一种固晶机贴装头及使用方法与流程

1.本发明涉及固晶机贴装头技术领域，尤其涉及一种固晶机贴装头及使用方法。


背景技术：

2.晶圆指制造半导体晶体管或集成电路的衬底(也叫基底)。由于是晶体材料，其形状又通常为圆形，所以称之为晶圆。在晶圆(比如硅晶片)上能够加工制作成各种电路元件的结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。随着科技的不断发展，各类电子产品发展迅速，并且需求在不断增大，直接地导致晶圆需求的增多。固晶机贴装头用于对晶圆进行贴装操作。
3.现有的固晶机贴装头一般都具有旋转、缓冲功能。设备ccd镜头定位待贴装ic的位置、角度后吸嘴将ic吸取，吸嘴杆根据ccd定位的ic角度及ic贴装到铝基板上的角度会旋转相应的角度，以保证贴片精度；吸嘴高速移动到吸取位置、贴装位置时为了避免压伤ic需要在吸嘴杆上加缓冲功能。吸嘴转角度一般是伺服电机通过皮带拉动吸嘴杆转动，由于皮带有弹性，角度误差大；缓冲功能是通过在吸嘴杆上加装弹簧实现的，弹力误差也较大且不容易调整。
4.因此，现有的固晶机贴装头功能单一，吸嘴旋转控制麻烦，贴装力度不稳定，容易损伤ic，贴装精度低，适用范围小。


技术实现要素：

5.针对以上相关技术的不足，本发明提出一种精准控制旋转吸嘴角度且可以通过参数快速调整吸取、贴装力度及精度高的固晶机贴装头。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种固晶机贴装头，包括：轴心座和滑动设置在所述轴向座上的轴心；
7.所述轴心座包括固定座、固定在所述固定座上的气缸、与所述气缸连通的气管、固定在所述固定座上的音圈马达线圈、与所述音圈马达线圈连接的第一电源线、固定在所述固定座一侧上的滑轨、以及固定在所述固定座上的第一触点；所述固定座上贯穿设有通孔，所述气缸和所述音圈马达线圈分别设置在所述通孔的相对两侧，所述第一触点通过第一导线用于与设备控制器电连接；
8.所述轴心包括固定块、固定于所述固定块的定子、转动设置在所述定子内的转子、固定在所述转子上的吸嘴杆、固定在所述固定块一侧的滑块、固定于所述滑块且与所述吸嘴杆的一端连通的真空管、固定在所述定子上的第二触点、与所述转子连接的第二电源线、以及固定在所述固定块上的永磁体；所述吸嘴杆的另一端用于连接吸嘴，所述定子设置在所述通孔内，所述滑块滑动设置在所述滑轨内，所述第一触点与所述第二触点对应设置，所述第二触点通过第二导线与所述设备控制器电连接。
9.优选的，所述永磁体固定在所述固定块的一侧并滑动设置于所述音圈马达线圈内；所述气缸对应设置在所述固定块的另一侧，用于推动所述固定块升降运动，实现所述第
一触点和所述第二触点接触或分离。
10.优选的，所述定子为伺服马达。
11.第二方面，本发明实施例提供一种固晶机贴装头的使用方法，包括以下步骤：
12.s1、在设备人机界面设置贴片参数，其中，所述贴片参数包括吸取缓冲高度、贴片缓冲高度、吸取速度及贴片速度；并将所述吸嘴停留在所述吸取缓冲高度处，所述吸嘴移动到吸取缓冲高度的点的过程中，所述气缸给所述转子施加压力以防止所述吸嘴杆相对于贴片头上下晃动；
13.s2、通过所述气缸释放压力，所述音圈马达线圈给所述转子施加预设拉力，所述吸嘴从所述吸取缓冲高度的位置以所述吸取速度缓慢下降直至接触ic芯片，当所述第一触点和所述第二触点刚好分离时，所述吸嘴停止下压并打开所述真空管；
14.s3、通过顶针将所述ic芯片顶起至所述ic芯片和uv膜分离；
15.s4、所述吸嘴以所述吸取速度缓慢上升至所述吸取缓冲高度并将所述ic芯片吸起；
16.s5、所述气缸再次施加压力防止贴装头移动过程中所述吸嘴抖动，然后所述吸嘴移动至所述贴片缓冲高度的位置；
17.s6、所述气缸再次释放压力，所述吸嘴以所述贴片速度缓慢下降至所述ic芯片接触铝基板，然后关闭所述吸嘴的所述真空管；
18.s7、所述吸嘴以所述贴片速度缓慢上升至所述贴片缓冲高度的位置，以使所述吸嘴在吸取、贴装过程中所述音圈马达线圈始终提供下压力度，所述气缸仅贴装头移动过程中提供下压力度。
19.与相关技术相比，本发明的轴心座包括固定座、固定在固定座上的气缸、与气缸连通的气管、固定在固定座上的音圈马达线圈、与音圈马达线圈连接的第一电源线、固定在固定座一侧上的滑轨、以及固定在固定座上的第一触点；固定座上贯穿设有通孔，气缸和音圈马达线圈分别设置在通孔的相对两侧，第一触点通过第一导线用于与设备控制器电连接；轴心包括固定块、固定于固定块的定子、转动设置在定子内的转子、固定在转子上的吸嘴杆、固定在固定块一侧的滑块、固定于滑块且与吸嘴杆的一端连通的真空管、固定在定子上的第二触点、与转子连接的第二电源线、以及固定在固定块上的永磁体；吸嘴杆的另一端用于连接吸嘴，定子设置在通孔内，滑块滑动设置在滑轨内，第一触点与第二触点对应设置，第二触点通过第二导线与设备控制器电连接。通过设备控制器对第一触点和第二触点进行，气缸通气实现对固定块的顶升，通过永磁体和音圈马达线圈相互驱动实现对永磁体进行驱动，实现振动效果；利用吸嘴杆的吸嘴取片时吸嘴接触ic后通过电磁阀打开真空吸住ic，贴片时ic接触铝基板后，电磁阀关闭真空使ic脱离吸嘴；转子在定子内实现转动，可以调节吸嘴的旋转角度；这样可以精确控制吸嘴旋转角度，吸取、贴装力度，既能保证贴片精度又不会损伤ic，操作方便。
附图说明
20.下面结合附图详细说明本发明。通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
21.图1为本发明固晶机贴装头的轴心的结构示意图；
22.图2为本发明固晶机贴装头的轴心座的结构示意图；
23.图3为本发明固晶机贴装头的状态图一；
24.图4为本发明固晶机贴装头的状态图二；
25.图5为本发明固晶机贴装头的使用方法流程图；
26.图6为本发明固晶机贴装头的使用方法的示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
28.在此记载的具体实施方式/实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。
29.实施例一
30.如图1-4所示，本发明提供一种固晶机贴装头，包括：轴心座2和滑动设置在所述轴向座上的轴心1。
31.所述轴心座2包括固定座201、固定在所述固定座201上的气缸202、与所述气缸202连通的气管203、固定在所述固定座201上的音圈马达线圈204、与所述音圈马达线圈204连接的第一电源线205、固定在所述固定座201一侧上的滑轨4、以及固定在所述固定座201上的第一触点206；所述固定座201上贯穿设有通孔208，所述气缸202和所述音圈马达线圈204分别设置在所述通孔208的相对两侧，所述第一触点206通过第一导线207用于与设备控制器电连接。
32.其中，固定座201用于支撑固定音圈马达线圈204，气缸202等，音圈马达线圈204通过第一电源线205连接外部电源，可以使音圈马达线圈204通过电流精密调节音圈马达的拉力。气缸202的两端分别连接轴向座和轴心1，通过精密调压阀可以调节气缸202的拉力。
33.所述轴心1包括固定块109、固定于所述固定块109的定子101、转动设置在所述定子101内的转子102、固定在所述转子102上的吸嘴杆104、固定在所述固定块109一侧的滑块3、固定于所述滑块3且与所述吸嘴杆104的一端连通的真空管105、固定在所述定子101上的第二触点106、以及固定在所述固定块109上的永磁体108；所述吸嘴杆104的另一端用于连接吸嘴6，所述定子101设置在所述通孔208内，所述滑块3滑动设置在所述滑轨4内，所述第一触点206与所述第二触点106对应设置，所述第二触点106通过第二导线107与所述设备控制器电连接。
34.其中，通过固定块109用于固定定子101和滑块3等，方便轴心1在轴心座2上进行升降运动。从而使得吸嘴杆104的吸嘴6对ic芯片5进行自动贴装，贴装精度高。第二电源线103用于连接电源和编码器信号线使用，方便进行供电和信号传输。
35.具体的，通过设备控制器对第一触点206和第二触点106进行，气缸202通气实现对固定块109的顶升，通过永磁体108和音圈马达线圈204相互驱动实现对永磁体108进行驱动，实现振动效果；利用吸嘴杆104的吸嘴6取片时吸嘴6接触ic后通过电磁阀打开真空吸住ic，贴片时ic接触铝基板8后，电磁阀关闭真空使ic脱离吸嘴6；转子102在定子101内实现转
动，可以调节吸嘴6的旋转角度；这样可以精确控制吸嘴6旋转角度，吸取、贴装力度，既能保证贴片精度又不会损伤ic，操作方便。
36.可选的，设备控制器可以是微控制单元等，微控制单元(microcontroller unit；mcu)，又称单片微型计算机或者单片机，用于为不同的应用场合做不同组合控制。
37.本实施例中，所述永磁体108固定在所述固定块109的一侧并滑动设置于所述音圈马达线圈204内；所述气缸202对应设置在所述固定块109的另一侧，用于推动所述固定块109升降运动，实现所述第一触点206和所述第二触点106接触或分离。
38.本实施例中，所述定子101为伺服马达。
39.实施例二
40.如图5-6所示，本发明实施例提供一种固晶机贴装头的使用方法，包括以下步骤：
41.s1、在设备人机界面设置贴片参数，其中，所述贴片参数包括吸取缓冲高度、贴片缓冲高度、吸取速度及贴片速度；并将所述吸嘴6停留在所述吸取缓冲高度处，所述吸嘴6移动到吸取缓冲高度的点的过程中，所述气缸202给所述转子102施加压力以防止所述吸嘴杆104相对于贴片头上下晃动；
42.s2、通过所述气缸202释放压力，所述音圈马达线圈204给所述转子102施加预设拉力，所述吸嘴6从所述吸取缓冲高度的位置以所述吸取速度缓慢下降直至接触ic芯片5，当所述第一触点206和所述第二触点106刚好分离时，所述吸嘴6停止下压并打开所述真空管105；
43.s3、通过顶针7将所述ic芯片5顶起至所述ic芯片5和uv膜分离；
44.s4、所述吸嘴6以所述吸取速度缓慢上升至所述吸取缓冲高度并将所述ic芯片5吸起；
45.s5、所述气缸202再次施加压力防止贴装头移动过程中所述吸嘴6抖动，然后所述吸嘴6移动至所述贴片缓冲高度的位置；
46.s6、所述气缸202再次释放压力，所述吸嘴6以所述贴片速度缓慢下降至所述ic芯片5接触铝基板8，然后关闭所述吸嘴6的所述真空管105；
47.s7、所述吸嘴6以所述贴片速度缓慢上升至所述贴片缓冲高度的位置，以使所述吸嘴6在吸取、贴装过程中所述音圈马达线圈204始终提供下压力度，所述气缸202仅贴装头移动过程中提供下压力度。
48.具体的，在设备人机界面设置贴片参数，并将所述吸嘴6停留在所述吸取缓冲高度处，所述吸嘴6移动到吸取缓冲高度的点的过程中，所述气缸202给所述转子102施加压力以防止所述吸嘴杆104相对于贴片头上下晃动；通过所述气缸202释放压力，所述音圈马达线圈204给所述转子102施加一个微小的拉力(可通过参数调节拉力大小)，所述吸嘴6从所述吸取缓冲高度的位置以所述吸取速度缓慢下降直至接触ic芯片5，当所述第一触点206和所述第二触点106刚好分离时，所述吸嘴6停止下压并打开所述真空管105；通过顶针7将所述ic芯片5顶起至所述ic芯片5和uv膜分离(顶起高度通过参数设定)；所述吸嘴6以所述吸取速度缓慢上升至所述吸取缓冲高度并将所述ic芯片5吸起；所述气缸202再次施加压力防止贴装头移动过程中所述吸嘴6抖动，然后所述吸嘴6移动至所述贴片缓冲高度的位置；所述气缸202再次释放压力，所述吸嘴6以所述贴片速度缓慢下降至所述ic芯片5接触铝基板8，然后关闭所述吸嘴6的所述真空管105；所述吸嘴6以所述贴片速度缓慢上升至所述贴片缓
冲高度的位置，以使所述吸嘴6在吸取、贴装过程中所述音圈马达线圈204始终提供下压力度，所述气缸202仅贴装头移动过程中提供下压力度。通过设备控制器对第一触点206和第二触点106进行，气缸202通气实现对固定块109的顶升，通过永磁体108和音圈马达线圈204相互驱动实现对永磁体108进行驱动，实现振动效果；利用吸嘴杆104的吸嘴6取片时吸嘴6接触ic后通过电磁阀打开真空吸住ic，贴片时ic接触铝基板8后，电磁阀关闭真空使ic脱离吸嘴6；转子102在定子101内实现转动，可以调节吸嘴6的旋转角度；这样可以精确控制吸嘴6旋转角度，吸取、贴装力度，既能保证贴片精度又不会损伤ic，操作方便。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种固晶机贴装头，其特征在于，包括：轴心座和滑动设置在所述轴向座上的轴心；所述轴心座包括固定座、固定在所述固定座上的气缸、与所述气缸连通的气管、固定在所述固定座上的音圈马达线圈、与所述音圈马达线圈连接的第一电源线、固定在所述固定座一侧上的滑轨、以及固定在所述固定座上的第一触点；所述固定座上贯穿设有通孔，所述气缸和所述音圈马达线圈分别设置在所述通孔的相对两侧，所述第一触点通过第一导线用于与设备控制器电连接；所述轴心包括固定块、固定于所述固定块的定子、转动设置在所述定子内的转子、固定在所述转子上的吸嘴杆、固定在所述固定块一侧的滑块、固定于所述滑块且与所述吸嘴杆的一端连通的真空管、固定在所述定子上的第二触点、与所述转子连接的第二电源线、以及固定在所述固定块上的永磁体；所述吸嘴杆的另一端用于连接吸嘴，所述定子设置在所述通孔内，所述滑块滑动设置在所述滑轨内，所述第一触点与所述第二触点对应设置，所述第二触点通过第二导线与所述设备控制器电连接。2.如权利要求1所述的固晶机贴装头，其特征在于，所述永磁体固定在所述固定块的一侧并滑动设置于所述音圈马达线圈内；所述气缸对应设置在所述固定块的另一侧，用于推动所述固定块升降运动，实现所述第一触点和所述第二触点接触或分离。3.如权利要求1所述的固晶机贴装头，其特征在于，所述定子为伺服马达。4.一种如权利要求1-3任一项所述的固晶机贴装头的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、在设备人机界面设置贴片参数，其中，所述贴片参数包括吸取缓冲高度、贴片缓冲高度、吸取速度及贴片速度；并将所述吸嘴停留在所述吸取缓冲高度处，所述吸嘴移动到吸取缓冲高度的点的过程中，所述气缸给所述转子施加压力以防止所述吸嘴杆相对于贴片头上下晃动；s2、通过所述气缸释放压力，所述音圈马达线圈给所述转子施加预设拉力，所述吸嘴从所述吸取缓冲高度的位置以所述吸取速度缓慢下降直至接触ic芯片，当所述第一触点和所述第二触点刚好分离时，所述吸嘴停止下压并打开所述真空管；s3、通过顶针将所述ic芯片顶起至所述ic芯片和uv膜分离；s4、所述吸嘴以所述吸取速度缓慢上升至所述吸取缓冲高度并将所述ic芯片吸起；s5、所述气缸再次施加压力防止贴装头移动过程中所述吸嘴抖动，然后所述吸嘴移动至所述贴片缓冲高度的位置；s6、所述气缸再次释放压力，所述吸嘴以所述贴片速度缓慢下降至所述ic芯片接触铝基板，然后关闭所述吸嘴的所述真空管；s7、所述吸嘴以所述贴片速度缓慢上升至所述贴片缓冲高度的位置，以使所述吸嘴在吸取、贴装过程中所述音圈马达线圈始终提供下压力度，所述气缸仅贴装头移动过程中提供下压力度。

技术总结
本发明提供了一种固晶机贴装头及使用方法，包括：轴心座和滑动设置在轴向座上的轴心；轴心座包括固定座、固定在固定座上的气缸、气管、音圈马达线圈、第一电源线、滑轨、第一触点；固定座上贯穿设有通孔，第一触点通过第一导线用于与设备控制器电连接；轴心包括固定块、定子、转子、第二电源线、吸嘴杆、滑块、真空管、第二触点、以及固定在固定块上的永磁体；吸嘴杆的另一端用于连接吸嘴，定子设置在通孔内，滑块滑动设置在滑轨内，第一触点与第二触点对应设置，第二触点通过第二导线与设备控制器电连接。本发明可以精确控制吸嘴旋转角度，吸取、贴装力度，既能保证贴片精度又不会损伤IC。既能保证贴片精度又不会损伤IC。既能保证贴片精度又不会损伤IC。


技术研发人员：冯宇翔 周西军 黄浩 何嘉杰
受保护的技术使用者：广东汇芯半导体有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/25