CN114173489A - 吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，可加大吸嘴下压芯片的力度以提高拾取率，又可克服容易压碎薄脆型芯片的缺陷。设计一种三轴运动机械臂，将可360度旋转的高拾取率的柔性贴片头结构安装在上下Z轴方向的立板座上，并设置视觉定位系统，对柔性贴片头拾取的芯片进行拍照，通过比对控制贴片头芯轴驱动电机旋转，将吸嘴上的芯片的方位调整到理想位置；通过贴片头芯轴驱动电机的驱动，实现贴片头芯轴在空气轴承中的无阻尼旋转，实现吸嘴的精确旋转，通过贴片头芯轴在空气轴承中的上下移动，以及贴片头芯轴顶端的环形弹片组在垂直方向上的弹性变形，来吸收芯片对吸嘴的反作用力，控制吸嘴与芯片间的接触力，提高芯片拾取率。

Description

吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构

技术领域

本发明涉及一种集成电路封装贴片机，特别涉及一种贴片机中吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构。

背景技术

集成电路封装贴片工艺流程中，在贴片机的XYZ三轴运动机械臂下方设置有芯片物料区和贴片区，贴片前由运动机械臂前端的吸嘴从芯片料盒中或蓝膜上拾取芯片，拾取时，机械臂XY轴先运动到指定位置，Z轴带动吸嘴开始向下运动，吸嘴与芯片料盒中的芯片接近时，机械臂Z轴减速缓慢移动，当吸嘴前端与芯片上表面接触时，打开吸嘴中空负压电磁阀，吸嘴中空变为负压状态，把芯片吸附到吸嘴前端，Z轴上提，拾取完成；贴片时，运动机械臂XY轴带动吸嘴及芯片物料一起运动到指定位置，Z轴带动吸嘴开始向下运动，芯片与基板接近时，机械臂Z轴减速缓慢移动，当芯片下表面与基板上表面接触时，关闭吸嘴中空负压电磁阀，打开吸嘴中空正压电磁阀，吸嘴中空变为正压状态，芯片与吸嘴脱离，Z轴上提，贴附放置完成；当生产中所用芯片为薄脆型芯片时，拾取和贴片难度都大于普通硅基芯片，吸嘴和芯片接触力不能过大，否则就会损伤芯片；现有设备多采用弹性Z轴的方法来解决芯片拾取和放置时接触力的控制问题，但这种控制结构存在机构复杂，计算机软件编程控制只能适用于特定的一种规格的芯片，当拾取的芯片发生变化时，需要重新进行编程，不能适应多物料，不能自动切换吸嘴，只能具有一种弹性系数，工艺适应范围很有限；如何通过简单的吸嘴的机械变形来解决贴片压力控制的问题，提高柔性变形的高线性度，以适合多种芯片物料，成为现场需要解决的问题。

被拾取的料盒中的芯片一般为长方形或正方形片体，自身重量很轻、很薄、很脆，靠负压吸附抓取在吸嘴上，靠正气压使其脱离吸嘴，个别芯片还带有静电，单靠芯片的自重无法自主脱离吸嘴，需要借助正压力脱离吸嘴；在料盒中一字形排列的芯片，芯片之间的摆放存在角度差异，甚至有些芯片存在180°错误反向放置问题，吸嘴吸附芯片后，需要对芯片的方位进行调整，现有的贴片头的旋转调整角度有限，一般在30°以内范围内，当芯片摆放角度误差超过30°时，只能采用报错提醒，通过人工干预的方式来进行纠偏。

贴片机中一般设置有XYZ三轴运动机械臂，来完成左右、前后和上下三个方向上的位移，以完成对物料的拾取和转运，特别是从料盒中拾取芯片环节，如何准确对拾取的芯片进行准确定位，关系到随后贴片的质量，如何对拾取的芯片的吸嘴进行大角度地调整和定位，关系到该工艺环节的生产节奏的快慢和效率；特别是在对薄脆型芯片的拾取时，当吸嘴下压力度较轻时，会降低拾取率，当吸嘴下压力度较大时，会提高芯片的拾取率，但存在容易压碎薄脆型芯片，如何用简单可靠的柔性吸附方式解决吸嘴下压芯片的力度与拾取率之间的矛盾关系，是现场需要解决的一个问题。

发明内容

本发明提供了一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，设计了一种XYZ三轴运动机械臂，即可加大吸嘴下压芯片的力度以提高拾取率，又可克服容易压碎薄脆型芯片的缺陷。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思为：设计一种XYZ三轴运动机械臂，将可360度旋转的高拾取率的柔性贴片头结构安装在上下Z轴方向的立板座上，并设置视觉定位系统，对柔性贴片头拾取的芯片进行拍照，并通过比对控制贴片头芯轴驱动电机旋转，将吸嘴上的芯片的方位调整到理想位置；将吸嘴组件连接在贴片头芯轴下端，将贴片头芯轴，作为空气轴承的内圈，将贴片头芯轴的上端吊接在下环形弹片组件的中心内圈上，下环形弹片组件设置在弹性中轴下端连接的倒扣碗形罩体中，弹性中轴的上端的柔性连轴器，与贴片头芯轴驱动电机的输出轴连接在一起；通过贴片头芯轴驱动电机的驱动，实现贴片头芯轴在空气轴承中的无阻尼旋转，实现吸嘴的精确旋转，通过贴片头芯轴在空气轴承中的上下移动，以及贴片头芯轴顶端的环形弹片组在垂直方向上的弹性变形，来吸收芯片对吸嘴的反作用力，控制吸嘴与芯片间的接触力，以提高芯片的拾取率。

一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，包括沿前后水平方向设置的Y向轴顶座板，在Y向轴顶座板的下底面上设置有Y向轴导轨，在Y向轴导轨上吊接有Y向轴滑块，在Y向轴滑块的下底面上固定连接有过渡板，在过渡板的下底面上固定连接有沿左右水平方向设置的X向轴顶座板，在X向轴顶座板的下底面上设置有X向轴导轨，在X向轴导轨上吊接有X向滑块，在X向滑块的下底面上固定连接有第二过渡板，在第二过渡板的前侧面上固定连接有沿上下竖直方向设置的Z向轴立板，在Z向轴立板的前侧立面上设置有Z向轴导轨，在Z向轴导轨上设置有Z向滑块，在Z向滑块上分别固定设置有贴片头机构固定框架和视觉定位系统，在贴片头机构固定框架中设置有贴片头机构；贴片头机构是由芯轴支撑筒体、电机支撑桶、弹性中轴旋转驱动电机、空气轴承、贴片头轴芯和吸嘴组件组成的，在芯轴支撑筒体的上端面上，固定连接有深沟球轴承外圈，在芯轴支撑筒体的上端固定设置有倒扣的电机支撑桶，在电机支撑桶的顶端面中央处，设置有中心通孔，在电机支撑桶的顶端面上，设置有弹性中轴旋转驱动电机，弹性中轴旋转驱动电机的输出轴，向下穿过中心通孔后，设置在电机支撑桶内腔中，弹性中轴旋转驱动电机的输出轴的下端，通过柔性联轴器与弹性中轴连接在一起，弹性中轴的中部套接在深沟轴承内圈中，在弹性中轴的下端设置有倒扣碗状罩体，倒扣碗状罩体设置在芯轴支撑筒体的上部内腔中，在倒扣碗状罩体的下端口上，设置有下环形弹片组件；在芯轴支撑筒体的下端口上，固定连接有空气轴承外壳，在空气轴承外壳内，设置有空气轴承轴套，在空气轴承轴套内设置有贴片头轴芯，在贴片头轴芯与空气轴承轴套之间，设置有正压空气通过的环形间隙，贴片头轴芯顶端与中部连接轴的下端固定连接在一起，中部连接轴的顶端与下环形弹片组件的中央处固定连接在一起，在中部连接轴上套接有感应测力旋转盘，中部连接轴和感应测力旋转盘是设置在芯轴支撑筒体的下部内腔中的，在感应测力旋转盘下方的空气轴承外壳的顶端面上，设置有感应测力传感器，在贴片头轴芯的下端连接有吸嘴组件。

下环形弹片组件是由外圈环形弹片、第一内圈环形弹片、第二内圈环形弹片、第三内圈环形弹片、第四内圈环形弹片、第五内圈环形弹片和第六内圈环形弹片组成的，在外圈环形弹片中套接有第一内圈环形弹片，在第一内圈环形弹片中套接有第二内圈环形弹片，在第二内圈环形弹片中套接有第三内圈环形弹片，在第三内圈环形弹片中套接有第四内圈环形弹片，在第四内圈环形弹片中套接有第五内圈环形弹片，在第五内圈环形弹片中套接有第六内圈环形弹片，外圈环形弹片、第一内圈环形弹片、第二内圈环形弹片、第三内圈环形弹片、第四内圈环形弹片、第五内圈环形弹片和第六内圈环形弹片，是以同心圆的形式，设置在同一水平面上的；在外圈环形弹片与第一内圈环形弹片之间，连接有第一对“一字形”连接筋片，在第一内圈环形弹片与第二内圈环形弹片之间，连接有第二对“一字形”连接筋片，在第二内圈环形弹片与第三内圈环形弹片之间，连接有第三对“一字形”连接筋片，在第三内圈环形弹片与第四内圈环形弹片之间连接有第四对“一字形”连接筋片，在第四内圈环形弹片与第五内圈环形弹片之间连接有第五对“一字形”连接筋片，在第五内圈环形弹片与第六内圈环形弹片之间连接有第六对“一字形”连接筋片，第一对“一字形”连接筋片是与第二对“一字形”连接筋片彼此相互垂直设置的，第二对“一字形”连接筋片是与第三对“一字形”连接筋片彼此相互垂直设置的，第三对“一字形”连接筋片是与第四对“一字形”连接筋片彼此相互垂直设置的，第四对“一字形”连接筋片是与第五对“一字形”连接筋片彼此相互垂直设置的，第五对“一字形”连接筋片是与第六对“一字形”连接筋片彼此相互垂直设置的；外圈环形弹片与倒扣碗状罩体的下端口固定连接在一起，中部连接轴的上端，从下向上，穿过第六内圈环形弹片的内孔后与固定螺母螺接在一起。

在固定螺母上方的倒扣碗状罩体内，设置有上环形弹片组件，上环形弹片组件结构是与下环形弹片组件的结构完全相同的，上环形弹片组件中的第六内圈环形弹片直径小于固定螺母顶端直径；在上环形弹片组件与下环形弹片组件之间，设置有弹性固定圈。

在贴片头轴芯中分别设置有吸嘴负压气路和物料负压气路；在空气轴承轴套上设置有空气轴承正压气路，在空气轴承轴套与空气轴承外壳之间设置有密封圈。

吸嘴组件包括圆筒状吸嘴壳体和吸嘴芯插接座体，在圆筒状吸嘴壳体的上端口上设置有圆筒上盖，在圆筒状吸嘴壳体的下端口上设置有圆筒下盖，在圆筒下盖的中部设置有下盖中部通孔，在圆筒状吸嘴壳体的内腔中，悬浮地活动设置有吸嘴芯插接座体，在吸嘴芯插接座体的下端面上插接有中空吸嘴芯，中空吸嘴芯下端，从上向下，穿过下盖中部通孔后，设置在圆筒下盖的下方，在中空吸嘴芯的下端连接有吸嘴；在吸嘴芯插接座体的外立面上端与圆筒状吸嘴壳体的内腔之间，连接有高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件，在吸嘴芯插接座体的外立面下端与圆筒状吸嘴壳体的内腔之间，连接有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件。

高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件的结构与高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件的结构是完全相同的，在高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件的外圈环形弹片中，活动套接有第一内圈环形弹片，在第一内圈环形弹片中活动套接有第二内圈环形弹片，在第二内圈环形弹片中活动套接有第三内圈环形弹片，外圈环形弹片、第一内圈环形弹片、第二内圈环形弹片和第三内圈环形弹片，是以同心圆的形式，设置在同一水平面上的；在外圈环形弹片与第一内圈环形弹片之间，连接有第一对“一字形”连接筋片，在第一内圈环形弹片与第二内圈环形弹片之间，连接有第二对“一字形”连接筋片，在第二内圈环形弹片与第三内圈环形弹片之间，连接有第三对“一字形”连接筋片，第一对“一字形”连接筋片是与第二对“一字形”连接筋片彼此相互垂直设置的，第三对“一字形”连接筋片与第一对“一字形”连接筋片是处在同一直线上的；外圈环形弹片与圆筒状吸嘴壳体的内腔固定连接在一起，第三内圈环形弹片与吸嘴芯插接座体固定连接在一起。

在圆筒状吸嘴壳体的内腔中部，设置有水平环形凸台，在水平环形凸台上方的圆筒状吸嘴壳体的内腔侧壁上，设置有一对向内凸起支撑块，在圆筒上盖的下底面上，设置有一对向下凸起压块，上环形弹片组件的外圈环形弹片设置在一对向内凸起支撑块上，圆筒上盖的下底面上设置的一对向下凸起压块，压接在一对向内凸起支撑块上方放置的外圈环形弹片上。

在吸嘴芯插接座体的顶端，设置有带圆柱形台阶的吸嘴芯插接座体上盖，吸嘴芯插接座体上盖下端面上的圆柱形台阶，从上向下穿过第三内圈环形弹片的内孔后，盖接在吸嘴芯插接座体的顶端面上；在吸嘴芯插接座体底端面下方的中空吸嘴芯上，穿接有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件，高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件是通过其上的第三内圈环形弹片的内孔，套接在中空吸嘴芯上的；在吸嘴芯插接座体的底端面上，设置有吸嘴芯插接座体环形下盖，吸嘴芯插接座体环形下盖，通过其上的中心孔，从下向上穿过中空吸嘴芯的下部后，与吸嘴芯插接座体的下端面连接在一起，在吸嘴芯插接座体的下底面与吸嘴芯插接座体环形下盖的上顶面之间，夹持固定有下环形弹片组件上的第三内圈环形弹片。

在水平环形凸台的上顶面上，设置有上盖固定螺栓穿接螺孔，在外圈环形弹片与第一内圈环形弹片之间，设置有螺栓穿过通孔，在一对向内凸起支撑块上设置有螺栓穿过缺口，圆筒上盖固定螺栓依次穿过螺栓穿过孔和螺栓穿过缺口后，与上盖固定螺栓穿接螺孔螺接在一起。

本发明即可加大吸嘴下压芯片的力度以提高拾取率，又可克服容易压碎薄脆型芯片的缺陷，提高了吸附稳定性和成功率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的可360度旋转的高拾取率的柔性贴片头的外形结构示意图；

图3是本发明的可360度旋转的高拾取率的柔性贴片头沿轴向剖开后的结构示意图；

图4是本发明的下环形弹片组件208的结构示意图；

图5是本发明的高柔性吸嘴的结构示意图；

图6是本发明的高柔性吸嘴结构的沿中轴线横向剖开时的剖视图；

图7是本发明的高柔性吸嘴结构的吸嘴芯插接座体102的结构示意图；

图8是本发明的高柔性吸嘴结构的吸嘴芯插接座体102沿中轴线横向剖开时的剖视图；

图9是本发明的高柔性吸嘴结构的圆筒上盖105的结构示意图；

图10是本发明的高柔性吸嘴结构的圆筒下盖106的结构示意图；

图11是本发明的高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件103的结构示意图；

图12是本发明的高柔性吸嘴结构的圆筒状吸嘴壳体101在俯视方向上的结构示意图；

图13是本发明的高柔性吸嘴结构的圆筒状吸嘴壳体101在仰视方向上的结构示意图；

图14是本发明的高柔性吸嘴结构的吸嘴芯插接座体102、上环形弹片组件103和吸嘴芯插接座体上盖120之间的配合关系图；

图15是本发明的高柔性吸嘴结构的吸嘴芯插接座体102、下环形弹片组件104和吸嘴芯插接座体环形下盖121之间的配合关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，包括沿前后水平方向设置的Y向轴顶座板301，在Y向轴顶座板301的下底面上设置有Y向轴导轨302，在Y向轴导轨302上吊接有Y向轴滑块303，在Y向轴滑块303的下底面上固定连接有过渡板304，在过渡板304的下底面上固定连接有沿左右水平方向设置的X向轴顶座板305，在X向轴顶座板305的下底面上设置有X向轴导轨306，在X向轴导轨306上吊接有X向滑块307，在X向滑块307的下底面上固定连接有第二过渡板308，在第二过渡板308的前侧面上固定连接有沿上下竖直方向设置的Z向轴立板309，在Z向轴立板309的前侧立面上设置有Z向轴导轨310，在Z向轴导轨310上设置有Z向滑块311，在Z向滑块311上分别固定设置有贴片头机构固定框架312和视觉定位系统314，在贴片头机构固定框架312中设置有贴片头机构313；贴片头机构313是由芯轴支撑筒体201、电机支撑桶237、弹性中轴旋转驱动电机207、空气轴承、贴片头轴芯210和吸嘴组件214组成的，在芯轴支撑筒体201的上端面上，固定连接有深沟球轴承外圈202，在芯轴支撑筒体201的上端固定设置有倒扣的电机支撑桶237，在电机支撑桶237的顶端面中央处，设置有中心通孔238，在电机支撑桶237的顶端面上，设置有弹性中轴旋转驱动电机207，弹性中轴旋转驱动电机207的输出轴，向下穿过中心通孔238后，设置在电机支撑桶237内腔中，弹性中轴旋转驱动电机207的输出轴的下端，通过柔性联轴器206与弹性中轴204连接在一起，弹性中轴204的中部套接在深沟轴承内圈203中，在弹性中轴204的下端设置有倒扣碗状罩体205，倒扣碗状罩体205设置在芯轴支撑筒体201的上部内腔中，在倒扣碗状罩体205的下端口上，设置有下环形弹片组件208；在芯轴支撑筒体201的下端口上，固定连接有空气轴承外壳213，在空气轴承外壳213内，设置有空气轴承轴套211，在空气轴承轴套211内设置有贴片头轴芯210，在贴片头轴芯210与空气轴承轴套211之间，设置有正压空气通过的环形间隙212，贴片头轴芯210顶端与中部连接轴209的下端固定连接在一起，中部连接轴209的顶端与下环形弹片组件208的中央处固定连接在一起，在中部连接轴209上套接有感应测力旋转盘215，中部连接轴209和感应测力旋转盘215是设置在芯轴支撑筒体201的下部内腔中的，在感应测力旋转盘215下方的空气轴承外壳213的顶端面上，设置有感应测力传感器216，在贴片头轴芯210的下端连接有吸嘴组件214；当启动弹性中轴旋转驱动电机207后，弹性中轴旋转驱动电机207带动弹性中轴204旋转，弹性中轴204的下端设置的倒扣碗状罩体205中的下环形弹片组件208也同步旋转，带动中部连接轴209同步旋转，中部连接轴209带动贴片头轴芯210及其下端的吸嘴组件214同步旋转，从而实现吸嘴组件214上吸附的芯片方位的调整；在环形间隙212中设置的正压空气，实现了作为空气轴承内圈的贴片头轴芯210的无阻尼旋转。

下环形弹片组件208是由外圈环形弹片223、第一内圈环形弹片224、第二内圈环形弹片225、第三内圈环形弹片226、第四内圈环形弹片227、第五内圈环形弹片228和第六内圈环形弹片229组成的，在外圈环形弹片223中套接有第一内圈环形弹片224，在第一内圈环形弹片224中套接有第二内圈环形弹片225，在第二内圈环形弹片225中套接有第三内圈环形弹片226，在第三内圈环形弹片226中套接有第四内圈环形弹片227，在第四内圈环形弹片227中套接有第五内圈环形弹片228，在第五内圈环形弹片228中套接有第六内圈环形弹片229，外圈环形弹片223、第一内圈环形弹片224、第二内圈环形弹片225、第三内圈环形弹片226、第四内圈环形弹片227、第五内圈环形弹片228和第六内圈环形弹片229，是以同心圆的形式，设置在同一水平面上的；在外圈环形弹片223与第一内圈环形弹片224之间，连接有第一对“一字形”连接筋片230，在第一内圈环形弹片224与第二内圈环形弹片225之间，连接有第二对“一字形”连接筋片231，在第二内圈环形弹片225与第三内圈环形弹片226之间，连接有第三对“一字形”连接筋片232，在第三内圈环形弹片226与第四内圈环形弹片227之间连接有第四对“一字形”连接筋片233，在第四内圈环形弹片227与第五内圈环形弹片228之间连接有第五对“一字形”连接筋片234，在第五内圈环形弹片228与第六内圈环形弹片229之间连接有第六对“一字形”连接筋片235，第一对“一字形”连接筋片230是与第二对“一字形”连接筋片231彼此相互垂直设置的，第二对“一字形”连接筋片231是与第三对“一字形”连接筋片232彼此相互垂直设置的，第三对“一字形”连接筋片232是与第四对“一字形”连接筋片233彼此相互垂直设置的，第四对“一字形”连接筋片233是与第五对“一字形”连接筋片234彼此相互垂直设置的，第五对“一字形”连接筋片234是与第六对“一字形”连接筋片235彼此相互垂直设置的；外圈环形弹片223与倒扣碗状罩体205的下端口固定连接在一起，中部连接轴209的上端，从下向上，穿过第六内圈环形弹片229的内孔后与固定螺母236螺接在一起；外圈环形弹片223与倒扣碗状罩体205的下端口固定连接在一起，中部连接轴209的上端，从下向上，穿过第六内圈环形弹片229的内孔后与固定螺母236螺接在一起；当吸嘴组件214接触到芯片时，芯片给吸嘴的反作用力会依次通过贴片头轴芯210和中部连接轴209传递到下环形弹片组件208上的第六内圈环形弹片229上，第六内圈环形弹片229通过第六对“一字形”连接筋片235牵引第五内圈环形弹片228也向上移动，由于第六内圈环形弹片229、第五对“一字形”连接筋片228和第六内圈环形弹片229均为弹性片，使贴片头轴芯210向上移动冲击力被弹性片吸收，将刚性移动变成了柔性移动；该力被环形弹片组件中各圈弹性连接筋片和弹性片层层吸收；本发明的环形弹片组件正是基于此原理设计的，并且将每圈弹性片与其相邻圈弹性片之间的每对“一字形”连接筋片设置相距180度弧度，即相互垂直，从而实现了从内圈到外圈传递向上的移动力时，实现相邻两圈的相互垂直制约，保证了弹性变形合力的竖向垂直，保证了被吸嘴吸附薄脆型芯片的位置不会发生旋转，进而保证了芯片吸附及贴附的准确。

在固定螺母230上方的倒扣碗状罩体205内，设置有上环形弹片组件217，上环形弹片组件217结构是与下环形弹片组件208的结构完全相同的，上环形弹片组件217中的第三内圈环形弹片内孔直径小于固定螺母230顶端直径；在上环形弹片组件217与下环形弹片组件208之间，设置有弹性固定圈218；当贴片头轴芯210受反作用力的作用向上移动的位移较大时，固定螺母230会向上顶接在上环形弹片组件217中的第三内圈环形弹片的下底面上，通过上环形弹片组件217的变形来吸收冲击力，保证吸嘴对芯片的柔性接触。

在贴片头轴芯210中分别设置有吸嘴负压气路219和物料负压气路220，吸嘴负压气路219保证吸嘴组件214与贴片头轴芯210的可靠连接，物料负压气路220用以保证对芯片的抓取和释放；在空气轴承轴套211上设置有空气轴承正压气路221，在空气轴承轴套211与空气轴承外壳213之间设置有密封圈，保证空气轴承的内圈，即贴片头轴芯210的无阻尼旋转和上下移动。

一种用于吸附薄脆型芯片的高柔性吸嘴结构，包括圆筒状吸嘴壳体101和吸嘴芯插接座体102，在圆筒状吸嘴壳体101的上端口上设置有圆筒上盖105，在圆筒状吸嘴壳体101的下端口上设置有圆筒下盖106，在圆筒下盖106的中部设置有下盖中部通孔107，在圆筒状吸嘴壳体101的内腔中，悬浮地活动设置有吸嘴芯插接座体102，在吸嘴芯插接座体102的下端面上插接有中空吸嘴芯108，中空吸嘴芯108下端，从上向下，穿过下盖中部通孔107后，设置在圆筒下盖106的下方，在中空吸嘴芯108的下端连接有吸嘴109；在吸嘴芯插接座体102的外立面上端与圆筒状吸嘴壳体101的内腔之间，连接有高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件103，在吸嘴芯插接座体102的外立面下端与圆筒状吸嘴壳体101的内腔之间，连接有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件104，吸嘴芯插接座体102是通过上、下两环形弹片组件的支撑，悬浮在圆筒状吸嘴壳体101的内腔中的，当整个吸嘴结构下压到薄脆型芯片上，对其进行吸附时，薄脆型芯片对吸嘴109所产生的反作用力，被两环形弹片组件所吸收，从而实现了吸嘴109对薄脆型芯片的柔性接触与吸附，避免了薄脆型芯片的破损。

高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件103的结构与高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件104的结构是完全相同的，在上环形弹片组件103的外圈环形弹片110中，活动套接有第一内圈环形弹片111，在第一内圈环形弹片111中活动套接有第二内圈环形弹片112，在第二内圈环形弹片112中活动套接有第三内圈环形弹片113，外圈环形弹片110、第一内圈环形弹片111、第二内圈环形弹片112和第三内圈环形弹片113，是以同心圆的形式，设置在同一水平面上的；在外圈环形弹片110与第一内圈环形弹片111之间，连接有第一对“一字形”连接筋片114，在第一内圈环形弹片111与第二内圈环形弹片112之间，连接有第二对“一字形”连接筋片115，在第二内圈环形弹片112与第三内圈环形弹片113之间，连接有第三对“一字形”连接筋片116，第一对“一字形”连接筋片114是与第二对“一字形”连接筋片115彼此相互垂直设置的，第三对“一字形”连接筋片116与第一对“一字形”连接筋片114是处在同一直线上的；外圈环形弹片110与圆筒状吸嘴壳体101的内腔固定连接在一起，第三内圈环形弹片113与吸嘴芯插接座体102固定连接在一起；当第三内圈环形弹片113随吸嘴芯插接座体102向上移动时，第三内圈环形弹片113通过第三对“一字形”连接筋片116牵引第二内圈环形弹片112也向上移动，由于第三内圈环形弹片113、第三对“一字形”连接筋片116和第二内圈环形弹片112均为弹性片，使吸嘴芯插接座体102向上移动冲击力被弹性片吸收，将刚性移动变成了柔性移动；第二内圈环形弹片112向上移动又通过第二对“一字形”连接筋片115牵引第一内圈环形弹片111向上移动，再一次吸收向上的冲击力，本发明的环形弹片组件正是基于此原理设计的，并且将每圈弹性片与其相邻圈弹性片之间的每对“一字形”连接筋片设置相距180度弧度，即相互垂直，从而实现了从内圈到外圈传递向上的移动力时，实现相邻两圈的相互垂直制约，保证了弹性变形合力的竖向垂直，保证了被吸嘴吸附薄脆型芯片的位置不会发生旋转，进而保证了芯片吸附及贴附的准确。

在圆筒状吸嘴壳体101的内腔中部，设置有水平环形凸台117，在水平环形凸台117上方的圆筒状吸嘴壳体101的内腔侧壁上，设置有一对向内凸起支撑块118，在圆筒上盖105的下底面上，设置有一对向下凸起压块119，高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件103的外圈环形弹片110设置在一对向内凸起支撑块118上，圆筒上盖105的下底面上设置的一对向下凸起压块119，压接在一对向内凸起支撑块118上方放置的外圈环形弹片110上；水平环形凸台117是本发明的圆筒上盖105和圆筒下盖106的固定连接基体，通过将两圆筒盖体与圆筒状吸嘴壳体101的盖接紧固，同时起到了将上环形弹片组件103的外圈，以及将下环形弹片组件104的外圈，与圆筒状吸嘴壳体101固定连接在一起的目的，并将高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件103固定在水平环形凸台117上方的筒内空间中，为上环形弹片组件103的变形提供足够空间；同时也将高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件104固定在水平环形凸台117下方的筒内空间中，为高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件104的变形提供足够空间。

在吸嘴芯插接座体102的顶端，设置有带圆柱形台阶的吸嘴芯插接座体上盖120，吸嘴芯插接座体上盖120下端面上的圆柱形台阶，从上向下穿过第三内圈环形弹片113的内孔后，盖接在吸嘴芯插接座体102的顶端面上；在吸嘴芯插接座体102底端面下方的中空吸嘴芯108上，穿接有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件104，高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件104是通过其上的第三内圈环形弹片的内孔，套接在中空吸嘴芯108上的；在吸嘴芯插接座体102的底端面上，设置有吸嘴芯插接座体环形下盖121，吸嘴芯插接座体环形下盖121，通过其上的中心孔，从下向上穿过中空吸嘴芯108的下部后，与吸嘴芯插接座体102的下端面连接在一起，在吸嘴芯插接座体102的下底面与吸嘴芯插接座体环形下盖121的上顶面之间，夹持固定有下环形弹片组件104上的第三内圈环形弹片；通过将吸嘴芯插接座体上盖120固定在吸嘴芯插接座体102的上顶面上，实现对上环形弹片组件103内圈与吸嘴芯插接座体102的固定，通过吸嘴芯插接座体环形下盖121与吸嘴芯插接座体102的下底面的扣接固定，实现了下环形弹片组件104与吸嘴芯插接座体102的固定，从而实现了整个吸嘴芯插接座体102在圆筒状吸嘴壳体101腔内的上浮和下沉，并将上浮力和下沉力的垂直立，通过两组环形弹片组件吸收，并通过两组环形弹片组件的结构保证了上浮力和下沉力不会产生方向上的变化。

在水平环形凸台117的上顶面上，设置有上盖固定螺栓穿接螺孔122，在外圈环形弹片110与第一内圈环形弹片111之间，设置有螺栓穿过通孔123，在一对向内凸起支撑块118上设置有螺栓穿过缺口124，圆筒上盖固定螺栓125依次穿过螺栓穿过孔123和螺栓穿过缺口124后，与上盖固定螺栓穿接螺孔122螺接在一起。

Claims (9)

1.一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，包括沿前后水平方向设置的Y向轴顶座板（301），在Y向轴顶座板（301）的下底面上设置有Y向轴导轨（302），在Y向轴导轨（302）上吊接有Y向轴滑块（303），在Y向轴滑块（303）的下底面上固定连接有过渡板（304），在过渡板（304）的下底面上固定连接有沿左右水平方向设置的X向轴顶座板（305），在X向轴顶座板（305）的下底面上设置有X向轴导轨（306），在X向轴导轨（306）上吊接有X向滑块（307），在X向滑块（307）的下底面上固定连接有第二过渡板（308），在第二过渡板（308）的前侧面上固定连接有沿上下竖直方向设置的Z向轴立板（309），在Z向轴立板（309）的前侧立面上设置有Z向轴导轨（310），在Z向轴导轨（310）上设置有Z向滑块（311），在Z向滑块（311）上分别固定设置有贴片头机构固定框架（312）和视觉定位系统（314），在贴片头机构固定框架（312）中设置有贴片头机构（313）；其特征在于，贴片头机构（313）是由芯轴支撑筒体（201）、电机支撑桶（237）、弹性中轴旋转驱动电机（207）、空气轴承、贴片头轴芯（210）和吸嘴组件（214）组成的，在芯轴支撑筒体（201）的上端面上，固定连接有深沟球轴承外圈（202），在芯轴支撑筒体（201）的上端固定设置有倒扣的电机支撑桶（237），在电机支撑桶（237）的顶端面中央处，设置有中心通孔（238），在电机支撑桶（237）的顶端面上，设置有弹性中轴旋转驱动电机（207），弹性中轴旋转驱动电机（207）的输出轴，向下穿过中心通孔（238）后，设置在电机支撑桶（237）内腔中，弹性中轴旋转驱动电机（207）的输出轴的下端，通过柔性联轴器（206）与弹性中轴（204）连接在一起，弹性中轴（204）的中部套接在深沟轴承内圈（203）中，在弹性中轴（204）的下端设置有倒扣碗状罩体（205），倒扣碗状罩体（205）设置在芯轴支撑筒体（201）的上部内腔中，在倒扣碗状罩体（205）的下端口上，设置有下环形弹片组件（208）；在芯轴支撑筒体（201）的下端口上，固定连接有空气轴承外壳（213），在空气轴承外壳（213）内，设置有空气轴承轴套（211），在空气轴承轴套（211）内设置有贴片头轴芯（210），在贴片头轴芯（210）与空气轴承轴套（211）之间，设置有正压空气通过的环形间隙（212），贴片头轴芯（210）顶端与中部连接轴（209）的下端固定连接在一起，中部连接轴（209）的顶端与下环形弹片组件（208）的中央处固定连接在一起，在中部连接轴（209）上套接有感应测力旋转盘（215），中部连接轴（209）和感应测力旋转盘（215）是设置在芯轴支撑筒体（201）的下部内腔中的，在感应测力旋转盘（215）下方的空气轴承外壳（213）的顶端面上，设置有感应测力传感器（216），在贴片头轴芯（210）的下端连接有吸嘴组件（214）。

2.根据权利要求1所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，下环形弹片组件（208）是由外圈环形弹片（223）、第一内圈环形弹片（224）、第二内圈环形弹片（225）、第三内圈环形弹片（226）、第四内圈环形弹片（227）、第五内圈环形弹片（228）和第六内圈环形弹片（229）组成的，在外圈环形弹片（223）中套接有第一内圈环形弹片（224），在第一内圈环形弹片（224）中套接有第二内圈环形弹片（225），在第二内圈环形弹片（225）中套接有第三内圈环形弹片（226），在第三内圈环形弹片（226）中套接有第四内圈环形弹片（227），在第四内圈环形弹片（227）中套接有第五内圈环形弹片（228），在第五内圈环形弹片（228）中套接有第六内圈环形弹片（229），外圈环形弹片（223）、第一内圈环形弹片（224）、第二内圈环形弹片（225）、第三内圈环形弹片（226）、第四内圈环形弹片（227）、第五内圈环形弹片（228）和第六内圈环形弹片（229），是以同心圆的形式，设置在同一水平面上的；在外圈环形弹片（223）与第一内圈环形弹片（224）之间，连接有第一对“一字形”连接筋片（230），在第一内圈环形弹片（224）与第二内圈环形弹片（225）之间，连接有第二对“一字形”连接筋片（231），在第二内圈环形弹片（225）与第三内圈环形弹片（226）之间，连接有第三对“一字形”连接筋片（232），在第三内圈环形弹片（226）与第四内圈环形弹片（227）之间连接有第四对“一字形”连接筋片（233），在第四内圈环形弹片（227）与第五内圈环形弹片（228）之间连接有第五对“一字形”连接筋片（234），在第五内圈环形弹片（228）与第六内圈环形弹片（229）之间连接有第六对“一字形”连接筋片（235），第一对“一字形”连接筋片（230）是与第二对“一字形”连接筋片（231）彼此相互垂直设置的，第二对“一字形”连接筋片（231）是与第三对“一字形”连接筋片（232）彼此相互垂直设置的，第三对“一字形”连接筋片（232）是与第四对“一字形”连接筋片（233）彼此相互垂直设置的，第四对“一字形”连接筋片（233）是与第五对“一字形”连接筋片（234）彼此相互垂直设置的，第五对“一字形”连接筋片（234）是与第六对“一字形”连接筋片（235）彼此相互垂直设置的；外圈环形弹片（223）与倒扣碗状罩体（205）的下端口固定连接在一起，中部连接轴（209）的上端，从下向上，穿过第六内圈环形弹片（229）的内孔后与固定螺母（236）螺接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，在固定螺母（236）上方的倒扣碗状罩体（205）内，设置有上环形弹片组件（217），上环形弹片组件（217）结构是与下环形弹片组件（208）的结构完全相同的，上环形弹片组件（217）中的第六内圈环形弹片（229）直径小于固定螺母（236）顶端直径；在上环形弹片组件（217）与下环形弹片组件（208）之间，设置有弹性固定圈（218）。

4.根据权利要求3所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，在贴片头轴芯（210）中分别设置有吸嘴负压气路（219）和物料负压气路（220）；在空气轴承轴套（211）上设置有空气轴承正压气路（221），在空气轴承轴套（211）与空气轴承外壳（213）之间设置有密封圈。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，吸嘴组件（214）包括圆筒状吸嘴壳体（101）和吸嘴芯插接座体（102），在圆筒状吸嘴壳体（101）的上端口上设置有圆筒上盖（105），在圆筒状吸嘴壳体（101）的下端口上设置有圆筒下盖（106），在圆筒下盖（106）的中部设置有下盖中部通孔（107），在圆筒状吸嘴壳体（101）的内腔中，悬浮地活动设置有吸嘴芯插接座体（102），在吸嘴芯插接座体（102）的下端面上插接有中空吸嘴芯（108），中空吸嘴芯（108）下端，从上向下，穿过下盖中部通孔（107）后，设置在圆筒下盖（106）的下方，在中空吸嘴芯（108）的下端连接有吸嘴（109）；在吸嘴芯插接座体（102）的外立面上端与圆筒状吸嘴壳体（101）的内腔之间，连接有高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件（103），在吸嘴芯插接座体（102）的外立面下端与圆筒状吸嘴壳体（101）的内腔之间，连接有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件（104）。

6.根据权利要求5所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件（103）的结构与高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件（104）的结构是完全相同的，在上环形弹片组件（103）的外圈环形弹片（110）中，活动套接有第一内圈环形弹片（111），在第一内圈环形弹片（111）中活动套接有第二内圈环形弹片（112），在第二内圈环形弹片（112）中活动套接有第三内圈环形弹片（113），外圈环形弹片（110）、第一内圈环形弹片（111）、第二内圈环形弹片（112）和第三内圈环形弹片（113），是以同心圆的形式，设置在同一水平面上的；在外圈环形弹片（110）与第一内圈环形弹片（111）之间，连接有第一对“一字形”连接筋片（114），在第一内圈环形弹片（111）与第二内圈环形弹片（112）之间，连接有第二对“一字形”连接筋片（115），在第二内圈环形弹片（112）与第三内圈环形弹片（113）之间，连接有第三对“一字形”连接筋片（116），第一对“一字形”连接筋片（114）是与第二对“一字形”连接筋片（115）彼此相互垂直设置的，第三对“一字形”连接筋片（116）与第一对“一字形”连接筋片（114）是处在同一直线上的；外圈环形弹片（110）与圆筒状吸嘴壳体（101）的内腔固定连接在一起，第三内圈环形弹片（113）与吸嘴芯插接座体（102）固定连接在一起。

7.根据权利要求6所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，在圆筒状吸嘴壳体（101）的内腔中部，设置有水平环形凸台（117），在水平环形凸台（117）上方的圆筒状吸嘴壳体（101）的内腔侧壁上，设置有一对向内凸起支撑块（118），在圆筒上盖（105）的下底面上，设置有一对向下凸起压块（119），高柔性吸嘴结构的上环形弹片组件（103）的外圈环形弹片（110）设置在一对向内凸起支撑块（118）上，圆筒上盖（105）的下底面上设置的一对向下凸起压块（119），压接在一对向内凸起支撑块（118）上方放置的外圈环形弹片（110）上。

8.根据权利要求7所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，在吸嘴芯插接座体（102）的顶端，设置有带圆柱形台阶的吸嘴芯插接座体上盖（120），吸嘴芯插接座体上盖（120）下端面上的圆柱形台阶，从上向下穿过第三内圈环形弹片（113）的内孔后，盖接在吸嘴芯插接座体（102）的顶端面上；在吸嘴芯插接座体（102）底端面下方的中空吸嘴芯（108）上，穿接有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件（104），高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件（104）是通过其上的第三内圈环形弹片的内孔，套接在中空吸嘴芯（108）上的；在吸嘴芯插接座体（102）的底端面上，设置有吸嘴芯插接座体环形下盖（121），吸嘴芯插接座体环形下盖（121），通过其上的中心孔，从下向上穿过中空吸嘴芯（108）的下部后，与吸嘴芯插接座体（102）的下端面连接在一起，在吸嘴芯插接座体（102）的下底面与吸嘴芯插接座体环形下盖（121）的上顶面之间，夹持固定有高柔性吸嘴结构的下环形弹片组件（104）上的第三内圈环形弹片。

9.根据权利要求8所述的一种吸附薄脆型芯片的高拾取率柔性贴片机构，其特征在于，在水平环形凸台（117）的上顶面上，设置有上盖固定螺栓穿接螺孔（122），在外圈环形弹片（110）与第一内圈环形弹片（111）之间，设置有螺栓穿过通孔（123），在一对向内凸起支撑块（118）上设置有螺栓穿过缺口（124），圆筒上盖固定螺栓（125）依次穿过螺栓穿过孔（123）和螺栓穿过缺口（124）后，与上盖固定螺栓穿接螺孔（122）螺接在一起。

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