CN106385134B - 直驱旋转电机键合头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种直驱旋转电机键合头装置，包括取晶机构以及用于带动取晶机构旋转的第一动力装置，所述第一动力装置为直驱旋转电机，且所述直驱旋转电机与取晶机构之间还设有用于防止取晶机构与晶片之间冲击力过大的缓冲机构。这种键合头装置精度较高、结构紧凑且能有效降低直驱旋转电机键合头装置接触芯片时的冲击力。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种直驱旋转电机键合头装置。
背景技术
倒装芯片工艺中的键合头是一种芯片操作装置，是芯片封装的关键部件，键合头的涉及直接影响到芯片封装的可靠性以及精度。键合头在键合的过程中需要具有调整芯片角度的功能，以便使芯片与基准对齐和定位。同时键合头在高速运动的过程中，接触芯片时易于产生较大的冲击力，IC芯片为脆性半导体材料，芯片强度低易碎，所以必须精密控制芯片的操作力。现有的直驱旋转电机键合头装置中，中国专利CN200920229522.3所述装置由于使用同步带驱动，较难保证翻转时的精度，特别是在快速旋转时需要较长延时才能真正停位，无法满足高效要求；且旋转电机安装在整个装置的上方或侧面，这样的结构造成键合头纵向或横向尺寸过大，从而增加了整个倒装设备的尺寸。现有设备中也有采用旋转电机和操作臂的结构形式，但在芯片的吸取过程中为刚性接触，易于造成芯片损伤等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种精度较高、结构紧凑且能有效降低直驱旋转电机键合头装置接触芯片时的冲击力的直驱旋转电机键合头装置。
本发明所采用的技术方案是：一种直驱旋转电机键合头装置，包括取晶机构以及用于带动取晶机构旋转的第一动力装置，所述第一动力装置为直驱旋转电机，且所述直驱旋转电机与取晶机构之间还设有用于防止取晶机构与晶片之间冲击力过大的缓冲机构。
采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：将第一动力机构设置成直驱旋转电机，这样使得直驱旋转电机键合头装置整体精度较高，结构紧凑，而且因为取晶机构与直驱旋转电机之间还设有缓冲机构，这样取晶机构与晶片接触取晶时，对晶片的冲击力会有缓冲机构来减缓，这样可以有效的降低取晶机构接触芯片时的冲击力。
作为优选，所述直驱旋转电机包括转子轴，所述转子轴靠近取晶机构一端设有缓冲腔，所述缓冲机构包括依次设置在缓冲腔内与转子轴连接的调节件、套设在调节件上的弹簧以及用于抵住弹簧的弹簧座，所述弹簧座与取晶机构连接。采用弹簧与弹簧座来达到的缓冲作用，这样结构简单，并且因为是设置在转子轴的缓冲腔内的，所以占用体积较小，使得结构更加紧凑。
作为优选，所述缓冲腔底部设有调节凸块，且所述调节件与调节凸块可调节连接，且所述调节件外侧设有用于抵住弹簧一端的环形凸起。通过调节凸块与调节件之间的配合来调节弹簧压力大小，这样调节比较方便，且结构简单，并且不会增加额外的占用体积。
作为优选，所述弹簧座远离取晶机构一端设有用于容置弹簧以及部分调节件的容置腔，所述容置腔的直径大于环形凸起的直径。这样设置，弹簧座与弹簧以及调节件能更好的配合，弹簧不容易从弹簧座内移出。
作为优选，所述取晶机构包括固定在转子轴上的安装座、滑动连接在安装座内的第一操作臂组件、设置在安装座外且与第一操作臂组件连固定接的第二操作臂组件以及一端伸出第二操作臂组件的真空吸杆，所述弹簧座与第一操作臂组件固定连接。采用这种取晶机构，能很好的与直驱旋转电机以及缓冲机构配合，结构紧凑。
作为优选，所述直驱旋转电机包括外壳、转子轴以及后端盖，所述转子轴远离取晶机构一端还设有用于提高旋转精度的光电编码器组件。在转子轴上设置光电编码器，这样可以保证直驱旋转电机的旋转精度。
作为优选，所述光电编码组件包括连接在转子轴远离取晶机构一端的安装轴、设置在安装轴上的码盘、设置在后端盖上的安装盖以及设置在安装盖上的读数头，且所述读数头与码盘相匹配。这样设置，结构比较紧凑。
附图说明
图1为本发明直驱旋转电机键合头装置的剖视图。
如图所示：1、转子轴；2、缓冲腔；3、调节件；4、弹簧；5、弹簧座；6、调节凸块；7、环形凸起；8、容置腔；9、安装座；10、第一操作臂组件；11、第二操作臂组件；12、真空吸杆；13、外壳；14、后端盖；15、安装轴；16、码盘；17、安装盖；18、读数头。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
一种直驱旋转电机键合头装置，包括取晶机构以及用于带动取晶机构旋转的第一动力装置，所述第一动力装置为直驱旋转电机，且所述直驱旋转电机与取晶机构之间还设有用于防止取晶机构与晶片之间冲击力过大的缓冲机构。
所述直驱旋转电机包括转子轴1，所述转子轴1靠近取晶机构一端设有缓冲腔2，所述缓冲机构包括依次设置在缓冲腔2内与转子轴1连接的调节件3、套设在调节件3上的弹簧4以及用于抵住弹簧4的弹簧座5，所述弹簧座5与取晶机构连接。转子轴外还设有转子永磁体，转子永磁体为标贴式永磁体，以气隙面为参考，多个转子永磁体的表面的极性为N极与S极交错排列。且转子永磁体为钕铁硼永磁体。
所述缓冲腔2底部设有调节凸块6，且所述调节件3与调节凸块6可调节连接，且所述调节件3外侧设有用于抵住弹簧一端的环形凸起7。在本具体实施例中，所述调节件3为调节螺栓，调节凸块6为一个带螺纹的凸起，调节螺栓与调节凸块螺纹配合。
所述弹簧座5远离取晶机构一端设有用于容置弹簧以及部分调节件的容置腔8，所述容置腔8的直径大于环形凸起7的直径。
所述取晶机构包括固定在转子轴1上的安装座9、滑动连接在安装座9内的第一操作臂组件10、设置在安装座9外且与第一操作臂组件10连固定接的第二操作臂组件11以及一端伸出第二操作臂组件11的真空吸杆12，所述弹簧座5与第一操作臂组件10固定连接。
所述直驱旋转电机包括外壳13、转子轴1以及后端盖14，所述转子轴1远离取晶机构一端还设有用于提高旋转精度的光电编码器组件。转子轴1通过交叉滚子轴承装配在外壳13上，且转子轴1与外壳13内壁同轴。
外壳13内还设有定子，定子包括定子电枢绕组和定子铁芯，定子铁芯由导磁材料制成。
所述光电编码组件包括连接在转子轴1远离取晶机构一端的安装轴15、设置在安装轴15上的码盘16、设置在后端盖14上的安装盖17以及设置在安装盖17上的读数头18，且所述读数头18与码盘16相匹配。
直驱旋转电机键合头装置运行原理如下：当给定子电枢绕组通入电流后，就会在电机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，使得永磁体形成的励磁磁场与旋转电枢磁场相互作用产生驱动转子旋转的力矩，从而驱动操作臂组件对芯片进行操作，同时在该装置气动回路中，当真空吸杆12向下吸附芯片时，由于采用缓冲机构，有效地降低了装置吸附芯片时的冲击力。
Claims (5)
1.一种直驱旋转电机键合头装置，包括取晶机构以及用于带动取晶机构旋转的第一动力装置，其特征在于：所述第一动力装置为直驱旋转电机，且所述直驱旋转电机与取晶机构之间还设有用于防止取晶机构与晶片之间冲击力过大的缓冲机构；
所述直驱旋转电机包括转子轴(1)，所述转子轴(1)靠近取晶机构一端设有缓冲腔(2)，所述缓冲机构包括依次设置在缓冲腔(2)内与转子轴(1)连接的调节件(3)、套设在调节件(3)上的弹簧(4)以及用于抵住弹簧(4)的弹簧座(5)，所述弹簧座(5)与取晶机构连接；
所述取晶机构包括固定在转子轴(1)上的安装座(9)、滑动连接在安装座(9)内的第一操作臂组件(10)、设置在安装座(9)外且与第一操作臂组件(10)连固定接的第二操作臂组件(11)以及一端伸出第二操作臂组件(11)的真空吸杆(12)，所述弹簧座(5)与第一操作臂组件(10)固定连接。
2.根据权利要求1所述的直驱旋转电机键合头装置，其特征在于：所述缓冲腔(2)底部设有调节凸块(6)，且所述调节件(3)与调节凸块(6)可调节连接，且所述调节件(3)外侧设有用于抵住弹簧一端的环形凸起(7)。
3.根据权利要求2所述的直驱旋转电机键合头装置，其特征在于：所述弹簧座(5)远离取晶机构一端设有用于容置弹簧以及部分调节件的容置腔(8)，所述容置腔(8)的直径大于环形凸起(7)的直径。
4.根据权利要求1所述的直驱旋转电机键合头装置，其特征在于：所述直驱旋转电机包括外壳(13)、转子轴(1)以及后端盖(14)，所述转子轴(1)远离取晶机构一端还设有用于提高旋转精度的光电编码器组件。
5.根据权利要求4所述的直驱旋转电机键合头装置，其特征在于：所述光电编码组件包括连接在转子轴(1)远离取晶机构一端的安装轴(15)、设置在安装轴(15)上的码盘(16)、设置在后端盖(14)上的安装盖(17)以及设置在安装盖(17)上的读数头(18)，且所述读数头(18)与码盘(16)相匹配。
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