[发明专利]一种石英谐振梁芯片贴片装置和方法

权利要求书

1.一种石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，包括粘结配重块、TO底座拾取模块、谐振梁芯片放置模块、视觉对位模块、加热固胶模块和支撑框架；

粘结配重块用于在芯片粘结时固定TO底座，并提供芯片粘结时的压紧力；

TO底座拾取模块，包括XYZ三轴平移台和真空吸笔，真空吸笔通过固定夹具沿XYZ三轴平移台的Z轴方向固定，真空吸笔端部设置真空吸盘，用于吸放装配有粘结配重块的TO底座；

谐振梁芯片放置模块，包括对心设置的芯片放置台、放置台支撑板、旋转工作台，旋转台固定板和调平支撑底座，芯片放置台安装在放置台支撑板上，放置台支撑板、旋转工作台、旋转台固定板和调平支撑底座均为中心镂空结构且依次从上到下堆叠安装，保证芯片放置台下部为空；

视觉对位模块，包括笔式相机、调整支架和图像显示屏，笔式相机通过调整支架设置于所述芯片放置台下方，且笔式相机的光轴与所述芯片放置台工作面垂直，所述图像显示屏和笔式相机连接，用于显示笔式相机采集的图像；

加热固胶模块，包括加热装置、温度传感器、温控仪和固定支架，温控仪分别与加热装置和温度传感器连接，温度传感器安装在所述芯片放置台工作区附近，固定支架与所述旋转工作台同心设置，加热装置安装在固定支架上，且加热装置的热场中心覆盖所述芯片放置台的工作区；

支撑框架，包括上支撑板和下支撑板，上支撑板为环形，通过圆周均匀分布的长度可调节的支撑杆与下支撑板平行安装，上支撑板上设置有所述TO底座拾取模块，上支撑板与所述下支撑板之间设置所述谐振梁芯片放置模块、所述加热固胶模块和所述视觉对位模块，且所述TO底座拾取模块的XYZ三轴平移台的Z轴方向与所述视觉对位模块的笔试相机的光轴平行。

2.根据权利要求1所述的石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，所述粘结配重块为适配TO底座的环形结构。

3.根据权利要求1所述的石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，所述旋转工作台为单轴旋转台，工作台面为环形。

4.根据权利要求1所述的石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，所述芯片放置台为耐高温、高透明材料。

5.根据权利要求1所述的石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，所述加热装置为环形石英灯。

6.根据权利要求1所述的石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，所述温度传感器为PT100热电偶。

7.根据权利要求1所述的石英谐振梁芯片贴片装置，其特征在于，所述调平支撑底座为三点支撑调平机构。

8.一种石英谐振梁芯片贴片方法，其特征在于，该贴片方法基于权利要求1-7中任一项所述的石英谐振梁芯片贴片装置，具体包括以下步骤：

S1、TO底座拾取：将TO底座固定到粘结配重块上，并吸附到TO底座拾取模块的真空吸盘上；

S2、TO底座与芯片放置台调平行：调节XYZ三轴平移台和调平支撑底座使TO底座上的电极插针能够同时接触芯片放置台的工作面；

S3、点胶：取下TO底座，将TO底座上的电极插针端面上涂导电胶，并重新将带粘结配重块的TO底座吸附到真空吸盘上，并使TO底座处于笔式相机视场中心；

S4、石英谐振梁芯片放置：将石英谐振梁芯片有锚点电极的一面朝上放到芯片放置台的工作区，使石英谐振梁芯片处于笔式相机视场中心；

S5、TO底座与石英谐振梁芯片对准：通过图像显示屏观察所述TO底座上的电极插针和石英谐振梁芯片的锚点，同时调整XYZ三轴平移台和旋转工作台使TO底座上的电极插针和石英谐振梁芯片的锚点电极一一对齐；

S6，芯片粘贴：对准完成后，调整XYZ三轴平移台的Z轴向下移动TO底座，并在TO底座与石英谐振梁芯片接触前释放TO底座，完成TO底座上的电极插针和石英谐振梁芯片的锚点电极粘贴；

S7、加热固胶：调节加热固胶模块使其热场中心覆盖石英谐振梁芯片,并调节加热装置的温度和加热时长，完成导电胶的固化。

9.根据权利要求8所述的石英谐振梁芯片贴片方法，其特征在于，步骤S3中的导电胶为银基导电胶。

10.根据权利要求8所述的石英谐振梁芯片贴片方法，其特征在于，步骤S7中的调节加热装置的温度和加热时长是指将温度控制在80℃，加热时长控制在4h。