CN117810147A - 一种引线键合机用芯片定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种引线键合机用芯片定位装置，应用于引线键合机用芯片定位技术领域，其中连接板、定位机构和定位装置控制系统，其特征在于：所述定位装置控制系统包括有数据采集模块、逻辑判断模块和定位处理模块；所述数据采集模块包括有拍摄子模块、路径生成子模块、储存子模块，所述拍摄子模块设置于引线键合机上，用于在引线键合机工作时拍摄芯片基板照片，所述路径生成子模块用于生成引线键合机的工作路径，所述储存子模块与拍摄子模块为电连接，用于接收加工时芯片基板的照片；所述储存子模块包括有位置识别单元，所述位置识别单元用于记录基板上芯片的位置，该装置解决了当前不能保证金属引线与基板焊盘的焊接位置的问题。

Description

一种引线键合机用芯片定位装置
技术领域
本发明属于引线键合机用芯片定位技术领域，具体涉及一种引线键合机用芯片定位装置。
背景技术
引线键合是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。
引线键合的作用是从核心元件中引入和导出电连接。在工业上通常有三种引线键合定位平台技术被采用：热压引线键合，锲超声引线键合，热声引线键合。
在芯片加工中需要使用到引线键合机，需要不停地更换芯片到引线键合机进行加工。但是现有的引线键合机在加工芯片时无法纠正芯片的位置，容易导致金属引线与基板焊盘的位置发生偏移，因此设计一种引线键合机用芯片定位装置，可以在引线键合机加工芯片时实时保证芯片位置，保证金属引线与基板焊盘的焊接位置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的集材装置一种引线键合机用芯片定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种引线键合机用芯片定位装置，包括连接板、定位机构和定位装置控制系统，所述位装置控制系统包括有数据采集模块、逻辑判断模块和定位处理模块；
所述数据采集模块包括有拍摄子模块、路径生成子模块、储存子模块，所述拍摄子模块设置于引线键合机上，用于在引线键合机工作时拍摄芯片基板照片，所述路径生成子模块用于生成引线键合机的工作路径，所述储存子模块与拍摄子模块为电连接，用于接收加工时芯片基板的照片；
所述储存子模块包括有位置识别单元，所述位置识别单元用于记录基板上芯片的位置；
所述逻辑判断模块包括有距离分析子模块、纠正判断子模块和重新设定子模块，所述距离分析子模块与储存子模块为电连接，所述距离分析子模块用于芯片基板在工作时金属引线之间的距离，所述重新设定子模块用于重新设定生成引线键合机的工作路径，所述定位处理模块包括有移动控制子模块、旋转控制子模块和重复子模块。
本发明进一步说明，所述连接板的底部开设有若干安装孔，所述连接板的顶部固定有两组滑轨，所述连接板通过安装孔安装在引线键合机的安装台上，所述引线键合机的安装台内设置有旋转驱动；
所述定位机构设置于连接板上，定位机构包括有两组固定组件和放置组件，两组所述固定组件设置于放置组件的两侧，所述底板外接有直线驱动。
本发明进一步说明，所述放置组件包括有底板，所述底板与滑轨为滑动连接，所述底板的顶部固定有放置盘，所述放置盘的前后两侧均螺纹固定有安装块，所述安装块的中间开设有两组螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺钉，所述螺钉的末端套有橡胶套。
本发明进一步说明，所述固定组件包括有固定架、气缸、安装架，其中：
所述固定架固定于底板的一侧，所述气缸固定于固定架远离放置组件的一侧，所述安装架设置有两组，分别固定于底板的前后两侧，每组所述安装架的内部均轴承连接有旋转轴，所述旋转轴上固定有压板，所述压板下方固定有销轴。
本发明进一步说明，所述气缸的输出端固定有推块，所述推块靠近压板的两侧均开设有滑移孔，所述销轴设置于滑移孔的内部。
本发明进一步说明，所述定位装置控制系统包括以下控制步骤：
步骤一：当芯片基板安装好之后，通过拍摄子模块拍摄芯片基板的照片上传给储存子模块，将照片储存起来；
步骤二：通过位置识别单元识别芯片基板上的芯片之间的距离，上传至路径生成单元，根据芯片之间的距离生成工作金属引线的路径；
步骤三：当路径生成之后，启动引线键合机开始加工，在加工时通过移动控制子模块和旋转控制子模块控制放置盘旋转和移动，使芯板基板配合引线键合机工作；
步骤四：在引线键合机时，通过距离分析子模块判断单个芯片上加工的金属引线之间的距离，如果发现加工的金属引线之间的距离发生变化，通过纠正判断子模块实时判断是否需要对芯片基板的位置进行纠正，保证加工的金属引线之间的距离；
步骤五：当一片芯片基板加工完成之后，更换下一片芯片基板继续加工，由于加工的是同一种芯片基板，因此启动重复子模块，无须再重复设定路径，只需要沿用第一次加工的路径即可，无需每次更换芯片基板都需要生成新的路线。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用定位装置控制系统，通过距离分析子模块判断单个芯片上加工的金属引线之间的距离，如果发现加工的金属引线之间的距离发生变化，通过纠正判断子模块实时判断是否需要对芯片基板的位置进行纠正，保证加工的金属引线之间的距离。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的A区域放大示意图；
图3是本发明的整体结构底部示意图；
图4是本发明的定位装置控制系统示意图；
图5是本发明的芯片基本示意图
图中：1、底板；2、气缸；3、连接板；4、安装架；5、固定架；6、安装块；7、旋转轴；8、压板；9、推块；10、放置盘；11、滑移孔；12、销轴；13、安装孔；14、滑轨。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-3，本发明提供技术方案：一种引线键合机用芯片定位装置，包括连接板3、定位机构和定位装置控制系统，连接板3的底部开设有若干安装孔13，连接板3的顶部固定有两组滑轨14，连接板3通过安装孔13安装在引线键合机的安装台上，引线键合机的安装台内设置有旋转驱动，通过旋转驱动可以带动连接板3在安装台上旋转，定位机构设置于连接板3上，定位机构包括有两组固定组件和放置组件，两组固定组件设置于放置组件的两侧；
放置组件包括有底板1，底板1与滑轨14为滑动连接，底板1的顶部固定有放置盘10，放置盘10的前后两侧均螺纹固定有安装块6，安装块6的中间开设有两组螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有螺钉，螺钉的末端套有橡胶套，将芯片基板放入到放置盘10中，旋转螺钉使螺钉的末端与芯片基板的侧面接触，将芯片基板固定，通过橡胶套保证芯片基板侧面不会有压痕。
底板1外接有直线驱动，通过直线驱动可以控制底板1在滑轨14上移动。
固定组件包括有固定架4、气缸2、安装架5，固定架4固定于底板1的一侧，气缸2固定于固定架4远离放置组件的一侧，安装架5设置有两组，分别固定于底板1的前后两侧，每组安装架5的内部均轴承连接有旋转轴7，旋转轴7上固定有压板8，压板8下方固定有销轴12。
气缸2的输出端固定有推块9，推块9靠近压板8的两侧均开设有滑移孔11，销轴12设置于滑移孔11的内部，在芯片基板放入到放置盘10中且固定好之后，启动气缸2，推动推块9向靠近放置组件的位置移动，推块9推动销轴12，带动压板8围绕旋转轴7向靠近放置盘10的方向旋转，直到压板8与芯片基板表面接触并压紧芯片基板，此时暂停气缸2的工作，当芯片基板固定好之后启动引线键合机对芯片基板实行金属引线焊接工作。
请参阅图4，定位装置控制系统包括有数据采集模块、逻辑判断模块和定位处理模块；
数据采集模块包括有拍摄子模块、路径生成子模块、储存子模块，拍摄子模块设置于引线键合机上，用于在引线键合机工作时拍摄芯片基板照片，路径生成子模块用于生成引线键合机的工作路径，储存子模块与拍摄子模块为电连接，用于接收加工时芯片基板的照片；
储存子模块包括有位置识别单元，位置识别单元用于记录基板上芯片的位置。
逻辑判断模块包括有距离分析子模块、纠正判断子模块和重新设定子模块，距离分析子模块与储存子模块为电连接，距离分析子模块用于芯片基板在工作时金属引线之间的距离，重新设定子模块用于重新设定生成引线键合机的工作路径。
定位处理模块包括有移动控制子模块、旋转控制子模块和重复子模块，移动控制子模块与直线驱动为电连接，旋转控制子模块与旋转驱动为电连接，重复子模块用于控制引线键合机重复工作。
定位装置控制系统包括以下控制步骤：
步骤一：当芯片基板安装好之后，通过拍摄子模块拍摄芯片基板的照片上传给储存子模块，将照片储存起来；
步骤二：通过位置识别单元识别芯片基板上的芯片之间的距离，上传至路径生成单元，根据芯片之间的距离生成工作金属引线的路径；
具体地，由于芯片基板上会设置有多组芯片同时加工，因此在加工之前判断芯片之间的距离,通过路径生成单元根据芯片之间的距离形成加工金属引线的路径，达到规划路径的目的；
需要说明的是，芯片的大小规格均是统一的，方便加工金属引线。
步骤三：当路径生成之后，启动引线键合机开始加工，在加工时通过移动控制子模块和旋转控制子模块控制放置盘10旋转和移动，使芯板基板配合引线键合机工作；
具体地，芯片通过阵列形状设置在芯片基板上（如图5所示），由于工作路径已经生成好，因此当一块芯片上的金属引线焊接好时，通过移动控制子模块控制直线驱动启动，控制底板1移动，从而带动芯片基板移动，使下一个芯片移动到引线键合机的工作头下方，当需要在芯片另一个方位上焊接金属引线时，通过旋转控制子模块控制旋转驱动启动，控制连接板3转动，从而使得芯片基板更换方向，便于在芯片的另一个方向焊接金属引线；
需要注意的是，在引线键合机单独加工一个芯片时，是引线键合机的工作头在运作，直到需要更换到下一个芯片时控制直线驱动或者旋转驱动启动，带动下一个芯片移动到引线键合机的工作头的下方。
步骤四：在引线键合机时，通过距离分析子模块判断单个芯片上加工的金属引线之间的距离，如果发现加工的金属引线之间的距离发生变化，通过纠正判断子模块实时判断是否需要对芯片基板的位置进行纠正，保证加工的金属引线之间的距离；
步骤五：当一片芯片基板加工完成之后，更换下一片芯片基板继续加工，由于加工的是同一种芯片基板，因此启动重复子模块，无须再重复设定路径，只需要沿用第一次加工的路径即可，无需每次更换芯片基板都需要生成新的路线；
步骤四包括以下具体操作步骤：
步骤四-a：在加工单个芯片时，距离分析子模块获取储存子模块拍摄加工时的金属引线的照片，实时识别金属引线之间的距离b；
步骤四-b：工作人员在纠正判断子模块中设定金属引线之间的恒定距离a，将b与a进行对比，判加工时的金属引线之间的距离是否发生变化；
具体地，在加工时通过距离分析子模块将b与a进行对比，当b=a时表示加工时金属引线之间的距离未发生变化，不需要进行调整。当时，其中c为金属引线之间可偏差的最大距离值，说明金属引线之间的距离变化小，可以采用实时纠正芯片基板的位置保证金属引线之间的距离，当/>时，表示金属引线之间的距离变化大，说明引线键合机的工作头存在加工问题，需要检修引线键合机。
步骤四-c：当加工时的金属引线之间的距离发生变化时，通过定位处理模块控制芯片基板移动，保证加工的金属引线之间的距离合格；
具体地，当金属引线之间的距离变化小，证明在可调整的范围内，此时暂停引线键合机的工作头移动，通过纠正判断子模块将信号传输给移动控制子模块，控制芯片基板移动b距离，在移动b距离后引线键合机的工作头开始工作，当这次工作完成之后，再控制芯片基板移动b距离，反复如此工作，始终保证金属引线之间的距离相等，该步骤可以在加工芯片时实时保证芯片位置，对芯片起到实时定位的作用；
步骤五包括以下具体操作步骤：
步骤五-a：更换下一个芯片基板，启动重复子模块延续原先设定的路径继续加工金属引线；
步骤五-b：拍摄子模块拍摄引线键合机加工时的照片传输给储存子模块，延续上一个路径工作，当从上个芯片移动到下个芯片时，位置识别单元识别到无法引线键合机工作头到下个芯片的设定位置时，表示芯片基板上的芯片距离均在问题，此时将信号传输给工作人员，便于工作人员识别芯片基板的质量，同时通过重新设定子模块开始重新设定工作路径，保证加工金属引线的质量。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、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，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。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种引线键合机用芯片定位装置，包括连接板（3）、定位机构和定位装置控制系统，其特征在于：所述位装置控制系统包括有数据采集模块、逻辑判断模块和定位处理模块；
所述数据采集模块包括有拍摄子模块、路径生成子模块、储存子模块，所述拍摄子模块设置于引线键合机上，用于在引线键合机工作时拍摄芯片基板照片，所述路径生成子模块用于生成引线键合机的工作路径，所述储存子模块与拍摄子模块为电连接，用于接收加工时芯片基板的照片；
所述储存子模块包括有位置识别单元，所述位置识别单元用于记录基板上芯片的位置；
所述逻辑判断模块包括有距离分析子模块、纠正判断子模块和重新设定子模块，所述距离分析子模块与储存子模块为电连接，所述距离分析子模块用于芯片基板在工作时金属引线之间的距离，所述重新设定子模块用于重新设定生成引线键合机的工作路径，所述定位处理模块包括有移动控制子模块、旋转控制子模块和重复子模块。
2.根据权利要求1所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述连接板（3）的底部开设有若干安装孔（13），所述连接板（3）的顶部固定有两组滑轨（14），所述连接板（3）通过安装孔（13）安装在引线键合机的安装台上，所述引线键合机的安装台内设置有旋转驱动；
所述定位机构设置于连接板（3）上，定位机构包括有两组固定组件和放置组件，两组所述固定组件设置于放置组件的两侧，所述底板（1）外接有直线驱动。
3.根据权利要求2所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述放置组件包括有底板（1），所述底板（1）与滑轨（14）为滑动连接，所述底板（1）的顶部固定有放置盘（10），所述放置盘（10）的前后两侧均螺纹固定有安装块（6），所述安装块（6）的中间开设有两组螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺钉，所述螺钉的末端套有橡胶套。
4.根据权利要求2所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述固定组件包括有固定架（4）、气缸（2）、安装架（5），其中：
所述固定架（4）固定于底板（1）的一侧，所述气缸（2）固定于固定架（4）远离放置组件的一侧，所述安装架（5）设置有两组，分别固定于底板（1）的前后两侧，每组所述安装架（5）的内部均轴承连接有旋转轴（7），所述旋转轴（7）上固定有压板（8），所述压板（8）下方固定有销轴（12）。
5.根据权利要求4所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述气缸（2）的输出端固定有推块（9），所述推块（9）靠近压板（8）的两侧均开设有滑移孔（11），所述销轴（12）设置于滑移孔（11）的内部。
6.根据权利要求2所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述定位装置控制系统包括以下控制步骤：
步骤一：当芯片基板安装好之后，通过拍摄子模块拍摄芯片基板的照片上传给储存子模块，将照片储存起来；
步骤二：通过位置识别单元识别芯片基板上的芯片之间的距离，上传至路径生成单元，根据芯片之间的距离生成工作金属引线的路径；
步骤三：当路径生成之后，启动引线键合机开始加工，在加工时通过移动控制子模块和旋转控制子模块控制放置盘（10）旋转和移动，使芯板基板配合引线键合机工作；
步骤四：在引线键合机时，通过距离分析子模块判断单个芯片上加工的金属引线之间的距离，如果发现加工的金属引线之间的距离发生变化，通过纠正判断子模块实时判断是否需要对芯片基板的位置进行纠正，保证加工的金属引线之间的距离；
步骤五：当一片芯片基板加工完成之后，更换下一片芯片基板继续加工，由于加工的是同一种芯片基板，因此启动重复子模块，无须再重复设定路径，只需要沿用第一次加工的路径即可，无需每次更换芯片基板都需要生成新的路线。
7.根据权利要求6所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述步骤四包括以下具体操作步骤：
步骤四-a：在加工单个芯片时，距离分析子模块获取储存子模块拍摄加工时的金属引线的照片，实时识别金属引线之间的距离b；
步骤四-b：工作人员在纠正判断子模块中设定金属引线之间的恒定距离a，将b与a进行对比，判加工时的金属引线之间的距离是否发生变化；
步骤四-c：当加工时的金属引线之间的距离发生变化时，通过定位处理模块控制芯片基板移动，保证加工的金属引线之间的距离合格。
8.根据权利要求7所述的一种引线键合机用芯片定位装置，其特征在于：所述步骤五包括以下具体操作步骤：
步骤五-a：更换下一个芯片基板，启动重复子模块延续原先设定的路径继续加工金属引线；
步骤五-b：拍摄子模块拍摄引线键合机加工时的照片传输给储存子模块，延续上一个路径工作，当从上个芯片移动到下个芯片时，位置识别单元识别到引线键合机工作头无法到下个芯片的设定位置时，表示芯片基板上的芯片距离均在问题，此时将信号传输给工作人员，便于工作人员识别芯片基板的质量，同时通过重新设定子模块开始重新设定工作路径，保证加工金属引线的质量。
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