CN112701070A - 一种芯片中转台加热保护双拾取头装置及工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，属于装片机设备技术领域，一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，包括轨道组件、摄像组件、贴片组件、Wafer盘芯片拾取组件、Wafer盘，所述装置还设有中转加热台，所述中转加热台设置于轨道组件上，所述中转加热台放置芯片的位置中心与轨道框架中的贴片中心在一条水平直线，所述Wafer盘芯片拾取组件的取片位置中心和中转加热台的芯片放置中心在一条水平线。本发明通过改变装置结构并减少了压膜的过程，增加了加热中转台，减少装片过程中产生的气泡和空洞率，达到满足更高一层的产品需求。

Description

一种芯片中转台加热保护双拾取头装置及工艺方法

技术领域

本发明属于装片机设备技术领域，具体涉及一种芯片中转台加热保护双拾取头装置及工艺方法。

背景技术

现有软焊料装片机设备装片过程主要采取的工艺方式为：框架上料—轨道搬送—点锡压膜—拍照定位—芯片拾取后同焊料贴装—冷却下料。该种工艺的贴片方式是预先留下一个完成的焊锡区域，焊锡的回流在压膜过程中已经完成，然后将芯片直接放在该区域中。芯片在和焊锡接触过程中容易留下气泡和空洞，且压膜后的焊锡区域无法保证和芯片大小相接近，多有焊锡将芯片包裹的情况，芯片贴装完之后，空洞率比较高，是因为芯片温度低，而在轨道中的引线框架温度高。两者有温差，所以造成了上述现象。现有的软焊料设备采用的工艺技术多适用于要求不是特别严格的一般产品中，无法满足高要求的产品需要。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提出一种芯片中转台加热保护双拾取头装置及工艺方法，通过改变装置结构并减少了压膜的过程，增加了加热中转台，减少装片过程中产生的气泡和空洞率，达到满足更高一层的产品需求。

本发明采用如下技术方案：

一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，包括轨道组件、摄像组件、贴片组件、Wafer盘芯片拾取组件、Wafer盘，所述贴片组件上设有Wafer盘芯片拾取组件，所述Wafer盘芯片拾取组件一端与贴片组件固定相连，另一端与机架固定相连，所述贴片组件上方设有摄像组件，所述装置还设有中转加热台，所述中转加热台设置于轨道组件上，所述中转加热台放置芯片的位置中心与轨道框架中的贴片中心在一条水平直线，所述Wafer盘芯片拾取组件的取片位置中心和中转加热台的芯片放置中心在一条水平线。

进一步地，所述中转加热台包括盖板、加热台、加热台支架、固定架、热电偶、加热棒、铝弯管接头、铝管接头，所述加热台固定于加热台支架上，所述加热台上设有热电偶、加热棒，所述加热台上方设有盖板，所述加热台支架上于盖板一侧设有铝弯管接头、铝管接头，加热台支架经固定架固定在轨道组件上。

进一步地，所述摄像组件包括Wafer摄像组合、中转加热台摄像组件、贴片摄像组件，所述Wafer摄像组合、中转加热台摄像组件、贴片摄像组件的三个相机中心分别与贴片位置、中转加热台放置位置、Wafer盘取片位置相重合。

进一步地，所述贴片组件包括固定立柱、XYZ三方向运动电机组件、拾取头组件，所述XYZ三方向运动电机组件固定在固定立柱上，所述拾取头组件与XYZ三方向运动电机组件相连。

一种芯片中转台加热保护双拾取头装置的工艺方法，所述方法包括框架上料—轨道搬送—点锡—拍照定位—芯片拾取并贴片—冷却下料。

本结构是在传统工艺基础上进行工艺升级，变更为：框架上料—轨道搬送—点锡—拍照定位—芯片拾取并贴片—冷却下料。该工艺过程也是在加热和气体保护环境下完成。但是该工艺过程减少了压膜的步骤，增添了中转台过渡的方式，在芯片拾取并贴片的工艺过程中一个拾取头从wafer盘上拾取芯片后放置在该中转台上进行预热，另一个拾取头将中转台上的芯片取出和点锡结束后的框架相结合。这样依次循环，完成每一个芯片的贴装过程。

本发明的优点与效果为：

本发明通过增加中转加热台，将芯片放到中转台上预热，然后再将预热好的芯片同引线框架贴装，这时候温差就不会太大，芯片贴装后的空洞率能够有所降低。本发明通过在本发明在工艺方面进行升级，变更后的工艺过程为：框架上料—轨道搬送—点锡压膜—拍照定位—芯片拾取后同焊料贴装—冷却下料。同传统工艺相比减少了压膜的过程，增加了加热中转台。将芯片从wafer台上取出后放入中转台进行预热，此过程依旧对加热的中转台实施气体保护，保证芯片不会被氧化，再将预热后的芯片同点锡步骤完成后的焊锡贴装，使焊锡在芯片下表面行成回流。一方面能够使焊锡的区域同芯片大小相接近，另一方面可以减少气泡空洞的产生，来解决芯片贴装过程气泡和空洞产生的问题，本发明适用于生产更高规格和技术要求产品的机械设备中，是目前焊料设备生产工艺中很好的优化改善形式。

附图说明

图1为本发明芯片中转台加热保护双拾取头机装置结构示意图；

图2为本发明芯片中转台加热保护双拾取头机装置主视结构示意图；

图3为本发明芯片中转台加热保护双拾取头机装置侧视结构示意图；

图4为本发明芯片中转台加热保护双拾取头机装置俯视结构示意图；

图5为轨道组件结构示意图；

图6为图5局部放大图；

图7为摄像组件结构示意图；

图8为摄像组件俯视结构示意图；

图9为贴片组件主视结构示意图；

图10为贴片组件俯视结构示意图；

图11为贴片组结构示意图；

图12为Wafer盘芯片拾取组件主视结构示意图；

图13为Wafer盘芯片拾取组件侧视结构示意图；

图14为Wafer盘结构示意图；

图15为中转加热台结构示意图；

图16为中转加热台侧视结构示意图；

图17为中转加热台仰视结构示意图。

图中部件：1为轨道组件、2为摄像组件、3为贴片组件、4为Wafer盘芯片拾取组件、5为Wafer盘、6为中转加热台、7为轨道框架、8为点锡位置、9为装片位置、10为Wafer摄像组合、11为中转加热台摄像组件、12为贴片摄像组件、13为固定立柱、14为XYZ三方向运动电机组件、15为拾取头组件、16为固定架组件、17为YZ双方向运动电机组件、18为制动气缸组件、19为盖板、20为加热台、21为加热台支架、22为固定架、23为热电偶、24为加热棒、25为铝弯管接头、26为铝管接头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步解释。

本发明为一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，包括轨道组件1、摄像组件2、贴片组件3、Wafer盘芯片拾取组件4、Wafer盘5、中转加热台6，所述贴片组件3上设有Wafer盘芯片拾取组件4，所述Wafer盘芯片拾取组件4一端与贴片组件3固定相连，另一端与机架固定相连，所述贴片组件3上方设有摄像组件2，所述中转加热台6设置于轨道组件1上，所述中转加热台6放置芯片的位置中心与轨道框架中的贴片中心在一条水平直线，所述Wafer盘芯片拾取组件4的取片位置中心和中转加热台的芯片放置中心在一条水平线。所述中转加热台6包括盖板19、加热台20、加热台支架21、固定架22、热电偶23、加热棒24、铝弯管接头25、铝管接头26，所述加热台20固定于加热台支架21上，所述加热台20上设有热电偶23、加热棒24，所述加热台20上方设有盖板19，所述加热台支架21上于盖板19一侧设有铝弯管接头25、铝管接头26，加热台支架21经固定架22固定在轨道组件1上。

所述摄像组件2包括Wafer摄像组合10、中转加热台摄像组件11、贴片摄像组件12，所述Wafer摄像组合10、中转加热台摄像组件11、贴片摄像组件12的三个相机中心分别与贴片位置、中转加热台放置位置、Wafer盘取片位置相重合。

所述Wafer盘芯片拾取组件4包括固定架组件16、YZ双方向运动电机组件17、制动气缸组件18，afer盘芯片拾取组件4组装完毕后整体安装到贴片组件3上面。

所述贴片组件3包括固定立柱13、XYZ三方向运动电机组件14、拾取头组件15，所述XYZ三方向运动电机组件14固定在固定立柱13上，所述拾取头组件15与XYZ三方向运动电机组件14相连。

一种芯片中转台加热保护双拾取头装置的工艺方法，所述方法包括框架上料—轨道搬送—点锡—拍照定位—芯片拾取并贴片—冷却下料。

本发明中轨道组件、摄像组件、贴片组件、wafer盘芯片拾取组件wafer盘的结构为现有技术，增加了中转加热台机构，将芯片放到中转台上预热，然后再将预热好的芯片同引线框架贴装，这时候温差就不会太大，芯片贴装后的空洞率能够有所降低。

中转加热台的连接方式如下：

将热电偶23和加热棒24分别连接到加热台20上，将两个铝弯管接头25分别安装在盖板11的左右两端。氮氢混合气体通过铝弯管接头25流入，起到防止芯片在中转加热台上面氧化的作用。将组装好的盖板11同组装完毕的加热台20连接，将连接后的加热台20同加热台支架21连接，将连接后的加热台支架21同固定架22连接，将固定架22连接到导轨组件1上，实现该套中转加热台机构的整体连接。

工作原理如下：

1. 轨道框架通过搬送机构，在轨道组件上实现运动传递。运动传递到轨道组件的点锡位置进行点锡。

2.点锡过程结束后运动到贴片位置。摄像组件对到位的引线框架进行拍照定位。

3贴片组件从中转加热台上面取出预热的芯片，将其和停留在轨道上面的框架进行贴合，完成贴片动作。

4.Wafer盘芯片拾取组件从Wafer盘上面将芯片取起，通过YZ向电机轴组合移动放置在中转加热台上面，进行预热。此过程与步骤3同步进行

各部件连接方式：

步骤一： 将轨道组件组装完毕后整体安装到设备机架上固定。

步骤二：以轨道组件中的贴片位置为基准，将组装好的贴片组件参照此基准放置在机架对应的位置上并固定。

步骤三：将中转加热台安装到轨道组件上面，调节其放置芯片的位置中心与轨道框架中的贴片中心在一条水平直线后进行位置固定。

步骤四：将Wafer盘芯片拾取组件组装完毕后整体安装到贴片组件上面，调节其取片位置中心和中转加热台的芯片放置中心在一条水平线后，将其一端和贴片组件固定，另一端和机架固定。

步骤五：将摄像组件安装到贴片组件上面，调整好三个相机中心分别和贴片位置，中转加热台放置位置和Wafer盘取片位置相重合后进行位置固定。

Claims (5)

1.一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，包括轨道组件（1）、摄像组件（2）、贴片组件（3）、Wafer盘芯片拾取组件（4）、Wafer盘（5），所述贴片组件（3）上设有Wafer盘芯片拾取组件（4），所述Wafer盘芯片拾取组件（4）一端与贴片组件（3）固定相连，另一端与机架固定相连，所述贴片组件（3）上方设有摄像组件（2），其特征在于：所述装置还设有中转加热台（6），所述中转加热台（6）设置于轨道组件（1）上，所述中转加热台（6）放置芯片的位置中心与轨道框架中的贴片中心在一条水平直线，所述Wafer盘芯片拾取组件（4）的取片位置中心和中转加热台的芯片放置中心在一条水平线。

2.根据权利要求1所述的一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，其特征在于：所述中转加热台（6）包括盖板（19）、加热台（20）、加热台支架（21）、固定架（22）、热电偶（23）、加热棒（24）、铝弯管接头（25）、铝管接头（26），所述加热台（20）固定于加热台支架（21）上，所述加热台（20）上设有热电偶（23）、加热棒（24），所述加热台（20）上方设有盖板（19），所述加热台支架（21）上于盖板（19）一侧设有铝弯管接头（25）、铝管接头（26），加热台支架（21）经固定架（22）固定在轨道组件（1）上。

3.根据权利要求1所述的一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，其特征在于：所述摄像组件（2）包括Wafer摄像组合（10）、中转加热台摄像组件（11）、贴片摄像组件（12），所述Wafer摄像组合（10）、中转加热台摄像组件（11）、贴片摄像组件（12）的三个相机中心分别与贴片位置、中转加热台放置位置、Wafer盘取片位置相重合。

4.根据权利要求1所述的一种芯片中转台加热保护双拾取头装置，其特征在于：所述贴片组件（3）包括固定立柱（13）、XYZ三方向运动电机组件（14）、拾取头组件（15），所述XYZ三方向运动电机组件（14）固定在固定立柱（13）上，所述拾取头组件（15）与XYZ三方向运动电机组件（14）相连。

5.根据权利要求1所述的一种芯片中转台加热保护双拾取头装置的工艺方法，其特征在于：所述方法包括框架上料—轨道搬送—点锡—拍照定位—芯片拾取并贴片—冷却下料。

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