固晶装置的测力机构的制作方法

本实用新型涉及固晶技术领域，具体涉及一种固晶装置的测力机构。

背景技术：

现有技术中，固晶装置通常包括电机和用于吸取/放置芯片的吸嘴，以通过电机的正反转驱动吸嘴的上下运动。具体的，电机正转，使得吸附有芯片的吸嘴向下运动，并在到达预设位置后将芯片放置在pcb板的芯片安装区，而后，电机反转，使得吸嘴向上运动，从而完成芯片的固定。

众所周知，为使得芯片稳定放置在pcb板上，需要在芯片表面施加一定压力，但是，若该压力超出预设范围，则将损坏芯片。为此，可在吸嘴下压时，通过检测电机的转矩并根据该转矩计算得到吸嘴下行时受到的阻力，该阻力的大小即为芯片表面受到的压力大小，以使得固晶装置可根据检测到的阻力控制电机的正反转。具体的，当检测到的阻力达到预设值后，控制电机停止正转，并立即反转，在电机反转的同时，释放芯片。

然而，由于每次的固晶工序都需先检测电机的转矩，再根据检测到的电机转矩计算得到芯片表面的压力，其所耗费时间较长，如此，将降低固晶装置的工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种固晶装置的测力机构，以解决现有的固晶装置的工作效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种固晶装置的测力机构，该固晶装置的测力机构包括滑座以及设置在所述滑座上的吸嘴部件、第一弹性缓冲件和测力传感器，所述吸嘴部件包括吸嘴头和活动地穿设于所述滑座的吸嘴杆，所述吸嘴杆的底端与所述吸嘴头连接，顶端与所述第一弹性缓冲件连接，所述第一弹性缓冲件还与所述测力传感器连接。

优选地，所述第一弹性缓冲件为圆柱弹簧。

优选地，所述吸嘴杆为中空管体，贯穿其相对两端的通道构成真空吸附气道，所述吸嘴部件还包括设置在所述吸嘴杆的顶端的进气接头，所述第一弹性缓冲件的一端与所述进气接头固定连接，另一端与所述测力传感器固定连接。

优选地，所述固晶装置的测力机构还包括快速分离装置，所述快速分离装置包括杠杆和电磁发生器，所述杠杆可转动地设置在所述滑座上，所述吸嘴杆上设有位于所述滑座上方的分离接触部，所述杠杆的一端延伸至所述分离接触部的下方以用于抬升所述吸嘴杆，所述杠杆的另一端与所述电磁发生器之间通过电磁力吸附固定。

优选地，所述固晶装置的测力机构还包括快速分离装置，所述快速分离装置包括杠杆和电磁发生器，所述杠杆可转动地设置在所述滑座上，所述吸嘴杆上设有位于所述滑座上方的分离接触部，所述杠杆的一端设有供所述分离接触部伸入以用于抬升所述吸嘴杆的滑槽，所述杠杆的另一端与所述电磁发生器之间通过电磁力吸附固定。

优选地，所述分离接触部为贯穿所述吸嘴杆设置的圆杆，在所述杠杆的一端设有滑槽时，所述杠杆的一端被构造成拨叉型，其两支臂之间限定的空间用于避让所述吸嘴杆，每一个支臂上设有所述滑槽，且该滑槽为贯穿结构。

优选地，所述固晶装置的测力机构还包括套设在所述吸嘴杆上、且位于所述分离接触部下方的第二弹性缓冲件，所述第二弹性缓冲件的一端与所述滑座相抵持，另一端用于支撑所述分离接触部。

优选地，所述滑座上设置有用于安装所述测力传感器的安装座，所述测力传感器包括电阻应变片、弹性体和接线头，所述电阻应变片和所述弹性体依次设置在所述安装座靠近所述第一弹性缓冲件的端面，所述第一弹性缓冲件与所述弹性体连接。

优选地，所述吸嘴杆与所述滑座之间通过导向槽和与所述导向槽滑动配合的滑块定位。

优选地，所述滑座上设置有多个减重孔。

本实用新型实施例的有益效果在于：滑座向下运动，以带动吸附有芯片的吸嘴部件向下运动，在吸嘴部件向下运动的过程中，芯片将与其下方的印刷电路板接触；当芯片与印刷电路板接触后，吸嘴部件的下行将受到阻力的作用，该阻力将通过第一弹性缓冲件传递并被测力传感器所检测，若测力传感器检测到的力达到预设值，则控制滑座停止向下运动，并立即向上运动，同时，控制吸嘴部件释放芯片。在本实用新型所提出的技术方案中，芯片表面受到的压力将直接由测力传感器检测得到，而无需进行计算处理，可有效缩短压力的检测时间，从而提高固晶装置的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型固晶装置的测力机构一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的固晶装置的测力机构的左视图；

图3为图1中a处所示结构的局部放大图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种固晶装置的测力机构，参见图1，该测力机构包括可上下运动的滑座10、以及设置在滑座10上的吸嘴部件20、第一弹性缓冲件30和测力传感器40，吸嘴部件20包括吸嘴头21和在上下方向上活动地穿设于滑座10的吸嘴杆22，吸嘴杆22的底端与吸嘴头21连接，吸嘴杆22的顶端与第一弹性缓冲件30连接，第一弹性缓冲件30还与测力传感器40连接。

当吸嘴头21吸附芯片后，滑座10在动力源的驱动下向下运动，以将吸嘴头21上吸附的芯片放置在印刷电路板上；在芯片与印刷电路板接触后，吸嘴头21将受到阻力的作用，该阻力将作用于吸嘴杆22并通过第一弹性缓冲件30传递至测力传感器40，以通过测力传感器40检测该阻力的大小。需要说明的是，吸嘴头21受到的阻力的大小与芯片表面受到的压力的大小相同，因此，可通过测力传感器40实时检测该阻力值，以保证芯片表面受到的压力的大小处于预设的力值范围内。可以理解的是，当测力传感器40检测到的阻力值达到预设的力值后，可控制滑座10停止向下运动，以避免芯片表面受到的压力值超出预设的力值范围，从而保证芯片质量。同时，停止抽真空，以使得芯片与吸嘴头21分离，而后，控制滑座10向上运动，从而完成芯片的贴装。

在上述实施例中，主要是将吸嘴头21受到的阻力通过第一弹性缓冲件30传递至测力传感器40，以由测力传感器40实时检测该阻力的大小，从而实现芯片表面的压力监测。优选地，测力传感器40为应变片式压力传感器。由于本实用新型所提出的测力机构是通过测力传感器40直接检测得到的，其无需计算处理，因此，可有效提高固晶装置的工作效率。

参见图3，在本实用新型一实施例中，吸嘴杆22为中空管体，贯穿其相对两端的通道构成真空吸附气道，吸嘴部件20还包括设置在吸嘴杆22的顶端的进气接头23，第一弹性缓冲件30的一端与进气接头23固定连接，另一端与测力传感器40固定连接。优选地，第一弹性缓冲件30为圆柱弹簧，包括但不限于此，其通过吸嘴部件20的进气接头23固定。需要说明的是，吸嘴部件20通过抽真空的方式以实现芯片的吸取，其包括依次连接的真空发生器、进气接头23、吸嘴杆22和吸嘴头21等，真空发生器可以为真空泵，但不限于此。在本实用新型实施例中，以真空泵为例，其通过气管与进气接头23连接，以形成由气管、进气接头23、吸嘴杆22和吸嘴头21组成的真空气路。可以理解的是，本实用新型所提出的进气接头23不仅用于与真空发生器连接，还用于固定前述提及的圆柱弹簧，以通过该圆柱弹簧将吸嘴头21受到的阻力传递给测力传感器40，从而获得吸嘴头21受到的阻力大小。

在一较佳实施例中，本实用新型所提出的测力机构还包括快速分离装置50，该快速分离装置50包括杠杆51和电磁发生器，杠杆51可转动地设置在滑座10上，吸嘴杆22上设有位于滑座10上方的分离接触部221，杠杆51的一端延伸至分离接触部221的下方以用于抬升吸嘴杆22，杠杆51的另一端与电磁发生器之间通过电磁力吸附固定。

可以理解的是，电磁发生器可以设置在杠杆51的下方，以通过电磁吸力使得杠杆51转动，还可以设置在杠杆51的上方，以通过电磁斥力使得杠杆51转动。在本实施例中，以电磁发生器设置在杠杆51的上方为例，对杠杆51的动作原理进行阐述。具体的，当通过测力传感器40检测到的阻力值达到预设力值后，停止抽真空，以使得吸嘴头21释放其吸附的芯片；而后，电磁发生器通电，以在杠杆51远离吸嘴杆22的一端产生方向朝下的斥力，从而使得杠杆51远离吸嘴杆22的一端向下转动；同时，杠杆51的另一端将向上转动，以带动吸嘴杆22向上运动，从而使得吸嘴头22与芯片分离。可以理解的是，电磁发生器具体为电磁铁，而为使得电磁铁在杠杆51远离吸嘴杆22的一端上产生向下的斥力，可在杠杆51远离吸嘴杆22的一端上设置一个与电磁铁的磁场方向相同的磁体，以根据同性相斥的原理，使得杠杆51远离吸嘴杆22的一端在电磁铁通电后向下转动。具体的，电磁铁在通电后瞬间产生第一磁场，其与设置在杠杆51远离吸嘴杆22的一端上的磁体产生的第二磁场(与第一磁场的方向相同)相互作用，以在两者之间产生斥力，由于电磁铁固定设置在滑座10上，而杠杆51可转动地设置在滑座10上，因此，杠杆51远离吸嘴杆22的一端将在斥力的作用下向下转动，从而带动杠杆51的另一端向上转动，以实现吸嘴头21与芯片的快速分离。

在另一较佳实施例中，本实用新型所提出的测力机构还包括快速分离装置50，该快速分离装置50包括杠杆51和电磁发生器，杠杆51可转动地设置在滑座10上，吸嘴杆22上设有位于滑座10上方的分离接触部221，杠杆51的一端设有供分离接触部221伸入以用于抬升吸嘴杆22的滑槽511，杠杆51的另一端与电磁发生器之间通过电磁力吸附固定。同上所述，通过电磁发生器在杠杆51远离吸嘴杆22的一端上产生向下的斥力，以使得杠杆51远离吸嘴杆22的一端向下转动，可以理解的是，在杠杆51远离吸嘴杆22的一端向下转动时，杠杆51的另一端将向上转动，以通过滑槽511与分离接触部221滑动配合，使得吸嘴杆22被快速向上抬升一定高度，从而实现吸嘴头21与芯片的快速分离。

在又一较佳实施例中，分离接触部221为贯穿吸嘴杆22设置的圆杆，在杠杆51的一端设有滑槽511时，杠杆51的一端被构造成拨叉型，其两支臂之间限定的空间用于避让吸嘴杆22，每一个支臂上设有滑槽511，且该滑槽511为贯穿结构。参见图3，圆杆设置在吸嘴杆22的两侧，并穿设于两支臂的滑槽511内，当被构造成拨叉型的一端向上转动时，圆杆将在两支臂的滑槽511内滑动，以使得吸嘴杆22向上抬升。

在再一较佳实施例中，参见图2，本实用新型所提出的测力机构还包括套设在吸嘴杆22上、且位于分离接触部221下方的第二弹性缓冲件60，第二弹性缓冲件60的一端与滑座10相抵持，另一端用于支撑分离接触部221。可以理解的是，在吸嘴头21与印刷电路板接触时，吸嘴头21将受到向上的阻力作用，该阻力将作用于吸嘴杆22并由吸嘴杆22传递至圆柱弹簧，圆柱弹簧将在该阻力的作用下被压缩，即吸嘴杆22将相对圆柱弹簧向上运动，以使得圆柱弹簧被压缩。当吸嘴头21与芯片分离后，杠杆51靠近吸嘴杆22的一端将在圆柱弹簧的弹性回复力的作用下进行复位，即向下运动。具体的，当吸嘴头21与芯片分离后，滑座10向上运动，同时，电磁发生器断电，以消除在杠杆51远离吸嘴杆22的一端的斥力；而后，杠杆51靠近吸嘴杆22的一端利用圆柱弹簧的弹性回复力进行复位，并通过第二弹性缓冲件60减缓杠杆51靠近吸嘴杆22的一端对滑座10的上端面产生的冲击力。

进一步的，在滑座10的上端面设置有用于安装测力传感器40的安装座11，测力传感器40包括电阻应变片、弹性体和接线头，电阻应变片和弹性体依次设置在安装座靠近第一弹性缓冲件的端面，第一弹性缓冲件与弹性体连接。本实施例中，当芯片与印刷电路板接触后，吸嘴头21受到向上的阻力作用，并通过吸嘴杆22作用于第一弹性缓冲件30，第一弹性缓冲件30将该力作用于弹性体上，弹性体在该作用力的作用下产生弹性变形，粘贴在其表面的电阻应变片也随之产生变形，电阻应变片变形后，其电阻值将发生变化，从而根据该阻值的变化检测压力大小。

更进一步的，本实用新型所提出的吸嘴杆22与滑座10之间通过导向槽和与导向槽滑动配合的滑块定位。通过导向槽与滑块的滑动配合，可限制吸嘴杆22的周向运动，以避免吸嘴杆22在芯片固定的操作中发生转动，从而降低产品质量。

在上述各实施例中，本实用新型所提出的测力机构还包括多个设置在滑座10上的减重孔70。可以理解的是，减重孔的合理设计，不仅能够减轻重量，以便安装和拆卸，还能够使得滑座10的质量分布均匀。另外，图示的减重孔70的形状为示例性的，而非限制性的，包括但不限于此，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。