CN115410939A - 一种高速高精度倒装机 - Google Patents

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王敕
尚明伟
戴泳雄
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Abstract

本发明公开了一种高速高精度倒装机，包括：送料线、转动上料机构、搬运机构、助焊剂容纳槽、基板和水平移动机构，芯片放置在送料线上，芯片通过送料线输送至转动上料机构下方，转动上料机构包括转盘和若干个吸取装置，若干个吸取装置周向等距布置在转盘上，吸取装置吸取芯片的凸点面，水平移动机构包括第一运动轴和第二运动轴，第一运动轴滑动连接在第二运动轴上，第一运动轴垂直于第二运动轴，若干个搬运机构滑动连接在第一运动轴上，搬运机构上设置有焊头，焊头吸取芯片的背面，助焊剂容纳槽和基板设置在工作台面上。本发明公开的一种高速高精度倒装机，一次性进行多个芯片的焊接，减少倒装工序，提高芯片倒装效率。

Description

一种高速高精度倒装机
技术领域
本发明属于芯片倒装领域，尤其涉及一种高速高精度倒装机。
背景技术
凸点芯片倒装焊接就是把凸点面朝下的芯片用焊料和基板互连在一起，形成稳定可靠的机械连接和电气连接。由于凸点芯片倒装焊接的芯片焊盘可采用阵列排布，因而芯片安装密度高，适用于高I/O数的LSI、VLSI芯片使用；另外，倒装焊接采用芯片与基板直接安装的互连方法，具有更优越的高频、低延迟、低串扰的电路特性，更适用于高频、高速的电子产品应用。所以倒装焊接工艺自问世以来，一直在微电子封装中得到高度重视。
现有的芯片倒装机，一次加工采用一个抓取装置抓取一个芯片，带动芯片依次进行翻转、粘胶、校正工序，最后将芯片贴装在基板上，加工效率低下，影响产量。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种可以一次性进行多个芯片贴装的倒装机，减少倒装工序，提高芯片倒装效率。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高速高精度倒装机，包括：送料线、转动上料机构、搬运机构、助焊剂容纳槽、基板和水平移动机构，芯片放置在送料线上，芯片通过送料线输送至转动上料机构下方，转动上料机构包括转盘和若干个吸取装置，若干个吸取装置周向等距布置在转盘上，吸取装置吸取芯片的凸点面，水平移动机构包括第一运动轴和第二运动轴，第一运动轴滑动连接在第二运动轴上，第一运动轴垂直于第二运动轴，若干个搬运机构滑动连接在第一运动轴上，若干个搬运机构滑动连接在第一运动轴上，搬运机构对应设置在转盘上方，搬运机构上设置有焊头，焊头吸取芯片的背面，搬运机构上还设置有取料校正视觉，助焊剂容纳槽和基板设置在工作台面上，助焊剂容纳槽下方设置有可移动的助焊剂粘胶板，基板上对应设置有固晶视觉。
作为上述技术方案的进一步描述：
转盘上设置有周向等距布置的4个吸取装置。
作为上述技术方案的进一步描述：
第一运动轴上设置有沿直线依次布置的4个搬运机构。
作为上述技术方案的进一步描述：
搬运机构还包括滑轨和滑台，滑轨滑动连接在第一运动轴上，滑台滑动连接在滑轨上，焊头固定安装在滑台上。
作为上述技术方案的进一步描述：
焊头固定安装在旋转电机的输出轴上，旋转电机固定安装在滑台上。
作为上述技术方案的进一步描述：
助焊剂容纳槽和基板沿第一运动轴的长度方向平行布置。
作为上述技术方案的进一步描述：
助焊剂容纳槽固定安装在工作台面上，助焊剂容纳槽下方设置有上视视觉。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，送料线将芯片依次输送至转动上料机构的吸取装置下方，吸取装置吸取芯片的凸点面后，转动上升，搬运机构通过焊头吸取芯片的背面。焊头吸取芯片前需要使用取料校正视觉(图中未示出)进行位置校正，以提高精度，焊头吸取了芯片之后，搬运机构通过第一运动轴滑动至助焊剂容纳槽上方，滑台带动焊头下行，焊头上的芯片粘上助焊剂容纳槽下方助焊剂粘胶板内的助焊剂后回位，助焊剂容纳槽为助焊剂粘胶板补充助焊剂。芯片蘸胶后上行，助焊剂粘胶板向X轴负方向避让，露出上视视觉以识别蘸胶后芯片的位置，并且根据识别出的位置误差，使得焊头上的芯片通过第一运动轴和第二运动轴实现XY方向上的位置调整，焊头上的芯片通过旋转电机进行θ轴方向位置调整，之后焊头带动芯片移动至基板上方，滑台驱动焊头下行并将芯片贴装在基板上。搬运机构上焊头在吸取芯片时直接吸取的芯片背面，无需经过翻转工序，可以直接驱动芯片粘上助焊剂，大大提高芯片倒装效率。
2、本发明中，4个搬运机构通过转动上料机构一次性吸取4个芯片进行倒装加工工艺，在基板上方校正芯片位置时，4个搬运机构独立且同时校正4个焊头上4个芯片的位置，然后将芯片安装到基板上，一次性实现4个芯片的倒装，大大提高芯片倒装效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一种高速高精度倒装机的结构示意图。
图2为一种高速高精度倒装机的局部结构示意图。
图例说明：
1、送料线；2、转动上料机构；21、转盘；22、吸取装置；3、搬运机构；31、焊头；32、滑轨；33、滑台；34、旋转电机；4、助焊剂容纳槽；41、助焊剂粘胶板；5、基板；51、固晶视觉；6、芯片；61、凸点面；62、背面；7、水平移动机构；71、第一运动轴；72、第二运动轴；8、上视视觉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种高速高精度倒装机，包括：送料线1、转动上料机构2、搬运机构3、助焊剂容纳槽4、基板5和水平移动机构7，芯片6放置在送料线1上，芯片6通过送料线1输送至转动上料机构2下方，转动上料机构2包括转盘21和若干个吸取装置22，若干个吸取装置22周向等距布置在转盘21上，吸取装置22吸取芯片6的凸点面61，水平移动机构7包括第一运动轴71和第二运动轴72，第一运动轴71滑动连接在第二运动轴72上，第一运动轴71垂直于第二运动轴72，若干个搬运机构3滑动连接在第一运动轴71上，搬运机构3对应设置在转盘21上方，搬运机构3上设置有焊头31，焊头31吸取芯片6的背面62，搬运机构3上还设置有取料校正视觉，助焊剂容纳槽4和基板5设置在工作台面上，助焊剂容纳槽4下方设置有可移动的助焊剂粘胶板41，基板5上对应设置有固晶视觉51。
转盘21上设置有周向等距布置的4个吸取装置22。
第一运动轴7上设置有沿直线依次布置的4个搬运机构3。
搬运机构3还包括滑轨32和滑台33，滑轨32滑动连接在第一运动轴7上，滑台33滑动连接在滑轨32上，焊头31固定安装在滑台33上。
焊头31固定安装在旋转电机34的输出轴上，旋转电机34固定安装在滑台33上，便于调整芯片6位置，便于控制芯片6焊接位置准确。
助焊剂容纳槽4和基板5沿第一运动轴7的长度方向平行布置，便于搬运机构3移动到位，减少行程，提高芯片6倒装效率。
助焊剂容纳槽4固定安装在工作台面上，助焊剂容纳槽4下方设置有上视视觉8，助焊剂容纳槽4和上视视觉8之间设置有可移动的助焊剂粘胶板(助焊剂下方设置有XY移动机构a，图中未示出)。搬运机构3携带芯片在助焊剂粘胶板41上蘸胶，然后搬运机构3上升，助焊剂粘胶板41在下方设置的XY移动机构a(图中未示出)带动下移动，露出上视视觉8，以识别焊头上蘸胶后的芯片位置，根据识别出的位置误差，焊头上的芯片通过第一运动轴和第二运动轴实现XY方向上的位置调整，焊头上的芯片通过旋转电机进行θ轴方向位置调整，以实现更高精度芯片焊接。
为了使得焊头每次运动到固定点贴片：
方案1：固晶视觉51位置不动，基板5根据固晶视觉51在工作台面上做XY运动，进行定位、校正，保证焊接精度。
方案2：基板5下方有X轴方向移动机构，Y轴方向不移动，固晶视觉有Y轴移动机构，在搬运机构3带动焊头吸取芯片的同时，固晶视觉进行Y方向移动，从而在Y轴方向上缩短搬运机构3到基板5的移动距离，提高焊接速度。
工作原理：送料线将芯片依次输送至转动上料机构的吸取装置下方，吸取装置吸取芯片的凸点面后，转动上升，搬运机构通过焊头吸取芯片的背面。焊头吸取芯片前需要使用取料校正视觉(图中未示出)进行位置校正，以提高精度，焊头吸取了芯片之后，搬运机构通过第一运动轴滑动至助焊剂容纳槽上方，滑台带动焊头下行，焊头上的芯片粘上助焊剂容纳槽下方助焊剂粘胶板内的助焊剂后回位，助焊剂容纳槽为助焊剂粘胶板补充助焊剂。芯片蘸胶后上行，助焊剂粘胶板向X轴负方向避让，露出上视视觉以识别蘸胶后芯片的位置，并且根据识别出的位置误差，使得焊头上的芯片通过第一运动轴和第二运动轴实现XY方向上的位置调整，焊头上的芯片通过旋转电机进行θ轴方向位置调整，之后焊头带动芯片移动至基板上方，滑台驱动焊头下行并将芯片贴装在基板上。搬运机构上焊头在吸取芯片时直接吸取的芯片背面，无需经过翻转工序，可以直接驱动芯片粘上助焊剂，大大提高芯片倒装效率。4个搬运机构通过转动上料机构一次性吸取4个芯片进行倒装加工工艺，在基板上方校正芯片位置时，4个搬运机构独立且同时校正4个焊头上4个芯片的位置，然后将芯片安装到基板上，一次性实现4个芯片的倒装，大大提高芯片倒装效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高速高精度倒装机，其特征在于，包括：送料线(1)、转动上料机构(2)、搬运机构(3)、助焊剂容纳槽(4)、基板(5)和水平移动机构(7)，芯片(6)放置在所述送料线(1)上，所述芯片(6)通过所述送料线(1)输送至所述转动上料机构(2)下方，所述转动上料机构(2)包括转盘(21)和若干个吸取装置(22)，若干个所述吸取装置(22)周向等距布置在所述转盘(21)上，所述吸取装置(22)吸取所述芯片(6)的凸点面(61)，所述水平移动机构(7)包括第一运动轴(71)和第二运动轴(72)，所述第一运动轴(71)滑动连接在所述第二运动轴(72)上，所述第一运动轴(71)垂直于所述第二运动轴(72)，若干个所述搬运机构(3)滑动连接在所述第一运动轴(71)上，所述搬运机构(3)对应设置在所述转盘(21)上方，所述搬运机构(3)上设置有焊头(31)，所述焊头(31)吸取所述芯片(6)的背面(62)，所述搬运机构(3)上还设置有取料校正视觉，所述助焊剂容纳槽(4)和所述基板(5)设置在工作台面上，所述助焊剂容纳槽(4)下方设置有可移动的助焊剂粘胶板(41)，所述基板(5)上对应设置有固晶视觉(51)。
2.根据权利要求1所述的一种高速高精度倒装机，其特征在于，所述转盘(21)上设置有周向等距布置的4个所述吸取装置(22)。
3.根据权利要求2所述的一种高速高精度倒装机，其特征在于，所述第一运动轴(71)上设置有沿直线依次布置的4个所述搬运机构(3)。
4.根据权利要求3所述的一种高速高精度倒装机，其特征在于，所述搬运机构(3)还包括滑轨(32)和滑台(33)，所述滑轨(32)滑动连接在所述第一运动轴(71)上，所述滑台(33)滑动连接在所述滑轨(32)上，所述焊头(31)固定安装在所述滑台(33)上。
5.根据权利要求4所述的一种高速高精度倒装机，其特征在于，所述焊头(31)固定安装在旋转电机(36)的输出轴上，所述旋转电机(36)固定安装在所述滑台(33)上。
6.根据权利要求1所述的一种高速高精度倒装机，其特征在于，所述助焊剂容纳槽(4)和所述基板(5)沿所述第一运动轴(71)的长度方向平行布置。
7.根据权利要求1所述的一种高速高精度倒装机，其特征在于，所述助焊剂容纳槽(4)固定安装在所述工作台面上，所述助焊剂容纳槽(4)下方设置有上视视觉(8)。
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