高精度多功能装片机及其使用方法技术

一种高精度多功能装片机及其使用方法，包括外壳，所述外壳内部底部位置安装有控制装置，所述控制装置的上方安装有多功能芯片拾取放置装置，所述多功能芯片拾取放置装置的上方配合安装有多功能双工位焊头机构，所述多功能双工位焊头机构安装于外壳内部顶部位置。本发明专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过对功能芯片拾取放置装置、多功能双工位焊头机构与控制装置等各机构之间的互相配合作用，可以方便的自动化完成芯片的装片工作，装片精度达到±7微米，并且可以最多贴装8种芯片，UPH能达到现有技术的1.5倍左右，在此基础上将功能尽可能的压缩集成，设备体积小，占地面积小。

High precision multifunctional loading machine and its application

The utility model relates to a high-precision multifunctional chip loader and a use method thereof, which comprises a shell, a control device is arranged at the bottom of the shell, a multifunctional chip pick-up and placement device is arranged above the control device, a multifunctional double position welding head mechanism is arranged above the multifunctional chip pick-up and placement device, and the multifunctional double position welding head mechanism is arranged inside the shell Top position. The structure of the invention is compact, reasonable and easy to operate. The chip loading can be easily and automatically completed through the interaction between the functional chip pick-up and placement device, the multi-functional double position welding head mechanism and the control device. The chip loading accuracy can reach \u00b1 7 micrometres, and up to 8 kinds of chips can be installed, and the UPH can reach about 1.5 times of the prior art, based on which In addition, the functions are compressed and integrated as much as possible. The equipment is small in size and small in floor area.

【技术实现步骤摘要】
高精度多功能装片机及其使用方法
本专利技术涉及芯片装片设备
，尤其是一种高精度多功能装片机及其使用方法。
技术介绍
现有技术中的装片机能做到±7微米精度、且能贴最多6种芯片的情况下，往往速度不够快，UPH(每小时产能)大概在400到500之间。而UPH能达到1500的贴片机精度却只能达到±10微米，且只能做单一芯片的贴装。而精度、速度、能贴装的芯片数均能满足的贴片机，由于功能的集成度较差，于是使得机器的体积达到长2.2m×宽1.8m×高2.3m，由于芯片对于生产环境的要求极高(为百级车间，装修成本极高)，所以芯片生产厂家需要设备占地面积能足够小。另外，目前有多款芯片，由于结构复杂，视觉难以识别，导致现有贴装机的贴装精度只能达到±10微米，但要求也是±7微米，于是采用只能显微镜将芯片放大，然后人工使用镊子将其拨到±7微米，对操作人员的要求很高，且速度很慢，大大降低了工作效率。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种高精度多功能装片机及其使用方法，从而可以高精度的完成芯片的装片工作，工作效率高，占地米面积小。本专利技术所采用的技术方案如下：一种高精度多功能装片机，包括外壳，所述外壳内部底部位置安装有控制装置，所述控制装置的上方安装有多功能芯片拾取放置装置，所述多功能芯片拾取放置装置的上方配合安装有多功能双工位焊头机构，所述多功能双工位焊头机构安装于外壳内部顶部位置。作为上述技术方案的进一步改进：所述多功能双工位焊头机构的结构为：包括焊头顶板，其底面相对的两边缘均安装有焊头侧板，位于两个焊头侧板之间的焊头顶板底面安装有直线运动组件，直线运动组件下方并列安装有两个焊头机构；单个焊头机构的结构为：包括固装于直线运动组件的焊头安装底座组件，焊头安装底座组件上安装有Z轴驱动组件，Z轴驱动组件上安装有支撑板一，所述支撑板一由Z轴驱动电机驱动进行上下运动；所述支撑板一一端端头安装有蘸胶组件，支撑板一另一端安装有吸嘴组件，位于吸嘴组件旁边的支撑板一上还安装有相机组件。所述蘸胶组件的结构为：包括与支撑板一固装的支撑板二，支撑板二上沿竖直方向固装有气缸，位于气缸旁边的支撑板二上安装有导轨一，导轨一与气缸的运动方向平行，导轨一上安装有沿其滑动的滑块一；所述气缸的输出端与滑块一共同安装有支撑板三；所述支撑板三上沿竖直方向安装有导轨二，导轨二上安装有沿其滑动的滑块二，滑块二上安装有针头座，针头座底部安装有蘸胶针头；所述支撑板三顶部安装有安装块一，竖直贯穿安装块一安装有导向轴，所述导向轴底端伸入针头座顶部，位于安装块一与针头座之间的导向轴上套装有压缩弹簧；所述支撑板三侧边安装有L型结构的安装块二，所述针头座侧边安装有L型结构的安装块三，安装块二与安装块三相对设置构成“口”型结构，安装块二内侧面上安装有下触点，安装块三内侧面上安装有上触点，所述上触点位于下触点上方且相互接触；所述支撑板二侧边的下部安装有L型结构的安装块四，安装块四底部安装有大螺杆；所述大螺杆贯穿安装块四，所述大螺杆位于支撑板三的下方。所述Z轴驱动组件的结构为：包括与焊头安装底座组件固装并上下间隔设置的安装块五和安装块六，所述安装块五与安装块六共同安装有丝杆，位于安装块五与安装块六之间的丝杆上配合安装有支撑板五；所述丝杆上端部伸出安装块五，丝杆上端头安装有带轮一；所述安装块五底部安装有Z轴驱动电机，Z轴驱动电机的输出端向上伸出安装块五，Z轴驱动电机输出端端头安装有带轮二，所述带轮一与带轮二通过皮带连接；所述丝杆旁边的焊头安装底座组件上还安装有导轨三，所述导轨三与丝杆平行，所述导轨三上安装有沿其滑动的滑块三；所述支撑板五一端套装于丝杆上，支撑板五另一端与滑块三固装。所述吸嘴组件的结构为：包括与支撑板一固装的支撑板六，所述支撑板六侧面固装有线性加旋转致动器，线性加旋转致动器的输出端安装有吸嘴，所述吸嘴与外部气源连接；位于吸嘴旁边的线性加旋转致动器侧边还安装有测高传感器；所述相机组件的结构为：包括与支撑板一固装的支撑板七，所述支撑板七侧面固装有变倍镜头，所述变倍镜头顶部安装有CCD相机。所述多功能芯片拾取放置装置的结构为：包括工作平台，横跨所述工作平台安装有轨道输送机构，位于工作平台外部的轨道输送机构两端头分别安装有料片上料机构和下料机构，所述工作平台上沿着轨道输送机构的方向依次设置有工位一和工位二；位于工位一与工位二间隔处的工作平台上安装有识别装置，识别装置上方安装有快换机构；所述工位一的结构为：包括固装于工作平台上的芯片上料机构，芯片上料机构与轨道输送机构之间安装有蘸胶盘组件；所述工位二的结构为：包括固装于工作平台上的晶圆上料机构，位于晶圆上料机构底部的工作平台上安装有顶晶机构；晶圆上料机构与轨道输送机构之间安装有与工位一相同的蘸胶盘组件。所述芯片上料机构的结构为：包括通过支脚固装于工作平台上的小平台一，小平台一上安装有治具基座，治具基座上设置有多个下气孔，所述下气孔与外部气源相连，与所述下气孔相对应的治具基座上设置有密封垫；所述治具基座上表面三侧边缘处设置有挡条，位于三侧挡条内侧的治具基座上安装有治具；位于挡条内侧的治具基座上嵌装有磁铁；所述治具的结构为：包括安装于治具基座上的治具底板，治具底板端头设置有治具把手，所述治具底板上设置有放置芯片料盒的多个穴位，所述穴位与下气孔一一对应；与穴位相对应的治具底板上开有与下气孔相贯通的上气孔，与所述上气孔相对应的治具底板上设置有密封圈；与穴位相对应的治具底板上安装有多个限位销和卡扣机构，所述限位销设置于各个穴位的相邻两边缘处，所述卡扣机构设置于限位销对角处；所述卡扣机构的结构为：包括与治具底板固装的卡扣基座，所述卡扣基座为型结构，贯穿卡扣基座两侧壁安装有转轴，位于卡扣基座内部的转轴上转动安装有L型结构的卡扣件；贯穿卡扣件侧壁安装有螺钉，所述螺钉上套装有弹簧，所述弹簧端部固装于治具底板。所述晶圆上料机构的结构为：包括通过支脚固装于工作平台上的小平台二，所述小平台二底面的端部通过电机基板安装有上料电机，所述上料电机的输出端穿过小平台二并在端头安装有上料带轮一，位于上料带轮一旁边的电机基板上转动安装有芯轴，所述芯轴贯穿电机基板，所述芯轴两端部分别安装有上料带轮二和上料带轮三，所述上料带轮一与上料带轮二之间通过小皮带连接；位于电机基板旁边的小平台二上安装有大轴承，所述大轴承内部安装有环座，所述环座贯穿小平台二，所述环座底部固装有大带轮，所述大带轮与上料带轮三之间通过大皮带连接，位于大皮带外侧的小平台二底部安装有张紧轮；所述环座顶部安装有卡环，所述卡环外边缘向外延伸形成安装晶圆环的台阶，位于晶圆环旁边的卡环上还安装有挡板。所述顶晶机构的结构为：包括固装于工作平台的底部支撑座，所述底部支撑座的中部设置有凹槽，凹槽的两端对称安装有第一滑轨，第一滑轨上安装有第一滑块，所述凹槽处还安装有第一丝杠，所述第一丝杠上套至有第一螺母，所述第一螺母和第一滑块的顶部同时安装有滑移板，所述底部支撑座的外侧还固定有第一电机，所述第一电机的输出端通过第一带传动机构与第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度多功能装片机，其特征在于：包括外壳(14)，所述外壳(14)内部底部位置安装有控制装置(18)，所述控制装置(18)的上方安装有多功能芯片拾取放置装置(16)，所述多功能芯片拾取放置装置(16)的上方配合安装有多功能双工位焊头机构(17)，所述多功能双工位焊头机构(17)安装于外壳(14)内部顶部位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度多功能装片机，其特征在于：包括外壳(14)，所述外壳(14)内部底部位置安装有控制装置(18)，所述控制装置(18)的上方安装有多功能芯片拾取放置装置(16)，所述多功能芯片拾取放置装置(16)的上方配合安装有多功能双工位焊头机构(17)，所述多功能双工位焊头机构(17)安装于外壳(14)内部顶部位置。


2.如权利要求1所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述多功能双工位焊头机构(17)的结构为：包括焊头顶板(1701)，其底面相对的两边缘均安装有焊头侧板(1702)，位于两个焊头侧板(1702)之间的焊头顶板(1701)底面安装有直线运动组件(1703)，直线运动组件(1703)下方并列安装有两个焊头机构(1704)；单个焊头机构(1704)的结构为：包括固装于直线运动组件(1703)的焊头安装底座组件(1741)，焊头安装底座组件(1741)上安装有Z轴驱动组件(1742)，Z轴驱动组件(1742)上安装有支撑板一(1743)，所述支撑板一(1743)由Z轴驱动电机(174210)驱动进行上下运动；所述支撑板一(1743)一端端头安装有蘸胶组件(1746)，支撑板一(1743)另一端安装有吸嘴组件(1744)，位于吸嘴组件(1744)旁边的支撑板一(1743)上还安装有相机组件(1745)。


3.如权利要求2所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述蘸胶组件(1746)的结构为：包括与支撑板一(1743)固装的支撑板二(174615)，支撑板二(174615)上沿竖直方向固装有气缸(174601)，位于气缸(174601)旁边的支撑板二(174615)上安装有导轨一(174603)，导轨一(174603)与气缸(174601)的运动方向平行，导轨一(174603)上安装有沿其滑动的滑块一(174604)；所述气缸(174601)的输出端与滑块一(174604)共同安装有支撑板三(174602)；所述支撑板三(174602)上沿竖直方向安装有导轨二(174605)，导轨二(174605)上安装有沿其滑动的滑块二(174606)，滑块二(174606)上安装有针头座(174607)，针头座(174607)底部安装有蘸胶针头(174614)；所述支撑板三(174602)顶部安装有安装块一(174608)，竖直贯穿安装块一(174608)安装有导向轴(174609)，所述导向轴(174609)底端伸入针头座(174607)顶部，位于安装块一(174608)与针头座(174607)之间的导向轴(174609)上套装有压缩弹簧(174616)；所述支撑板三(174602)侧边安装有L型结构的安装块二(174612)，所述针头座(174607)侧边安装有L型结构的安装块三(174613)，安装块二(174612)与安装块三(174613)相对设置构成“口”型结构，安装块二(174612)内侧面上安装有下触点，安装块三(174613)内侧面上安装有上触点，所述上触点位于下触点上方且相互接触；所述支撑板二(174615)侧边的下部安装有L型结构的安装块四(174610)，安装块四(174610)底部安装有大螺杆(174611)；所述大螺杆(174611)贯穿安装块四(174610)，所述大螺杆(174611)位于支撑板三(174602)的下方。


4.如权利要求2所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述Z轴驱动组件(1742)的结构为：包括与焊头安装底座组件(1741)固装并上下间隔设置的安装块五(174201)和安装块六(174206)，所述安装块五(174201)与安装块六(174206)共同安装有丝杆(174204)，位于安装块五(174201)与安装块六(174206)之间的丝杆(174204)上配合安装有支撑板五(174205)；所述丝杆(174204)上端部伸出安装块五(174201)，丝杆(174204)上端头安装有带轮一(174207)；所述安装块五(174201)底部安装有Z轴驱动电机(174210)，Z轴驱动电机(174210)的输出端向上伸出安装块五(174201)，Z轴驱动电机(174210)输出端端头安装有带轮二(174209)，所述带轮一(174207)与带轮二(174209)通过皮带(174208)连接；所述丝杆(174204)旁边的焊头安装底座组件(1741)上还安装有导轨三(174202)，所述导轨三(174202)与丝杆(174204)平行，所述导轨三(174202)上安装有沿其滑动的滑块三(174203)；所述支撑板五(174205)一端套装于丝杆(174204)上，支撑板五(174205)另一端与滑块三(174203)固装。


5.如权利要求1所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述吸嘴组件(1744)的结构为：包括与支撑板一(1743)固装的支撑板六(17441)，所述支撑板六(17441)侧面固装有线性加旋转致动器(17442)，线性加旋转致动器(17442)的输出端安装有吸嘴(17443)，所述吸嘴(17443)与外部气源连接；位于吸嘴(17443)旁边的线性加旋转致动器(17442)侧边还安装有测高传感器；所述相机组件(1745)的结构为：包括与支撑板一(1743)固装的支撑板七(17452)，所述支撑板七(17452)侧面固装有第一变倍镜头(17453)，所述第一变倍镜头(17453)顶部安装有第一CCD相机(17451)。


6.如权利要求1所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述多功能芯片拾取放置装置(16)的结构为：包括工作平台(1)，横跨所述工作平台(1)安装有轨道输送机构(12)，位于工作平台(1)外部的轨道输送机构(12)两端头分别安装有料片上料机构(2)和下料机构(3)，所述工作平台(1)上沿着轨道输送机构(12)的方向依次设置有工位一和工位二；位于工位一与工位二间隔处的工作平台(1)上安装有识别装置(7)，识别装置(7)上方安装有快换机构(8)；
所述工位一的结构为：包括固装于工作平台(1)上的芯片上料机构(5)，芯片上料机构(5)与轨道输送机构(12)之间安装有蘸胶盘组件(4)；所述工位二的结构为：包括固装于工作平台(1)上的晶圆上料机构(9)，位于晶圆上料机构(9)底部的工作平台(1)上安装有顶晶机构(10)；晶圆上料机构(9)与轨道输送机构(12)之间安装有与工位一相同的蘸胶盘组件(4)。


7.如权利要求6所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述芯片上料机构(5)的结构为：包括通过支脚固装于工作平台(1)上的小平台一(51)，小平台一(51)上安装有治具基座(52)，治具基座(52)上设置有多个下气孔(53)，所述下气孔(53)与外部气源相连，与所述下气孔(53)相对应的治具基座(52)上设置有密封垫(54)；所述治具基座(52)上表面三侧边缘处设置有挡条(55)，位于三侧挡条(55)内侧的治具基座(52)上安装有治具(57)；位于挡条(55)内侧的治具基座(52)上嵌装有磁铁(56)；所述治具(57)的结构为：包括安装于治具基座(52)上的治具底板(571)，治具底板(571)端头设置有治具把手(572)，所述治具底板(571)上设置有放置芯片料盒(58)的多个穴位，所述穴位与下气孔(53)一一对应；与穴位相对应的治具底板(571)上开有与下气孔(53)相贯通的上气孔(574)，与所述上气孔(574)相对应的治具底板(571)上设置有密封圈(573)；与穴位相对应的治具底板(571)上安装有多个限位销(59)和卡扣机构(575)，所述限位销(59)设置于各个穴位的相邻两边缘处，所述卡扣机构(575)设置于限位销(59)对角处；所述卡扣机构(575)的结构为：包括与治具底板(571)固装的卡扣基座(5751)，所述卡扣基座(5751)为型结构，贯穿卡扣基座(5751)两侧壁安装有转轴(5752)，位于卡扣基座(5751)内部的转轴(5752)上转动安装有L型结构的卡扣件(5754)；贯穿卡扣件(5754)侧壁安装有螺钉(5753)，所述螺钉(5753)上套装有弹簧(5755)，所述弹簧(5755)端部固装于治具底板(571)。


8.如权利要求6所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述晶圆上料机构(9)的结构为：包括通过支脚固装于工作平台(1)上的小平台二(901)，所述小平台二(901)底面的端部通过电机基板(902)安装有上料电机(903)，所述上料电机(903)的输出端穿过小平台二(901)并在端头安装有上料带轮一(904)，位于上料带轮一(904)旁边的电机基板(902)上转动安装有芯轴(907)，所述芯轴(907)贯穿电机基板(902)，所述芯轴(907)两端部分别安装有上料带轮二(906)和上料带轮三(908)，所述上料带轮一(904)与上料带轮二(906)之间通过小皮带(905)连接；位于电机基板(902)旁边的小平台二(901)上安装有大轴承(912)，所述大轴承(912)内部安装有环座(913)，所述环座(913)贯穿小平台二(901)，所述环座(913)底部固装有大带轮(911)，所述大带轮(911)与上料带轮三(908)之间通过大皮带(910)连接，位于大皮带(910)外侧的小平台二(901)底部安装有张紧轮(909)；所述环座(913)顶部安装有卡环(914)，所述卡环(914)外边缘向外延伸形成安装晶圆环的台阶，位于晶圆环旁边的卡环(914)上还安装有挡板(915)。


9.如权利要求6所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述顶晶机构(10)的结构为：包括固装于工作平台(1)的底部支撑座(1011)，所述底部支撑座(1011)的中部设置有凹槽，凹槽的两端对称安装有第一滑轨(1010)，第一滑轨(1010)上安装有第一滑块(1012)，所述凹槽处还安装有第一丝杠(1016)，所述第一丝杠(1016)上套至有第一螺母(1009)，所述第一螺母(1009)和第一滑块(1012)的顶部同时安装有滑移板(1013)，所述底部支撑座(1011)的外侧还固定有第一电机(1008)，所述第一电机(1008)的输出端通过第一带传动机构(1015)与第一丝杠(1016)头部连接；所述滑移板(1013)的安装方向与底部支撑座(1011)垂直，所述滑移板(1013)上固定有第二滑轨(1014)，所述第二滑轨(1014)上安装有第二滑块(1003)，所述第二滑轨(1014)一旁设置有与其平行的第二丝杠(1005)，所述第二丝杠(1005)上安装有第二螺母(1004)，所述第二滑块(1003)和第二螺母(1004)上同时固定有顶针连接座(1002)，所述顶针连接座(1002)上安装顶针座组件(1001)；所述滑移板(1013)的外侧还固定有第二电机(1006)，所述第二电机(1006)的输出端通过第二带传动机构(1007)与第二丝杠(1005)连接。


10.如权利要求6所述的高精度多功能装片机，其特征在于：所述蘸胶盘组件(4)的结构为：包括与轨道输送机构(12)外侧壁固装且呈L型结构的胶盘基座(41)，胶盘基座(41)底部安装有胶盘电机(43)，所述胶盘电机(43)的输出端向上穿过胶盘基座(41)，胶盘电机(43)输出端端部安装有胶盘带轮一(42)；位于胶盘基座(41)旁边的轨道输送机构(12)外侧壁上安装有胶盘支板(46)，所述胶盘支板(46)顶面安装有胶盘(47)，所述胶盘(47)通过中部的转动轴与胶盘支板(46)转动连接，所述转动轴向下穿出胶盘支板(46)，转动轴下端部安装有胶盘带轮二(45)；所述胶盘带轮一(42)与胶盘带轮二(45)通过胶盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超，蒋星，
申请(专利权)人：恩纳基智能科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32