芯片贴装机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子贴装设备，尤其涉及一种芯片贴装机。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的迅猛发展，电子电器设备向小型化趋势发展明显，电子零件也因此向着高密度集成化以及超精细化发展，相应的，对于电子元器件的贴装设备的要求也越来越高。尤其是在加工制造过程中，常常需要将一些较为精细且轻薄的电子元器件先贴装固定到支架上，然后再通过该支架将电子元器件集成于电路板或面板上。如将较为细小的芯片先贴装在支架上然后通过该支架将芯片集成于电路板上。现有的贴装设备整体结构较为复杂，成本也较高。这是因为现有的贴装设备贴装时一般是通过点胶装置对芯片和支架之间进行点胶，点胶后还必须及时将二者进行贴合，否则会因胶水凝固等因素影响贴合效果。由于芯片较为细小且轻薄，精确控制贴装位及点胶位比较困难，贴装精确度无法保证，并且通过点胶装置对芯片和支架之间进行点胶时，常常会因点胶过量而污染芯片，由此直接造成生产效率低、产品合格率低的问题。因此，为了保证点胶及贴装的精确度和点胶后的及时贴合，现有的贴装设备设置了高精度的点胶装置、胶量控制装置、精确定位装置和即时贴合装置等，设备整体结构较为复杂、成本也较高。
[0003]进一步地，现有的贴装设备在传送及贴合过程中一般没有对贴装压力的要求。当遇到对压力有要求的电子元件的贴装时，如对细小且轻薄的芯片的贴装时，因其无法承受过大的压力，压力过大则会损坏芯片，最多只能承受30PSI的压力，现有的贴装设备就无法满足无损贴装的要求。并且由于芯片较为细小且轻薄，将芯片直接贴装在支架上，在传递和贴合过程中，芯片的表面易因拱起形成弧面而不平，从而影响芯片与支架贴合的精确度，进而影响使用的效果。
[0004]因此，亟需一种结构简单紧凑、效率高、成本低、精确度高且可实现无损贴装的芯片贴装机来克服上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种结构简单紧凑、精度高、效率高，成本低且可实现无损贴装的芯片贴装机。
[0006]为了实现上述目的，本发明公开了一种芯片贴装机，用于将芯片贴装于支架上，所述芯片的表面贴有保护膜，所述保护膜具有粘性层，所述支架的表面具有热熔胶层，所述芯片贴装机包括设于机架上的芯片上料装置、保护膜上料装置、支架传送装置、贴膜装置、芯片传送装置、热压装置及工业相机；所述支架传送装置沿水平布置并传送所述支架，所述芯片上料装置与所述保护膜上料装置位于所述支架传送装置的同一侧，所述芯片传送装置位于所述芯片上料装置与所述保护膜上料装置之间，所述贴膜装置位于所述芯片传送装置与所述保护膜上料装置之间，所述热压装置位于传送的所述支架的上方；所述芯片与所述保护膜在所述芯片传送装置和所述贴膜装置的配合下相互贴合，所述芯片传送装置将贴有所述保护膜的芯片传送至所述支架传送装置所传送的支架上，则所述热压装置将所述支架上的芯片与该支架热压贴合，所述工业相机对所述芯片与所述保护膜的贴装及贴装后的芯片与支架的贴装进行识别和定位。
[0007]较佳地，所述芯片的上表面借助所述粘性层与所述保护膜相互贴合，所述支架的上表面借助所述热熔胶层与所述芯片的下表面相互贴合，所述芯片上设有与所述支架相互贴合的热压点及定位点，所述芯片在贴合于所述支架的过程中被真空装置所传送。
[0008]较佳地，所述芯片上料装置包括相向设置的芯片放料机构及芯片取料机构，所述芯片放料机构包括升降驱动器、箱体、料盘及具有容置槽的托架，所述箱体与所述升降驱动器的输出端相连，所述托架安装于所述箱体内，所述料盘安装于所述容置槽内，所述料盘上设有多个与所述芯片的外形相匹配的卡位，所述芯片卡接于所述卡位内；所述箱体在所述升降驱动器的驱动下做直线运动，由运动的所述箱体带动所述托架向下运动至正对所述芯片取料机构之前端的位置，所述芯片取料机构将所述托架从所述箱体内抽出并拖至预设的便于取料的工作位置。
[0009]较佳地，所述托架至少为两个且相互平行设置，所述芯片放料机构还包括感应器，所述感应器设于所述箱体的下部并位于所述托架的侧面，所述感应器在所述箱体带动所述托架向下运动的过程中对所述托架及料盘进行感应及定位。
[0010]较佳地，所述芯片传送装置包括机械手和吸取机构，所述吸取机构连接于所述机械手的下端，所述机械手驱使所述吸取机构做直线及旋转的运动，由运动的所述吸取机构吸取所述芯片并将该芯片传送至所述贴膜装置处，所述机械手还将贴合有所述保护膜的芯片移送至所述支架传送装置上的支架处。
[0011]较佳地，所述吸取机构包括吸头、预压头、预压头驱动气缸及连接板，所述吸头及预压头安装于所述连接板上，所述连接板与所述机械手的输出端相连，所述预压头还与所述预压头驱动气缸的输出端相连，所述吸头包括呈前后布置的芯片吸嘴和保护膜吸嘴；所述机械手驱使所述吸头及预压头做直线及旋转的运动，先由运动的所述吸头通过所述芯片吸嘴将所述芯片吸送至所述贴膜装置处，再由运动的所述吸头通过所述芯片吸嘴和保护膜吸嘴将贴合后的所述芯片和保护膜吸送至所述支架处；所述预压头驱动气缸在贴合有所述保护膜的芯片移送至所述支架的过程中驱使所述预压头抵压所述保护膜。
[0012]较佳地，所述吸取机构还包括第一弹性组件、第二弹簧组件及微型压力传感器，所述吸头通过所述第一弹性组件滑设于所述连接板的正面处，所述预压头通过所述第二弹簧组件滑设于所述连接板的背面处，所述吸头在所述机械手的驱使下沿竖直方向通过所述第一弹性组件做柔性的运动，所述预压头在所述预压头驱动气缸的驱使下沿竖直方向通过所述第二弹簧组件做柔性的运动，所述微型压力传感器设于所述连接板与所述吸头之间，所述微型压力传感器感应所述吸头在吸取和传送过程中对所述芯片所施的压力。
[0013]较佳地，所述工业相机包括顶部相机和底部相机，所述顶部相机设于所述机械手的下端并与所述吸取机构间隔开，所述顶部相机对所述芯片的顶面进行识别及定位，所述顶部相机还对所述支架进行识别和定位；所述底部相机设于所述工作平台上，所述底部相机对所述芯片的底面进行识别和定位。
[0014]较佳地，所述贴膜装置包括芯片定位机构、拉膜机构、切膜机构及压膜机构，所述芯片定位机构位于所述拉膜机构的下方，所述拉膜机构设于所述保护膜上料装置的输出端的前侧，所述切膜机构位于所述保护膜上料装置的输出端的上方，所述压膜机构位于所述拉膜机构与所述切膜机构之间，所述拉膜机构与所述保护膜上料装置的输出端的压头相配合以拉平拉紧所述保护膜，所述切膜机构切断被拉平的所述保护膜，所述压膜机构吸取切断后的保护膜并将该保护膜下压至与所述芯片定位机构处的芯片相贴合，所述芯片定位机构真空吸附固定所述芯片，且所述芯片定位机构的吸力大于所述压膜机构的吸力。
[0015]较佳地，所述支架传送装置包括传送导轨，所述传送导轨上设有贴合工位；所述热压装置位于所述贴合工位的上方，所述热压装置包括加热器及加热器移动机构，所述加热器连接于所述加热器移动机构的下端，所述加热器移动机构驱使所述加热器在竖直方向及水平方向做直线运动，由运动的所述加热器使所述芯片和支架二者热压贴合。
[0016]与现有技术相比，本发明的芯片贴装机通过在芯片表面贴保护膜后，再将贴膜后的芯片贴合至支架上，首先，芯片上料装置与保护膜上料装置位于支架传送装置的同一侧，芯片传送装置位于芯片上料装置与保护膜上料装置之间，贴膜装置位于芯片传送装置与保护膜上料装置之间，热压装置位于传送的支架的上方。其中，芯片与保护膜在芯片传送装置和贴膜装置的配合下相互贴合，贴膜后的芯片在芯片传送装置和支架传送装置的配合下通过热压装置热压贴合于支架上，整机结构简单并紧凑，减少了在贴装过程中芯片传送装置的运动行程，也不用再增设其他的移送设备，相应降低了成本。而且，芯片与保护膜的贴装及贴膜后的芯片与支架的贴装均通过工业相机的识别和定位来实现精准贴装，提高了贴装效率，有效保证了贴装的精确度。再者，由于芯片表面贴了保护膜，不仅解决了将精细而轻薄的芯片贴合至支架的过程中出现的芯片的表面不平及碰撞损伤的问题，而且更重要的是提高了芯片的抗压性，有效实现了无损贴装。最后，芯片与支架的贴合是通过热压装置热压而实现芯片与支架间的贴合的。因此，可在外部先对支架进行涂胶后再将其通过支架载具在支架传送装置上传送，以此提高贴装效率。贴合时，只需通过热压