡 52.I/O板 6.柔性连接件、弹簧片。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

结合图1-3所示，本实施例中的摆臂软着陆方法包括以下步骤：

1）将固晶摆臂1从起始位送至信号检测位：在初始状态下，安装于固晶摆臂1上的传感器的第一触头部31和安装于摆臂支撑部2上的传感器的第二触头部32保持接触状态，在固晶摆臂1和摆臂支撑部2的连接处安装柔性连接件6，该柔性连接件6在本实施例中采用弹簧片，当然也可以使用其他弹性的连接件，如弹簧垫等，因此并不限于弹簧片一种，此时通过一驱动机构根据与其电连的电控机构的相应指令驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向下首先运动至信号检测位，该信号检测位是位于中间位上，也可以是位于中间位和物料接触位之间的任意一个位置上，中间位是位于起始位和物料接触位之间的中心点上的一个位置，而物料接触位即接触到物料的那个位置；

2）从信号检测位开始搜索传感器的触发信号：驱动机构继续根据电控机构的相应指令驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向下运动，在固晶摆臂1和摆臂支撑部2从中间位向物料接触位运动的过程中，通过与传感器的第二触头部32电连接的电控机构根据相应的设定指令从信号检测位开始搜索传感器的触发信号，电控机构也可以与第一触头部31电连，并不限于只和第二触头部32电连，触发信号由第一触头部31和第二触头部32分离时所触发，并发出信号至电控机构，电控机构根据触发信号再对与其电连接的驱动机构进行控制；

3）电控机构搜索到触发信号后控制驱动机构停止驱动：驱动机构继续驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向下运动至物料接触位，固晶摆臂1的头端接触到物料后，物料对固晶摆臂1的头端形成一向上的反作用力，固晶摆臂1受到反作用力后，通过其后端与摆臂支撑部2连接处的弹簧片6的作用，即弹簧片6作为一支点使得固晶摆臂1的后端借用弹簧片6的弹性可以有向下运行的空间，固晶摆臂1上的第一触头部31由固晶摆臂1的后端带动向下运动并与第二触头部32分离，此时产生触发信号并发送至电控机构来激发其内的相应指令，电控机构再发生相应信号到驱动机构来控制其停止，进而驱动机构停止驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2继续向下运动，此时固晶摆臂1停止在物料上不再继续向下。

上述的摆臂软着陆方法还可以包括步骤4）：通过弹簧片6的回弹力的作用，即弹簧片6受到固晶摆臂1的后端的压迫后再向上回弹，使得固晶摆臂1复位并带动第一触头部31重新与第二触头部32接触，接触后再次出发相应的信号到电控机构，驱动电控机构内的相应指令，再控制驱动机构，驱动机构进而驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向上运动至初始状态。

上述的第2）步骤中，电控机构以1-10K/S的频率搜索传感器的触发信号，电控机构可以在此范围内根据作业的需要来选取一个频率来进行搜索。

上述的第1）-4）步骤中，还可以将电控机构中控制固晶摆臂1运动的指令具有平均的速度，来使得驱动机构可以驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2匀速运动，使得固晶摆臂1的运动更为稳定。

上述的驱动机构包括驱动器42和电机41，驱动器42电连接至电机41、还电连接至电控机构，用于接收和转换电控机构的控制信号、并传输至电机41，以对电机41进行控制；

第1）步骤中，电控机构通过驱动器42控制电机41启动，电机41驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向下运动至信号检测位；

第2）步骤中，电控机构继续通过驱动器42控制电机41，电机41继续驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2从信号检测位向下运动；

第3）步骤中，电控机构继续通过驱动器42控制电机41，电机41继续驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向下运动至物料接触位，电控机构收到触发信号后通过驱动器42控制电机41停止；

第4）步骤中，第一触头部31重新与第二触头部32接触，电控机构通过驱动器42控制电机41启动。

上述的电控机构包括I/O板52和设定有控制程序的控制卡51，控制卡51与驱动器42电连接，用于通过驱动器42控制电机51，I/O板52与控制卡51电连接、还与传感器电连接，用于接收传感器的信号并传输到控制卡51中，控制卡51根据信号进一步地控制电机51；

第1）步骤中，控制卡51通过驱动器42控制电机41启动，电机41驱动固晶摆臂1和摆臂支撑部2向下运动至信号检测位；

第2）步骤中，控制卡51继续通过驱动器42控制电机41，控制卡51通过I/O板52搜索传感器的触发信号；

第3）步骤中，控制卡51继续通过驱动器42控制电机41，控制卡51通过I/O板52搜索到触发信号后通过驱动器控制电机41停止；

第4）步骤中，第一触头部31重新与第二触头部32接触，控制卡51通过驱动器42控制电机41启动。

上述的第1）-4）步骤中，控制卡和I/O板为一体式或者分体式，组合形成的装置可以为自动化设备中普遍采用的PLC或单片机等，通过将一些相应的已知的指令编制进去后即可以进行相应的控制。

上述的第1）-4）步骤中，电机采用伺服电机，更为适用于自动化的控制。

上述实施例的有益效果在于：

1）本发明主要包括了1）将固晶摆臂从起始位送至信号检测位、2）从信号检测位开始搜索传感器的触发信号和3）电控机构搜索到触发信号后控制驱动机构停止驱动三个步骤，从上述的技术方案可以看到，其是通过对感应器上的信号的不断搜索来寻找控制电机停止的信号的，电控机构直到搜索到触发信号后才会控制电机停止，而在固晶摆臂到达物料表面后，物料对固晶摆臂的头端形成一向上的反作用力，固晶摆臂受到反作用力后，通过其后端与摆臂支撑部连接处的柔性连接件的作用，其上的第一触头部由固晶摆臂的后端带动向下运动并与第二触头部分离，此时产生触发信号，也就是说固晶摆臂没有到达物料表面电机是不会停止的，并且固晶摆臂相比现有技术下降速度也较慢，这样就可以避免现有技术中电机纯粹地控制摆臂直接且一次性地下降至物料表面或者控制卡只是根据设定距离控制电机驱动摆臂下降至物料表面而对芯片所造成的损伤，其与现有技术相比更好地确保固晶品质，并且更加适用于芯片比较脆弱且对封装的平整度以及可靠性要求较高的半导体器件的封装作业；

2）本发明进一步的实施方案中，还包括一重新使得第一触头部与第二触头部接触来再次启动驱动机构驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向上运动至初始状态的步骤，其主要是通过柔性连接件的回弹力的作用，来使得第一触头部与第二触头部复位，可以方便且迅速地使固晶摆臂和摆臂支撑部开始下一次的作业。

本发明其他未提及的内容皆为现有技术中可以得知的，因此在此不再赘述。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和该进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.摆臂软着陆方法，用于实现固晶机的固晶摆臂软着陆于物料上，其特征在于：包括以下步骤：

1）将所述固晶摆臂从起始位送至信号检测位：

初始状态下，安装于所述固晶摆臂上的传感器的第一触头部和安装于摆臂支撑部上的传感器的第二触头部保持接触状态，所述固晶摆臂和所述摆臂支撑部的连接处安装柔性连接件，此时通过一驱动机构驱动固晶摆臂和摆臂支撑部向下首先运动至信号检测位，所述信号检测位位于中间位或者中间位和物料接触位之间，所述中间位位于起始位和物料接触位之间的中心点上；

2）从所述信号检测位开始搜索所述传感器的触发信号：

所述驱动机构继续驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动，在所述固晶摆臂和摆臂支撑部从所述中间位向所述物料接触位运动的过程中，通过与所述传感器电连接的电控机构从所述信号检测位开始搜索所述传感器的触发信号，所述触发信号由所述第一触头部和第二触头部分离时所触发，并发出信号至所述电控机构，所述电控机构根据所述触发信号再对与其电连接的所述驱动机构进行控制；

3）所述电控机构搜索到所述触发信号后控制所述驱动机构停止驱动：

所述驱动机构继续驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至所述物料接触位，所述固晶摆臂的头端接触到物料后，所述物料对所述固晶摆臂的头端形成一向上的反作用力，所述固晶摆臂受到所述反作用力后，通过其后端与所述摆臂支撑部连接处的所述柔性连接件的作用，其上的所述第一触头部由所述固晶摆臂的后端带动向下运动并与所述第二触头部分离，此时产生所述触发信号并发送至所述电控机构，所述电控机构根据所述触发信号控制所述驱动机构停止，所述驱动机构停止驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部继续向下运动，此时所述固晶摆臂停止在所述物料上不再继续向下。

2.根据权利要求1所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：还包括步骤4）：通过所述柔性连接件的回弹力的作用，所述固晶摆臂复位并带动所述第一触头部重新与所述第二触头部接触，再次启动所述驱动机构来驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部向上运动至所述初始状态。

3.根据权利要求1所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述第2）步骤中，所述电控机构以1-10K/S的频率搜索所述传感器的触发信号。

4.根据权利要求2所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述第1）-4）步骤中，所述驱动机构驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部匀速运动。

5.根据权利要求2所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述柔性连接件为弹簧片；

所述第1）步骤中，所述固晶摆臂和所述摆臂支撑部的连接处安装所述弹簧片；

所述第3）步骤中，所述固晶摆臂受到所述反作用力后，通过其后端与所述摆臂支撑部连接处的所述弹簧片的作用，其上的所述第一触头部由所述固晶摆臂的后端带动向下运动并与所述第二触头部分离；

所述第4）步骤中，通过所述弹簧片的回弹力的作用，所述固晶摆臂复位并带动所述第一触头部重新与所述第二触头部接触。

6.根据权利要求2所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述驱动机构包括驱动器和电机，所述驱动器电连接至所述电机、还电连接至所述电控机构，用于接收和转换所述电控机构的控制信号、并传输至所述电机，以对所述电机进行控制；

所述第1）步骤中，所述电控机构通过所述驱动器控制所述电机启动，所述电机驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至信号检测位；

所述第2）步骤中，所述电控机构继续通过所述驱动器控制所述电机，所述电机继续驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部从所述信号检测位向下运动；

所述第3）步骤中，所述电控机构继续通过所述驱动器控制所述电机，所述电机继续驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至所述物料接触位，所述电控机构收到所述触发信号后通过所述驱动器控制所述电机停止；

所述第4）步骤中，所述第一触头部重新与所述第二触头部接触，所述电控机构通过所述驱动器控制所述电机启动。

7.根据权利要求6所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述电控机构包括I/O板和设定有控制程序的控制卡，所述控制卡与所述驱动器电连接，用于通过所述驱动器控制所述电机，所述I/O板与所述控制卡电连接、还与所述传感器电连接，用于接收所述传感器的信号并传输到所述控制卡中，所述控制卡根据所述信号进一步地控制所述电机；

所述第1）步骤中，所述控制卡通过所述驱动器控制所述电机启动，所述电机驱动所述固晶摆臂和摆臂支撑部向下运动至信号检测位；

所述第2）步骤中，所述控制卡继续通过所述驱动器控制所述电机，所述控制卡通过所述I/O板搜索所述传感器的触发信号；

所述第3）步骤中，所述控制卡继续通过所述驱动器控制所述电机，所述控制卡通过所述I/O板搜索到触发信号后通过所述驱动器控制所述电机停止；

所述第4）步骤中，所述第一触头部重新与所述第二触头部接触，所述控制卡通过所述驱动器控制所述电机启动。

8.根据权利要求7所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述第1）-4）步骤中，所述控制卡和I/O板为一体式或者分体式。

9.根据权利要求6或7所述的摆臂软着陆方法，其特征在于：所述第1）-4）步骤中，所述电机采用伺服电机。