专利名称：一种吸嘴、具有该吸嘴的贴片机及该贴片机的贴装方法
技术领域：
本发明涉及一种吸嘴、具有该吸嘴的贴片机及该贴片机的贴装方法。
背景技术：
高密度集成电路的裸芯片贴装工艺中，贴装过程是由贴片机通过其贴装头末端的吸嘴将裸芯片从GEL-PAK盒中吸取下来并带到所需贴装的基板的正确位置上。该吸嘴通常为一前端平整、光滑的接触面，其中心开设一孔道，通过吸嘴安装座与 抽真空气道连接，当接触裸芯片时通过抽真空产生抽吸力将裸芯片吸起来,再将它放置到基板正确位置上压紧，释放真空，然后把芯片吹下。然而，随着集成电路密度的进一步加大，裸芯片边缘常存在电路或空气桥等关键部位，吸嘴边缘平整，无缓冲功能，在进行贴装动作时，若吸嘴高度校正稍有误差，吸嘴以较大的冲击力接触裸芯片时会造成芯片碎裂和吸嘴损坏，平整的边缘可能把处于裸芯片边缘的空气桥压塌，从而对设备使用者造成困扰，降低生产效率，影响产品可靠性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种保护高密度集成电路芯片的吸嘴、具有该吸嘴的贴片机及该贴片机的贴装方法。本发明是这样实现的，一种吸嘴，其安装在贴片机上用于吸取待贴装的裸芯片，该吸嘴包括吸盘以及设置在该吸盘的盘底外表上的吸嘴真空道，该吸嘴真空道穿透该吸盘的盘底而与该吸盘内相通，该吸盘的盘沿设置有至少一个豁口。作为上述方案的进一步改进，该吸嘴真空道与该吸盘一体成型。作为上述方案的进一步改进，豁口的数量为多个时，豁口呈对称或不对称分布。本发明还涉及一种贴片机，其包括主机、固定在该主机上的贴装头以及安装在该贴装头上的用于吸取待贴装的裸芯片的吸嘴，该待贴装的裸芯片收容在吸附包装盒中，该吸嘴包括吸盘以及设置在该吸盘的盘底外表上的吸嘴真空道，该吸嘴真空道穿透该吸盘的盘底而与该吸盘内相通，该吸盘的盘沿设置有至少一个豁口。作为上述方案的进一步改进，该吸嘴真空道与该吸盘一体成型。作为上述方案的进一步改进，豁口的数量为多个时，豁口呈对称分布。作为上述方案的进一步改进，该贴装头包括固定座，其固定在该主机上；滚珠丝杠，其两端收容在该固定座内能相对该固定座旋转；滑块，其套设在该滚珠丝杠上并与该滚珠丝杠螺接，该滚珠丝杠通过旋转驱动该滑块沿着该滚珠丝杠移动；固定件，其一端固定在该滑块上；吸嘴安装座，其固定在该固定件的另一端上，该吸嘴安装座用于收容该吸嘴真空道而将该吸嘴安装固定在该吸嘴安装座上，该吸嘴安装座开设有与该吸嘴真空道相通的导引孔；抽真空气道，其包覆该导引孔的开口以通过该导引孔与该吸嘴真空道相通。作为上述方案的进一步改进,该贴装头还包括测力弹性件，其一端固定在该固定件上，其另一端固定在该吸盘上，该固定件通过该测力弹性件与该吸盘间接连接；感应开关，其一端固定在该固定件上，其另一端在该测力弹性件没有产生形变时能与该测力弹性件接触。作为上述方案的进一步改进，该测力弹性件呈L形。
作为上述方案的进一步改进，该贴装头还包括与该滚珠丝杠平行的平衡弹簧，该平衡弹簧的一端固定在该主机上，其另一端固定在该固定件上。本发明还涉及一种贴装方法，其应用于贴片机，该贴片机包括主机、固定在该主机上的贴装头以及安装在该贴装头上的用于吸取待贴装的裸芯片的吸嘴，该待贴装的裸芯片收容在吸附包装盒中，该吸嘴包括吸盘以及设置在该吸盘的盘底外表上的吸嘴真空道，该吸嘴真空道穿透该吸盘的盘底而与该吸盘内相通，该吸盘的盘沿设置有至少一个豁口，该贴装头包括固定座，其固定在该主机上；滚珠丝杠，其两端收容在该固定座内能相对该固定座旋转；滑块，其套设在该滚珠丝杠上并与该滚珠丝杠螺接，该滚珠丝杠通过旋转驱动该滑块沿着该滚珠丝杠移动；固定件，其一端固定在该滑块上；吸嘴安装座，其固定在该固定件的另一端上，该吸嘴安装座用于收容该吸嘴真空道而将该吸嘴安装固定在该吸嘴安装座上，该吸嘴安装座开设有与该吸嘴真空道相通的导引孔；抽真空气道，其包覆该导引孔的开口以通过该导引孔与该吸嘴真空道相通。该贴装方法包括如下步骤旋转滚珠丝杠驱动该滑块沿着该滚珠丝杠移动，使该吸嘴靠近该吸附包装盒；当该吸嘴的吸盘接触该吸附包装盒中的待贴装的裸芯片时，且该测力弹性件因该吸盘压持该待贴装的裸芯片而发生形变时，该测力弹性件翘起而与该感应开关隔离，该感应开关因此受到触发而发出触发信号；根据该触发信号，控制该滑块在该滚珠丝杠上的移动一个预定距离；通过该抽真空气道对该吸嘴进行抽真空以吸起该待贴装的裸芯片。作为上述方案的进一步改进，该贴装头还包括与该滚珠丝杠平行的平衡弹簧，该平衡弹簧的一端固定在该主机上，其另一端固定在该固定件上，该平衡弹簧通过形变保持该滑块的平衡。与现有技术相比，吸嘴、具有该吸嘴的贴片机及该贴片机的贴装方法可通过吸嘴开豁口的方式避免吸嘴与裸芯片空气桥等关键部分接触从而产生破坏裸芯片的冲击力，避免对芯片的损伤；同时通过控制滚珠丝杠升降的速率，在吸取过程中快速降至容差距离后慢速接近吸附包装盒(即GEL-PAK盒)上的裸芯片，在感应开关和测力弹性件分离确定吸嘴端面和芯片表面已接触，此时，吸嘴极慢速继续下压，当测力弹性件测定的接触力到达设置值时真空开启，吸取裸芯片后快速升起；贴放过程中快速降至容差距离后慢速接近贴放位置，当感应开关和测力弹性件分离确定吸嘴端面和芯片表面已接触，此时，然后吸嘴极慢速下压，当测力弹性件测定的接触力到达设置值时停止抽真空，吹气放置裸芯片后快速升起，在提高产品良率的同时保证了贴片速率。
图I为本发明实施方式提供的贴片机的局部剖视图。图2为图I中的放大结构示意图。主要符号说明固定座I、滚珠丝杠2、滑块3、平衡弹簧4、固定件5、测力弹性件6、感应开关7、吸嘴安装座9、抽真空气道10、豁口 11、待贴装的裸芯片12、吸嘴真空道13、主机14、吸盘15、凸起16。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施方式提供的贴片机用于吸附吸附包装盒中的待贴装的裸芯片，然后将该待贴装的裸芯片放置在需要贴装的位置从而方便贴装，提高贴装的精确率。在本实施方式中，针对吸附吸附包装盒中的待贴装的裸芯片的过程进行详细介绍说明。请一并参阅图I及图2，贴片机包括主机14、固定在该主机14上的贴装头以及安装在该贴装头上的用于吸取待贴装的裸芯片12的吸嘴8，该待贴装的裸芯片12收容在吸附包装盒(图未示)中。吸嘴8包括吸盘15以及吸嘴真空道13，吸嘴真空道13设置在该吸盘15的盘底外表上，吸嘴真空道13穿透吸盘15的盘底而与吸盘15内相通，在本实施方式中，吸盘15与吸嘴真空道13为一体成型结构。吸盘15的盘沿设置有至少一个豁口 11，豁口 11的数量为多个时，豁口 11可呈对称或不对称分布。在本实施方式中，以四个豁口 11为例进行举例说明，四个豁口 11呈对称分布。该贴装头包括固定座I、滚珠丝杠2、滑块3、平衡弹簧4、固定件5、测力弹性件6、感应开关7、吸嘴安装座9、以及抽真空气道10。固定座I固定在该主机14上，滚珠丝杠2两端收容在该固定座I内，通过控制与滚珠丝杠2连接的电机(图未示)就能驱动滚珠丝杠2旋转，从而滚珠丝杠2能相对该固定座I旋转，图I中只显示了固定座I的两个部分。滑块3套设在该滚珠丝杠2上并与该滚珠丝杠2螺接，该滚珠丝杠2通过旋转驱动该滑块3沿着该滚珠丝杠2移动。固定件5的一端固定在该滑块3上，固定件5的另一端固定有测力弹性件6与感应开关7。测力弹性件6沿垂直固定件5的方向延伸，其延伸端固定有吸嘴安装座9。吸嘴安装座9用于收容该吸嘴真空道13而将该吸嘴8安装固定在该吸嘴安装座9上，从而固定件5通过该测力弹性件6与该吸嘴8间接连接。该吸嘴安装座9开设有与该吸嘴真空道13相通的导引孔(未标示)。感应开关7的一端固定在该固定件5上，其另一端在该测力弹性件6没有产生形变时能与该测力弹性件6接触。在本实施方式中，测力弹性件6与感应开关7均呈L形，测力弹性件6与感应开关7的主体部分平行，感应开关7通过凸起16与测力弹性件6相接触。抽真空气道10包覆该导引孔的开口以通过该导引孔与该吸嘴真空道13相通。平衡弹簧4的一端固定在该主机14上，其另一端固定在该固定件5上，平衡弹簧4通过形变保持该滑块3的平衡。贴片机在贴装时，其吸附吸附包装盒中的待贴装的裸芯片12的过程如下。旋转滚珠丝杠2驱动该滑块3沿着该滚珠丝杠2移动，使该吸嘴8靠近该吸附包装盒。此由控制旋转滚珠丝杠2的电机实现，电机的程序可以通过人为进行设置。当该吸嘴8的吸盘15接触该吸附包装盒中的待贴装的裸芯片12时，且该测力弹性件6因该吸盘15压持该待贴装的裸芯片12而发生形变时，该测力弹性件6翘起而与该感应开关7隔离，该感应开关7因此受到触发而发出触发信号。平衡弹簧4通过形变保持该滑块3的平衡。
根据该触发信号，控制该滑块3在该滚珠丝杠2上的移动一个预定距离。该预定距离通过实验数据得到，其为待贴装的裸芯片12的最佳受力时的距离值。该触发信号传送至电机，电机进而控制滚珠丝杠2的转速，间接控制该预定距离。通过该抽真空气道10对该吸嘴8进行抽真空以吸起该待贴装的裸芯片12。抽真空气道10的另一端连接外部设备实现抽真空。与现有技术相比，吸嘴8、具有该吸嘴8的贴片机及该贴片机的贴装方法可通过吸嘴开豁口 11的方式避免吸嘴8与待贴装的裸芯片12的空气桥等关键部分接触从而产生破坏待贴装的裸芯片12的冲击力，避免对待贴装的裸芯片12的损伤；同时通过控制滚珠丝杠2升降的速率，在吸取过程中快速降至容差距离后慢速接近吸附包装盒(即GEL-PAK盒)上的待贴装的裸芯片12，在感应开关7和测力弹性件6分离确定吸嘴8端面和待贴装的裸芯片12表面已接触，此时，吸嘴8极慢速继续下压，当测力弹性件6测定的接触力到达设置值时真空开启，吸取待贴装的裸芯片12后快速升起；贴放过程中快速降至容差距离后慢速接近贴放位置，当感应开关7和测力弹性件6分离确定吸嘴8端面和待贴装的裸芯片12表面已接触，此时，然后吸嘴8极慢速下压，当测力弹性件7测定的接触力到达设置值时停止抽真空，吹气放置待贴装的裸芯片12后快速升起，在提高产品良率的同时保证了贴片速率。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种吸嘴，其安装在贴片机上用于吸取待贴装的裸芯片，该吸嘴包括吸盘以及设置在该吸盘的盘底外表上的吸嘴真空道，该吸嘴真空道穿透该吸盘的盘底而与该吸盘内相通，其特征在于该吸盘的盘沿设置有至少一个豁口。
2.如权利要求I所述的吸嘴，其特征在于该吸嘴真空道与该吸盘一体成型。
3.如权利要求I所述的吸嘴，其特征在于豁口的数量为多个时，豁口呈对称或不对称分布。
4.一种贴片机，其包括主机、固定在该主机上的贴装头以及安装在该贴装头上的用于吸取待贴装的裸芯片的吸嘴，该待贴装的裸芯片收容在吸附包装盒中，其特征在于该吸嘴为如权利要求I至3中任意一项所述的吸嘴。
5.如权利要求4所述的贴片机，其特征在于该贴装头包括 固定座，其固定在该主机上； 滚珠丝杠，其两端收容在该固定座内能相对该固定座旋转； 滑块，其套设在该滚珠丝杠上并与该滚珠丝杠螺接，该滚珠丝杠通过旋转驱动该滑块沿着该滚珠丝杠移动； 固定件，其一端固定在该滑块上； 吸嘴安装座，其固定在该固定件的另一端上，该吸嘴安装座用于收容该吸嘴真空道而将该吸嘴安装固定在该吸嘴安装座上，该吸嘴安装座开设有与该吸嘴真空道相通的导引孔； 抽真空气道，其包覆该导引孔的开口以通过该导引孔与该吸嘴真空道相通。
6.如权利要求5所述的贴片机，其特征在于该贴装头还包括 测力弹性件，其一端固定在该固定件上，其另一端固定在该吸盘上，该固定件通过该测力弹性件与该吸盘间接连接； 感应开关，其一端固定在该固定件上，其另一端在该测力弹性件没有产生形变时能与该测力弹性件接触。
7.如权利要求6所述的贴片机，其特征在于该测力弹性件呈L形。
8.如权利要求6所述的贴片机，其特征在于该贴装头还包括与该滚珠丝杠平行的平衡弹簧，该平衡弹簧的一端固定在该主机上，其另一端固定在该固定件上。
9.一种贴装方法，其应用于如权利要求6所述的贴片机，其特征在于，其包括如下步骤 旋转滚珠丝杠驱动该滑块沿着该滚珠丝杠移动，使该吸嘴靠近该吸附包装盒； 当该吸嘴的吸盘接触该吸附包装盒中的待贴装的裸芯片时，且该测力弹性件因该吸盘压持该待贴装的裸芯片而发生形变时，该测力弹性件翘起而与该感应开关隔离，该感应开关因此受到触发而发出触发信号； 根据该触发信号，控制该滑块在该滚珠丝杠上的移动一个预定距离； 通过该抽真空气道对该吸嘴进行抽真空以吸起该待贴装的裸芯片。
10.如权利要求9所述的贴装方法，其特征在于该贴装头还包括与该滚珠丝杠平行的平衡弹簧，该平衡弹簧的一端固定在该主机上，其另一端固定在该固定件上，该平衡弹簧通过形变保持该滑块的平衡。
全文摘要
本发明公开了一种吸嘴、具有该吸嘴的贴片机及该贴片机的贴装方法，该吸嘴安装在贴片机上用于吸取待贴装的裸芯片，该吸嘴包括吸盘以及设置在该吸盘的盘底外表上的吸嘴真空道，该吸嘴真空道穿透该吸盘的盘底而与该吸盘内相通，该吸盘的盘沿设置有至少一个豁口。本发明的优点在于通过吸嘴开豁口的方式避免吸嘴与裸芯片空气桥等关键部分接触从而产生破坏裸芯片的冲击力，避免对芯片的损伤。
文档编号H05K3/30GK102938983SQ20121045059
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者宋夏, 邱颖霞, 林文海, 赵丹, 刘炳龙 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所