一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及光器件自动化传送封装生产线技术领域，公开了一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手，包括X轴定位安装板，X轴定位安装板上安装有第一读数头，X轴定位安装板上设有Y向模组安装板，Y向模组安装板的内侧凹槽中设有直线电机定子及前后运动导轨，Y向模组安装板的左侧立面凹槽处设有光栅尺，右侧立面上设有传感器安装支架，传感器安装支架上安装有三个位移传感器，前后运动导轨上安装有Y向模组顶板，Y向模组顶板的下端面安装有直线电机动子，左侧凸起平台下安装有第二读数头，上端面安装有Z向运动模组，Z向运动模组上设有柔性吸嘴结构。本实用新型专利技术满足了封装焊接芯片与基板时精密贴装的工作要求。装焊接芯片与基板时精密贴装的工作要求。装焊接芯片与基板时精密贴装的工作要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手


[0001]本技术涉及光器件自动化传送封装生产线
，尤其涉及一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手。

技术介绍

[0002]位相机与蓝膜平台的定位配合动作，完成基板或芯片的拾取定位，再通过焊接机械手完成物料的吸取动作。在吸附完成后，完成吸附的焊接机械手,会将基板或芯片放置到精密定位平台上。之后，再通过精密定位平台与下视定位相机的定位配合动作，完成对基板或芯片的精密对位。在精密对位完成后，焊接机械手会再一次完成物料的吸取动作。最后焊接机械手运动至焊接位置，完成物料的焊接动作。在实际的使用过程中,机械手始终处于快速启停的工况条件下,处于这种工况的焊接机械手，在传输过程中会给机构自身带来瞬时的明显振动和巨大制动力，可能出现机构在执行件末端的绝对位置偏差或机构微小形变，将直接导致封装焊接的良品率下降。除此之外，焊接机械手在运动自由度上需要集成X、Y及Z三向运动，在功能上还需要满足物料吸附监测功能。如何满足精密传输机械手精确、高效及集成的工作要求，是现场需要解决的一个技术问题。此外，现有的机械手是通过随动轮机构，配合角度变动的摆杆机构，完成吸嘴的下压及提升动作，再通过吸嘴的正负压力切换，实现对基板和芯片的吸放。通过此种随动轮机构控制的Z向运动执行件，在完成吸嘴的下压及提升动作时，机构的运动轨迹是非线性运动，也就是说机构运动的最小步距不是一个固定值，会存在或大或小的变动，在芯片贴装的精密运用场景中，会带来极大的使用影响。若是在机械手下压行程调整过大，会造成在拾取时，机械手施加在基板和芯片上的压力过大，造成物料表面的外观损坏。若在机械手下压行程调整过小，会造成在拾取时基板和芯片的吸附失败。所以，非线性运动的运动轨迹在调试的过程中，会出现难以控制贴片位置的情况。从而在芯片及基板贴装中，相关涉及Z向高度控制的工艺难以实现。所以如何降低精密传输机械手调试难度，同样也是现场的一大技术难题。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本技术的目的在于，提供一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手，以解决上述
技术介绍
中所指出的问题。
[0004]为了达到上述技术目的，进而采取的技术方案如下：
[0005]一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手，包括X轴定位安装板，所述X轴定位安装板的后立面上安装有第一读数头，X轴定位安装板上设置有Y向模组安装板，所述Y向模组安装板的内侧凹槽中设置有直线电机定子及前后运动导轨，在Y向模组安装板的左侧立面凹槽处设置有光栅尺，右侧立面上设置有传感器安装支架，在传感器安装支架上安装有三个从前至后依次排布的位移传感器，所述前后运动导轨上安装有Y向模组顶板，所述Y向模组顶板的下端面安装有与直线电机定子相配合的直线电机动子，左侧凸起平台下安装有第二读数头，通过控制直线电机的运动来带动Y向模组顶板沿前后运动导轨运动，
所述Y向模组顶板的上端面安装有Z向运动模组，所述Z向运动模组上设有柔性吸嘴结构。
[0006]作为本技术的进一步改进，所述第一读数头通过读数头支架安装在X轴定位安装板的后立面上。
[0007]作为本技术的进一步改进，所述Z向运动模组包括安装在所述Y向模组顶板上端面上的Z向模组转接板，所述Z向模组转接板的侧立面上设置有丝杠支撑座、上下运动导轨、丝杠固定座和旋转伺服电机，所述丝杠支撑座为两个，分别设置在传动丝杠的两端，传动丝杠可转动的与丝杠支撑座配合，所述传动丝杠的两侧平行设有上下运动导轨，所述传动丝杠的一端通过联轴器与旋转伺服电机连接，所述联轴器固定在丝杠固定座上，所述上下运动导轨上设置有丝杠螺母安装板，所述丝杠螺母安装板的下端设置有柔性吸嘴结构。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述柔性吸嘴结构包括安装在所述丝杠螺母安装板下端的吸嘴架转接板，所述吸嘴架转接板的内侧弧形凹槽里设置有吸嘴架R向调整板，所述吸嘴架R向调整板的右侧立面上设置有吸嘴架θ向调整板，在所述吸嘴架R向调整板侧立面安装槽中设置有柔性吸嘴架。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述丝杠螺母安装板上设置有焊接提升底板，所述焊接提升底板上设置有通过管路依次连接的流量传感器、过滤器及转接头，所述转接头通过管路与柔性吸嘴架上的吸嘴连接。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述流量传感器通过管路与负压发生器连接。
[0011]本技术的有益效果是：本技术通过集成有X、Y及Z向全闭环控制的机械手结构，满足了封装焊接芯片与基板的精密贴装的工作要求。此外，通过设置柔性吸嘴结构，在保证提供稳定吸附力的同时，也为芯片和基板提供了充足的保护，有效的防止了在拾取过程中，设备对芯片和基板的接触损伤。
[0012]在调试过程中，机械手具有X、Y及Z向自由度，可实现焊接头在贴片工艺过程中，对任意点位、任意路径的设置，并且通过机构上，预先设置的线性光栅尺及读数头的实时反馈，准确捕捉执行机构运动轨迹，解决了以往执行机构运动轨迹不线性、无反馈的问题。另外，机构末端的柔性吸嘴机构，在保证稳定吸附的同时，在于芯片接触的接触过程中，将吸附压力逐步的作用在芯片和基板的上，有效的解决了在吸附的过程中，吸附动作对于物料的外观损伤。
附图说明
[0013]构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0014]图1是本技术的结构示意图；
[0015]图2是本技术的局部结构示意图；
[0016]图3是本技术在第二视角结构示意图；
[0017]图4是本技术Z向运动模组的结构示意图。
[0018]图中：1、X轴定位安装板，2、读数头支架，3、第一读数头，4、Y向模组安装板，5、直线电机定子，6、前后运动导轨，7、光栅尺，8、传感器安装支架，9、位移传感器，10、Y向模组顶板，11、直线电机动子，12、第二读数头，13、Z向模组转接板，14、丝杠支撑座，15、传动丝杠，
16、上下运动导轨，17、丝杠固定座，18、联轴器，19、旋转伺服电机，20、丝杠螺母安装板，21、焊接提升底板，22、流量传感器，23、过滤器，24、转接头，25、吸嘴架转接板，26、吸嘴架R向调整板，27、吸嘴架θ向调整板，28、柔性吸嘴架。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0020]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
[0021]如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手，其特征在于：包括X轴定位安装板（1），所述X轴定位安装板（1）的后立面上安装有第一读数头（3），X轴定位安装板（1）上设置有Y向模组安装板（4），所述Y向模组安装板（4）的内侧凹槽中设置有直线电机定子（5）及前后运动导轨（6），在Y向模组安装板（4）的左侧立面凹槽处设置有光栅尺（7），右侧立面上设置有传感器安装支架（8），在传感器安装支架（8）上安装有三个从前至后依次排布的位移传感器（9），所述前后运动导轨（6）上安装有Y向模组顶板（10），所述Y向模组顶板（10）的下端面安装有与直线电机定子（5）相配合的直线电机动子（11），左侧凸起平台下安装有第二读数头（12），通过控制直线电机的运动来带动Y向模组顶板（10）沿前后运动导轨（6）运动，所述Y向模组顶板（10）的上端面安装有Z向运动模组，所述Z向运动模组上设有柔性吸嘴结构。2.根据权利要求1所述的一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手，其特征在于：所述第一读数头（3）通过读数头支架（2）安装在X轴定位安装板（1）的后立面上。3.根据权利要求1所述的一种用于对芯片和基板进行封装焊接的精密传输机械手，其特征在于：所述Z向运动模组包括安装在所述Y向模组顶板（10）上端面上的Z向模组转接板（13），所述Z向模组转接板（13）的侧立面上设置有丝杠支撑座（14）、上下运动导轨（16）、丝杠固定座（17）和旋转伺服电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹悦，乔丽，崔海龙，
申请(专利权)人：西北电子装备技术研究所中国电子科技集团公司第二研究所，
类型：新型
国别省市：