CN205595353U - 探测器贴装系统 - Google Patents

Abstract

探测器贴装系统，包括底座，底座的上部安装裸片吸附装置导向座和贴片装置移动座，底座上安装贴膜平台、位移探测器和蓝膜支撑座，裸片吸附装置导向座上配合设置吸附装置，贴片装置移动座上配合设置贴片装置，位移探测器位于蓝膜支撑座的侧部；吸附装置包括裸片吸附支撑板，裸片吸附支撑板与裸片吸附装置导向座配合，吸附支撑板上安装竖向的精密线性模组，精密线性模组的下部安装吸嘴，吸嘴上设有同步带组，精密线性模组连接线性移动步进电机，同步带组连接旋转步进电机。本实用新型实现了自动化贴膜，贴膜过程中，通过吸附装置将蓝膜吸起，移动并输送至贴膜平台上，再通过贴片装置进行贴片操作。

Description

探测器贴装系统

技术领域

本实用新型属于光电探测领域，具体地说是一种探测器贴装系统。

背景技术

目前探测器上元器件的贴装主要通过操作工人在显微镜下手动放置器件进行手动贴装。能够完成贴装的自动化设备也只能完成部分器件的贴装，如完成电阻、电容或晶圆贴装，不能在同一台机器上完成所有元器件的贴装。

实用新型内容

本实用新型提供一种探测器贴装系统，用以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

探测器贴装系统，包括底座，底座的上部安装裸片吸附装置导向座和贴片装置移动座，底座上安装贴膜平台、位移探测器和蓝膜支撑座，裸片吸附装置导向座上配合设置吸附装置，贴片装置移动座上配合设置贴片装置，位移探测器位于蓝膜支撑座的侧部；吸附装置包括裸片吸附支撑板，裸片吸附支撑板与裸片吸附装置导向座配合，吸附支撑板上安装竖向的精密线性模组，精密线性模组的下部安装吸嘴，吸嘴上设有同步带组，精密线性模组连接线性移动步进电机，同步带组连接旋转步进电机。

如上所述的探测器贴装系统，所述的底座上安装顶针装置，顶针装置位于蓝膜支撑座的下部，顶针装置包括安装在底座上的XY调整平台，XY调整平台的上部安装安装座，安装座上设有竖向的导向套，导向套内配合设置顶针，顶针的下部位于安装座内，安装座内设有带有动力的凸轮，凸轮与顶针的下部配合，顶针的顶部设置顶针帽。

如上所述的探测器贴装系统，所述的贴片装置由一个点胶头和两个贴片头组成。

如上所述的探测器贴装系统，所述的底座的底部安装移动轮和升降支撑座。

本实用新型的优点是：本实用新型实现了自动化贴膜，贴膜过程中，通过吸附装置将蓝膜吸起，移动并输送至贴膜平台上，再通过贴片装置进行贴片操作。通过位移探测器对整个贴膜过程进行自动化监控，保证贴膜操作的精确性和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的Ⅰ局部放大图。

图号标注：1底座，2贴膜平台，3裸片吸附装置导向座，4贴片装置移动座，5贴片装置,51点胶头，52贴片头，6位移探测器，7裸片吸附支撑板，8旋转步进电机，9同步带组，10精密线性模组，11线性移动步进电机，12吸嘴，13蓝膜支撑座，14导向套，15XY调整平台，16凸轮，17安装座，18顶针，19顶针帽，20蓝膜，21移动轮，22升降支撑座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

探测器贴装系统，如图所示，包括底座1，底座1的上部安装裸片吸附装置导向座3和贴片装置移动座4，底座1上安装贴膜平台2、位移探测器6和蓝膜支撑座13，裸片吸附装置导向座3上配合设置吸附装置，贴片装置移动座4上配合设置贴片装置5，位移探测器6位于蓝膜支撑座13的侧部；吸附装置包括裸片吸附支撑板7，裸片吸附支撑板7与裸片吸附装置导向座3配合，吸附支撑板7上安装竖向的精密线性模组10，精密线性模组10的下部安装吸嘴12，吸嘴12上设有同步带组9，精密线性模组10连接线性移动步进电机11，同步带组9连接旋转步进电机8。本实用新型实现了自动化贴膜，贴膜过程中，通过吸附装置将蓝膜20吸起，移动并输送至贴膜平台2上，再通过贴片装置5进行贴片操作。通过位移探测器6对整个贴膜过程进行自动化监控，保证贴膜操作的精确性和准确性。

具体的，裸片尺寸很小，且粘覆于蓝膜上，所以吸嘴拾取裸片时，会发生裸片无法吸取的情形，为了克服上述问题，本实施例所述的底座1上安装顶针装置，顶针装置位于蓝膜支撑座13的下部，顶针装置包括安装在底座1上的XY调整平台15，XY调整平台15的上部安装安装座17，安装座17上设有竖向的导向套14，导向套14内配合设置顶针18，顶针18的下部位于安装座17内，安装座17内设有带有动力的凸轮16，凸轮16与顶针18的下部配合，顶针18的顶部设置顶针帽19。当吸嘴向下吸取裸片时，在裸片的正下方利用顶针帽吸附蓝膜以利于拾取裸片，再以顶针同时上顶裸片来帮助裸片的拾取。通过凸轮16的转动，再由导向套14带动顶针垂直上下移动，移动高度为0-5mm，顶针18的端部的顶针帽19将蓝膜20顶起。

进一步的，本实施例所述的贴片装置5由一个点胶头51和两个贴片头52组成。

更进一步的，为了方便移动和使用时固定，本实施例所述的底座1的底部安装移动轮21和升降支撑座22。移动时，将升降支撑座22升起，此时移动轮21与地面接触，方便移动；定位时，将升降支撑座22下落与地面接触，提高摩擦力，并对底座1进行支撑。

本实用新型中还有下述部分：

机器视觉系统： 机器视觉系统通过图像精密测量的办法实现元器件的位置信息获取和元器件放置位置信息计算，同时完成晶圆表面缺陷检测功能，实现对待装器件的质量检测。

元器件柔性拾取系统：柔性拾取系统保证了元器件拾取时不被二次损坏。

机器视觉探测器元件控制系统：精确定位探测器元器件的放置位置，实现准确拾取与贴装。

蓝膜精密控制系统：控制蓝膜X/Y/θ方向移动，实现晶圆在吸嘴与顶针之间位置的精密调整，保证吸嘴对晶圆的准确拾取。

顶针运动控制系统： 控制顶针上下运动及运动的高度，保证晶圆准确顶起与可靠拾取。

探测器基座精密控制系统：控制探测器基座的X/Y方向，保证吸嘴贴装时元器件的放置位置。

总控制系统：所有运动、定位、精密计算的运算平台。

探测器贴装系统在硬件设计方面和软件方面都有新的突破。

硬件设计方面从晶圆的拾取、蓝膜的运动控制、顶针模块的设计都结合晶圆的物理特性，进行了有针对性的设计与完善。

柔性拾放机构：裸片体积小且很脆，容易损坏，如果以简单的运动方式实现拾放动作，会出现使裸片光敏面划痕或破损，利用多种运动速度组合的方式实现柔性拾放，即在拾取时顶针机构将探测器高速顶起，同时吸嘴也要高速接近(High-Speed Approach)、柔性接触（Soft Touch），这样才能保证探测器在拾取时不至于破损。在粘接时，基座上探测器的吸嘴高速接近芯片同时测力，测力范围0-50g，精度为±1g，完成柔性粘接，保证探测器安全地粘接在基座上。

Z轴柔性拾取模块由Z轴直线运动机构及柔性吸嘴组成，该部分运动可分上下、旋转两个步骤，实现晶片的向下柔性贴装及角度调整。上下运动由伺服电机带动精密直线模组完成，角度旋转由步进电机带动同步带轮完成。

顶针模块：裸片尺寸很小，且粘覆于蓝膜上，所以吸嘴拾取裸片时，会发生裸片无法吸取的情形。为了改善这一现象，本系统设计了顶针机构来配合裸片的吸取；当吸嘴向下吸取裸片时，在裸片的正下方利用顶针帽透气孔吸附蓝膜以利于拾取裸片，再以顶针同时上顶裸片来帮助裸片的拾取。

蓝膜精密运动控制模块：该部分X、Y轴由两组直线运动模组与伺服电机组建为运动机构，行程范围200*200mm，重复定位精度0.003mm。角度通过步进电机带动同步带进行精确旋转。为了方便蓝膜的拆装，蓝膜的夹紧机构由基座加固定圈构成。

软件方面对测量的精度及控制系统的控制精度进行了改进。

根据要实现探测器贴装的功能，在Windows平台下采用Visual C++语言开发及模块化设计，可满足客户的差异化需求，定制方便。系统软件主要包括任务协调及通讯模块、数据输入输出模块、系统测试模块、执行模块和辅助功能模块等。

每个模块完成相应的功能，其中任务协调及通讯模块完成界面与控制层间的信息交换和负责系统各子模块任务的协调，并实时向I／O卡发送或采集数据；数据输入输出模块负责把用户需要了解的数据显示在主界面上；系统测试模块负责调试各组电机的运行状态、气路中气压泵和电磁阀的运行状态以及测试探测器和探测器两路的视觉传感器的状态，监测系统运行过程中可能出现的问题；执行模块实现系统点胶和贴装的单步和连续执行功能；辅助功能模块实现数据的保存、加载、删除等功能，便于系统的维护。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.探测器贴装系统，其特征在于：包括底座（1），底座（1）的上部安装裸片吸附装置导向座（3）和贴片装置移动座（4），底座（1）上安装贴膜平台（2）、位移探测器（6）和蓝膜支撑座（13），裸片吸附装置导向座（3）上配合设置吸附装置，贴片装置移动座（4）上配合设置贴片装置（5），位移探测器（6）位于蓝膜支撑座（13）的侧部；吸附装置包括裸片吸附支撑板（7），裸片吸附支撑板（7）与裸片吸附装置导向座（3）配合，吸附支撑板（7）上安装竖向的精密线性模组（10），精密线性模组（10）的下部安装吸嘴（12），吸嘴（12）上设有同步带组（9），精密线性模组（10）连接线性移动步进电机（11），同步带组（9）连接旋转步进电机（8）。

2.根据权利要求1所述的探测器贴装系统，其特征在于：所述的底座（1）上安装顶针装置，顶针装置位于蓝膜支撑座（13）的下部，顶针装置包括安装在底座（1）上的XY调整平台（15），XY调整平台（15）的上部安装安装座（17），安装座（17）上设有竖向的导向套（14），导向套（14）内配合设置顶针（18），顶针（18）的下部位于安装座（17）内，安装座（17）内设有带有动力的凸轮（16），凸轮（16）与顶针（18）的下部配合，顶针（18）的顶部设置顶针帽（19）。

3.根据权利要求1所述的探测器贴装系统，其特征在于：所述的贴片装置（5）由一个点胶头（51）和两个贴片头（52）组成。

4.根据权利要求1所述的探测器贴装系统，其特征在于：所述的底座（1）的底部安装移动轮（21）和升降支撑座（22）。