本發(fā)明涉及一種機(jī)械手，特別是涉及一種真空吸附式倒裝芯片翻轉(zhuǎn)機(jī)械手。

背景技術(shù)：

在芯片倒裝封裝之前，已制好凸點(diǎn)的芯片呈陣列膠合在母帶上(凸點(diǎn)朝上)，并被輥輪卷起，以便于封裝時(shí)釋放鋪展，滿足高效率地拾取芯片的需求。在倒裝時(shí)，需先從展開(kāi)的母帶上拾取芯片，再翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使凸點(diǎn)向下貼在襯墊或電路板上的指定位置。在這個(gè)過(guò)程中，芯片必須實(shí)現(xiàn)一次翻轉(zhuǎn)，才能完成倒裝貼片的任務(wù)。由于芯片微小、輕薄、易碎、易粘附，常規(guī)的夾持型翻轉(zhuǎn)和拾取機(jī)構(gòu)難以勝任芯片翻轉(zhuǎn)任務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種真空吸附式倒裝芯片翻轉(zhuǎn)機(jī)械手，該翻轉(zhuǎn)機(jī)械手工作可靠，并有效地提高了貼裝效率。解決了利用常規(guī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)芯片翻轉(zhuǎn)不能勝任的問(wèn)題。相比于常用的真空吸附芯片翻轉(zhuǎn)機(jī)械手，該機(jī)械手明顯提高了倒裝芯片的效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述翻轉(zhuǎn)機(jī)械手在轉(zhuǎn)輪圓周上均勻分布有真空吸頭(吸頭個(gè)數(shù)一般為6個(gè)左右，可根據(jù)需要設(shè)計(jì))，吸頭可以沿圓周滑移并鎖死以與母帶上芯片間的距離匹配。每個(gè)吸頭采用可伸縮結(jié)構(gòu)，內(nèi)置彈簧，以免吸附芯片時(shí)吸頭與芯片距離調(diào)整不當(dāng)對(duì)芯片造成較大的沖擊力。

工作時(shí)，處在位置E處吸頭吸取處于其正下方母帶上的芯片，在吸取的同時(shí)，需要利用另一針形機(jī)構(gòu)從側(cè)面進(jìn)人芯片與母帶之間爭(zhēng)隙，輔助使芯片與母帶脫離。隨著轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，E吸嘴帶著所吸芯片遠(yuǎn)離母帶，下一吸嘴D進(jìn)入吸附位置，如此循環(huán)，母帶上的芯片被連續(xù)吸取。在旋轉(zhuǎn)到A或者B位置(視具體周邊輔助設(shè)備參數(shù)而定)時(shí)，為避免芯片與吸嘴之間由于材料特性引起的粘附力(范德華力)，將對(duì)應(yīng)位置的吸附頭內(nèi)壓力切換為一定幅值的正壓，使其上的芯片脫離吸附頭并落在運(yùn)送器上(如水平回轉(zhuǎn)平臺(tái)等)，供另一獨(dú)立的貼裝吸附頭吸取、調(diào)整位姿并貼到襯墊或電路板的指定位置。在芯片落到運(yùn)送器上時(shí)，芯片凸點(diǎn)已經(jīng)朝下，完成了芯片的翻轉(zhuǎn)功能。由于該機(jī)械手是連續(xù)地把芯片從母帶上取出并翻轉(zhuǎn)，因而可以利用多貼片頭并行地進(jìn)行貼片。

所述機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)主要為吸附芯片時(shí)的吸附頭提供負(fù)壓及釋放芯片時(shí)較低的正壓，要求每個(gè)吸附頭可以獨(dú)立控制，因而為每個(gè)吸附頭設(shè)置了獨(dú)立的控制閥。同樣，由于芯片具有微小易碎的特點(diǎn)，吸取時(shí)要求壓力穩(wěn)定，在回路中進(jìn)行了兩級(jí)調(diào)壓，包括一級(jí)減壓和二級(jí)比例調(diào)壓。為避免吸附頭擴(kuò)展后流量不足以及閥4,5,6切換時(shí)信號(hào)響應(yīng)的遲滯性對(duì)系統(tǒng)工作效率的影響，在正壓和負(fù)壓回路各使用1個(gè)氣罐，既可彌補(bǔ)上述3個(gè)閥的反應(yīng)靈敏度帶來(lái)的影響，也可進(jìn)一步起到對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)壓的作用。

本發(fā)明的有益效果是：該翻轉(zhuǎn)機(jī)械手工作可靠，并有效地提高了貼裝效率。解決了利用常規(guī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)芯片翻轉(zhuǎn)不能勝任的問(wèn)題。相比于常用的真空吸附芯片翻轉(zhuǎn)機(jī)械手，該機(jī)械手明顯提高了倒裝芯片的效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)機(jī)械手氣動(dòng)系統(tǒng)。

圖中：1-3.吸附頭；4-6.電磁換向閥；7.消聲器；8.真空發(fā)生器；9,10.氣峪；11,12.比例電磁閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1，翻轉(zhuǎn)機(jī)械手在轉(zhuǎn)輪圓周上均勻分布有真空吸頭(吸頭個(gè)數(shù)一般為6個(gè)左右，可根據(jù)需要設(shè)計(jì))，吸頭可以沿圓周滑移并鎖死以與母帶上芯片間的距離匹配。每個(gè)吸頭采用可伸縮結(jié)構(gòu)，內(nèi)置彈簧，以免吸附芯片時(shí)吸頭與芯片距離調(diào)整不當(dāng)對(duì)芯片造成較大的沖擊力。

工作時(shí)，處在位置E處吸頭吸取處于其正下方母帶上的芯片，在吸取的同時(shí)，需要利用另一針形機(jī)構(gòu)從側(cè)面進(jìn)人芯片與母帶之間爭(zhēng)隙，輔助使芯片與母帶脫離。隨著轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，E吸嘴帶著所吸芯片遠(yuǎn)離母帶，下一吸嘴D進(jìn)入吸附位置，如此循環(huán)，母帶上的芯片被連續(xù)吸取。在旋轉(zhuǎn)到A或者B位置(視具體周邊輔助設(shè)備參數(shù)而定)時(shí)，為避免芯片與吸嘴之間由于材料特性引起的粘附力(范德華力)，將對(duì)應(yīng)位置的吸附頭內(nèi)壓力切換為一定幅值的正壓，使其上的芯片脫離吸附頭并落在運(yùn)送器上(如水平回轉(zhuǎn)平臺(tái)等)，供另一獨(dú)立的貼裝吸附頭吸取、調(diào)整位姿并貼到襯墊或電路板的指定位置。在芯片落到運(yùn)送器上時(shí)，芯片凸點(diǎn)已經(jīng)朝下，完成了芯片的翻轉(zhuǎn)功能。由于該機(jī)械手是連續(xù)地把芯片從母帶上取出并翻轉(zhuǎn)，因而可以利用多貼片頭并行地進(jìn)行貼片。

如圖2，機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)主要為吸附芯片時(shí)的吸附頭提供負(fù)壓及釋放芯片時(shí)較低的正壓，要求每個(gè)吸附頭可以獨(dú)立控制，因而為每個(gè)吸附頭設(shè)置了獨(dú)立的控制閥。同樣，由于芯片具有微小易碎的特點(diǎn)，吸取時(shí)要求壓力穩(wěn)定，在回路中進(jìn)行了兩級(jí)調(diào)壓，包括一級(jí)減壓和二級(jí)比例調(diào)壓。為避免吸附頭擴(kuò)展后流量不足以及閥4,5,6切換時(shí)信號(hào)響應(yīng)的遲滯性對(duì)系統(tǒng)工作效率的影響，在正壓和負(fù)壓回路各使用1個(gè)氣罐，既可彌補(bǔ)上述3個(gè)閥的反應(yīng)靈敏度帶來(lái)的影響，也可進(jìn)一步起到對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)壓的作用。