芯片貼裝機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子貼裝設(shè)備，尤其涉及一種芯片貼裝機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子電器設(shè)備向小型化趨勢(shì)發(fā)展明顯，電子零件也因此向著高密度集成化以及超精細(xì)化發(fā)展，相應(yīng)的，對(duì)于電子元器件的貼裝設(shè)備的要求也越來(lái)越高。尤其是在加工制造過(guò)程中，常常需要將一些較為精細(xì)且輕薄的電子元器件先貼裝固定到支架上，然后再通過(guò)該支架將電子元器件集成于電路板或面板上。如將較為細(xì)小的芯片先貼裝在支架上然后通過(guò)該支架將芯片集成于電路板上?，F(xiàn)有的貼裝設(shè)備整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本也較高。這是因?yàn)楝F(xiàn)有的貼裝設(shè)備貼裝時(shí)一般是通過(guò)點(diǎn)膠裝置對(duì)芯片和支架之間進(jìn)行點(diǎn)膠，點(diǎn)膠后還必須及時(shí)將二者進(jìn)行貼合，否則會(huì)因膠水凝固等因素影響貼合效果。由于芯片較為細(xì)小且輕薄，精確控制貼裝位及點(diǎn)膠位比較困難，貼裝精確度無(wú)法保證，并且通過(guò)點(diǎn)膠裝置對(duì)芯片和支架之間進(jìn)行點(diǎn)膠時(shí)，常常會(huì)因點(diǎn)膠過(guò)量而污染芯片，由此直接造成生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品合格率低的問(wèn)題。因此，為了保證點(diǎn)膠及貼裝的精確度和點(diǎn)膠后的及時(shí)貼合，現(xiàn)有的貼裝設(shè)備設(shè)置了高精度的點(diǎn)膠裝置、膠量控制裝置、精確定位裝置和即時(shí)貼合裝置等，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、成本也較高。
[0003]進(jìn)一步地，現(xiàn)有的貼裝設(shè)備在傳送及貼合過(guò)程中一般沒(méi)有對(duì)貼裝壓力的要求。當(dāng)遇到對(duì)壓力有要求的電子元件的貼裝時(shí)，如對(duì)細(xì)小且輕薄的芯片的貼裝時(shí)，因其無(wú)法承受過(guò)大的壓力，壓力過(guò)大則會(huì)損壞芯片，最多只能承受30PSI的壓力，現(xiàn)有的貼裝設(shè)備就無(wú)法滿足無(wú)損貼裝的要求。并且由于芯片較為細(xì)小且輕薄，將芯片直接貼裝在支架上，在傳遞和貼合過(guò)程中，芯片的表面易因拱起形成弧面而不平，從而影響芯片與支架貼合的精確度，進(jìn)而影響使用的效果。
[0004]因此，亟需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、效率高、成本低、精確度高且可實(shí)現(xiàn)無(wú)損貼裝的芯片貼裝機(jī)來(lái)克服上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、精度高、效率高，成本低且可實(shí)現(xiàn)無(wú)損貼裝的芯片貼裝機(jī)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種芯片貼裝機(jī)，用于將芯片貼裝于支架上，所述芯片的表面貼有保護(hù)膜，所述保護(hù)膜具有粘性層，所述支架的表面具有熱熔膠層，所述芯片貼裝機(jī)包括設(shè)于機(jī)架上的芯片上料裝置、保護(hù)膜上料裝置、支架傳送裝置、貼膜裝置、芯片傳送裝置、熱壓裝置及工業(yè)相機(jī)；所述支架傳送裝置沿水平布置并傳送所述支架，所述芯片上料裝置與所述保護(hù)膜上料裝置位于所述支架傳送裝置的同一側(cè)，所述芯片傳送裝置位于所述芯片上料裝置與所述保護(hù)膜上料裝置之間，所述貼膜裝置位于所述芯片傳送裝置與所述保護(hù)膜上料裝置之間，所述熱壓裝置位于傳送的所述支架的上方；所述芯片與所述保護(hù)膜在所述芯片傳送裝置和所述貼膜裝置的配合下相互貼合，所述芯片傳送裝置將貼有所述保護(hù)膜的芯片傳送至所述支架傳送裝置所傳送的支架上，則所述熱壓裝置將所述支架上的芯片與該支架熱壓貼合，所述工業(yè)相機(jī)對(duì)所述芯片與所述保護(hù)膜的貼裝及貼裝后的芯片與支架的貼裝進(jìn)行識(shí)別和定位。
[0007]較佳地，所述芯片的上表面借助所述粘性層與所述保護(hù)膜相互貼合，所述支架的上表面借助所述熱熔膠層與所述芯片的下表面相互貼合，所述芯片上設(shè)有與所述支架相互貼合的熱壓點(diǎn)及定位點(diǎn)，所述芯片在貼合于所述支架的過(guò)程中被真空裝置所傳送。
[0008]較佳地，所述芯片上料裝置包括相向設(shè)置的芯片放料機(jī)構(gòu)及芯片取料機(jī)構(gòu)，所述芯片放料機(jī)構(gòu)包括升降驅(qū)動(dòng)器、箱體、料盤(pán)及具有容置槽的托架，所述箱體與所述升降驅(qū)動(dòng)器的輸出端相連，所述托架安裝于所述箱體內(nèi)，所述料盤(pán)安裝于所述容置槽內(nèi)，所述料盤(pán)上設(shè)有多個(gè)與所述芯片的外形相匹配的卡位，所述芯片卡接于所述卡位內(nèi)；所述箱體在所述升降驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下做直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的所述箱體帶動(dòng)所述托架向下運(yùn)動(dòng)至正對(duì)所述芯片取料機(jī)構(gòu)之前端的位置，所述芯片取料機(jī)構(gòu)將所述托架從所述箱體內(nèi)抽出并拖至預(yù)設(shè)的便于取料的工作位置。
[0009]較佳地，所述托架至少為兩個(gè)且相互平行設(shè)置，所述芯片放料機(jī)構(gòu)還包括感應(yīng)器，所述感應(yīng)器設(shè)于所述箱體的下部并位于所述托架的側(cè)面，所述感應(yīng)器在所述箱體帶動(dòng)所述托架向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)所述托架及料盤(pán)進(jìn)行感應(yīng)及定位。
[0010]較佳地，所述芯片傳送裝置包括機(jī)械手和吸取機(jī)構(gòu)，所述吸取機(jī)構(gòu)連接于所述機(jī)械手的下端，所述機(jī)械手驅(qū)使所述吸取機(jī)構(gòu)做直線及旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的所述吸取機(jī)構(gòu)吸取所述芯片并將該芯片傳送至所述貼膜裝置處，所述機(jī)械手還將貼合有所述保護(hù)膜的芯片移送至所述支架傳送裝置上的支架處。
[0011]較佳地，所述吸取機(jī)構(gòu)包括吸頭、預(yù)壓頭、預(yù)壓頭驅(qū)動(dòng)氣缸及連接板，所述吸頭及預(yù)壓頭安裝于所述連接板上，所述連接板與所述機(jī)械手的輸出端相連，所述預(yù)壓頭還與所述預(yù)壓頭驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端相連，所述吸頭包括呈前后布置的芯片吸嘴和保護(hù)膜吸嘴；所述機(jī)械手驅(qū)使所述吸頭及預(yù)壓頭做直線及旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，先由運(yùn)動(dòng)的所述吸頭通過(guò)所述芯片吸嘴將所述芯片吸送至所述貼膜裝置處，再由運(yùn)動(dòng)的所述吸頭通過(guò)所述芯片吸嘴和保護(hù)膜吸嘴將貼合后的所述芯片和保護(hù)膜吸送至所述支架處；所述預(yù)壓頭驅(qū)動(dòng)氣缸在貼合有所述保護(hù)膜的芯片移送至所述支架的過(guò)程中驅(qū)使所述預(yù)壓頭抵壓所述保護(hù)膜。
[0012]較佳地，所述吸取機(jī)構(gòu)還包括第一彈性組件、第二彈簧組件及微型壓力傳感器，所述吸頭通過(guò)所述第一彈性組件滑設(shè)于所述連接板的正面處，所述預(yù)壓頭通過(guò)所述第二彈簧組件滑設(shè)于所述連接板的背面處，所述吸頭在所述機(jī)械手的驅(qū)使下沿豎直方向通過(guò)所述第一彈性組件做柔性的運(yùn)動(dòng)，所述預(yù)壓頭在所述預(yù)壓頭驅(qū)動(dòng)氣缸的驅(qū)使下沿豎直方向通過(guò)所述第二彈簧組件做柔性的運(yùn)動(dòng)，所述微型壓力傳感器設(shè)于所述連接板與所述吸頭之間，所述微型壓力傳感器感應(yīng)所述吸頭在吸取和傳送過(guò)程中對(duì)所述芯片所施的壓力。
[0013]較佳地，所述工業(yè)相機(jī)包括頂部相機(jī)和底部相機(jī)，所述頂部相機(jī)設(shè)于所述機(jī)械手的下端并與所述吸取機(jī)構(gòu)間隔開(kāi)，所述頂部相機(jī)對(duì)所述芯片的頂面進(jìn)行識(shí)別及定位，所述頂部相機(jī)還對(duì)所述支架進(jìn)行識(shí)別和定位；所述底部相機(jī)設(shè)于所述工作平臺(tái)上，所述底部相機(jī)對(duì)所述芯片的底面進(jìn)行識(shí)別和定位。
[0014]較佳地，所述貼膜裝置包括芯片定位機(jī)構(gòu)、拉膜機(jī)構(gòu)、切膜機(jī)構(gòu)及壓膜機(jī)構(gòu)，所述芯片定位機(jī)構(gòu)位于所述拉膜機(jī)構(gòu)的下方，所述拉膜機(jī)構(gòu)設(shè)于所述保護(hù)膜上料裝置的輸出端的前側(cè)，所述切膜機(jī)構(gòu)位于所述保護(hù)膜上料裝置的輸出端的上方，所述壓膜機(jī)構(gòu)位于所述拉膜機(jī)構(gòu)與所述切膜機(jī)構(gòu)之間，所述拉膜機(jī)構(gòu)與所述保護(hù)膜上料裝置的輸出端的壓頭相配合以拉平拉緊所述保護(hù)膜，所述切膜機(jī)構(gòu)切斷被拉平的所述保護(hù)膜，所述壓膜機(jī)構(gòu)吸取切斷后的保護(hù)膜并將該保護(hù)膜下壓至與所述芯片定位機(jī)構(gòu)處的芯片相貼合，所述芯片定位機(jī)構(gòu)真空吸附固定所述芯片，且所述芯片定位機(jī)構(gòu)的吸力大于所述壓膜機(jī)構(gòu)的吸力。
[0015]較佳地，所述支架傳送裝置包括傳送導(dǎo)軌，所述傳送導(dǎo)軌上設(shè)有貼合工位；所述熱壓裝置位于所述貼合工位的上方，所述熱壓裝置包括加熱器及加熱器移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述加熱器連接于所述加熱器移動(dòng)機(jī)構(gòu)的下端，所述加熱器移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使所述加熱器在豎直方向及水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的所述加熱器使所述芯片和支架二者熱壓貼合。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的芯片貼裝機(jī)通過(guò)在芯片表面貼保護(hù)膜后，再將貼膜后的芯片貼合至支架上，首先，芯片上料裝置與保護(hù)膜上料裝置位于支架傳送裝置的同一側(cè)，芯片傳送裝置位于芯片上料裝置與保護(hù)膜上料裝置之間，貼膜裝置位于芯片傳送裝置與保護(hù)膜上料裝置之間，熱壓裝置位于傳送的支架的上方。其中，芯片與保護(hù)膜在芯片傳送裝置和貼膜裝置的配合下相互貼合，貼膜后的芯片在芯片傳送裝置和支架傳送裝置的配合下通過(guò)熱壓裝置熱壓貼合于支架上，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并緊湊，減少了在貼裝過(guò)程中芯片傳送裝置的運(yùn)動(dòng)行程，也不用再增設(shè)其他的移送設(shè)備，相應(yīng)降低了成本。而且，芯片與保護(hù)膜的貼裝及貼膜后的芯片與支架的貼裝均通過(guò)工業(yè)相機(jī)的識(shí)別和定位來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)貼裝，提高了貼裝效率，有效保證了貼裝的精確度。再者，由于芯片表面貼了保護(hù)膜，不僅解決了將精細(xì)而輕薄的芯片貼合至支架的過(guò)程中出現(xiàn)的芯片的表面不平及碰撞損傷的問(wèn)題，而且更重要的是提高了芯片的抗壓性，有效實(shí)現(xiàn)了無(wú)損貼裝。最后，芯片與支架的貼合是通過(guò)熱壓裝置熱壓而實(shí)現(xiàn)芯片與支架間的貼合的。因此，可在外部先對(duì)支架進(jìn)行涂膠后再將其通過(guò)支架載具在支架傳送裝置上傳送，以此提高貼裝效率。貼合時(shí)，只需通過(guò)熱壓