CN112366268B - 一种高密度led固晶工艺 - Google Patents
一种高密度led固晶工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112366268B CN112366268B CN202011313093.5A CN202011313093A CN112366268B CN 112366268 B CN112366268 B CN 112366268B CN 202011313093 A CN202011313093 A CN 202011313093A CN 112366268 B CN112366268 B CN 112366268B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led
- axis
- ccd
- component
- dispensing
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 145
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 85
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 83
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 7
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
-
- 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
- H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
-
- 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
- H01L21/67271—Sorting devices
-
- 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
- H01L21/677—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 for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67703—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 for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
- H01L21/67706—Mechanical details, e.g. roller, belt
-
- 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
- H01L21/68—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 for positioning, orientation or alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高密度LED固晶工艺，包括以下步骤，S1、LED支架与LED芯片上料：通过上料机构将LED芯片与LED支架放置在对应工位；S2、初始对位：在运行之初，使各个工作部件处于初始工作位置；S3、CCD对位与点胶：先标定CCD对位部件与点胶部件和吸取部件的相对位置；由吸取部件将LED芯片吸取，由CCD对位部件进行对位，并通过移位机构的配合，将LED芯片与LED支架对中处理；由点胶头将LED芯片与LED支架点胶粘接；S4、CCD检测：由CCD检测机构对已完成固晶的LED支架与LED芯片再次检测；S5、成品收料：将CCD检测部件检测合格的LED单元进行收取；该方案工艺简单，使用方便，操控性强，可连续工作，节省人工，满足生产需要提高生产效率，具有很好的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及LED组装领域，尤其涉及的是，一种高密度LED固晶工艺。
背景技术
随着技术的发展， LED显示屏在户内显示领域的应用越来越广，在广告和信息发布领域等市场份额越来越大；目前的LED屏显示亮度不太理想，画面的对比度也达不到要求的缺陷，尤其是户外显示屏由于亮度不够高会导致显示效果不理想。LED显示屏中LED显示单元是关键，而LED固晶是LED显示单元的关键步骤，在LED固晶过程中，需要对胶体、LED芯片及LED支架进行对位，该工序中，现在大多采用人工来完成，虽然也有一些半自动或自动设备来辅助完成，但也需要人工协作，而且结构较为复杂，使用不便捷，成型效果较差，从而无法实现厂家生产线的操作规范化及提高产品的良率。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的高密度LED固晶工艺。
为实现上述目的，本发明所采用了下述的技术方案：一种高密度LED固晶工艺，包括以下步骤，S1、LED支架与LED芯片上料：通过上料机构的第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件的供料板上；同时，通过第二供料机械手将LED单元的LED支架放置在组装机构工位板的工位座内；
S2、初始对位：在运行之初，使各个工作部件处于初始工作位置，即，将组装机构、移位机构、上料机构和CCD检测机构分别移至各自的初始预设位置；
S3、CCD对位与点胶：先标定CCD对位部件与点胶部件和吸取部件的相对位置；再由吸取部件将供料板上的LED芯片吸取，并通过移位机构将CCD对位部件移至组装机构的工作位置；然后由CCD对位部件进行对位，并通过移位机构的配合，将LED芯片与LED支架对中处理；然后由点胶头执行点胶动作，将LED芯片与LED支架点胶粘接；
S4、CCD检测：在LED单元对位点胶完成后，由组装机构的Y轴动力部件带动工位板后移至CCD检测机构的工作位置，CCD检测机构通过X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至待检测的LED单元正上方，对已完成固晶的LED支架与LED芯片再次检测；
S5、成品收料：若CCD检测部件检测到LED单元固晶不合格，由上料机构的第二供料机械手将不合格的LED单元移至不良品料盘；若CCD检测部件检测LED单元固晶合格，由上料机构的第二供料机械手将合格的LED单元移至良品料盘，通过良品料盘传入生产流水线，继续完成下一工序。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，在S2、初始对位步骤中，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的四轴联动，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置；通过供料部件的X轴供料部件将承载有LED芯片托板的供料板移至初始预设位置；通过组装机构的X轴动力部件和Y轴动力部件的联动将待组装的LED支架所在的工位板至初始工作位置；通过CCD检测机构的X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至初始预设位置。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，所述S3、CCD对位与点胶步骤，具体如下：S31、标定位置，标定R轴移位部件的R轴点胶电机的旋转中心，标定CCD对位部件和点胶部件的相对位置，标定CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置；
S32、芯片取料，通过移位机构带动吸取部件下移，将供料板上的LED芯片吸取；
S33、芯片移料，通过移位机构的各轴联动，将吸取部件移至待组装的LED支架上方；
S34、移位路径，先由移位机构将CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，由CCD对位部件进行视觉编程，标定LED支架对中位置，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；
S35、放置LED芯片，由移位机构根据CCD对位部件生成的微移路径，将相对的LED芯片移至LED支架正上方与LED支架对中，并将LED芯片放置在LED支架上；
S36、点胶，R轴移位部件的R轴点胶电机根据点胶路径将点胶头旋转相应角度，然后由移位机构将点胶头移至待组装的LED支架与LED芯片的点胶位置，由点胶头出胶将相对应的LED芯片与LED支架粘接；
S37、逐一放料，将吸取部件的四个吸嘴吸取的四个LED芯片按照上述步骤逐一完成点胶组装；
S38、回位，在点胶完成后，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的配合，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置，等待下一次取料。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，在S31、标定位置步骤中，还包括S311、校验位置步骤，R轴点胶电机的旋转中心， CCD对位部件和点胶部件的相对位置，CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置，均通过多次测量进行校验。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，在S34、移位路径步骤中，还包括S341、复认步骤，在移位机构带动CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，由CCD对位部件进行视觉编程，初次标定LED支架对中位置后；再次由CCD对位部件对LED支架进行拍照，再次标定LED支架对中位置；对两次标定数据进行复认，数据相同后，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，在S4、CCD检测步骤中，还包括在CCD检测部件对已完成固晶的LED支架与LED芯片进行检测的同时，由3D传感器同步抓取已完成固晶工序的LED单元的数据，并上传终端。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，在S1、LED支架与LED芯片上料步骤之前，还包括S0、身份判定步骤，判定操作人员是否有权启动设备。
优选的，所述的高密度LED固晶工艺中，所述S0、身份判定步骤，具体如下：S01、身份验证，通过验证信息对操作人员进行验证，只有验证通过的操作人员才能启动设备；
S02、权限判定，对操作人员输入的验证信息进行鉴权，各验证信息对应的操作权限不同，具有相关权限的用户，才能控制设备生产。
相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明工艺简单，使用方便，操控性强，可连续工作，节省人工，满足生产需要提高生产效率，具有很好的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的总装配结构示意图；
图2为本发明的图1实施例的移位机构的结构示意图之一；
图3为本发明的图1实施例的移位机构的结构示意图之二；
图4为本发明的图1实施例的X轴移位部件的结构示意图；
图5为本发明的图1实施例的Z轴移位部件的结构示意图；
图6为本发明的图1实施例的R轴移位部件的结构示意图；
图7为本发明的图1实施例的组装机构的结构示意图之一；
图8为本发明的图1实施例的组装机构的结构示意图之二；
图9为本发明的图1实施例的CCD检测机构的结构示意图；
图10为本发明的图1实施例的装配工艺流程图；
以上附图所示：工作台1、移位机构2、移位支撑架21、X轴移位部件22、X轴固定座221、X轴安装板222、丝杆电机223、螺母座224、X轴丝杆225、Y轴移位部件23、Z轴移位部件24、Z轴电机241、Z轴固定板242、Z轴丝杆243、R轴移位部件25、R轴固定板251、R轴电机252、R轴连接板253、R轴点胶电机254、吸取部件26、吸嘴261、点胶部件27、点胶头271、CCD对位部件28、组装机构3、组装支撑架31、X轴动力部件32、Y轴动力部件33、气缸固定座331、滑台气缸332、连接柱333、承载板34、工位板341、工位座342、CCD检测机构4、检测支撑架41、X轴检测部件42、Z轴检测部件43、CCD检测部件44、上料机构5。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“安装”、“固定”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
如图1-9所示，本发明的一个实施例是，该高密度LED固晶AA组装设备，包括机架，在机架内设有电控箱，在电控箱内设置电控系统，在机架的上侧设置工作台1，在工作台1上设置组装机构3、移位机构2和上料机构5，所述组装机构3位于所述移位机构2的下方，所述上料机构5位于所述移位机构2的一侧，所述组装机构3和上料机构5均设置在所述移位机构2的行程范围内；优选的，在工作台1上侧设置有上机箱，组装机构3、移位机构2和上料机构5设置于上机箱内，在机架的下侧设置电控箱，在机械加工中，往往需要电控系统辅助完成，此为常识，在此不过多阐述电控系统控制原理。优选的，所述上机箱的前侧设有对开门，所述对开门的门框内嵌入PVC封板，形成观察窗；优选的，所述上机箱的前侧设置操控面板，在操控面板的下侧设置多个操控按钮。优选的，该设备设有多个光电传感器，用以对来料、行程等进行感应检测，如，所选用的光电传感器为松下CX-441传感器。本设备用于完成LED固晶工序，LED固晶又称为Die Bond或装片，指的是通过胶体(一般为导电胶、绝缘胶或焊料)把晶片粘结在支架的指定区域，形成热通路或电通路，为后序的打线连接提供条件的工序。通过第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件，由移位机构2将LED芯片吸取并移至组装机构3；通过第二供料机械手将，LED单元的LED支架放置在所述组装机构3的工位座342内；通过移位机构2将LED芯片吸取并移至组装机构3，并对LED支架和LED芯片进行对位并点胶，完成LED固晶工序，本方案结构简单，使用方便，操控性强，可连续工作，节省人工，满足生产需要提高生产效率，具有很好的市场应用价值。
所述移位机构2包括移位支撑架21、X轴移位部件22、Y轴移位部件23、Z轴移位部件24、R轴移位部件25、CCD对位部件28及吸取部件26；所述移位支撑架21固定在所述工作台1上，所述X轴移位部件22安装在所述移位支撑架21上，所述Y轴移位部件23的固定端与所述X轴移位部件22的工作端连接，所述Z轴移位部件24的固定端与所述Y轴移位部件23的工作端连接，所述R轴移位部件25的固定端与所述Z轴移位部件24的工作端连接，所述CCD对位部件28和吸取部件26均安装在所述R轴移位部件25的工作端。优选的，在X轴移位部件22、Y轴移位部件23和Z轴移位部件24的行程路线上均设置光电传感器，通过X轴移位部件22带动CCD对位部件28及吸取部件26左右移动，通过Y轴移位部件23带动CCD对位部件28及吸取部件26前后移动，通过Z轴移位部件24带动CCD对位部件28及吸取部件26上下移动，通过R轴移位部件25带动CCD对位部件28及吸取部件26在XY平面旋转，进而实现CCD对位部件28及吸取部件26四向移位。由X轴移位部件22、Y轴移位部件23、Z轴移位部件24和R轴移位部件25组成四轴移位机构2，通过X轴移位部件22、Y轴移位部件23、Z轴移位部件24和R轴移位部件25之间的配合，带动CCD对位部件28及吸取部件26四向移位，通过标定旋转中心和各机构的相对位置，将CCD定位和点胶的运动路径相关联，在运动控制系统的控制下，各轴联动，实现对LED支架和LED芯片的对位并点胶。
所述X轴移位组件包括X轴固定座221、X轴安装板222、X轴丝杆225及丝杆电机223，所述X轴固定座221固定在所述移位支撑架21上，所述X轴安装板222固定在所述X轴固定座221上，所述X轴安装板222的两端各设一丝杆轴承座，所述X轴丝杆225的两端分别穿设在两个丝杆轴承座内，所述丝杆电机223固定在所述X轴固定座221的一端，所述丝杆电机223与所述X轴丝杆225的一端连接；所述X轴丝杆225上设置有与其适配的螺母座224；所述Y轴移位部件23固定在所述X轴丝杆225的螺母座224上，通过X轴移位组件带动所述Y轴移位部件23左右移动。优选的，丝杆电机223通过联轴器与所述X轴丝杆225的一端连接。优选的，所述Z轴移位部件24包括Z轴固定板242、Z轴丝杆243及Z轴电机241，所述Z轴固定板242固定在Y轴移位部件23的工作端；所述Z轴丝杆243设置在Z轴固定板242上，所述Z轴电机241固定在Z轴固定板242上部，并与Z轴丝杆243连接；在Z轴丝杆243上设置有与其适配的螺母连接座，所述R轴移位部件25固定在所述Z轴丝杆243的螺母连接座上，通过Y轴移位部件23带动所述Z轴移位部件24前后移动。优选的，所述丝杆电机223为直线式减速机，型号为TCH(V）40-2200-70S；所述Z轴电机241为JSCC60ys180电机。
所述R轴移位部件25包括R轴固定板251、R轴电机252及R轴连接板253，所述R轴固定板251固定在所述Z轴移位部件24的螺母连接座上，所述R轴电机252固定在所述R轴固定板251上，所述R轴连接板253安装在所述R轴电机252的工作端；所述CCD对位部件28安装在所述R轴连接板253的中部，所述吸取部件26位于所述CCD对位部件28的两侧。通过Z轴移位部件24带动所述R轴移位部件25上下移动。优选的，吸取部件26包括四个分布在CCD对位部件28左右两侧的吸嘴261。优选的，所述移位机构2还包括点胶部件27，所述点胶部件27包括点胶头271，所述点胶头271安装在所述R轴移位部件25的工作端。优选的，所述R轴移位部件25还包括R轴点胶电机254，所述R轴点胶电机254固定在R轴连接板253的一侧，所述点胶头271安装在所述R轴点胶电机254的工作端。进一步的，所述R轴点胶电机254固定在R轴连接板253的左端。优选的，R轴电机252为TMS03旋转电机。例如，在运行之初，设置各个机构的初始工作位置，标定R轴点胶电机254的旋转中心，标定CCD对位部件28和点胶部件27的相对位置，标定CCD对位部件28和四个吸嘴261的相对位置；通过上料机构5将LED单元的LED支架放置在组装机构3的工位座342内，并由组装机构3将工位座342移至组装机构3的初始工作位置；由吸取部件26吸取LED芯片，通过移位机构2的各轴联动，将CCD对位部件28移至待组装的LED支架正上方，并进行视觉编程，标定LED支架对中位置，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；移位机构2根据CCD对位部件28生成的微移路径，将LED芯片移至LED支架正上方，并与LED支架对中；然后R轴点胶电机254根据点胶路径将点胶头271旋转相应角度，由点胶头271执行点胶动作。再如，四个分布在CCD对位部件28左右两侧的吸嘴261按照顺时针顺序分别为左一、左二、右一及右二吸嘴261；分别标定CCD对位部件28和四个吸嘴261的相对位置；当需要将右一吸嘴261吸取的LED芯片放置在对应的LED支架上时，CCD对位部件28生成对应的右一微移路径；工控机通过CCD对位部件28对定位参照点的识别计算出LED支架在前后左右方向的偏移量，结合CCD对位部件28和对应吸嘴261的相对位置计算出微移路径；移位机构2根据CCD对位部件28生成的右一微移路径，将LED芯片移至LED支架正上方，并与LED支架对中。本设备设置四个吸嘴261，吸取部件26一次可取四个LED芯片，移位机构2一次移料可完成四个LED单元的组装，四个吸嘴261分别按照上述方案对位，提高生产效率。
所述组装机构3包括组装支撑架31、X轴动力部件32、Y轴动力部件33和承载板34，所述工作台1上沿其自身长度方向设置开槽，所述组装支撑架31固定在所述工作台1的下侧面，并位于所述开槽的下方；所述X轴动力部件32安装在所述组装支撑架31的底部，所述Y轴动力部件33由两个Y轴驱动构件组成，两个Y轴驱动构件分别安装在所述X轴动力部件32的工作端的两侧，两个Y轴驱动构件的工作端分别通过连接柱333与所述承载板34的底侧连接，所述承载板34位于所述开槽的上方。优选的，所述承载板34上设置工位板341，所述工位板341上均匀设置多个工位座342，LED单元的LED支架放置在所述工位座342内。优选的，所述承载板34上均匀设置多个工位板341。通过X轴动力部件32和Y轴动力部件33带动承载板34在所述开槽内XY双向移动。优选的，所述X轴动力部件32和所述Y轴移位部件23的结构与所述X轴移位组件的结构相同；所述X轴动力部件32、X轴移位部件22、Y轴移位部件23及Z轴移位部件24均设置有辅助拖链。优选的，Y轴驱动构件包括气缸固定座331、滑台气缸332和连接柱333，所述气缸固定座331安装在所述X轴动力部件32的工作端，所述滑台气缸332安装在所述气缸固定座331上，所述滑台气缸332的工作端与连接柱333的底部固定，连接柱333的顶部与所述承载板34的底侧连接。优选的，滑台气缸332的型号为XYCRSC60。优选的，所述承载板34上均匀设置多个工位板341固定位，通过上料机构5将承载有LED支架的工位板341放置在工位板341固定位。或者，工位板341固定在所述承载板34上，由上料机构5LED单元的LED支架放置在工位板341的工位座342内。由组装机构3的X轴动力部件32和Y轴动力部件33的联动将待组装的LED支架所在的工位板341至初始工作位置；以便CCD对位部件28进行定位。
所述工作台1上还设置CCD检测机构4，所述CCD检测机构4位于所述移位机构2的下方，所述CCD检测机构4包括检测支撑架41、X轴检测部件42、Z轴检测部件43及CCD检测部件44，所述检测支撑架41固定在所述工作台1上，所述X轴检测部件42安装在所述检测支撑架41上，所述Z轴检测部件43的固定端与所述X轴检测部件42的工作端连接，所述CCD检测部件44安装在所述Z轴检测部件43的工作端。优选的，所述CCD检测部件44CCD照相组件和3D传感器，所述CCD照相组件包括相机固定座和固定在相机固定座上的相机，所述相机固定座和3D传感器均安装在所述Z轴检测部件43的工作端。优选的，X轴检测部件42的结构与所述X轴移位组件的结构相同；所述Z轴检测部件43为伸缩气缸，为MGPM16-30Z三轴带导杆气缸。通过CCD检测部件44对已完成固晶工序的LED单元进行LED支架与LED芯片的对中检测和点胶位置的检测。当点胶头271完成点胶动作，移位机构2带动吸取部件26回移至初始工作位置，组装机构3的Y轴动力部件33带动工位板341后移至CCD检测机构4的工作位置，CCD检测机构4通过X轴检测部件42与Z轴检测部件43的配合，将CCD检测部件44移至待检测的LED单元正上方，对已完成固晶的LED支架与LED芯片再次检测，同时由带动3D传感器同步抓取已完成固晶工序的LED单元的数据，并上传终端；若CCD检测部件44检测到LED单元固晶不合格，由上料机构5的第二供料机械手将不合格的LED单元移至不良品料盘；若CCD检测部件44检测LED单元固晶合格，由上料机构5的第二供料机械手将合格的LED单元移至良品料盘，通过良品料盘传入生产流水线，继续完成下一工序。优选的，在所述组装机构3的侧边设置收料机械手，由收料机械手将经CCD检测部件44检测后的LED单元进行收料处理，不合格的LED单元移至不良品料盘；合格的LED单元移至良品料盘。
所述上料机构5包括供料部件、第一供料机械手和第二供料机械手，所述供料部件安装在所述工作台1上，所述第一供料机械手设置在所述供料部件的侧边，所述第二供料机械手设置在所述组装机构3的侧边。优选的，通过第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件，由移位机构2将LED芯片吸取并移至组装机构3；通过第二供料机械手将LED单元的LED支架放置在所述组装机构3的工位座342内。优选的，所述第一供料机械手和第二供料机械手均为搬运机械手，搬运机械手为四轴机械手，型号为HC1400，机械手为现有常用机械，故此未做过多赘述，本实施例中选用的气缸、电机等元件均为现有常用元件。优选的，所述供料部件包括X轴供料部件和供料板，所述X轴供料部件的结构与所述X轴移位组件的结构相同，所述供料板安装在所述X轴供料部件的工作端；通过第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件的供料板上。例如，所述供料部件设置在所述移位机构2的右侧，所述移位机构2处于初始工作位置时，吸取部件26的下方对应装载有LED芯片的托板的左侧，吸取部件26从左至右依次将托板上的LED芯片吸取；在吸取部件26取料的过程中，由X轴供料部件带动供料板逐步左移，以便于吸取部件26取料。
本实施例中的高密度LED固晶组装设备，在设备运行之初，工作人员先根据待组装的LED支架和LED芯片的大小，调整各部件的运动位置、光电开关的位置，保证该设备适应代工品，本设备由工控机控制各机构工作。首先，通过上料机构的第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件的供料板上；同时，通过第二供料机械手将LED单元的LED支架放置在所述组装机构的工位板的工位座内；然后，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的配合，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置；通过供料部件的X轴供料部件将承载有LED芯片托板的供料板移至初始预设位置；通过组装机构的X轴动力部件和Y轴动力部件的联动将待组装的LED支架所在的工位板至初始工作位置；通过CCD检测机构的X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至初始预设位置；即，在运行之初，使各个工作部件处于初始工作位置；随后，标定R轴点胶电机的旋转中心，标定CCD对位部件和点胶部件的相对位置，标定CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置；然后，由吸取部件吸取LED芯片，通过移位机构的各轴联动，将CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，并进行视觉编程，标定LED支架对中位置，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；随后，由移位机构根据CCD对位部件生成的微移路径，将相对的LED芯片移至LED支架正上方，并与LED支架对中；然后R轴点胶电机根据点胶路径将点胶头旋转相应角度，由点胶头执行点胶动作；然后，通过移位机构的各轴联动将CCD对位部件移至下一待组装的LED支架正上方，并再次进行视觉编程，标定对应的LED支架对中位置，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；随后，由移位机构根据CCD对位部件生成的微移路径，将相对的LED芯片移至LED支架正上方，并与LED支架对中；然后R轴点胶电机根据点胶路径将点胶头旋转相应角度，由点胶头执行点胶动作；以此，将吸取部件一次吸取的四个LED芯片逐一完成点胶组装；随后，在点胶完成后，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的配合，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置，等待下一次取料；然后，组装机构的Y轴动力部件带动工位板后移至CCD检测机构的工作位置，CCD检测机构通过X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至待检测的LED单元正上方，对已完成固晶的LED支架与LED芯片再次检测，同时由3D传感器同步抓取已完成固晶工序的LED单元的数据，并上传终端；若CCD检测部件检测到LED单元固晶不合格，由上料机构的第二供料机械手将不合格的LED单元移至不良品料盘；若CCD检测部件检测LED单元固晶合格，由上料机构的第二供料机械手将合格的LED单元移至良品料盘，通过良品料盘传入生产流水线，继续完成下一工序。
如图10所示，本方案提出的高密度LED固晶工艺，包括以下步骤，S1、LED支架与LED芯片上料：通过上料机构的第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件的供料板上；同时，通过第二供料机械手将LED单元的LED支架放置在组装机构工位板的工位座内；
S2、初始对位：在运行之初，使各个工作部件处于初始工作位置，即，将组装机构、移位机构、上料机构和CCD检测机构分别移至各自的初始预设位置；优选的，在S2、初始对位步骤中，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的四轴联动，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置；通过供料部件的X轴供料部件将承载有LED芯片托板的供料板移至初始预设位置；通过组装机构的X轴动力部件和Y轴动力部件的联动将待组装的LED支架所在的工位板至初始工作位置；通过CCD检测机构的X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至初始预设位置；
S3、CCD对位与点胶：先标定CCD对位部件与点胶部件和吸取部件的相对位置；再由吸取部件将供料板上的LED芯片吸取，并通过移位机构将CCD对位部件移至组装机构的工作位置；然后由CCD对位部件进行对位，并通过移位机构的配合，将LED芯片与LED支架对中处理；然后由点胶头执行点胶动作，将LED芯片与LED支架点胶粘接；优选的，所述S3、CCD对位与点胶步骤中，具体如下：S31、标定位置，标定R轴移位部件的R轴点胶电机的旋转中心，标定CCD对位部件和点胶部件的相对位置，标定CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置；S32、芯片取料，通过移位机构带动吸取部件下移，将供料板上的LED芯片吸取；S33、芯片移料，通过移位机构的各轴联动，将吸取部件移至待组装的LED支架上方；S34、移位路径，先由移位机构将CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，由CCD对位部件进行视觉编程，标定LED支架对中位置，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；S35、放置LED芯片，由移位机构根据CCD对位部件生成的微移路径，将相对的LED芯片移至LED支架正上方与LED支架对中，并将LED芯片放置在LED支架上；S36、点胶，R轴移位部件的R轴点胶电机根据点胶路径将点胶头旋转相应角度，然后由移位机构将点胶头移至待组装的LED支架与LED芯片的点胶位置，由点胶头出胶将相对应的LED芯片与LED支架粘接；S37、逐一放料，将吸取部件的四个吸嘴吸取的四个LED芯片按照上述步骤逐一完成点胶组装；S38、回位，在点胶完成后，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的配合，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置，等待下一次取料；优选的，在S31、标定位置步骤中，还包括S311、校验位置步骤，R轴点胶电机的旋转中心， CCD对位部件和点胶部件的相对位置，CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置，均通过多次测量进行校验；优选的，在S34、移位路径步骤中，还包括S341、复认步骤，在移位机构带动CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，由CCD对位部件进行视觉编程，初次标定LED支架对中位置后；再次由CCD对位部件对LED支架进行拍照，再次标定LED支架对中位置；对两次标定数据进行复认，数据相同后，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；
S4、CCD检测：在LED单元对位点胶完成后，由组装机构的Y轴动力部件带动工位板后移至CCD检测机构的工作位置，CCD检测机构通过X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至待检测的LED单元正上方，对已完成固晶的LED支架与LED芯片再次检测；优选的，在S4、CCD检测步骤中，还包括在CCD检测部件对已完成固晶的LED支架与LED芯片进行检测的同时，由3D传感器同步抓取已完成固晶工序的LED单元的数据，并上传终端；
S5、成品收料：若CCD检测部件检测到LED单元固晶不合格，由上料机构的第二供料机械手将不合格的LED单元移至不良品料盘；若CCD检测部件检测LED单元固晶合格，由上料机构的第二供料机械手将合格的LED单元移至良品料盘，通过良品料盘传入生产流水线，继续完成下一工序。
在S1、LED支架与LED芯片上料步骤之前，还包括S0、身份判定步骤，判定操作人员是否有权启动设备；所述S0、身份判定步骤中，具体如下：S01、身份验证，通过验证信息对操作人员进行验证，只有验证通过的操作人员才能启动设备；优选的，验证信息为用户名及密码、人脸识别、指纹识别、瞳孔识别中任意一种或多种组合方式；S02、权限判定，对操作人员输入的验证信息进行鉴权，各验证信息对应的操作权限不同，具有相关权限的用户，才能控制设备生产。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种LED固晶工艺，其特征在于，包括以下步骤，S1、LED支架与LED芯片上料：通过上料机构的第一供料机械手将装载有LED芯片的托板搬运至供料部件的供料板上；同时，通过第二供料机械手将LED单元的LED支架放置在组装机构工位板的工位座内；
S2、初始对位：在运行之初，使各个工作部件处于初始工作位置，即，将组装机构、移位机构、上料机构和CCD检测机构分别移至各自的初始预设位置；
S3、CCD对位与点胶：先标定CCD对位部件与点胶部件和吸取部件的相对位置；再由吸取部件将供料板上的LED芯片吸取，并通过移位机构将CCD对位部件移至组装机构的工作位置；然后由CCD对位部件进行对位，并通过移位机构的配合，将LED芯片与LED支架对中处理；然后由点胶头执行点胶动作，将LED芯片与LED支架点胶粘接；
S4、CCD检测：在LED单元对位点胶完成后，由组装机构的Y轴动力部件带动工位板后移至CCD检测机构的工作位置，CCD检测机构通过X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至待检测的LED单元正上方，对已完成固晶的LED支架与LED芯片再次检测；
S5、成品收料：若CCD检测部件检测到LED单元固晶不合格，由上料机构的第二供料机械手将不合格的LED单元移至不良品料盘；若CCD检测部件检测LED单元固晶合格，由上料机构的第二供料机械手将合格的LED单元移至良品料盘，通过良品料盘传入生产流水线，继续完成下一工序；
其中，所述S3、CCD对位与点胶步骤，具体如下：S31、标定位置，标定R轴移位部件的R轴点胶电机的旋转中心，标定CCD对位部件和点胶部件的相对位置，标定CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置；
S32、芯片取料，通过移位机构带动吸取部件下移，将供料板上的LED芯片吸取；
S33、芯片移料，通过移位机构的各轴联动，将吸取部件移至待组装的LED支架上方；
S34、移位路径，先由移位机构将CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，由CCD对位部件进行视觉编程，标定LED支架对中位置，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径；
S35、放置LED芯片，由移位机构根据CCD对位部件生成的微移路径，将相对的LED芯片移至LED支架正上方与LED支架对中，并将LED芯片放置在LED支架上；
S36、点胶，R轴移位部件的R轴点胶电机根据点胶路径将点胶头旋转相应角度，然后由移位机构将点胶头移至待组装的LED支架与LED芯片的点胶位置，由点胶头出胶将相对应的LED芯片与LED支架粘接；
S37、逐一放料，将吸取部件的四个吸嘴吸取的四个LED芯片按照上述步骤逐一完成点胶组装；
S38、回位，在点胶完成后，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的配合，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置，等待下一次取料。
2.根据权利要求1所述的LED固晶工艺，其特征在于，在S2、初始对位步骤中，通过X轴移位部件、Y轴移位部件、Z轴移位部件和R轴移位部件的四轴联动，将CCD对位部件、吸取部件及点胶部件移至初始预设位置；通过供料部件的X轴供料部件将承载有LED芯片托板的供料板移至初始预设位置；通过组装机构的X轴动力部件和Y轴动力部件的联动将待组装的LED支架所在的工位板至初始工作位置；通过CCD检测机构的X轴检测部件与Z轴检测部件的配合，将CCD检测部件移至初始预设位置。
3.根据权利要求1所述的LED固晶工艺，其特征在于，在S31、标定位置步骤中，还包括S311、校验位置步骤，R轴点胶电机的旋转中心，CCD对位部件和点胶部件的相对位置，CCD对位部件和吸取部件的四个吸嘴的各自相对位置，均通过多次测量进行校验。
4.根据权利要求1所述的LED固晶工艺，其特征在于，在S34、移位路径步骤中，还包括S341、复认步骤，在移位机构带动CCD对位部件移至待组装的LED支架正上方，由CCD对位部件进行视觉编程，初次标定LED支架对中位置后；再次由CCD对位部件对LED支架进行拍照，再次标定LED支架对中位置；对两次标定数据进行复认，数据相同后，生成视觉路径、点胶路径和对应的微移路径。
5.根据权利要求1所述的LED固晶工艺，其特征在于，在S4、CCD检测步骤中，还包括在CCD检测部件对已完成固晶的LED支架与LED芯片进行检测的同时，由3D传感器同步抓取已完成固晶工序的LED单元的数据，并上传终端。
6.根据权利要求1所述的LED固晶工艺，其特征在于，在S1、LED支架与LED芯片上料步骤之前，还包括S0、身份判定步骤，判定操作人员是否有权启动设备。
7.根据权利要求6所述的LED固晶工艺，其特征在于，所述S0、身份判定步骤，具体如下：S01、身份验证，通过验证信息对操作人员进行验证，只有验证通过的操作人员才能启动设备；S02、权限判定，对操作人员输入的验证信息进行鉴权，各验证信息对应的操作权限不同，具有相关权限的用户，才能控制设备生产。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011313093.5A CN112366268B (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种高密度led固晶工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011313093.5A CN112366268B (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种高密度led固晶工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112366268A CN112366268A (zh) | 2021-02-12 |
| CN112366268B true CN112366268B (zh) | 2021-06-08 |
Family
ID=74533021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011313093.5A Active CN112366268B (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种高密度led固晶工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112366268B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114361311A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 广州市鸿利显示电子有限公司 | 一种通过识别透明led芯片实现固晶的方法 |
| CN114538107B (zh) * | 2022-01-17 | 2024-07-30 | 东莞市安动半导体科技有限公司 | 一种芯片自动移盘装置及其移盘方法 |
| CN116001438B (zh) * | 2023-02-20 | 2023-06-16 | 常州铭赛机器人科技股份有限公司 | 基于移动印章的视觉标定装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102740668B (zh) * | 2012-07-04 | 2015-05-13 | 吴江市博众精工科技有限公司 | 一种运动模组 |
| CN107305916B (zh) * | 2016-04-22 | 2018-11-23 | 中山市泓昌光电科技有限公司 | 一种csp封装led的贴片机及其加工工艺 |
| CN107146839B (zh) * | 2017-05-04 | 2019-04-02 | 厦门大学 | 一种led连续固晶装置及其固晶方法 |
| TWI711088B (zh) * | 2019-01-31 | 2020-11-21 | 惠特科技股份有限公司 | 半導體元件貼合設備 |
| CN110299312A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-01 | 深圳市诺泰自动化设备有限公司 | 一种转塔式固晶机 |
| CN111681975A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-18 | 安徽富信半导体科技有限公司 | 一种电子元器件加工用固晶设备及其工作方法 |
-
2020
- 2020-11-20 CN CN202011313093.5A patent/CN112366268B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112366268A (zh) | 2021-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112366268B (zh) | 一种高密度led固晶工艺 | |
| US7033842B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
| CN109746195B (zh) | 自动化检测装置 | |
| US8819929B2 (en) | Component mounting method | |
| CN108855962B (zh) | 一种用于压入电陶瓷微粒电容的治具板的检测机 | |
| CN113156596B (zh) | 三件式耦合设备及耦合方法 | |
| CN112366158B (zh) | 一种高密度led固晶设备 | |
| CN107121796A (zh) | 一种用于手机液晶屏缺陷检测的测试治具 | |
| CN212229376U (zh) | 一种柔性屏体弯折贴附机 | |
| JP5018747B2 (ja) | 部品実装装置および部品実装方法 | |
| CN115452058A (zh) | 微型元件自动检测机构 | |
| CN112275571A (zh) | 一种点胶实时胶线检测设备及方法 | |
| TWI407856B (zh) | 自動貼合機 | |
| JP3962906B2 (ja) | 部品実装装置及び部品実装方法 | |
| KR102145603B1 (ko) | 오토 본딩머신 | |
| CN210488529U (zh) | 一种用于绑定柔性面板的固定对位装置 | |
| CN212093041U (zh) | 一种点胶机构及显示屏生产线 | |
| JP3309718B2 (ja) | バンプ付きワークのボンディング装置 | |
| JP2000094232A (ja) | 高さ調整機構及びそれを用いたチップ実装装置 | |
| CN113345999A (zh) | 一种高亮度led显示屏的led单元自动封装工艺 | |
| JP2004128384A (ja) | 部品実装装置および部品実装方法 | |
| JP3744451B2 (ja) | 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法 | |
| JP2003152031A (ja) | 電子部品のボンディング装置およびボンディング方法 | |
| CN108156802B (zh) | 一种堆叠装片检测设备 | |
| CN110750179A (zh) | 一种用于绑定柔性面板的固定对位装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |