CN110011439B - 用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机 - Google Patents

用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机 Download PDF

Info

Publication number
CN110011439B
CN110011439B CN201811346241.6A CN201811346241A CN110011439B CN 110011439 B CN110011439 B CN 110011439B CN 201811346241 A CN201811346241 A CN 201811346241A CN 110011439 B CN110011439 B CN 110011439B
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaft
axis
longitudinal direction
air
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811346241.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110011439A (zh
Inventor
勒内·克勒纳特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Besi Switzerland AG
Original Assignee
Besi Switzerland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Besi Switzerland AG filed Critical Besi Switzerland AG
Publication of CN110011439A publication Critical patent/CN110011439A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110011439B publication Critical patent/CN110011439B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0406—Drive mechanisms for pick-and-place heads, e.g. details relating to power transmission, motors or vibration damping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/757—Means for aligning
    • H01L2224/75743—Suction holding means
    • H01L2224/75745—Suction holding means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/758—Means for moving parts
    • H01L2224/75821—Upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head
    • H01L2224/75822—Rotational mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/758—Means for moving parts
    • H01L2224/75821—Upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head
    • H01L2224/75824—Translational mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/758—Means for moving parts
    • H01L2224/75841—Means for moving parts of the bonding head
    • H01L2224/75842—Rotational mechanism

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

本发明涉及用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机，该结合头(1)包括轴(2)和该轴(2)被支撑在其中的壳体部(3)。轴(2)的轴承使得轴(2)绕轴线(6)旋转并且使轴(2)在轴线(6)的纵向方向上移位预定的行程(H)。结合头进一步包括：电动马达，其具有被附接到壳体部(3)的定子和被附接到轴(2)的转子；编码器，其用于测量轴(2)的旋转位置；和力发生器，其用于向轴(2)施加力。定子包括能够被供应以电流的线圈(7)，转子包括多个永磁体(8)。在轴线(6)的纵向方向上测量的永磁体(8)的长度比在轴线(6)的纵向方向上测量的线圈(7)的有效长度短至少行程(H)或长至少行程(H)。

Description

用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机
技术领域
本发明涉及一种用于将组件(通常是电子或光学组件，特别地是半导体芯片和倒装芯片)安装在基底上的结合头。安装过程也称为结合过程或装配过程。本发明还涉及一种具有这种结合头的、在工业上被周知为贴片机的半导体安装设备。
背景技术
具有这种类型的结合头的自动装配机特别地被用于半导体工业中。这种自动装配机的示例是贴片机或拾取和放置机，这些机器被用于将半导体芯片、微型机械和微型光学组件等形式的组件放置和结合到基底(诸如引线框架、印刷电路板、陶瓷等)上。由结合头将在拾取位置处拾取，特别是吸入的组件，移动到基底的位置并且在精确地限定的位置处放置在基底上。所述结合头是拾取和放置系统的一部分，所述拾取和放置系统允许结合头在至少三个空间方向上的移动。
所述结合头包括：轴，所述轴能够绕轴线旋转并且能够在所述轴线的纵向方向上移动；驱动器，所述驱动器用于旋转所述轴；编码器，所述编码器用于测量所述轴的旋转位置，和力发生器，所述力发生器用于在所述轴线的纵向方向上向所述轴施加力。所述轴直接地拾取组件或被构造成用于拾取被构造成用于拾取组件的芯片夹持器，例如“芯片夹头”。
由申请人使用的结合头包括驱动器，所述驱动器包括电动马达和由两个齿轮形成的齿轮组，所述两个齿轮中一个齿轮被附接到所述电动马达的轴，并且另一个齿轮被附接到所述结合头的轴。
发明内容
本发明的目的是开发一种结合头，利用所述结合头，所述轴的旋转位置能够以更高的角度精度定位，并且利用所述结合头，所述轴能够以尽可能小的力在所述轴线的纵向方向上移动。
附图说明
并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的一个或多个实施例，并且与详细说明一起用于解释本发明的原理和实施方式。所述附图不是按比例绘制的。
在附图中：
图1示意性地并且在截面中示出了结合头的第一实施例，
图2示出了用于所述结合头中的电动马达的转子的磁体布置，
图3和图4示出了长度比，
图5示意性地并且在截面中示出了具有气动力发生器的结合头，
图6示意性地并且在截面中示出了具有气动力发生器和空气轴承的结合头，
图7示意性地并且在截面中示出了具有集成温度控制装置的结合头，并且
图8示意性地示出了用于结合头的驱动器。
具体实施方式
图1示意性地示出了所述结合头1的截面。所述结合头1包括轴2和壳体部3，所述轴2被支撑在所述壳体部3中。所述轴2包含孔4，所述孔4通向所述轴2的末端5并且能够被供应以真空。所述轴2的末端5被构造成接收组件或用于组件的芯片夹持器。所述轴2的轴承允许轴2的绕轴线6旋转以及允许轴2在所述轴线6的纵向方向上移位预定行程H(图3)。所述轴2的直径在其长度上能够具有不同的等级，如在图1、图5和图6中所示。所述结合头1进一步包括：驱动器，所述驱动器被构造成使所述轴2绕所述轴线6旋转；编码器，所述编码器被构造成测量所述轴2的旋转位置；和力发生器，所述力发生器被构造成在所述轴线6的纵向方向上向所述轴2施加力。所述力例如是当拾取组件时的预定拾取力或当将组件安装在基底上时预定的结合力。
所述驱动器是包括定子和转子的电动马达，所述定子被附接到所述壳体部3，并且所述转子被附接到所述轴2。所述定子包括能够被供应以电流的线圈7，并且所述转子包括多个永磁体8。
原则上，所述电动马达是市售的电动马达，所述市售的电动马达为了本发明的目的而被改进，使得所述永磁体8的长度缩短至少行程H。这一改进减小了扭矩，但是技术上是简单的，并且具有这样的优点，即同时转子的质量变得更小，或能够以扭矩为代价来减小甚至最小化。将所述线圈7的长度延长至少行程H的替代方案也是可能的，但是不是优选的。如在图2中所示，所述永磁体8是扁平的平行六面体磁体，其中该永磁体8的两个相对的最大表面被磁化为北极N和南极S。所述永磁体8被布置在圆上。所述永磁体8的面向圆心的最大区域交替地是北极N和南极S。所述永磁体8的背对圆心的最大区域则交替地是南极S和北极N。
所述电动马达用于使所述轴2绕所述轴线6旋转。由于所述轴2必须能够在轴线6的纵向方向上移位，所以所述永磁体8的长度L1(图3)比所述线圈7的有效长度L2短至少行程H或比所述线圈7的有效长度L2长行程H，使得由所述线圈7施加在所述永磁体8上的力独立于由所述轴2沿着所述轴线6的纵向方向占据的位置。所述线圈7在所述轴线6的纵向方向上具有预定的机械长度L3。所述有效长度L2表示在由流过线圈7的整体并使所述永磁体8绕所述轴线6旋转的电流产生的磁场内的长度提供了作用在所述永磁体8上的力的主要部分。因此，所述有效长度L2比所述机械长度L3短。图3示出了所述永磁体8的长度L1比所述线圈7的有效长度L2短行程H的情况，并且图4示出了所述永磁体8的长度L1比线圈7的有效长度L2长行程H的情况。因此
L1≤L2–H或L1≥L2+H
在所述第一种情况中，即使在所述轴2沿着所述轴线6轴向移位期间，所述永磁体8(并且因此所述转子)仍保留在所述线圈7的磁场中；在所述第二种情况中，所述永磁体8在整个轴向移位期间延伸超过所述线圈7。在所述轴2的轴向移位期间，在两种情况中，最多出现沿着轴线6作用的非常小的力或力的变化。
所述编码器被构造成测量所述轴2的旋转位置。所述编码器优选地由圆盘9和编码器读取头10形成，所述圆盘9被附接到所述轴2并且具有被附接到所述圆盘9的边缘的标尺，所述编码器读取头10被附接到所述结合头，优选地，被附接到所述结合头1的壳体部3。所述编码器标尺具有在所述轴线6的纵向方向上延伸的短线。在所述轴线6的纵向方向上测量的短线的长度和在轴线6的纵向方向上延伸的所述编码器读取头10的测量范围相匹配，使得所述短线在所述轴2的整个行程H上位于所述编码器读取头10的测量范围内。
角度传感器也能够用作编码器，例如磁角度传感器，所述磁角度传感器基于由所述永磁体8或光学角度传感器或任何其它角度传感器产生的磁场确定旋转位置。
力发生器被用于产生拾取力和结合力。例如，机械力发生器能够被用作力发生器，特别是其中使用弹簧的力发生器，所述弹簧作用在轴2上以产生作用在所述轴线6的纵向方向上的力。气动力发生器也能够被用作力发生器，如在图5和图6中示意性并且在截面中示出的结合头1的情况。这里，所述壳体部3和被放置在壳体部3上的盖11与所述轴2一起形成封闭的腔12，所述封闭的腔12的体积在所述轴2的纵向移动动期间改变。所述盖11包含孔13，所述腔12能够通过所述孔13利用压缩空气被加压。因此，所述腔12形成压力室，并且在所述压力室中占主导地位的压力产生作用在所述轴2上的力。所述轴2在轴线6的纵向方向上的移动(即行程H)例如由止挡来限制。一方面，在空载状态下，由所述力发生器产生的力将轴2压靠在所述止挡上。另一方面，因为在拾取和结合期间所述轴2被推离所述止挡，所以当拾取组件时，所述力作为拾取力作用在所述组件上，并且当放下组件时，所述力作为结合力。在这些处理步骤期间所述轴2的移动是被动移动，这是由于当所述轴2落在组件上时以及当组件落在基底上时，所述轴2进入静止的事实，而由驱动器17(图8)驱动的所述结合头1进一步被降低，直到检测到触地，并且所述驱动器17停止。
在所述壳体部3中所述轴2的轴承可以例如是滑动轴承、滚珠轴承、空气轴承或其它合适的轴承。在图5中所示的示例性实施例中，所述轴2由滑动轴承支撑在壳体部3中，在图6中所示的示例性实施例中，所述轴2由空气轴承支撑。在所述空气轴承的情况下，所述壳体部3具有用于供应压缩空气的空气进口。在所述空气轴承的优选设计中，所述壳体部3还具有用于从所述空气轴承中移除空气的空气出口。例如，所述空气进口是第一钻孔14，并且例如，所述空气出口是第二钻孔15。如果存在空气进口和空气出口，则所述空气进口在所述轴线6的纵向方向上位于出口中的一些出口之间。所述空气出口能够与环境相连接，使得所述环境压力被施加在所述空气出口上，或真空能够被施加到所述空气出口，以便吸出通过所述空气进口被迫进入空气轴承的空气。在所述空气进口和所述空气出口中的空气的流动方向在图5中由(横向地偏移)箭头示出。利用这种空气进口被空气出口围绕的布置，防止了通过所述空气进口压入所述轴2和所述壳体部3之间的间隙的空气的一部分到达所述腔12，并且因此改变了在所述轴线6的纵向方向上作用在轴2上的力。
图7示意性地并且在截面中示出了具有温度控制装置的结合头。所述温度控制装置用于将结合头1的预定部件的温度维持在预定值。所述温度控制装置例如包括管16，所述管16有利地集成到如图所示的壳体部3中，并且所述管16是闭合热回路的一部分，流体通过该闭合热回路流动，所述流体的温度在外部加热或冷却或加热和冷却装置中被控制到预定值。所述流体能够是气态的或液态的。在特定情况下，所述温度控制装置是集成在所述壳体部3中的电加热电阻。所述温度控制装置能够与所有结合头1一起使用。例如，在具有气动力发生器的结合头1上，所述温度控制装置能够被用于将在压力室中的温度控制到预定值，使得由所述力发生器产生的力独立于环境温度的变化。
根据本发明的结合头通常被用于在工业上被周知为贴片机的半导体安装设备中。这种半导体安装设备如图8所示包括驱动器17，所述驱动器17被构造成使所述结合头1在所述轴线6的纵向方向上移动。当拾取组件时和当结合组件时，所述结合头1由该驱动器17降低，由此所述轴2被被动地携带。
所述结合头提供了几个优点，即：
-根据本发明的、用于转动所述轴的驱动器是直接驱动器，并且因此是无游隙驱动器，在所述驱动器中，转子被直接地附接到所述轴，这使得能够无间隙并且因此高精度地移动到旋转轴的位置。这与已知的、齿轮介于所述驱动器和所述轴之间的结合头形成对比。
-所述轴的旋转位置的测量是直接的并且无游隙的测量，因为所述编码器标尺被安装在被附接到所述轴的圆盘上。
-在没有齿轮和没有齿形带等的情况下，所述轴的直接驱动是无磨损的并且不会产生任何磨耗。这在洁净室环境中是特别有利的，在所述洁净室环境中，磨耗可能损坏集成电路(IC)，导致半导体芯片被颗粒污染。
-所述轴的轴向移位，即所述轴沿着其纵向轴线的移位是基本上没有力的。这意味着在所述拾取力或结合力的建立期间，所述轴沿着纵向轴线的移位不会产生任何使由力发生器产生的力增加或减小的附加力。这与已知的、将齿轮或齿形带插入在所述驱动器和所述轴之间的结合头形成对比。
-该设计是节省空间的、紧凑的，并且允许在较小的空间中和在较小的重量的情况下产生半导体组件的安装所需的相对大的结合力。
-所述包括转子的轴的质量非常小。当所述轴撞击组件时，施加在所述组件上的临时力与动量，即所述轴的质量和速度的乘积成比例，并且不得超过预定值，否则所述组件可能被损坏。较小的质量允许更高的速度，并且因此导致更短的循环时间。
-具有空气轴承的结合头的设计允许了所述轴的几乎无摩擦的旋转和移位。
-具有温度控制装置的结合头的设计使得能够最小化或消除环境的温度波动对所述结合头的影响以及因此对结合过程的影响。
虽然已经示出并且描述了这一发明的实施例和应用，但是对于那些受益于本公开的本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本文的发明构思的情况下，可以进行比上述更多的变型。因此，除了所附权利要求及其等同物的精神之外，本发明不受限制。

Claims (6)

1.一种用于将组件安装在基底上的结合头(1)，包括：
轴(2)，
壳体部(3)，所述壳体部(3)包括用于所述轴(2)的轴承，所述轴承允许所述轴(2)绕轴线(6)旋转以及所述轴(2)在所述轴线(6)的纵向方向上移动大约预定的行程(H)，
单个驱动器，所述单个驱动器用于仅仅绕所述轴线(6)以旋转方式驱动所述轴(2)，
编码器，所述编码器被构造成测量所述轴(2)的旋转位置，和
气动力发生器，所述气动力发生器被构造成在所述轴线(6)的纵向方向上向所述轴(2)施加力，
其中，
所述气动力发生器具有单个压力室，其中，压缩空气能够被供应到所述单个压力室，其中，在所述单个压力室中占主导地位的压力作用在所述轴(2)的端部上，
所述单个驱动器是包括定子和转子的电动马达，其中
所述定子被附接到所述壳体部(3)，并且所述转子被附接到所述轴(2)，
所述转子包括多个永磁体(8)，所述多个永磁体(8)中的所有的永磁体均位于与所述轴线(6)正交的单个平面内，并且所述多个永磁体(8)中的所有的永磁体被布置在一个圆上，其中所述永磁体的面向所述圆的圆心的区域交替地是北极N和南极S，
所述定子包括线圈(7)，电流能够被施加到所述线圈(7)，其中由流过所述线圈(7)的整体的电流产生的磁场仅仅引起所述转子绕所述轴线(6)的旋转，并且
在所述轴线(6)的纵向方向上测量的所述永磁体(8)的长度(L1)比在所述轴线(6)的纵向方向上测量的所述线圈(7)的有效长度(L2)短至少所述行程(H)或长至少所述行程(H)，从而在所述轴(2)的轴向移位期间在所述预定的行程内基本避免了沿着所述轴线(6)的力的变化，并且
其中，所述结合头(1)不包括用于使所述轴(2)沿着所述轴线(6)移动的线圈。
2.根据权利要求1所述的结合头，其中，所述编码器包括圆盘(9)和编码器读取头(10)，所述圆盘(9)被固定到所述轴(2)并且具有被附接到所述圆盘(9)的边缘的编码器标尺，其中
所述编码器标尺具有在所述轴线(6)的纵向方向上延伸的短线，并且
在所述轴线(6)的纵向方向上测量的所述短线的长度和在所述轴线(6)的纵向方向上延伸的所述编码器读取头(10)的测量区域彼此匹配，使得所述短线在所述轴(2)的整个行程(H)上位于所述编码器读取头(10)的测量区域中。
3.根据权利要求1所述的结合头，其中，所述轴承是空气轴承，其中所述壳体部(3)具有用于供应压缩空气的空气进口和用于从所述空气轴承移除空气的空气出口，其中所述空气进口在所述轴线(6)的纵向方向上布置在所述空气出口中的一些空气出口之间。
4.根据权利要求2所述的结合头，其中，所述轴承是空气轴承，其中所述壳体部(3)具有用于供应压缩空气的空气进口和用于从所述空气轴承移除空气的空气出口，其中所述空气进口在所述轴线(6)的纵向方向上布置在所述空气出口中的一些空气出口之间。
5.根据权利要求1所述的结合头，进一步包括温度控制装置，所述温度控制装置用于将所述结合头(1)的预定部件的温度维持在预定值。
6.一种贴片机，所述贴片机具有根据权利要求1至5中的任一项所述的结合头，并且所述贴片机具有驱动器(17)，所述驱动器(17)被构造成使所述结合头(1)在所述轴线(6)的纵向方向上移动。
CN201811346241.6A 2017-11-17 2018-11-13 用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机 Active CN110011439B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01396/17A CH714351A1 (de) 2017-11-17 2017-11-17 Bondkopf für die Montage von Bauelementen.
CH01396/17 2017-11-17
CH00957/18A CH714384A2 (de) 2017-11-17 2018-08-06 Bondkopf für die Montage von Bauelementen und Die Bonder mit einem solchen Bondkopf.
CH00957/18 2018-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110011439A CN110011439A (zh) 2019-07-12
CN110011439B true CN110011439B (zh) 2023-10-17

Family

ID=66646772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811346241.6A Active CN110011439B (zh) 2017-11-17 2018-11-13 用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7398191B2 (zh)
KR (1) KR102661560B1 (zh)
CN (1) CN110011439B (zh)
CH (2) CH714351A1 (zh)
TW (1) TW201923940A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113891947B (zh) 2019-05-23 2023-06-13 日本制铁株式会社 次级线圈模块、移动淬火装置及移动淬火方法
GB2591132A (en) * 2020-01-17 2021-07-21 Asm Assembly Systems Singapore Pte Ltd Tooling pin placement system
JP2024080318A (ja) 2022-12-02 2024-06-13 三星電子株式会社 実装装置及び実装方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0574825A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイボンデイング装置
US5952744A (en) * 1996-03-28 1999-09-14 Anoiad Corporation Rotary-linear actuator

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2998467B2 (ja) * 1992-12-04 2000-01-11 松下電器産業株式会社 電子部品の実装用ヘッド
JP3800126B2 (ja) 2002-04-23 2006-07-26 松下電器産業株式会社 作業ヘッド
JP4365370B2 (ja) * 2003-08-25 2009-11-18 ハスキー インジェクション モールディング システムズ リミテッド 軸を回転及び並進させるための駆動アセンブリ
JP5068571B2 (ja) 2007-03-29 2012-11-07 芝浦メカトロニクス株式会社 電子部品の実装装置
JP2008288473A (ja) 2007-05-21 2008-11-27 Panasonic Corp ワイヤボンディング方法およびワイヤボンディング装置
US8651159B2 (en) * 2009-06-12 2014-02-18 Asm Assembly Automation Ltd Die bonder providing a large bonding force
CH707378A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-30 Besi Switzerland Ag Thermokompressionsverfahren und Vorrichtung für die Montage von Halbleiterchips auf einem Substrat.
CH707480B1 (de) * 2013-01-21 2016-08-31 Besi Switzerland Ag Bondkopf mit einem heiz- und kühlbaren Saugorgan.
CH707934B1 (de) * 2013-04-19 2017-04-28 Besi Switzerland Ag Verfahren zum Montieren von elektronischen oder optischen Bauelementen auf einem Substrat.
JP6372031B2 (ja) 2013-12-09 2018-08-15 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 流体圧アクチュエータ
US9726204B2 (en) * 2013-12-09 2017-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Fluid pressure actuator
JP6664986B2 (ja) * 2016-02-17 2020-03-13 株式会社ディスコ 加工装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0574825A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイボンデイング装置
US5952744A (en) * 1996-03-28 1999-09-14 Anoiad Corporation Rotary-linear actuator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019096867A (ja) 2019-06-20
CH714351A1 (de) 2019-05-31
JP7398191B2 (ja) 2023-12-14
KR20190056985A (ko) 2019-05-27
KR102661560B1 (ko) 2024-04-26
CN110011439A (zh) 2019-07-12
CH714384A2 (de) 2019-05-31
TW201923940A (zh) 2019-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110011439B (zh) 用于安装组件的结合头和具有这种结合头的贴片机
US7323960B2 (en) Electromagnetostrictive actuator
JP5175372B2 (ja) マルチ装着ヘッド
EP2755308B1 (en) Linear motor device and control method
US7325298B2 (en) Pressure apparatus and chip mounter
EP2030723B1 (en) Planar stage moving apparatus for machine
US20190157122A1 (en) Bonding head for mounting components and die bonder with such a bonding head
JP2008532464A (ja) 変位可能な機能要素のためのモータユニット
WO2010036204A1 (en) Direct drive pick and place system with reduced moving mass
US11883952B2 (en) Actuator
CN112868167A (zh) 致动器
TW202027592A (zh) 致動器
TW202020416A (zh) 致動器的荷重檢測器
JP5185886B2 (ja) 倣い機構
US20040231148A1 (en) Head for implanting electrical components on substrates
CN211017013U (zh) 一种取料单元及固晶机
US20020121789A1 (en) Holding power acquisition device for an insertion device
CN113465684A (zh) 非接触式运动体状态检测装置
KR100550379B1 (ko) 초소형 모터용 토크 측정장치 및 그 측정방법
US11552031B2 (en) High precision bonding apparatus comprising heater
CN114128104A (zh) 致动器
TW202329804A (zh) 元件放置系統、多吸管放置頭及其使用方法
KR19990050904A (ko) 직선 운동 테이블용 자기 베어링 모듈
KR19990050900A (ko) 노이즈 방지용 배선을 갖는 자기 베어링 모듈
KR19990050903A (ko) 자기 베어링 모듈에 내장되는 변위 센서

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40007889

Country of ref document: HK

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant