CN117251002B - 散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,准备上压力传感器、下压力传感器、贴装头以及压力校正平台,所述压力校正平台位于所述贴装头的下方;上压力传感器安装在贴装头的上部,当贴装头下压受力时,上压力传感器获得压力值;下压力传感器安装在压力校正平台的下部,当压力校正平台受力后,下压力传感器获得压力值;利用标准重量的砝码来校准下压力传感器的压力值;利用已校准好的下压力传感器的压力值来校准上压力传感器的压力值;利用贴装头、压力校正平台以及监控系统来标定上压力传感器设定值;标定压力、位置曲线;实际运行时的压力控制。该方法控制压力在一定范围内并保持稳定,降低芯片或元件损坏风险,改善贴装效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造的技术领域,尤其是一种散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法。
背景技术
贴片装置是Lid Attach(散热盖贴装)工艺中的重要组成部分之一,贴片装置在贴片过程中,贴装头通过负压吸取散热盖并根据目标点的位置移动到目标位置正上方,然后控制贴装头下降使得散热盖与芯片通过粘合剂接合。在这过程中必须控制压合压力在一定范围内保持稳定。当压力超过设定值时,则芯片或元件将存在损坏风险。当压力不够时,则可能会影响贴装效果,例如:贴合不充分等。
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,本发明提出一种散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,在将散热盖贴合于倒装芯片过程中控制压力在一定范围内并保持稳定,降低芯片或元件损坏风险,改善贴装效果。
根据本发明实施例的散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,适用于贴装头吸取散热盖并将散热盖贴合于倒装芯片时的压力控制,包括以下步骤:
第1步骤、准备压力实时控制用工具及设备:准备上压力传感器、下压力传感器、安装在贴装工位处的贴装头以及安装在贴装工位处的压力校正平台,所述压力校正平台位于所述贴装头的下方;
第2步骤、布置上压力传感器和下压力传感器:上压力传感器安装在贴装头的上部,当贴装头下压受力时,上压力传感器获得压力值;下压力传感器安装在压力校正平台的下部,当压力校正平台受力后,下压力传感器获得压力值;
第3步骤、校准上压力传感器压力值和下压力传感器压力值:利用标准重量的砝码来校准下压力传感器的压力值;利用已校准好的下压力传感器的压力值来校准上压力传感器的压力值;
第4步骤、标定上压力传感器设定值:利用贴装头、压力校正平台以及监控系统来标定上压力传感器设定值;
第5步骤、标定压力、位置曲线;
第6步骤、实际运行时的压力控制。
本发明的有益效果是,通过在贴装头上装有上压力传感器,可以实时获取压力值;通过在压力校正平台上连接有下压力传感器,可以用标准砝码校正下压力传感器的压力值,然后用来标定对准上压力传感器的压力值;通过在压力传感器连接有IO信号,当压力超过设定压力值后输出信号,可以及时停止贴装头超过目标压力;通过标定上压力传感器设定值,可以防止压力过冲;通过标定压力、位置曲线,在运行时可以计算贴装头合理调整距离;根据实际压力调整贴装头位置,维持稳定压力。
根据本发明一个实施例,所述上压力传感器设置目标压力值后,当传感器压力值超过设定值将触发输出IO信号。
根据本发明一个实施例,在所述第3步骤中,校准下压力传感器压力值的具体步骤是:
第311步骤、将第一砝码放置在压力校正平台上,压力校正平台受力后,下压力传感器获得对应的压力值为p下压力传感器千克,第一砝码/>重量造成的实际压力值为p第一砝码千克;当此时下压力传感器的压力值p下压力传感器千克与第一砝码/>重量造成的实际压力值p第一砝码千克不相等时,则调整下压力传感器的压力值与第一砝码/>重量造成的实际压力值p第一砝码千克相等,即调整后的下压力传感器压力值为p第一砝码千克;
第312步骤、将第二砝码放置在压力校正平台上,其中,第二砝码/>的重量不同于第一砝码/>的重量,压力校正平台受力后,下压力传感器获得对应的压力值为p’ 下压力传感器千克,第二砝码/>重量造成的实际压力值为p第二砝码千克;
第313步骤、比较下压力传感器的压力值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克的大小:
情况一、当下压力传感器读值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克相等时,则更换砝码继续校准;
情况二、当下压力传感器读值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克不相等时,则调整下压力传感器的压力值与第二砝码/>重量造成的实际压力值p第二砝码千克相等,即调整后的下压力传感器压力值为p第二砝码千克;
重复上述步骤直到压力校正平台上放置不同砝码后,下压力传感器压力稳定后,下压力传感器压力值与砝码重量造成的实际压力值相等。
根据本发明一个实施例,在所述第3步骤中,校准上压力传感器压力值的具体步骤是:
第311步骤、设定实际作业贴装过程中的压力变化范围为,控制贴装头移动到压力校正平台的正上方,并控制贴装头继续向下移动;当下压力传感器的压力值为,其中,/>且/>,则控制贴装头停止移动,等上压力传感器和下压力传感器读取到的压力稳定后,比较上压力传感器的当前压力值/>和下压力传感器的当前压力值/>;
当上压力传感器的当前压力值与下压力传感器的当前压力值/>不相等时,则调整上压力传感器的压力值,使上压力传感器的压力值和此时的下压力传感器的压力值相等,调整后的上压力传感器的当前压力值为/>;
第312步骤、随后,控制贴装头继续下压或上抬,当下压力传感器的压力值为,其中,/>不等于/>,/>且/>,则控制贴装头停止移动,等上压力传感器和下压力传感器读取到的压力稳定后,比较上压力传感器的当前压力值/>和下压力传感器的当前压力值/>;
第313步骤、比较上压力传感器的当前压力值与下压力传感器的当前压力值:
情况一、当上压力传感器的当前压力值与下压力传感器的当前压力值/>相等时,则重复第312步骤,取另外压力值继续进行上压力传感器压力值的校准工作;
情况二、当上压力传感器的当前压力值与下压力传感器的当前压力值/>不相等时,则调整上压力传感器的压力值,使上压力传感器的压力值和此时的下压力传感器的压力值相等,调整后的上压力传感器的当前压力值为/>,并且重复第312步骤;
直至当贴装头在压力校正平台下压停止后,当上下压力稳定时且下压压力变值在内时,上压力传感器压力值和下压力传感器压力值均基本相等。
根据本发明一个实施例,在所述第4步骤中,标定上压力传感器设定值的具体步骤是:
第41步骤、设定实际运行时贴装头下降速度为v运行毫米/秒,设目标压力值为千克;并设置上压力传感器的目标压力值等于/>,控制贴装头移动到压力校正平台正上方,控制贴装头以运行速度v运行毫米/秒向下移动,同时利用监控系统监控上压力传感器输出信号,当检测到上压力传感器输出信号时,则立即停止贴装头运动,等压力稳定后读取上压力传感器的当前压力值/>千克;
第42步骤、比较上压力传感器的当前压力值千克与压力传感器目标压力值千克的大小:
当时,则将减小压力传感器设置的目标压力值;
当时,则将增加压力传感器设置的目标压力值;
减小压力传感器设置的目标压力值或增加压力传感器设置的目标压力值的具体方法是:
第421步骤、计算压力差,压力差/>为/>与/>的差值;
第422步骤、预设调整系数为,/>,计算调整压力值/>,调整压力值为压力差/>与调整系数/>的乘积;
第423步骤、调整压力传感器的目标压力值,调整后的压力传感器的目标压力值为,调整后的压力传感器的目标压力值/>为压力传感器目标压力值/>与调整压力值/>的差值;
第43步骤、再重新设定上压力传感器的目标压力值等于,并重复第41步骤中的流程,直到/>,记录此时设定的压力传感器的目标压力值/>,即完成标定上压力传感器设定值。
根据本发明一个实施例,在所述第5步骤中,标定压力、位置曲线的具体步骤是:
第51步骤、设定贴装头实际运行允许的最大贴合压力为千克,控制贴装头移动到压力校正平台正上方,控制贴装头以运行速度v运行毫米/秒继续向下移动,同时利用监控系统监控上压力传感器的压力值,直到上压力传感器的压力值接近达到/>千克时,贴装头停止运动,等待压力稳定后,读取上压力传感器的当前压力值/>;
情况一、当上压力传感器的当前压力值大于最大贴合压力/>时,则控制贴装头上抬d上抬毫米,直到上压力传感器的稳定压力值为/>,记录此时的贴装头位置坐标/>;
情况二、当上压力传感器的当前压力值小于最大贴合压力/>时,则控制贴装头下降d下降毫米,直到上压力传感器的稳定压力值为/>,记录此时的贴装头位置坐标/>;
第52步骤、控制贴装头上抬毫米,待压力稳定后读取上压力传感器的压力值/>千克,记录贴装头位置坐标/>;重复执行,直到上压力传感器的压力值变为0;
第53步骤、根据记录的数据得到压力、位置曲线。
根据本发明一个实施例,在所述第6步骤中,实际运行时的压力控制的具体步骤是:
第61步骤、实际运行时,贴装头吸取散热盖后定位到倒装芯片正上方,调整好位置后,设定上压力传感器输出IO信号压力值为;
第62步骤、贴装头以速度v运行向下移动并利用监控系统监控上压力传感器输出IO信号;当下压力传感器有信号输出时,则立即停止贴装头移动,并进入调节压力模式;
第63步骤、进入调节压力模式后,预设压力稳定调整范围为,即当实际压力值在此范围内时,压力不需要调整,其中,/>;设定实际运行贴片允许压力的波动范围为/>,该波动范围/>包含预设压力稳定调整范围/>;
第64步骤、读取上压力传感器的当前压力值;
当时,则表示上压力传感器的当前压力正常,满足要求;
当时,则表示上压力传感器的当前压力过小,需要调整;
当时,则表示上压力传感器的当前压力过大,需要调整。
根据本发明一个实施例,在所述第64步骤中,当时,则表示上压力传感器的当前压力过小,需要调整,调整的具体步骤是:
第6411步骤、由上述第5步骤获得的压力、位置曲线,将上压力传感器的当前压力值代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>,将目标压力值/>代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>;
第6412步骤、控制贴装头下降h下降毫米,其中,h下降 ,,贴装头下降到位置后,重复第64步骤进行调整。
根据本发明一个实施例,在所述第64步骤中,当时,则表示上压力传感器的当前压力过大,需要调整,调整的具体步骤是:
第6421步骤、由上述第3步骤获得的压力、位置曲线,将上压力传感器的当前压力值代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>,将目标压力值/>代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>;
第6422步骤、控制贴装头上升h上升毫米,其中,h上升 ,,贴装头上抬到位置后,重复第64步骤进行调整。
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。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程图;
图2是压力实时控制用工具及设备的位置关系图;
图3是标定压力、位置曲线图。
图中的标号为:1、贴装头;2、上压力传感器;3、下压力传感器;4、压力校正平台;5、散热盖;6、倒装芯片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“一侧”、“另一侧”、“两侧”、“之间”、“中部”、“上端”、“下端”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。
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 “设置”、“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,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法。
见图1、图2和图3,本发明的散热盖5贴装工艺中的压力实时控制方法,适用于贴装头1吸取散热盖5并将散热盖5贴合于倒装芯片6时的压力控制,包括以下步骤:
第1步骤、准备压力实时控制用工具及设备:准备上压力传感器2、下压力传感器3、安装在贴装工位处的贴装头1以及安装在贴装工位处的压力校正平台4,压力校正平台4位于贴装头1的下方;
第2步骤、布置上压力传感器2和下压力传感器3:上压力传感器2安装在贴装头1的上部,当贴装头1下压受力时,上压力传感器2获得压力值;下压力传感器3安装在压力校正平台4的下部,当压力校正平台4受力后,下压力传感器3获得压力值;
第3步骤、校准上压力传感器2压力值和下压力传感器3压力值:利用标准重量的砝码来校准下压力传感器3的压力值;利用已校准好的下压力传感器3的压力值来校准上压力传感器2的压力值;
第4步骤、标定上压力传感器2设定值:利用贴装头1、压力校正平台4以及监控系统来标定上压力传感器2设定值;
第5步骤、标定压力、位置曲线;
第6步骤、实际运行时的压力控制。
其中,上压力传感器2设置目标压力值后,当传感器压力值超过设定值将触发输出IO信号。软件读取IO信号比通过通信读取压力速度要快很多,为了及时调整压力值,故采用读取IO信号的方式判断压力值是否超过限定值。
在第3步骤中,校准下压力传感器3压力值的方法是将砝码放置在压力校正平台4上,调整此时下压力传感器3读值和该砝码重量造成的压力值相等,用不同重量的砝码重复该流程,直到不同砝码使下压力传感器3读值和砝码压力值均相等,具体步骤是:
第311步骤、将第一砝码放置在压力校正平台4上,压力校正平台4受力后,下压力传感器3获得对应的压力值为p下压力传感器千克,第一砝码/>重量造成的实际压力值为p第一砝码千克;当此时下压力传感器3的压力值p下压力传感器千克与第一砝码/>重量造成的实际压力值p第一砝码千克不相等时,则调整下压力传感器3的压力值与第一砝码/>重量造成的实际压力值p第一砝码千克相等,即调整后的下压力传感器3压力值为p第一砝码千克;
第312步骤、将第二砝码放置在压力校正平台4上,其中,第二砝码/>的重量不同于第一砝码/>的重量,压力校正平台4受力后,下压力传感器3获得对应的压力值为p’ 下压力传感器千克,第二砝码/>重量造成的实际压力值为p第二砝码千克;
第313步骤、比较下压力传感器3的压力值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克的大小:
情况一、当下压力传感器3读值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克相等时,则更换砝码继续校准;
情况二、当下压力传感器3读值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克不相等时,则调整下压力传感器3的压力值与第二砝码/>重量造成的实际压力值p第二砝码千克相等,即调整后的下压力传感器3压力值为p第二砝码千克;
重复上述步骤直到压力校正平台4上放置不同砝码后,下压力传感器3压力稳定后,下压力传感器3压力值与砝码重量造成的实际压力值相等。
在第3步骤中,校准上压力传感器2压力值的方法是控制贴装头1移动到压力校正平台4正上方,控制贴装头1向下移动,当下压力传感器3压力值大于0时,调整上压力传感器2压力值,使上压力传感器2压力值和此时下压力传感器3的压力值相等,重复该流程直到贴装头1下降贴片时所涉及的压力范围内上下压力传感器3的值都相等,具体步骤是:
第311步骤、设定实际作业贴装过程中的压力变化范围为,其中,/>是压力变化范围的下限,/>是压力变化范围的上限;控制贴装头1移动到压力校正平台4的正上方,并控制贴装头1继续向下移动;当下压力传感器3的压力值为/>,其中,/>且,则控制贴装头1停止移动,等上压力传感器2和下压力传感器3读取到的压力稳定后,比较上压力传感器2的当前压力值/>和下压力传感器3的当前压力值/>;
当上压力传感器2的当前压力值与下压力传感器3的当前压力值/>不相等时,则调整上压力传感器2的压力值,使上压力传感器2的压力值和此时的下压力传感器3的压力值相等,调整后的上压力传感器2的当前压力值为/>;
第312步骤、随后,控制贴装头1继续下压或上抬,当下压力传感器3的压力值为,其中,/>不等于/>,/>且/>,则控制贴装头1停止移动,等上压力传感器2和下压力传感器3读取到的压力稳定后,比较上压力传感器2的当前压力值和下压力传感器3的当前压力值/>;
第313步骤、比较上压力传感器2的当前压力值与下压力传感器3的当前压力值/>:
情况一、当上压力传感器2的当前压力值与下压力传感器3的当前压力值相等时,则重复第312步骤,取另外压力值继续进行上压力传感器2压力值的校准工作;
情况二、当上压力传感器2的当前压力值与下压力传感器3的当前压力值不相等时,则调整上压力传感器2的压力值,使上压力传感器2的压力值和此时的下压力传感器3的压力值相等,调整后的上压力传感器2的当前压力值为/>,并且重复第312步骤;
直至当贴装头1在压力校正平台4下压停止后,当上下压力稳定时且下压压力变值在内时,上压力传感器2压力值和下压力传感器3压力值均基本相等。
在第4步骤中,标定上压力传感器2设定值的具体步骤是:
第41步骤、设定实际运行时贴装头1下降速度为v运行毫米/秒,设定压力传感器输出IO信号压力值为千克,即设定目标压力值为/>千克;并设置上压力传感器2的目标压力值等于/>,控制贴装头1移动到压力校正平台4正上方,控制贴装头1以运行速度v运行毫米/秒向下移动,同时利用监控系统监控上压力传感器2输出信号,当检测到上压力传感器2输出信号时,则立即停止贴装头1运动,等压力稳定后读取上压力传感器2的当前压力值/>千克;
第42步骤、比较上压力传感器2的当前压力值千克与压力传感器目标压力值千克的大小:
当时,则将适当减小压力传感器设置的目标压力值;
当时,则将适当增加压力传感器设置的目标压力值;
适当减小压力传感器设置的目标压力值或适当增加压力传感器设置的目标压力值的具体方法是:
第421步骤、计算压力差,压力差/>为/>与/>的差值,压力差/>的计算公式是:
(1)
第422步骤、预设调整系数为,/>,计算调整压力值/>,调整压力值为压力差/>与调整系数/>的乘积,调整压力值/>的计算公式是:
(2)
第423步骤、调整压力传感器的目标压力值,调整后的压力传感器的目标压力值为,调整后的压力传感器的目标压力值/>为压力传感器目标压力值/>与调整压力值/>的差值,调整后的压力传感器的目标压力值为/>的计算公式是:
(3)
第43步骤、再重新设定上压力传感器2的目标压力值等于,并重复第41步骤中的流程,直到/>,记录此时设定的压力传感器的目标压力值/>,即完成标定上压力传感器2设定值。
在第5步骤中,标定压力、位置曲线的具体步骤是:
第51步骤、设定贴装头1实际运行允许的最大贴合压力为千克,控制贴装头1移动到压力校正平台4正上方,控制贴装头1以运行速度v运行毫米/秒继续向下移动,同时利用监控系统监控上压力传感器2的压力值,直到上压力传感器2的压力值接近达到/>千克时,贴装头1停止运动,等待压力稳定后适当调整,读取上压力传感器2的当前压力值;
情况一、当上压力传感器2的当前压力值大于最大贴合压力/>时,则控制贴装头1上抬d上抬毫米,直到上压力传感器2的稳定压力值为/>,或接近/>,只要压力值偏差在可接受范围内即可,记录此时的贴装头1位置坐标/>;
情况二、当上压力传感器2的当前压力值小于最大贴合压力/>时,则控制贴装头1下降d下降毫米,直到上压力传感器2的稳定压力值为/>,或接近/>,只要压力值偏差在可接受范围内即可,记录此时的贴装头1位置坐标/>;
第52步骤、控制贴装头1上抬毫米,待压力稳定后读取上压力传感器2的压力值/>千克,记录贴装头1位置坐标/>;继续控制贴装头1上抬/>毫米,待压力稳定后读取上压力传感器2的压力值/>千克,记录贴装头1位置坐标/>;继续控制贴装头1上抬/>毫米,待压力稳定后读取上压力传感器2的压力值/>千克,记录贴装头1位置坐标/>;继续控制贴装头1上抬/>毫米,待压力稳定后读取上压力传感器2的压力值/>千克,记录贴装头1位置坐标/>;继续控制贴装头1上抬/>毫米,待压力稳定后读取上压力传感器2的压力值/>千克,记录贴装头1位置坐标/>;重复执行,直到上压力传感器2的压力值变为0;其中,/>的取值越小,获得的数据样本数就越多,曲线拟合效果就越好,一般根据实际需要选择合适值;
第53步骤、根据记录的数据得到压力、位置曲线。
在第6步骤中,实际运行时的压力控制的具体步骤是:
第61步骤、实际运行时,贴装头1吸取散热盖5后定位到倒装芯片6正上方,调整好位置后,设定上压力传感器2输出IO信号压力值为;
第62步骤、贴装头1以速度v运行向下移动并利用监控系统监控上压力传感器2输出IO信号;当下压力传感器3有信号输出时,则立即停止贴装头1移动,并进入调节压力模式;
第63步骤、进入调节压力模式后,预设压力稳定调整范围为,可预先根据实际情况测试设定,范围越小对压力反馈速度和贴装头1定位反馈速度的要求就越高,一般根据实际要求和情况选择,当实际压力值在此范围内时,压力不需要调整,其中,。需要说明的是,实际压力是会有波动的,可能会一直处于变化过程中,如果稳定压力设为一个值,那会导致设备一直处于调整状态。设定实际运行贴片允许压力的波动范围为/>,该波动范围/>包含预设压力稳定调整范围;
第64步骤、读取上压力传感器2的当前压力值;
当时,则表示上压力传感器2的当前压力正常,满足要求;
当时,则表示上压力传感器2的当前压力过小,需要调整;
当时,则表示上压力传感器2的当前压力过大,需要调整。
在第64步骤中,当时,则表示上压力传感器2的当前压力过小,需要调整,调整的具体步骤是:
第6411步骤、由上述第5步骤获得的压力、位置曲线,将上压力传感器2的当前压力值代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>,将目标压力值/>代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>;
第6412步骤、控制贴装头1下降h下降毫米,其中,h下降 ,其中,,/>可以根据实际要求和情况测试设定;贴装头1下降到位置后,重复第64步骤进行调整。
在第64步骤中,当时,则表示上压力传感器2的当前压力过大,需要调整,调整的具体步骤是:
第6421步骤、由上述第3步骤获得的压力、位置曲线,将上压力传感器2的当前压力值代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>,将目标压力值/>代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>;
第6422步骤、控制贴装头1上升h上升毫米,其中,h上升 ,,/>可以根据实际要求和情况测试设定;贴装头1上抬到位置后,重复第64步骤进行调整。
本发明的散热盖5贴装工艺中的压力实时控制方法,通过在贴装头1上装有上压力传感器2,可以实时获取压力值;通过在压力校正平台4上连接有下压力传感器3,可以用标准砝码校正下压力传感器3的压力值,然后用来标定对准上压力传感器2的压力值;通过在压力传感器连接有IO信号,当压力超过设定压力值后输出信号,可以及时停止贴装头1超过目标压力;通过标定上压力传感器2设定值,可以防止压力过冲;通过标定压力、位置曲线,在运行时可以计算贴装头1合理调整距离;根据实际压力调整贴装头1位置,维持稳定压力。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,适用于贴装头(1)吸取散热盖(5)并将散热盖(5)贴合于倒装芯片(6)时的压力控制,其特征在于,包括以下步骤:
第1步骤、准备压力实时控制用工具及设备:
准备上压力传感器(2)、下压力传感器(3)、安装在贴装工位处的贴装头(1)以及安装在贴装工位处的压力校正平台(4),所述压力校正平台(4)位于所述贴装头(1)的下方;
第2步骤、布置上压力传感器(2)和下压力传感器(3):
上压力传感器(2)安装在贴装头(1)的上部,当贴装头(1)下压受力时,上压力传感器(2)获得压力值;
下压力传感器(3)安装在压力校正平台(4)的下部,当压力校正平台(4)受力后,下压力传感器(3)获得压力值;
第3步骤、校准上压力传感器(2)压力值和下压力传感器(3)压力值:
利用标准重量的砝码来校准下压力传感器(3)的压力值;
利用已校准好的下压力传感器(3)的压力值来校准上压力传感器(2)的压力值;
第4步骤、标定上压力传感器(2)设定值:
利用贴装头(1)、压力校正平台(4)以及监控系统来标定上压力传感器(2)设定值;
在所述第4步骤中,标定上压力传感器(2)设定值的具体步骤是:
第41步骤、设定实际运行时贴装头(1)下降速度为v运行毫米/秒,设实际贴装的目标压力值为千克;并设置上压力传感器(2)的目标压力值等于/>,控制贴装头(1)移动到压力校正平台(4)正上方,控制贴装头(1)以运行速度v运行毫米/秒向下移动,同时利用监控系统监控上压力传感器(2)输出信号,当检测到上压力传感器(2)输出信号时,则立即停止贴装头(1)运动,等压力稳定后读取上压力传感器(2)的当前压力值/>千克;
第42步骤、比较上压力传感器(2)的当前压力值千克与/>千克的大小:
当时,则将减小压力传感器设置的目标压力值;
当时,则将增加压力传感器设置的目标压力值;
减小压力传感器设置的目标压力值或增加压力传感器设置的目标压力值的具体方法是:
第421步骤、计算压力差,压力差/>为/>与/>的差值;
第422步骤、预设调整系数为,/>,计算调整压力值/>,调整压力值为压力差/>与调整系数/>的乘积;
第423步骤、调整压力传感器的目标压力值,调整后的压力传感器的目标压力值为,调整后的压力传感器的目标压力值/>为/>与调整压力值/>的差值;
第43步骤、再重新设定上压力传感器(2)的目标压力值等于,并重复第41步骤中的流程,直到/>,记录此时设定的上压力传感器(2)的目标压力值/>,即完成标定上压力传感器(2)设定值;
第5步骤、标定压力、位置曲线;
在所述第5步骤中,标定压力、位置曲线的具体步骤是:
第51步骤、设定贴装头(1)实际运行允许的最大贴合压力为千克,控制贴装头(1)移动到压力校正平台(4)正上方,控制贴装头(1)以运行速度v运行毫米/秒继续向下移动,同时利用监控系统监控上压力传感器(2)的压力值,直到上压力传感器(2)的压力值接近达到千克时,贴装头(1)停止运动,等待压力稳定后,读取上压力传感器(2)的当前压力值;
情况一、当上压力传感器(2)的当前压力值大于最大贴合压力/>时,则控制贴装头(1)上抬d上抬毫米,直到上压力传感器(2)的稳定压力值为/>,记录此时的贴装头(1)位置坐标/>;
情况二、当上压力传感器(2)的当前压力值小于最大贴合压力/>时,则控制贴装头(1)下降d下降毫米,直到上压力传感器(2)的稳定压力值为/>,记录此时的贴装头(1)位置坐标/>;
第52步骤、控制贴装头(1)上抬毫米,待压力稳定后读取上压力传感器(2)的压力值/>千克,记录贴装头(1)位置坐标/>;重复执行,直到上压力传感器(2)的压力值变为0;
第53步骤、根据记录的数据得到压力、位置曲线;
第6步骤、实际运行时的压力控制;
在所述第6步骤中,实际运行时的压力控制的具体步骤是:
第61步骤、实际运行时,贴装头(1)吸取散热盖(5)后定位到倒装芯片(6)正上方,调整好位置后,设定上压力传感器(2)输出IO信号压力值等于;
第62步骤、贴装头(1)以速度v运行向下移动并利用监控系统监控上压力传感器(2)输出IO信号;当下压力传感器(3)有信号输出时,则立即停止贴装头(1)移动,并进入调节压力模式;
第63步骤、进入调节压力模式后,预设压力稳定调整范围为,即当实际压力值在此范围内时,压力不需要调整,其中,/>;设定实际运行贴片允许压力的波动范围为/>,该波动范围/>包含预设压力稳定调整范围/>;
第64步骤、读取上压力传感器(2)的当前压力值;
当时,则表示上压力传感器(2)的当前压力正常,满足要求;
当时,则表示上压力传感器(2)的当前压力过小,需要调整;
当时,则表示上压力传感器(2)的当前压力过大,需要调整;
在所述第64步骤中,当时,则表示上压力传感器(2)的当前压力过小,需要调整,调整的具体步骤是:
第6411步骤、由上述第5步骤获得的压力、位置曲线,将上压力传感器(2)的当前压力值代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>,将/>代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>;
第6412步骤、控制贴装头(1)下降h下降毫米,其中,h下降 ,,贴装头(1)下降到位置后,重复第64步骤进行调整;
在所述第64步骤中,当时,则表示上压力传感器(2)的当前压力过大,需要调整,调整的具体步骤是:
第6421步骤、由上述第3步骤获得的压力、位置曲线,将上压力传感器(2)的当前压力值代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>,将/>代入到压力、位置曲线中获得对应位置值/>;
第6422步骤、控制贴装头(1)上升h上升毫米,其中,h上升 ,,贴装头(1)上抬到位置后,重复第64步骤进行调整。
2.根据权利要求1所述的散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,其特征在于:所述上压力传感器(2)设置目标压力值后,当传感器压力值超过设定值将触发输出IO信号。
3.根据权利要求1所述的散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,其特征在于,在所述第3步骤中,校准下压力传感器(3)压力值的具体步骤是:
第311步骤、将第一砝码放置在压力校正平台(4)上,压力校正平台(4)受力后,下压力传感器(3)获得对应的压力值为p下压力传感器千克,第一砝码/>重量造成的实际压力值为p第一砝码千克;当此时下压力传感器(3)的压力值p下压力传感器千克与第一砝码/>重量造成的实际压力值p第一砝码千克不相等时,则调整下压力传感器(3)的压力值与第一砝码/>重量造成的实际压力值p第一砝码千克相等,即调整后的下压力传感器(3)压力值为p第一砝码千克;
第312步骤、将第二砝码放置在压力校正平台(4)上,其中,第二砝码/>的重量不同于第一砝码/>的重量,压力校正平台(4)受力后,下压力传感器(3)获得对应的压力值为p’ 下压力传感器千克,第二砝码/>重量造成的实际压力值为p第二砝码千克;
第313步骤、比较下压力传感器(3)的压力值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克的大小:
情况一、当下压力传感器(3)读值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克相等时,则更换砝码继续校准;
情况二、当下压力传感器(3)读值p’ 下压力传感器千克与第二砝码重量造成的实际压力值p第二砝码千克不相等时,则调整下压力传感器(3)的压力值与第二砝码/>重量造成的实际压力值p第二砝码千克相等,即调整后的下压力传感器(3)压力值为p第二砝码千克;
重复上述步骤直到压力校正平台(4)上放置不同砝码后,下压力传感器(3)压力稳定后,下压力传感器(3)压力值与砝码重量造成的实际压力值相等。
4.根据权利要求3所述的散热盖贴装工艺中的压力实时控制方法,其特征在于,在所述第3步骤中,校准上压力传感器(2)压力值的具体步骤是:
第311步骤、设定实际作业贴装过程中的压力变化范围为,控制贴装头(1)移动到压力校正平台(4)的正上方,并控制贴装头(1)继续向下移动;当下压力传感器(3)的压力值为/>,其中,/>且/>,则控制贴装头(1)停止移动,等上压力传感器(2)和下压力传感器(3)读取到的压力稳定后,比较上压力传感器(2)的当前压力值和下压力传感器(3)的当前压力值/>;
当上压力传感器(2)的当前压力值与下压力传感器(3)的当前压力值/>不相等时,则调整上压力传感器(2)的压力值,使上压力传感器(2)的压力值和此时的下压力传感器(3)的压力值相等,调整后的上压力传感器(2)的当前压力值为/>;
第312步骤、随后,控制贴装头(1)继续下压或上抬,当下压力传感器(3)的压力值为,其中,/>不等于/>,/>且/>,则控制贴装头(1)停止移动,等上压力传感器(2)和下压力传感器(3)读取到的压力稳定后,比较上压力传感器(2)的当前压力值/>和下压力传感器(3)的当前压力值/>;
第313步骤、比较上压力传感器(2)的当前压力值与下压力传感器(3)的当前压力值/>:
情况一、当上压力传感器(2)的当前压力值与下压力传感器(3)的当前压力值/>相等时,则重复第312步骤,取另外压力值继续进行上压力传感器(2)压力值的校准工作;
情况二、当上压力传感器(2)的当前压力值与下压力传感器(3)的当前压力值/>不相等时,则调整上压力传感器(2)的压力值,使上压力传感器(2)的压力值和此时的下压力传感器(3)的压力值相等,调整后的上压力传感器(2)的当前压力值为/>,并且重复第312步骤;
直至当贴装头(1)在压力校正平台(4)下压停止后,当上下压力稳定时且下压压力变值在内时,上压力传感器(2)压力值和下压力传感器(3)压力值均基本相等。
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