CN115623697B - 芯片贴装机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片贴装机构,包括:贴装头移动机构,贴装头移动机构上具有一减震装置,减震装置能够沿y向往复运动,以抵消贴装头移动机构工作时产生的震动;贴装头,贴装头安装在贴装头移动机构上,贴装头移动机构驱动贴装头在xyz方向上运动,贴装头能够吸附芯片,并驱动芯片旋转,以调节芯片在xy平面上角度。本发明结构简单紧凑,利用贴装头吸附住芯片,然后贴装头驱动芯片旋转,使芯片与引线框架对齐,避免了贴装偏差,贴装头移动机构控制贴装头进行往复贴装运动,减震装置抵消运动产生的震动,从而提高使用寿命,避免震动对贴装过程产生不良影响,从而提高了贴装精度和贴装效果。
Description
技术领域
本发明属于芯片贴装技术领域,具体涉及一种芯片贴装机构。
背景技术
芯片贴装是半导体工业中至关重要的一个工艺,芯片需要从待料区抓取并贴装在引线框架上。现有的贴装机构在带动芯片运动时存在以下问题:运动时存在震动,导致贴装精度变差;通常在待料区将芯片与引线框架对齐,而芯片在被抓取并进行贴装时容易造成偏移,导致芯片与引线框架无法对齐,贴装效果变差,成品率降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明提出一种芯片贴装机构,该芯片贴装机构具有贴装运动时稳定可靠,并对芯片进行角度调整,保证贴装精度的优点。
根据本发明实施例的芯片贴装机构,包括:贴装头移动机构,所述贴装头移动机构上具有一减震装置,所述减震装置能够沿y向往复运动,以抵消所述贴装头移动机构工作时产生的震动;贴装头,所述贴装头安装在所述贴装头移动机构上,所述贴装头移动机构驱动所述贴装头在xyz方向上运动,所述贴装头能够吸附芯片,并驱动芯片旋转,以调节芯片在xy平面上角度。
本发明的有益效果是,本发明结构简单紧凑,利用贴装头吸附住芯片,然后贴装头驱动芯片旋转,使芯片与引线框架对齐,避免了贴装偏差,贴装头移动机构控制贴装头进行往复贴装运动,减震装置抵消运动产生的震动,从而提高使用寿命,避免震动对贴装过程产生不良影响,从而提高了贴装精度和贴装效果。
根据本发明一个实施例,所述贴装头移动机构包括:复合底座;x向运动组件,所述x向运动组件安装在所述复合底座上;y向运动组件,所述y向运动组件与所述x向运动组件相连,所述x向运动组件驱动所述y向运动组件沿x向活动;z向运动组件,所述z向运动组件上安装有贴装头,所述z向运动组件的一部分安装在所述x向运动组件上,所述z向运动组件的另一部分安装在所述y向运动组件上,所述y向运动组件驱动贴装头沿y向运动,所述z向运动组件驱动贴装头沿z向活动;所述减震装置安装在所述复合底座上,所述减震装置与所述y向运动组件的运动方向相反。
根据本发明一个实施例,所述x向运动组件包括:x轴直线导轨,所述x轴直线导轨安装在所述复合底座的下表面;x轴直线电机,所述x轴直线电机安装在所述复合底座的下表面,所述x轴直线电机与所述x轴直线导轨相平行;x轴安装座,所述x轴安装座位于所述复合底座的下方,所述x轴直线导轨和所述x轴直线电机均与所述x轴安装座相连。
根据本发明一个实施例,所述y向运动组件包括:两个y轴直线导轨,两个所述y轴直线导轨均安装在所述x轴安装座的一侧,两个所述y轴直线导轨均平行于y向;yz转接板,所述yz转接板同时与两个所述y轴直线导轨相连;y轴直线电机,所述y轴直线电机的一部分连接所述复合底座,所述y轴直线电机的另一部分连接所述yz转接板。
根据本发明一个实施例,所述z向运动组件包括:两个z向机构,两个所述z向机构均安装在所述x轴安装座上,两个所述z向机构均平行于z向设置;解耦组件,所述解耦组件的一部分连接两个所述z向机构,所述解耦组件的另一部分与所述yz转接板相连,所述解耦组件的另一部分能够在两个所述z向机构之间活动。
根据本发明一个实施例,所述z向机构包括:xz连接支架,所述xz连接支架安装在所述x轴安装座上;侧支架,所述侧支架与所述xz连接支架之间通过z轴直线导轨滑动相连,z轴直线电机,所述z轴直线电机的一端与所述xz连接支架相连,所述z轴直线电机的另一端与所述侧支架相连;冷却装置,所述冷却装置安装在所述z轴直线电机上,对z轴直线电机进行冷却。
根据本发明一个实施例,所述解耦组件包括:z轴支架,所述z轴支架沿z向滑动安装在yz转接板上;解耦轨,所述解耦轨沿y向设置,所述解耦轨的一端与一所述侧支架相连,所述解耦轨的另一端与另一所述侧支架相连;两个凸轮随动器,两个所述凸轮随动器转动安装在所述z轴支架上,一所述凸轮随动器与解耦轨的上端滚动相连,另一所述凸轮随动器与解耦轨的下端滚动相连。
根据本发明一个实施例,所述减震装置包括:减震导轨,所述减震导轨沿y向安装在所述复合底座上;减震直线电机,所述减震直线电机沿y向安装在所述复合底座上;平衡负载,所述减震导轨和所述减震直线电机均与所述平衡负载相连,所述平衡负载的侧面设置有第二光栅组件,所述复合底座上设置有限位组件,用于对平衡负载进行限位;平衡配重,所述平衡配重安装在所述平衡负载上。
根据本发明一个实施例,所述贴装头包括:第二贴装安装座,所述第二贴装安装座上设置有旋转驱动组件;第三贴装安装座,所述第三贴装安装座与所述第二贴装安装座沿竖直方向滑动相连;贴装头组件,所述贴装头组件竖直设置,所述贴装头组件转动安装在所述第三贴装安装座上,所述贴装头组件与所述旋转驱动组件传动连接,所述贴装头组件能够沿其轴向和周向活动;所述第二贴装安装座安装在第一贴装安装座上,所述第二贴装安装座与所述第一贴装安装座之间相对位置能够微调,所述第一贴装安装座安装在贴装头移动机构上,所述第一贴装安装座与所述贴装头移动机构之间相对位置能够微调。
根据本发明一个实施例,所述贴装头组件包括:旋转轴,所述旋转轴转动设在所述第三贴装安装座内,所述旋转轴为中空件;吸嘴杆,所述吸嘴杆的一端与所述旋转轴的一端相连通;吸嘴,所述吸嘴安装在所述吸嘴杆的另一端;微型接头,所述微型接头安装在所述旋转轴的另一端。
根据本发明一个实施例,所述旋转驱动组件包括:伺服电机,所述伺服电机安装在所述第二贴装安装座上;同步带机构,所述同步带机构的一端与所述伺服电机的输出端相连,所述同步带机构的另一端与所述旋转轴相连。
根据本发明一个实施例,所述第二贴装安装座上安装有无阻力气缸,所述无阻力气缸的输出端与所述第三贴装安装座相连,所述无阻力气缸驱动所述第三贴装安装座沿竖直方向运动。
根据本发明一个实施例,所述第三贴装安装座下端设有容纳腔,所述容纳腔内设置有恒力弹簧,所述恒力弹簧的上端与所述第三贴装安装座相抵,所述恒力弹簧的下端安装在所述第二贴装安装座上。
根据本发明一个实施例,所述第二贴装安装座上安装有音圈电机定子,所述第三贴装安装座上安装有音圈电机动子,所述音圈电机定子的上方安装有冷却盖,所述音圈电机定子与所述音圈电机动子相配合构成音圈电机,所述音圈电机定子与所述冷却盖之间具有黄铜片,所述冷却盖具有供气体进入音圈电机的进气口。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明的结构示意图;
图2是贴装头的仰视结构示意图;
图3是贴装头的俯视结构示意图;
图4是贴装头的剖视结构示意图;
图5是贴装头与贴装头移动机构之间连接部分的局部结构示意图;
图6是贴装头移动机构的结构示意图;
图7是贴装头移动机构的主体结构示意图;
图8是贴装头移动机构的底部结构示意图;
图9是贴装头移动机构的减震装置的结构示意图;
图10是贴装头移动机构的y向运动组件的结构示意图;
图11是贴装头移动机构的y向运动组件的另一角度的结构示意图;
图12是贴装头移动机构的z向运动组件的结构示意图;
图13是贴装头移动机构的z向运动组件的局部放大示意图;
图14是贴装头移动机构的冷却装置的局部剖视图;
附图标记:
贴装头移动机构73、x向运动组件74、y向运动组件75、z向运动组件76、减震装置77、复合底座78、x轴直线导轨741、x轴直线电机742、x轴安装座743、y轴直线导轨751、yz转接板752、y轴直线电机753、转接块754、第一光栅组件755、读数头原点开关756、排风扇757、动子7411、动子风刀7412、z轴支架761、凸轮随动器762、解耦轨763、侧支架764、z轴直线电机765、xz连接支架766、z轴直线导轨767、z轴恒力弹簧768、冷却装置769、进气插头7691、第一风刀7692、第二风刀7693、减震导轨771、减震直线电机772、平衡负载773、平衡配重774、限位组件776、第二光栅组件777、贴装头71、贴装头移动机构73、第一贴装安装座711、第二贴装安装座712、伺服电机713、同步带机构714、第三贴装安装座715、音圈电机定子716、音圈电机动子717、恒力弹簧718、无阻力气缸719、旋转轴720、吸嘴杆721、吸嘴722、微型接头723、滚子导向轨724、冷却盖725、角接触球轴承726、限位片727、挡油板728。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图具体描述本发明实施例的芯片贴装机构。
如图1-图14所示,根据本发明实施例的芯片贴装机构,包括:贴装头移动机构73和贴装头71,贴装头移动机构73上具有一减震装置77,减震装置77能够沿y向往复运动,以抵消贴装头移动机构73工作时产生的震动;贴装头71安装在贴装头移动机构73上,贴装头移动机构73驱动贴装头71在xyz方向上运动,贴装头71能够吸附芯片,并驱动芯片旋转,以调节芯片在xy平面上角度。
本发明利用贴装头71吸附住芯片,然后贴装头71驱动芯片旋转,使芯片与引线框架对齐,避免了贴装偏差,贴装头移动机构73控制贴装头71进行往复贴装运动,减震装置77抵消运动产生的震动,从而提高使用寿命,避免震动对贴装过程产生不良影响,从而提高了贴装精度和贴装效果。
如图6-图14所示,根据本发明实施例的贴装头移动机构73,包括:复合底座78、x向运动组件74、y向运动组件75、z向运动组件76和减震装置77,x向运动组件74安装在复合底座78上;y向运动组件75与x向运动组件74相连,x向运动组件74驱动y向运动组件75沿x向活动;z向运动组件76上安装有贴装头,z向运动组件76的一部分安装在x向运动组件74上,z向运动组件76的另一部分安装在y向运动组件75上,y向运动组件75驱动贴装头沿y向运动,z向运动组件76驱动贴装头沿z向活动;减震装置77安装在复合底座78上,减震装置77与y向运动组件75的运动方向相反。
就是说,本实施例中的z向运动组件76同时安装在x向运动组件74和y向运动组件75上,y向运动组件75和z向运动组件76同时驱动贴装头71活动,实现了解耦功能。并且本实施例中y向运动组件75需要将芯片从待料区抓取至引线框架上,y向移动距离较长,x向运动组件74用于对芯片x向贴装位置进行微调,因此x向移动距离较短,另一方面z向运动难以对芯片在xy平面上造成偏移,因此减震装置77与y向运动组件75的运动方向相反,减震装置77主要用于抵消y向运动组件75产生的震动。
贴装头移动机构73结构简单紧凑,x向运动组件74、y向运动组件75和z向运动组件76共同作用,驱动贴装头在xyz三维方向上运动,使芯片贴装时实现三维空间内自动化精准移动,通过设置减震装置77,并将减震装置77的运动方向设计为与y向运动组件75的运动方向相反,使得减震装置77能够将震动抵消,从而提升芯片输送过程和贴装过程的稳定性。
其中,x向运动组件74包括:x轴直线导轨741、x轴直线电机742和x轴安装座743,x轴直线导轨741安装在复合底座78的下表面;x轴直线电机742安装在复合底座78的下表面,x轴直线电机742与x轴直线导轨741相平行;x轴安装座743位于复合底座78的下方,x轴直线导轨741和x轴直线电机742均与x轴安装座743相连。
在本实施例中,x轴直线导轨741的数量为两个,x轴直线电机742位于两个x轴直线导轨741之间,这样能够提高x轴安装座743沿x向运动时的稳定性。
其中,y向运动组件75包括:两个y轴直线导轨751、y轴直线电机753和yz转接板752,两个y轴直线导轨751均安装在x轴安装座743的一侧,两个y轴直线导轨751和y轴直线电机753均平行于y向,y轴直线电机753位于两个y轴直线导轨751之间,有利于提高y向运动的稳定性;yz转接板752同时与两个y轴直线导轨751相连;y轴直线电机753的一部分连接复合底座78,y轴直线电机753的另一部分连接yz转接板752。
进一步地,yz转接板752上设置有转接块754,转接块754上安装有第一光栅组件755的读数头,x轴安装座743上安装有第一光栅组件755的光栅尺和读数头原点开关756。读数头与光栅尺相互配合,从而准确测量yz转接板752移动的距离,不限于对y向进行测量,也可以在x向、z向设置光栅机构。
更进一步地,y轴直线电机753上的动子7411通过动子风刀7412安装在yz转接板752上,动子7411与动子风刀7412之间具有进气间隙,复合底座78上安装有排风扇757,气体从进气间隙进入y轴直线电机753内,对y轴直线电机753进行冷却,并从排风扇757排出。
就是说,y轴直线电机753主要包括上下两排强磁铁,以及位于两排强磁铁之间的动子7411,动子7411与上下两排强磁铁不接触,由于yz转接板752与x轴安装座743相连,动子7411安装在yz转接板752上,因此动子7411除了沿y向运动之外,还能够沿x向运动,所以,动子7411插入上下两排强磁铁的深度大于x轴安装座743的最大行程。
其中,z向运动组件76包括:两个z向机构和解耦组件,两个z向机构均安装在x轴安装座743上,两个z向机构均平行于z向设置;解耦组件的一部分连接两个z向机构,解耦组件的另一部分与yz转接板752相连,解耦组件的另一部分能够在两个z向机构之间活动。本实施例中,解耦组件位于两个z向机构之间,两个z向机构保持同步运动。
进一步地,z向机构包括:xz连接支架766、侧支架764、z轴直线电机765和冷却装置769,xz连接支架766安装在x轴安装座743上;侧支架764与xz连接支架766之间通过z轴直线导轨767滑动相连;z轴直线电机765的一端与xz连接支架766相连,z轴直线电机765的另一端与侧支架764相连;冷却装置769安装在z轴直线电机765上,对z轴直线电机765进行冷却。现有的z向机构通常安装在y向运动组件75上,y向运动组件75驱动z向机构沿y向移动,再有z向机构驱动贴装头71沿z向移动,而本申请中z向机构安装在x轴安装座743上,而非安装在yz转接板752上,因此,本申请的贴装头71能够尽可能靠近x轴安装座743,这样可以能够尽可能缩小贴装头71在x方向上的凸出的距离。
就是说,xz连接支架766固定在x轴安装座743上,z轴直线电机765竖直设置,z轴直线电机765的动子连接xz连接支架766,z轴直线电机765的定子连接侧支架764,从而使得侧支架764相对于xz连接支架766实现z向移动。
优选地,冷却装置769包括进气插头7691、第一风刀7692和第二风刀7693,进气插头7691安装在第一风刀7692上,第一风刀7692和第二风刀7693之间具有一出风口,出风口朝向z轴直线电机765,侧支架764上安装有z轴恒力弹簧768,z轴恒力弹簧768还与z轴直线电机765相连,z轴恒力弹簧768对侧支架764提供向上的拉力。
换言之,气体通过进气插头7691进入第一风刀7692和第二风刀7693之间,然后从出风口吹向z轴直线电机765进行降温。z轴恒力弹簧768的一端连接侧支架764,z轴恒力弹簧768的另一端连接z轴直线电机765上的动子(z轴恒力弹簧768的另一端也可以连接xz连接支架766),当出现断电等情况时,z轴恒力弹簧768对侧支架764提供向上的拉力,在侧支架764落下时进行缓冲,避免对芯片或引线框架造成磕碰。
更进一步地,解耦组件包括:z轴支架761、解耦轨763和两个凸轮随动器762,z轴支架761沿z向滑动安装在yz转接板752上;解耦轨763沿y向设置,解耦轨763的一端与一侧支架764相连,解耦轨763的另一端与另一侧支架764相连;两个凸轮随动器762转动安装在z轴支架761上,一凸轮随动器762与解耦轨763的上端滚动相连,另一凸轮随动器762与解耦轨763的下端滚动相连。
就是说,z轴支架761一方面需要与yz转接板752之间保持z向滑动连接,还需要通过两个凸轮随动器762与解耦轨763保持y向滑动连接,z轴支架761与yz转接板752通过两组交叉滚子相连。其中,z轴支架761与yz转接板752通过两组交叉滚子导轨相连,yz转接板752上设置有两个限位凸起,z轴支架761上也具有配合凸起,配合凸起位于两个限位凸起之间,配合凸起上下表面设置有缓冲垫,配合凸起和两个限位凸起均位于两组交叉滚子导轨之间,用于对z轴支架761在z向运动进行限位,z轴支架761与yz转接板752还设置有光栅组件,用于对两者之间的z向运动过程进行测量。
其中,减震装置77包括:减震导轨771、减震直线电机772、平衡负载773和平衡配重774,减震导轨771沿y向安装在复合底座78上;减震直线电机772沿y向安装在复合底座78上;减震导轨771和减震直线电机772均与平衡负载773相连,平衡负载773的侧面设置有第二光栅组件777,复合底座78上设置有两个限位组件776,两个限位组件776位于平衡负载773的两侧,用于对平衡负载773进行限位;平衡配重774安装在平衡负载773上。
减震导轨771数量优选为两个,减震直线电机772位于两个减震导轨771之间,平衡配重774与平衡负载773优选为可拆卸连接,减震直线电机772驱动平衡配重774和平衡负载773保持与yz转接板752的反向运动,从而减少产生的震动,从而提高贴装精度。
本发明通过对y向运动组件75和z向运动组件76的特殊设计,使的y向运动与z向运动之间形成形成解耦关系,从而提升了驱动装置的稳定性,进而提高了贴装精度。本发明中所用的气罐、电控装置等也可安装在复合底座78的上方,所有机构集中在复合底座78上,在整个设备中能够对贴装头驱动装置进行整体更换,在维修时不会占用设备生产时间,减少了设备停机时间,本发明中z轴直线电机765和y轴直线电机753均设置有对应的风刀散热部件进行散热,这样可以有效降低z轴直线电机765和y轴直线电机753的工作温度,避免在z向和y向的高频往复移动过程中直线电机产生过热变形,从而引起的移动精度变差、贴装精度降低等一些列问题,并且能够极大提高使用寿命,降低维护频率和成本。
如图1-图5所示,根据本发明实施例的贴装头71,包括:第二贴装安装座712、第三贴装安装座715和贴装头组件,第二贴装安装座712上设置有旋转驱动组件;第三贴装安装座715与第二贴装安装座712沿竖直方向滑动相连;贴装头组件竖直设置,贴装头组件转动安装在第三贴装安装座715上,贴装头组件与旋转驱动组件传动连接,贴装头组件能够沿其轴向和周向活动。
就是说,通过第三贴装安装座715与第二贴装安装座712之间沿竖直方向的滑动连接关系,使第三贴装安装座715上的贴装头组件能够进行竖直方向的直线运动,贴装时可以避免硬接触,同时能够带动芯片上下微动,实现对贴装压力的精准控制,另一方面利用旋转驱动组件驱动贴装头组件旋转,贴装头组件带动芯片旋转,保证了芯片贴装前能够与引线框架对齐,从而提高了贴装精度和贴装效果。
根据本发明一个实施例,第二贴装安装座712安装在第一贴装安装座711上,第二贴装安装座712与第一贴装安装座711之间相对位置能够微调,第一贴装安装座711安装在贴装头移动机构73的z轴支架761上,第一贴装安装座711与贴装头移动机构73之间相对位置能够微调。如图5所示,贴装头移动机构73的一侧设置有两个第一调节块a,第一贴装安装座711与两个第一调节块a相连,第一贴装安装座711与两个第一调节块a之间距离可调,第二贴装安装座712上具有两个第二调节块b,第一贴装安装座711与两个第二调节块b相连,第一贴装安装座711与两个第二调节块b之间距离可调。
换言之,两个第一调节块a沿竖直方向一上一下设置,两个第一调节块a位于第一贴装安装座711的y方向,第一贴装安装座711与贴装头移动机构73先通过一个定位销连接,而后利用第一调节块a上的螺钉与第一贴装安装座711抵靠关系,通过旋转螺钉来调节第一贴装安装座711与第一调节块a之间的距离,从而使第一贴装安装座711能够在yz平面内进行微调,微调后再通过螺钉将第一贴装安装座711与贴装头移动机构73锁紧;两个第二调节块b沿竖直方向一上一下设置,第一贴装安装座711位于两个第二调节块b的x方向,第二贴装安装座712与第一贴装安装座711先通过一个定位销连接,而后利用第二调节块b上的螺钉与第一贴装安装座711抵靠关系,通过旋转螺钉来调节第一贴装安装座711与第二调节块b之间的距离,从而使第二贴装安装座712能够在xz平面内进行微调,微调后再通过螺钉将第一贴装安装座711与第二贴装安装座712锁紧。
根据本发明一个实施例,贴装头组件包括:旋转轴720、吸嘴杆721、吸嘴722和微型接头723,旋转轴720转动设在第三贴装安装座715内,旋转轴720为中空件;吸嘴杆721的一端与旋转轴720的一端相连通;吸嘴722安装在吸嘴杆721的另一端;微型接头723安装在旋转轴720的另一端。
换言之,微型接头723的一端连接有负压装置,旋转轴720、吸嘴杆721和吸嘴722内部均为中空结构,通过微型接头723连接负压,从而使吸嘴722能够吸附住芯片。
进一步地,旋转驱动组件包括:伺服电机713和同步带机构714,伺服电机713安装在第二贴装安装座712上;同步带机构714的一端与伺服电机713的输出端相连,同步带机构714的另一端与旋转轴720相连。伺服电机713的输出端上设置有主动轮,旋转轴720上设置有从动轮,同步带机构714上的同步带分别与主动轮和从动轮传动相连。
更进一步地,旋转轴720与第三贴装安装座715之间设置有角接触球轴承726。角接触球轴承726可同时承受径向负荷和轴向负荷,保证在芯片贴装时能够沿轴向输出稳定贴装压力。并且伺服电机713在第二贴装安装座712上的位置能够调节,从而起到张紧同步带机构714的作用。
也就是说,旋转轴720与第三贴装安装座715之间转动相连,伺服电机713通过同步带机构714驱动旋转轴720转动,从而达到调节芯片角度的目的。
根据本发明一个实施例,第二贴装安装座712上安装有无阻力气缸719,无阻力气缸719的输出端与第三贴装安装座715相连,无阻力气缸719驱动第三贴装安装座715沿竖直方向运动。
其中,本实施例中第三贴装安装座715能够在无阻力气缸719的驱动下沿竖直方向进行微调,从而能够进行下压提供稳定的贴装压力,第三贴装安装座715在竖直方向能够移动的范围较小不会影响同步带机构714的传动。
在此基础上,第三贴装安装座715下端设有容纳腔,容纳腔内设置有恒力弹簧718,恒力弹簧718的上端与第三贴装安装座715相抵,恒力弹簧718的下端安装在第二贴装安装座712上。恒力弹簧718可以对第三贴装安装座715进行有效支撑,避免在断电的情况下第三贴装安装座715直接落下造成磕碰或撞机。第二贴装安装座712上还设置有限位片727,限位片727的上表面能够抵住第三贴装安装座715,用于对第三贴装安装座715运动的下限位置进行限位。
根据本发明一个实施例,第二贴装安装座712上安装有音圈电机定子716,第三贴装安装座715上安装有音圈电机动子717,音圈电机定子716的上方安装有冷却盖725,音圈电机定子716与音圈电机动子717相配合构成音圈电机,音圈电机定子716与冷却盖725之间具有黄铜片,冷却盖725具有供气体进入音圈电机的进气口。
气体通过冷却盖725进入音圈电机定子716与音圈电机动子717直接对音圈电机进行冷却,利用音圈电机带动第三贴装安装座715下移,本申请中音圈电机的行程为1mm,可以对贴装时芯片进行精确控制,能够避免芯片与引线框架产生硬接触,造成产品损伤。
根据本发明一个实施例,第三贴装安装座715与第二贴装安装座712之间通过滚子导向轨724滑动相连,从而保证z向运动精度,第二贴装安装座712的下方安装有挡油板728,挡油板728位于滚子导向轨724的正下方。挡油板728能够阻挡滚子导向轨724润滑油滴落,保证了贴装质量。
本发明所有机构集中安装在复合底座78上,通过复合底座78安装在固晶机上,形成固晶机的一个组件,实现了整体拆卸更换。工作时,吸嘴722先吸附住芯片,根据引线框架的位置伺服电机713开始工作,调整芯片的旋转角度,使芯片与引线框架对齐,随后贴装头移动机构73将芯片移动至引线框架正上方1mm处,音圈电机驱动芯片下移1mm并与引线框架完成贴合,随后无阻力气缸719向下压,从而提供一个稳定的贴合压力,最终完成贴合。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种芯片贴装机构,其特征在于,包括:
贴装头移动机构(73),所述贴装头移动机构(73)上具有一减震装置(77),所述减震装置(77)能够沿y向往复运动,以抵消所述贴装头移动机构(73)工作时产生的震动;
贴装头(71),所述贴装头(71)安装在所述贴装头移动机构(73)上,所述贴装头移动机构(73)驱动所述贴装头(71)在xyz方向上运动,所述贴装头(71)能够吸附芯片,并驱动芯片旋转,以调节芯片在xy平面上角度;
所述贴装头移动机构(73)包括:
复合底座(78);
x向运动组件(74),所述x向运动组件(74)安装在所述复合底座(78)上;
y向运动组件(75),所述y向运动组件(75)与所述x向运动组件(74)相连,所述x向运动组件(74)驱动所述y向运动组件(75)沿x向活动;
z向运动组件(76),所述z向运动组件(76)上安装有贴装头,所述z向运动组件(76)的一部分安装在所述x向运动组件(74)上,所述z向运动组件(76)的另一部分安装在所述y向运动组件(75)上,所述y向运动组件(75)驱动贴装头沿y向运动,所述z向运动组件(76)驱动贴装头沿z向活动;
所述z向运动组件(76)包括:
两个z向机构,两个所述z向机构均安装在所述x向运动组件(74)的x轴安装座(743)上,两个所述z向机构均平行于z向设置;
解耦组件,所述解耦组件的一部分连接两个所述z向机构,所述解耦组件的另一部分与所述y向运动组件(75)的yz转接板(752)相连,所述解耦组件的另一部分能够在两个所述z向机构之间活动;
所述z向机构包括:
xz连接支架(766),所述xz连接支架(766)安装在所述x轴安装座(743)上;
侧支架(764),所述侧支架(764)与所述xz连接支架(766)之间通过z轴直线导轨(767)滑动相连,
z轴直线电机(765),所述z轴直线电机(765)的一端与所述xz连接支架(766)相连,所述z轴直线电机(765)的另一端与所述侧支架(764)相连;
所述解耦组件包括:
z轴支架(761),所述z轴支架(761)沿z向滑动安装在yz转接板(752)上;
解耦轨(763),所述解耦轨(763)沿y向设置,所述解耦轨(763)的一端与一所述侧支架(764)相连,所述解耦轨(763)的另一端与另一所述侧支架(764)相连;
两个凸轮随动器(762),两个所述凸轮随动器(762)转动安装在所述z轴支架(761)上,一所述凸轮随动器(762)与解耦轨(763)的上端滚动相连,另一所述凸轮随动器(762)与解耦轨(763)的下端滚动相连。
2.根据权利要求1所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述减震装置(77)安装在所述复合底座(78)上,所述减震装置(77)与所述y向运动组件(75)的运动方向相反。
3.根据权利要求1所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述x向运动组件(74)包括:
x轴直线导轨(741),所述x轴直线导轨(741)安装在所述复合底座(78)的下表面;
x轴直线电机(742),所述x轴直线电机(742)安装在所述复合底座(78)的下表面,所述x轴直线电机(742)与所述x轴直线导轨(741)相平行;
x轴安装座(743),所述x轴安装座(743)位于所述复合底座(78)的下方,所述x轴直线导轨(741)和所述x轴直线电机(742)均与所述x轴安装座(743)相连。
4.根据权利要求3所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述y向运动组件(75)包括:
两个y轴直线导轨(751),两个所述y轴直线导轨(751)均安装在所述x轴安装座(743)的一侧,两个所述y轴直线导轨(751)均平行于y向;
yz转接板(752),所述yz转接板(752)同时与两个所述y轴直线导轨(751)相连;
y轴直线电机(753),所述y轴直线电机(753)的一部分连接所述复合底座(78),所述y轴直线电机(753)的另一部分连接所述yz转接板(752)。
5.根据权利要求1所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述z向机构包括:
冷却装置(769),所述冷却装置(769)安装在所述z轴直线电机(765)上,对z轴直线电机(765)进行冷却。
6.根据权利要求2所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述减震装置(77)包括:
减震导轨(771),所述减震导轨(771)沿y向安装在所述复合底座(78)上;
减震直线电机(772),所述减震直线电机(772)沿y向安装在所述复合底座(78)上;
平衡负载(773),所述减震导轨(771)和所述减震直线电机(772)均与所述平衡负载(773)相连,所述平衡负载(773)的侧面设置有第二光栅组件(777),所述复合底座(78)上设置有限位组件(776),用于对平衡负载(773)进行限位;
平衡配重(774),所述平衡配重(774)安装在所述平衡负载(773)上。
7.根据权利要求1所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述贴装头(71)包括:
第二贴装安装座(712),所述第二贴装安装座(712)上设置有旋转驱动组件;
第三贴装安装座(715),所述第三贴装安装座(715)与所述第二贴装安装座(712)沿竖直方向滑动相连;
贴装头组件,所述贴装头组件竖直设置,所述贴装头组件转动安装在所述第三贴装安装座(715)上,所述贴装头组件与所述旋转驱动组件传动连接,所述贴装头组件能够沿其轴向和周向活动;
所述第二贴装安装座(712)安装在第一贴装安装座(711)上,所述第二贴装安装座(712)与所述第一贴装安装座(711)之间相对位置能够微调,所述第一贴装安装座(711)安装在贴装头移动机构(73)上,所述第一贴装安装座(711)与所述贴装头移动机构(73)之间相对位置能够微调。
8.根据权利要求7所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述贴装头组件包括:
旋转轴(720),所述旋转轴(720)转动设在所述第三贴装安装座(715)内,所述旋转轴(720)为中空件;
吸嘴杆(721),所述吸嘴杆(721)的一端与所述旋转轴(720)的一端相连通;
吸嘴(722),所述吸嘴(722)安装在所述吸嘴杆(721)的另一端;
微型接头(723),所述微型接头(723)安装在所述旋转轴(720)的另一端。
9.根据权利要求8所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述旋转驱动组件包括:
伺服电机(713),所述伺服电机(713)安装在所述第二贴装安装座(712)上;
同步带机构(714),所述同步带机构(714)的一端与所述伺服电机(713)的输出端相连,所述同步带机构(714)的另一端与所述旋转轴(720)相连。
10.根据权利要求7所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述第二贴装安装座(712)上安装有无阻力气缸(719),所述无阻力气缸(719)的输出端与所述第三贴装安装座(715)相连,所述无阻力气缸(719)驱动所述第三贴装安装座(715)沿竖直方向运动。
11.根据权利要求10所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述第三贴装安装座(715)下端设有容纳腔,所述容纳腔内设置有恒力弹簧(718),所述恒力弹簧(718)的上端与所述第三贴装安装座(715)相抵,所述恒力弹簧(718)的下端安装在所述第二贴装安装座(712)上。
12.根据权利要求11所述的芯片贴装机构,其特征在于,所述第二贴装安装座(712)上安装有音圈电机定子(716),所述第三贴装安装座(715)上安装有音圈电机动子(717),所述音圈电机定子(716)的上方安装有冷却盖(725),所述音圈电机定子(716)与所述音圈电机动子(717)相配合构成音圈电机,所述音圈电机定子(716)与所述冷却盖(725)之间具有黄铜片,所述冷却盖(725)具有供气体进入音圈电机的进气口。
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