CN113921450B - 一种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置，其中片吸取方法，采用双吸头装置吸取芯片，双吸头装置将CCD模组内置与内部，将双吸头装置的转轴内设光学棱镜通道，光学棱镜通道外端采用光学棱镜将芯片将外部芯片的位置传送给CCD模组；双吸头芯片吸取装置，包括外壳、安装座、旋转驱动电机及CCD模块，安装座上设置有中空旋转轴，中空旋转轴外端安装有吸头安装板，吸头安装板两端均设置有浮动吸头，壳体内部还设置有光学棱镜管，光学棱镜管内部具有光学棱镜通道、光学开口及反射棱镜。该种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置具有结构紧凑、集成度高的特点，在实际应用时可提升加工精度，动作速度更快，有利于提升生产效率及生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及芯片加工设备领域，特别是一种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置。
背景技术
在芯片贴装领域，需要采用芯片吸取装置进行贴装工作。
现有的芯片贴装机构由于结构或设计上的局限，需要将视觉系统安装在外部，且吸嘴的管路直接外外部连接，导致整个机构的结构复杂、占用空间体积大，调试困难，集成度不高。且现有装置的动作速度慢，精度差，影响了生产效率及加工质量。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置，解决了现有技术存在的速度慢、精度差、结构复杂、空间体积大、集成度低等技术缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种芯片吸取方法，所述方法采用双吸头装置吸取芯片，双吸头装置将CCD模组内置与内部，将双吸头装置的转轴内设光学棱镜通道，光学棱镜通道外端采用光学棱镜将芯片将外部芯片的位置传送给CCD模组。
作为上述技术方案的改进，双吸头的两个吸头通过升降的方式吸取芯片，吸头采用可升降滑动的浮动吸头，采用凸轮、杠杆、拉簧组成的组合装置带动浮动吸头升降运动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述凸轮与电机连接并用于带动杠杆摆动，杠杆一端连接凸轮，杠杆自由端活动连接浮动吸头并用于带动浮动吸头升降滑动，采用拉簧带动杠杆复位。
作为上述技术方案的进一步改进，在装置的转轴内部及装置内部的固定座均开设气路，双吸头装置的吸头的气路通过连接管与转轴内部的气路连通，转轴内部气路与装置内部的固定座的气路连通，固定座在内侧将气源管路连接到内部的气路，通过装置内部对吸头提供气源，两个吸头采用两组独立的气路。
作为上述技术方案的进一步改进，设在装置内部的CCD模组采用CCD装置、CCD光源及视觉镜头结合的模组。
本发明还提供一种双吸头芯片吸取装置，包括外壳及设置在外壳内部的安装座、旋转驱动电机及CCD模块，所述安装座上设置有中空旋转轴，所述中空旋转轴外端延伸到壳体外部并固定安装有吸头安装板，所述吸头安装板两端均设置有浮动吸头，壳体内部还设置有光学棱镜管，该光学棱镜管内部具有光学棱镜通道，光学棱镜管穿过中空旋转轴的中空通道且其外端延伸到中空旋转轴外端，光学棱镜管在其外端开设有光学开口，光学棱镜通道在其内部对应光学开口的位置设置有反射棱镜，光学棱镜通道的内端出口适配CCD模块的安装位置，所述CCD模块可通过光学棱镜通道、反射棱镜及光学开口的位置获取芯片位置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述安装座内部设置有杠杆及拉簧，外壳内部设置有凸轮驱动电机，所述凸轮驱动电机的输出轴伸入到安装座内部并设置有凸轮，所述凸轮抵靠于所述杠杆一端的一侧，所述杠杆可摆动地设置在安装座内部，所述拉簧一端连接在安装座内部，拉簧另一端连接在杠杆的一端，杠杆的另一端用于直接或间接地与所述浮动吸头接触连接并驱动浮动吸头移动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述浮动吸头通过滑动机构安装在吸头安装板上，滑动机构内侧具有驱动滚轮，所述驱动滚轮可抵靠在杠杆另一端的一侧，所述凸轮驱动电机可带动凸轮转动并通过凸轮驱动杠杆摆动，摆动的杠杆可通过驱动滚轮带动浮动吸头沿着滑动机构的滑动方向在吸头安装板上滑动，吸头安装板上设置有驱动浮动吸头复位的弹性复位装置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述吸头安装板、中空旋转轴及安装座在内部分别开设有安装板气路、转轴气路及安装座气路，所述浮动吸头的内部气路与所述安装板气路连通，所述安装板气路通过转接管与所述转轴气路连通，所述转轴气路与所述安装座气路连通，所述安装座气路的内部出口用于与外部气源管路连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述外壳内部还设置有转轴安装座及棱镜管安装座，所述中空旋转轴中部位置通过轴承可转动地安装在转轴安装座处，所述光学棱镜管内端固定安装在所述棱镜管安装座上。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置，该种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置将视觉定位装置集成在内部，且吸头的气路通过各种内部气路连接到外壳内部，具有集成度高、动作精度高的优点，能够节省大量的体积，浮动吸头采用凸轮、杠杆等机构来驱动其运动，具有动作速度快的优点，有效提升生产效率。
综上，该种芯片吸取方法及双吸头芯片吸取装置解决了现有技术存在的速度慢、精度差、结构复杂、空间体积大、集成度低等技术缺陷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的装配示意图；
图2是本发明另一角度的装配示意图；
图3是本发明的剖切结构示意图；
图4是本发明中内部光路结构示意图；
图5是本发明中凸轮及杠杆的装配示意图；
图6是本发明中内部气路系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合，参照图1-6。
本发明提供了一种芯片吸取方法，所述方法采用双吸头装置吸取芯片，双吸头装置将CCD模组内置与内部，将双吸头装置的转轴内设光学棱镜通道，光学棱镜通道外端采用光学棱镜将芯片将外部芯片的位置传送给CCD模组。
双吸头的两个吸头通过升降的方式吸取芯片，吸头采用可升降滑动的浮动吸头，采用凸轮、杠杆、拉簧组成的组合装置带动浮动吸头升降运动。
所述凸轮与电机连接并用于带动杠杆摆动，杠杆一端连接凸轮，杠杆自由端活动连接浮动吸头并用于带动浮动吸头升降滑动，采用拉簧带动杠杆复位。
在装置的转轴内部及装置内部的固定座均开设气路，双吸头装置的吸头的气路通过连接管与转轴内部的气路连通，转轴内部气路与装置内部的固定座的气路连通，固定座在内侧将气源管路连接到内部的气路，通过装置内部对吸头提供气源，两个吸头采用两组独立的气路。
设在装置内部的CCD模组采用CCD装置、CCD光源及视觉镜头结合的模组。
本发明还提供了一种双吸头芯片吸取装置，包括外壳及设置在外壳内部的安装座11、旋转驱动电机12及CCD模块，所述安装座11上设置有中空旋转轴13，所述中空旋转轴13外端延伸到壳体外部并固定安装有吸头安装板14，所述吸头安装板14两端均设置有浮动吸头15，所述浮动吸头15为具有柔性缓冲功能的负压吸头。壳体内部还设置有光学棱镜管16，该光学棱镜管16内部具有光学棱镜通道161，光学棱镜管16穿过中空旋转轴13的中空通道且其外端延伸到中空旋转轴13外端，光学棱镜管16在其外端开设有光学开口162，光学棱镜通道161在其内部对应光学开口152的位置设置有反射棱镜17，光学棱镜通道161的内端出口适配CCD模块的安装位置，所述CCD模块可通过光学棱镜通道161、反射棱镜17及光学开口162的位置获取芯片位置。
在本技术方案中，将光学模块(CCD模块)安装在外壳内部，所述CCD模块包括CCD装置34、CCD光源35及视觉镜头36，通过光学棱镜管16的光学棱镜通道161、反射棱镜17及光学开口162形成的管路获取外部的芯片图像，有助于节省体积，提高集成度
所述安装座11内部设置有杠杆21及拉簧22，外壳内部设置有凸轮驱动电机23，所述凸轮驱动电机23的输出轴伸入到安装座11内部并设置有凸轮24，所述凸轮24抵靠于所述杠杆21一端的一侧，所述杠杆21可摆动地设置在安装座11内部，所述拉簧22一端连接在安装座11内部，拉簧22另一端连接在杠杆21的一端，杠杆21的另一端用于直接或间接地与所述浮动吸头15接触连接并驱动浮动吸头15移动。
采用凸轮驱动电机23的驱动作用，利用杠杆21往复摆动的原理实现浮动吸头15的上下往复动作，具有结构简单、动作可靠的特点，在实际应用时可提高动作效率，进而提升生产效率。
所述浮动吸头15通过滑动机构18安装在吸头安装板14上，滑动机构18内侧具有驱动滚轮19，所述驱动滚轮29可抵靠在杠杆21另一端的一侧，所述凸轮驱动电机23可带动凸轮24转动并通过凸轮24驱动杠杆21摆动，摆动的杠杆21可通过驱动滚轮19带动浮动吸头15沿着滑动机构18的滑动方向在吸头安装板14上滑动，吸头安装板14上设置有驱动浮动吸头15复位的弹性复位装置。
所述吸头安装板14、中空旋转轴13及安装座在11内部分别开设有安装板气路141、转轴气路131及安装座气路111，所述浮动吸头15的内部气路与所述安装板气路141连通，所述安装板气路141通过转接管20与所述转轴气路131连通，所述转轴气路131与所述安装座气路111连通，所述安装座气路111的内部出口用于与外部气源管路连接。
通过安装板气路141、转轴气路131、安装座气路111及转接管20共同组成内部气路系统，浮动吸头15通过该气路系统可从外壳内部连接外部气源，进而避免在外部采用管道与浮动吸头15连接，不仅进一步提升装置的集成度，同时也有助于提升吸头的工作效率，降低管路的影响，提升动作速度。
具体在本技术方案中，所述安装板气路141开设在位于安装板14上的滑动机构18上。
所述安装座11上开设有用于安装所述中空旋转轴13的安装座通孔，所述中空旋转轴13在其对应安装座通孔的位置设置有环形凹槽132，环形凹槽132两侧设置有密封圈，所述环形凹槽132同时与转轴气路131及安装座气路111连通并实现转轴气路131与安装座气路111的连通功能。
所述环形凹槽132提供一个中转功能，使得中空旋转轴13内的气路与固定的安装座11内的气路连通，实现转动件与固定件的气路连接。
所述外壳内部还设置有转轴安装座133及棱镜管安装座163，所述中空旋转轴13中部位置通过轴承可转动地安装在转轴安装座133处，所述光学棱镜管16内端固定安装在所述棱镜管安装座163上。
所述旋转驱动电机12通过驱动装置与所述中空旋转轴13连接并可驱动中空旋转轴13转动，所述驱动装置包括设置在旋转驱动电机12输出端的主动同步轮31、设置在中空旋转轴13上的从动同步轮32及绕设在主动同步轮31与从动同步轮32之间的同步带33，所述旋转驱动电机12可通过主动同步轮31、从动同步轮32及同步带33驱动中空旋转轴13转动。
在本发明中，所述旋转驱动电机12及凸轮驱动电机23均采用伺服电机，能够精确控制中空旋转轴13及凸轮24的转动角度，控制精度更高，便于高精度控制，提升加工质量。
本方案中，将气路系统引入到外壳内部空间，进而避免浮动吸头15外界管路的麻烦，不仅提升集成度、降低调试困难，同时也可缩小体积。
另外，本发明将视觉系统的各种部件(CCD模块、光学棱镜通道等)设置在内部，利用反射棱镜17的反射功能，捕捉芯片的具体位置信息，有助于缩小体积。
还有，利用凸轮、杠杆等组成的凸轮连杆机构来控制浮动吸头15的上下运动，具有控制精度高、动作速度快的优点，有利于实现高速控制，提升工作效率。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (2)
1.一种芯片吸取方法，其特征在于：所述方法采用双吸头装置吸取芯片，双吸头装置将CCD模组内置与内部，将双吸头装置的转轴内设光学棱镜通道，光学棱镜通道外端采用光学棱镜将芯片将外部芯片的位置传送给CCD模组；
双吸头装置的两个吸头通过升降的方式吸取芯片，吸头采用可升降滑动的浮动吸头，采用凸轮、杠杆、拉簧组成的组合装置带动浮动吸头升降运动；
所述凸轮与电机连接并用于带动杠杆摆动，杠杆一端连接凸轮，杠杆自由端活动连接浮动吸头并用于带动浮动吸头升降滑动，采用拉簧带动杠杆复位；
安装座（11）内部设置有杠杆（21）及拉簧（22），外壳内部设置有凸轮驱动电机（23），凸轮驱动电机（23）的输出轴伸入到安装座（11）内部并设置有凸轮（24），凸轮（24）抵靠于所述杠杆（21）一端的一侧，杠杆（21）可摆动地设置在安装座（11）内部，拉簧（22）一端连接在安装座（11）内部，拉簧（22）另一端连接在杠杆（21）的一端，杠杆（21）的另一端用于直接或间接地与所述浮动吸头（15）接触连接并驱动浮动吸头（15）移动；
浮动吸头（15）通过滑动机构（18）安装在吸头安装板（14）上，滑动机构（18）内侧具有驱动滚轮（19），驱动滚轮（29）可抵靠在杠杆（21）另一端的一侧，凸轮驱动电机（23）可带动凸轮（24）转动并通过凸轮（24）驱动杠杆（21）往复摆动，摆动的杠杆（21）可通过驱动滚轮（19）带动浮动吸头（15）沿着滑动机构（18）的滑动方向在吸头安装板（14）上滑动，吸头安装板（14）上设置有驱动浮动吸头（15）复位的弹性复位装置；
在装置的转轴内部及装置内部的固定座均开设气路，双吸头装置的吸头的气路通过连接管与转轴内部的气路连通，转轴内部气路与装置内部的固定座的气路连通，固定座在内侧将气源管路连接到内部的气路，通过装置内部对吸头提供气源，两个吸头采用两组独立的气路；
设在装置内部的CCD模组采用CCD装置、CCD光源及视觉镜头结合的模组。
2.一种双吸头芯片吸取装置，其特征在于：包括外壳及设置在外壳内部的安装座（11）、旋转驱动电机（12）及CCD模块，所述安装座（11）上设置有中空旋转轴（13），所述中空旋转轴（13）外端延伸到壳体外部并固定安装有吸头安装板（14），所述吸头安装板（14）两端均设置有浮动吸头（15），壳体内部还设置有光学棱镜管（16），该光学棱镜管（16）内部具有光学棱镜通道（161），光学棱镜管（16）穿过中空旋转轴（13）的中空通道且其外端延伸到中空旋转轴（13）外端，光学棱镜管（16）在其外端开设有光学开口（162），光学棱镜通道（161）在其内部对应光学开口（152）的位置设置有反射棱镜（17），光学棱镜通道（161）的内端出口适配CCD模块的安装位置，所述CCD模块可通过光学棱镜通道（161）、反射棱镜（17）及光学开口（162）的位置获取芯片位置；
所述安装座（11）内部设置有杠杆（21）及拉簧（22），外壳内部设置有凸轮驱动电机（23），所述凸轮驱动电机（23）的输出轴伸入到安装座（11）内部并设置有凸轮（24），所述凸轮（24）抵靠于所述杠杆（21）一端的一侧，所述杠杆（21）可摆动地设置在安装座（11）内部，所述拉簧（22）一端连接在安装座（11）内部，拉簧（22）另一端连接在杠杆（21）的一端，杠杆（21）的另一端用于直接或间接地与所述浮动吸头（15）接触连接并驱动浮动吸头（15）移动；
所述浮动吸头（15）通过滑动机构（18）安装在吸头安装板（14）上，滑动机构（18）内侧具有驱动滚轮（19），所述驱动滚轮（29）可抵靠在杠杆（21）另一端的一侧，所述凸轮驱动电机（23）可带动凸轮（24）转动并通过凸轮（24）驱动杠杆（21）往复摆动，摆动的杠杆（21）可通过驱动滚轮（19）带动浮动吸头（15）沿着滑动机构（18）的滑动方向在吸头安装板（14）上滑动，吸头安装板（14）上设置有驱动浮动吸头（15）复位的弹性复位装置；
所述吸头安装板（14）、中空旋转轴（13）及安装座在（11）内部分别开设有安装板气路（141）、转轴气路（131）及安装座气路（111），所述浮动吸头（15）的内部气路与所述安装板气路（141）连通，所述安装板气路（141）通过转接管（20）与所述转轴气路（131）连通，所述转轴气路（131）与所述安装座气路（111）连通，所述安装座气路（111）的内部出口用于与外部气源管路连接；
所述外壳内部还设置有转轴安装座（133）及棱镜管安装座（163），所述中空旋转轴（13）中部位置通过轴承可转动地安装在转轴安装座（133）处，所述光学棱镜管（16）内端固定安装在所述棱镜管安装座（163）上。
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