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，對于電子元器件的貼裝設(shè)備的要求也越來越高。尤其是在加工制造過程中，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)一般是通過點(diǎn)膠裝置對芯片和支架之間進(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，貼裝精確度無法保證，并且通過點(diǎn)膠裝置對芯片和支架之間進(jìn)行點(diǎn)膠時(shí)，常常會(huì)因點(diǎn)膠過量而污染芯片，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)備在傳送及貼合過程中一般沒有對貼裝壓力的要求。當(dāng)遇到對壓力有要求的電子元件的貼裝時(shí)，如對細(xì)小且輕薄的芯片的貼裝時(shí)，因其無法承受過大的壓力，壓力過大則會(huì)損壞芯片，最多只能承受30PSI的壓力，現(xiàn)有的貼裝設(shè)備就無法滿足無損貼裝的要求。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)簡單緊湊、效率高、成本低、精確度高且可實(shí)現(xiàn)無損貼裝的芯片貼裝機(jī)來克服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、精度高、效率高，成本低且可實(shí)現(xiàn)無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)，所述料盤安裝于所述容置槽內(nèi)，所述料盤上設(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)的過程中對所述托架及料盤進(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程中對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，所述頂部相機(jī)對所述芯片的頂面進(jìn)行識別及定位，所述頂部相機(jī)還對所述支架進(jìn)行識別和定位；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)對所述芯片的底面進(jìn)行識別和定位。
[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熱壓裝置熱壓貼合于支架上，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單并緊湊，減少了在貼裝過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工業(yè)相機(jī)的識別和定位來實(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程中出現(xiàn)的芯片的表面不平及碰撞損傷的問題，而且更重要的是提高了芯片的抗壓性，有效實(shí)現(xiàn)了無損貼裝。最后，芯片與支架的貼合是通過熱壓裝置熱壓而實(shí)現(xiàn)芯片與支架間的貼合的。因此，可在外部先對支架進(jìn)行涂膠后再將其通過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)，只需通過熱壓