芯片貼裝機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電子貼裝設備，尤其涉及一種芯片貼裝機。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的迅猛發展，電子電器設備向小型化趨勢發展明顯，電子零件也因此向著高密度集成化以及超精細化發展，相應的，對于電子元器件的貼裝設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。現有的貼裝設備整體結構較為復雜，成本也較高。這是因為現有的貼裝設備貼裝時一般是通過點膠裝置對芯片和支架之間進行點膠，點膠后還必須及時將二者進行貼合，否則會因膠水凝固等因素影響貼合效果。由于芯片較為細小且輕薄，精確控制貼裝位及點膠位比較困難，貼裝精確度無法保證，并且通過點膠裝置對芯片和支架之間進行點膠時，常常會因點膠過量而污染芯片，由此直接造成生產效率低、產品合格率低的問題。因此，為了保證點膠及貼裝的精確度和點膠后的及時貼合，現有的貼裝設備設置了高精度的點膠裝置、膠量控制裝置、精確定位裝置和即時貼合裝置等，設備整體結構較為復雜、成本也較高。
[0003]進一步地，現有的貼裝設備在傳送及貼合過程中一般沒有對貼裝壓力的要求。當遇到對壓力有要求的電子元件的貼裝時，如對細小且輕薄的芯片的貼裝時，因其無法承受過大的壓力，壓力過大則會損壞芯片，最多只能承受30PSI的壓力，現有的貼裝設備就無法滿足無損貼裝的要求。并且由于芯片較為細小且輕薄，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，進而影響使用的效果。
[0004]因此，亟需一種結構簡單緊湊、效率高、成本低、精確度高且可實現無損貼裝的芯片貼裝機來克服上述問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種結構簡單緊湊、精度高、效率高，成本低且可實現無損貼裝的芯片貼裝機。
[0006]為了實現上述目的，本發明公開了一種芯片貼裝機，用于將芯片貼裝于支架上，所述芯片的表面貼有保護膜，所述保護膜具有粘性層，所述支架的表面具有熱熔膠層，所述芯片貼裝機包括設于機架上的芯片上料裝置、保護膜上料裝置、支架傳送裝置、貼膜裝置、芯片傳送裝置、熱壓裝置及工業相機；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膜上料裝置位于所述支架傳送裝置的同一側，所述芯片傳送裝置位于所述芯片上料裝置與所述保護膜上料裝置之間，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，所述工業相機對所述芯片與所述保護膜的貼裝及貼裝后的芯片與支架的貼裝進行識別和定位。
[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，所述芯片上設有與所述支架相互貼合的熱壓點及定位點，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置的芯片放料機構及芯片取料機構，所述芯片放料機構包括升降驅動器、箱體、料盤及具有容置槽的托架，所述箱體與所述升降驅動器的輸出端相連，所述托架安裝于所述箱體內，所述料盤安裝于所述容置槽內，所述料盤上設有多個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；所述箱體在所述升降驅動器的驅動下做直線運動，由運動的所述箱體帶動所述托架向下運動至正對所述芯片取料機構之前端的位置，所述芯片取料機構將所述托架從所述箱體內抽出并拖至預設的便于取料的工作位置。
[0009]較佳地，所述托架至少為兩個且相互平行設置，所述芯片放料機構還包括感應器，所述感應器設于所述箱體的下部并位于所述托架的側面，所述感應器在所述箱體帶動所述托架向下運動的過程中對所述托架及料盤進行感應及定位。
[0010]較佳地，所述芯片傳送裝置包括機械手和吸取機構，所述吸取機構連接于所述機械手的下端，所述機械手驅使所述吸取機構做直線及旋轉的運動，由運動的所述吸取機構吸取所述芯片并將該芯片傳送至所述貼膜裝置處，所述機械手還將貼合有所述保護膜的芯片移送至所述支架傳送裝置上的支架處。
[0011]較佳地，所述吸取機構包括吸頭、預壓頭、預壓頭驅動氣缸及連接板，所述吸頭及預壓頭安裝于所述連接板上，所述連接板與所述機械手的輸出端相連，所述預壓頭還與所述預壓頭驅動氣缸的輸出端相連，所述吸頭包括呈前后布置的芯片吸嘴和保護膜吸嘴；所述機械手驅使所述吸頭及預壓頭做直線及旋轉的運動，先由運動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，再由運動的所述吸頭通過所述芯片吸嘴和保護膜吸嘴將貼合后的所述芯片和保護膜吸送至所述支架處；所述預壓頭驅動氣缸在貼合有所述保護膜的芯片移送至所述支架的過程中驅使所述預壓頭抵壓所述保護膜。
[0012]較佳地，所述吸取機構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于所述連接板的正面處，所述預壓頭通過所述第二彈簧組件滑設于所述連接板的背面處，所述吸頭在所述機械手的驅使下沿豎直方向通過所述第一彈性組件做柔性的運動，所述預壓頭在所述預壓頭驅動氣缸的驅使下沿豎直方向通過所述第二彈簧組件做柔性的運動，所述微型壓力傳感器設于所述連接板與所述吸頭之間，所述微型壓力傳感器感應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，所述工業相機包括頂部相機和底部相機，所述頂部相機設于所述機械手的下端并與所述吸取機構間隔開，所述頂部相機對所述芯片的頂面進行識別及定位，所述頂部相機還對所述支架進行識別和定位；所述底部相機設于所述工作平臺上，所述底部相機對所述芯片的底面進行識別和定位。
[0014]較佳地，所述貼膜裝置包括芯片定位機構、拉膜機構、切膜機構及壓膜機構，所述芯片定位機構位于所述拉膜機構的下方，所述拉膜機構設于所述保護膜上料裝置的輸出端的前側，所述切膜機構位于所述保護膜上料裝置的輸出端的上方，所述壓膜機構位于所述拉膜機構與所述切膜機構之間，所述拉膜機構與所述保護膜上料裝置的輸出端的壓頭相配合以拉平拉緊所述保護膜，所述切膜機構切斷被拉平的所述保護膜，所述壓膜機構吸取切斷后的保護膜并將該保護膜下壓至與所述芯片定位機構處的芯片相貼合，所述芯片定位機構真空吸附固定所述芯片，且所述芯片定位機構的吸力大于所述壓膜機構的吸力。
[0015]較佳地，所述支架傳送裝置包括傳送導軌，所述傳送導軌上設有貼合工位；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機構，所述加熱器連接于所述加熱器移動機構的下端，所述加熱器移動機構驅使所述加熱器在豎直方向及水平方向做直線運動，由運動的所述加熱器使所述芯片和支架二者熱壓貼合。
[0016]與現有技術相比，本發明的芯片貼裝機通過在芯片表面貼保護膜后，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膜上料裝置位于支架傳送裝置的同一側，芯片傳送裝置位于芯片上料裝置與保護膜上料裝置之間，貼膜裝置位于芯片傳送裝置與保護膜上料裝置之間，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，整機結構簡單并緊湊，減少了在貼裝過程中芯片傳送裝置的運動行程，也不用再增設其他的移送設備，相應降低了成本。而且，芯片與保護膜的貼裝及貼膜后的芯片與支架的貼裝均通過工業相機的識別和定位來實現精準貼裝，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膜，不僅解決了將精細而輕薄的芯片貼合至支架的過程中出現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，有效實現了無損貼裝。最后，芯片與支架的貼合是通過熱壓裝置熱壓而實現芯片與支架間的貼合的。因此，可在外部先對支架進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，只需通過熱壓