[发明专利]一种高精度共晶贴片机的加压取放结构

说明书

本发明涉及微组装贴片设备领域，具体为一种高精度共晶贴片机的加压取放结构，包括伺服电机，伺服电机与谐波减速机连接，谐波减速机和共晶转轴连接，共晶转轴连接共晶压力控制组件，共晶压力控制组件上的导轨安装件连接有半圆柱结构，半圆柱结构内安装交叉滚柱导轨组件，交叉滚柱导轨组件上固定焊接头连接块，焊接头连接块与吸嘴定位件连接，焊接头连接块上固定焊头加压件，焊头加压件固定弹簧固定螺钉和球头柱塞，预压弹簧上端固定在弹簧固定螺钉上，预压弹簧的下端与弹簧固定钢片相连；半圆柱结构上装有压力传感器安装块，压力传感器安装块和压力传感器固定。本发明可应用于贴片精度±1μm级高精度贴片场合，且共晶压力精度控制在0.02N以内。

技术领域

本发明涉及微组装贴片设备领域，具体为一种高精度共晶贴片机的加压取放结构，用于实现贴片设备中高精度压力控制以及高精度高分辨率芯片角度调整等功能。

背景技术

在微组装工艺领域中，高精度共晶贴片工艺为关键工序之一，随着微封装工艺技术的发展，贴片精度和贴片质量的提高成为了不断追求的目标。在共晶贴片工艺过程中芯片精确调整对位以及精确加压控制是设备的两个重要环节。而传统共晶贴片设备的加压取放结构主要存在以下问题：（1）对位调整机构角度调整精度差。芯片对位时，其旋转角度调整精度限制了芯片的高精度对位，难以满足贴片精度±1μm级高精度贴片需求；（2）加压控制精度低。加压控制精度低将导致共晶质量一致性差，使产品性能不稳定，无法满足高性能器件生产需求。

发明内容

为了解决传统共晶贴片设备角度对位精度差以及共晶贴片压力控制能力不足等问题，本发明提出一种高精度共晶贴片机的加压取放结构，可应用于贴片精度±1μm级高精度贴片场合，且共晶压力精度可控制在0.02N以内。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种高精度共晶贴片机的加压取放结构，包括伺服电机，伺服电机与谐波减速机相连接，谐波减速机固定在焊接轴固定件上，谐波减速机的输出端和减速机转接轴的一端连接，减速机转接轴的另一端和共晶转轴连接。

共晶转轴的下方连接有共晶压力控制组件，共晶压力控制组件中包括导轨安装件，共晶压力控制组件是通过导轨安装件与共晶转轴相连接，导轨安装件的下方连接有半圆柱结构，半圆柱结构内安装有交叉滚柱导轨组件，交叉滚柱导轨组件的活动部分上固定有焊接头连接块，焊接头连接块下方与吸嘴定位件相连接，吸嘴定位件内部设有两路孔道，焊接头连接块上配置有吸嘴负压接头和工件负压吸嘴接头分别用于给吸嘴定位件通入两路负压，两路负压分别与吸嘴定位件内部的两路孔道相连通，一路用于吸附固定陶瓷吸嘴，另一路通过陶瓷吸嘴用于吸附所加工的芯片。

焊接头连接块上还固定有焊头加压件，焊头加压件的顶部两侧分别固定有一个弹簧固定螺钉，焊头加压件的底部还固定有球头柱塞，两个预压弹簧的上端分别固定在一个弹簧固定螺钉上，两个预压弹簧的下端都与弹簧固定钢片相连，弹簧固定钢片固定在导轨安装件下方的半圆柱结构上；在导轨安装件下方的半圆柱结构上还装有压力传感器安装块，压力传感器安装块下方和压力传感器固定，压力传感器固定后其顶面和球头柱塞的下方接触，且压力传感器对球头柱塞有一个顶压力，此时预压弹簧被拉伸，在两根预压弹簧恢复力及其相关零件（焊接头连接块和焊头加压件及其二者所连接的零件）的重力共同作用下，球头柱塞以一定的力作用于压力传感器，此力即为压力传感器受到的预压力。

本发明结构中谐波减速机具备100倍减速能力，这将使得结构旋转分辨率大幅提高，极大地提升了结构的旋转控制精度，共晶压力控制组件一方面起到将角度转动向下传递的作用，另一方面用来实现共晶压力的精确控制。在贴片设备不工作时，压力传感器一直受到上述预压力的作用。当在贴片时，陶瓷吸嘴对芯片施加向下的共晶压力，该共晶压力反作用于陶瓷吸嘴，并一直向上传递，共晶压力抵消了球头柱塞对压力传感器的一部分预压力，压力传感器被抵消所减少的预压力即为共晶压力，由此压力传感器能够测出共晶压力的精确值，并配合设备共晶压力旋转驱动，共同实现共晶压力的高精度闭环控制。