用于自动贴片机的吸嘴及自动贴片机的制作方法

本发明涉及芯片贴装技术领域，尤其涉及一种用于自动贴片机的吸嘴及自动贴片机。

背景技术：

21世纪以来,中国电子信息产品制造行业快速发展,逐渐成为国民经济支柱产业之一,自动化需求巨大。而芯片作为光模块等通讯产品的核心器件，它的贴装是电子产品制造时一项重要的工艺内容。贴片精度的高低将直接关系到产品的性能和制造成本。通常芯片体积很小，对于贴装位置、平行度等都有严格要求，对位置精度要求极高，需要相机或其它传感器的辅助，但是由于空间、设备结构等因素的限制，视觉定位与设备的贴装动作始终无法同时进行。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于自动贴片机的吸嘴及自动贴片机，使得芯片的贴装精度较高。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用于自动贴片机的吸嘴，所述自动贴片机包括设于所述吸嘴上方的图像获取装置，所述吸嘴上设有用于吸取物料的吸取口、连接外部负压的负压口、及连通所述吸取口和负压口的气流通道，其中，

所述吸嘴具有面向所述图像获取装置的上表面和与所述上表面相对的下表面；

所述吸嘴上还设有镂空结构，所述镂空结构包括贯通所述上表面和下表面的台阶孔，所述台阶孔包括靠近上表面一端的第一开孔和靠近下表面一端的第二开孔；所述第一开孔的孔径大于所述第二开孔的孔径；所述图像获取装置透过所述镂空结构获取吸嘴所吸取物料的位置信息；

所述吸取口位于下表面上，并邻近所述第二开孔设置。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述吸嘴的下表面上还设有避让槽；所述避让槽与所述第二开孔相连通。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述台阶孔的横截面为矩形、圆形或椭圆形。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述镂空结构还包括贯通所述上表面和下表面、且与所述台阶孔相连通的通孔。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述吸嘴还具有连接所述上表面和下表面的第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面相对设置；所述第一侧表面上设有连通所述台阶孔的开口。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述开口的尺寸大于所述第二开孔的孔径。

作为本发明实施方式的进一步改进，多个所述吸取口与同一负压口连通，或者单个所述吸取口同时与多个负压口连通；或者，所述负压口的数量与所述吸取口一致，所述负压口与所述吸取口一一对应。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述负压口设于吸嘴上除所述下表面之外的各表面中的任一表面或多个表面上。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述吸嘴包括凸出于所述下表面的凸出部，所述吸取口设于所述凸出部的下端面；所述台阶孔的第二开孔贯通至所述凸出部的下端面；所述避让槽设于所述凸出部的下端面，并与所述第二开孔相连通。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式还提供一种自动贴片机，所述自动贴片机包括置放基板的支撑座、第一运动模组和第二运动模组，所述第一运动模组驱动所述支撑座带动基板运动，所述第二运动模组驱动吸嘴运动，从而使得物料位于基板的上方以将物料贴装于基板，其中，所述吸嘴设置为如上述任一项技术方案所述的吸嘴。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的技术方案，由于所述镂空结构包括贯通所述上表面和下表面的台阶孔，所述台阶孔包括靠近上表面一端的第一开孔和靠近下表面一端的第二开孔；且所述第一开孔的孔径大于所述第二开孔的孔径。这样，吸嘴在物料上方的区域为镂空结构，暴露于相机视野中，增大了通光量，使光源可以更充分的照亮识别区域，提升视觉系统打光质量，使得所述图像获取装置可透过所述镂空结构获取吸嘴所吸取物料的位置信息。同时在贴装过程中，承载贴装物料的基板上的基准位置也可以用上述同一图像获取装置在同一视野中不同焦距下获取。因此，本发明大大提高了芯片的贴装精度。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的自动贴片机的立体示意图；

图2是图1中a处的局部放大示意图；

图3是本发明第一实施例中用于自动贴片机的吸嘴的第一方向立体示意图；

图4是图3中吸嘴的第二方向立体示意图；

图5是图3中吸嘴的第三方向立体示意图；

图6是图3中吸嘴的第四方向立体示意图；

图7是图3中吸嘴的俯视图；

图8是图7中b-b剖视图；

图9是本发明第二实施例中用于自动贴片机的吸嘴的俯视图；

图10是本发明第三实施例中用于自动贴片机的吸嘴的立体示意图；

图11是本发明第四实施例中用于自动贴片机的吸嘴的立体示意图；

图12是本发明第五实施例中用于自动贴片机的吸嘴的俯视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

再者，应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到上述术语的限制。上述术语仅用于将这些描述对象彼此区分开。例如，第一侧表面可以被称作第二侧表面，同样，第二侧表面也可以被称作第一侧表面，这并不背离该申请的保护范围。

如图1和图2所示，本发明的第一实施例公开了一种自动贴片机10，自动贴片机10包括置放基板的支撑座11、第一运动模组12和第二运动模组14，第一运动模组12驱动支撑座11带动基板运动，第二运动模组14驱动吸嘴16运动，从而使得物料位于硅基板的上方以将物料贴装于硅基板。

具体的，第一运动模组12包括驱动支撑座11绕竖直轴线转动的转动单元18、驱动支撑座11沿第一水平方向直线移动的第一运动单元20和驱动支撑座11沿第二水平方向直线移动的第二运动单元22。第一水平方向垂直于第二水平方向，具体的，支撑座11设置有转动单元，转动单元设置于第一运动单元20上，第一运动单元20设置于第二运动单元22上。转动单元18带动支撑座11转动，第一运动单元20可带动支撑座11相对于第二运动单元22沿第一水平方向直线运动，第二运动单元22可带动第一运动单元20及支撑座11沿第二水平方向直线移动，从而将硅基板调整于正确的贴装位置。

第二运动模组14包括水平移动单元24和竖直移动单元26，从而实现抓取物料并将物料贴装于硅基板上。

进一步参照图3至图8，本发明还提供了一种吸嘴16，该吸嘴16用于自动贴片机10。其中，自动贴片机10包括设于吸嘴16上方的图像获取装置28，吸嘴16上设有用于吸取物料的吸取口29、连接外部负压的负压口30、及连通吸取口29和负压口30的气流通道31。本实施例中，吸嘴16用于吸取贴有芯片的芯片基板，当然，吸嘴16也可以用于吸取其它物料。在该实施例中，吸嘴16的形状为长方体。当然，在其它实施例中也可以为圆盘、圆台，甚至是不规则的形状。

进一步的，吸嘴16具有面向图像获取装置28的上表面32和与上表面32相对的下表面34。吸嘴16上还设有镂空结构36，镂空结构36包括贯通上表面32和下表面34的台阶孔37。台阶孔37包括靠近上表面32一端的第一开孔42和靠近下表面34一端的第二开孔44；且第一开孔42的孔径大于第二开孔44的孔径。此处的第一开孔42和第二开孔44可以是方孔、圆孔或者椭圆孔等。此处第一开孔42和第二开孔44的孔径主要是指开孔的大小，并不限定第一开孔42和第二开孔44必须为圆孔。图像获取装置28透过镂空结构36获取吸嘴16所吸取物料的位置信息。吸取口29位于下表面34，并邻近第二开孔44设置。

本实施例中，由于镂空结构36包括贯通上表面32和下表面34的台阶孔37，台阶孔37包括靠近上表面32一端的第一开孔42和靠近下表面34一端的第二开孔44，且吸取口29位于下表面34，这样吸取口29吸取芯片基板时，芯片基板上的芯片刚好位于台阶孔37下方，暴露于图像获取装置28视野中，增大了通光量，使光源可以更充分的照亮识别区域，提升视觉系统打光质量，使得图像获取装置28可透过镂空结构36获取吸嘴16所吸取芯片的位置信息。同时在贴装过程中，承载贴装芯片的基板上的基准位置也可以用上述同一图像获取装置28在同一视野中不同焦距下获取。因此，本发明大大提高了芯片的贴装精度。

进一步的，为使得贴装精度更高，芯片基板或芯片中间设有标记（未图示），硅基板上也设有对准标记（未图示），当进行贴装时，先将芯片基板上的标记与硅基板上的标记对齐后再贴装。本实施例中，镂空结构使得图像获取装置可以同时获取芯片基板和硅基板上的标记位置。且靠近上表面的第一孔径具有更大的尺寸，更加方便图像获取装置对焦到芯片或硅基板上。

本实施例中，台阶孔37的横截面为矩形。当然，台阶孔37的横截面也可以设置成圆形或椭圆形等其它形状。此处台阶孔37的横截面指在大致与上表面32平行的方向上。

具体的，吸嘴16还具有连接上表面32和下表面34的第一侧表面38和第二侧表面40，第一侧表面38和第二侧表面40相对设置。第一侧表面38上设有连通台阶孔37的开口39。如此设置，减少了对硅基板的阻挡，进一步增大了进光量，使得图像获取装置28更好地拍摄到被贴芯片和贴装基板。进一步的，开口39的尺寸大于第二开孔44的孔径。另外，开口39的尺寸也可以大于第一开孔42的孔径。此处开口的尺寸指在与第一侧表面38平行的方向上，开口的横截面的尺寸。

负压口30设于吸嘴16上除下表面34之外的各表面中的任一表面或多个表面上。具体到本实施例中，负压口30设于上表面32。当然，负压口30也可以设置于第一侧表面38、和/或第二侧表面40，或设于吸嘴16两端的左表面43和/或右表面45上。在接下来的实施例中会做相应说明。再者，可以仅在一个表面上开设负压口30，也可同时在多个表面上开设负压口30.。

根据芯片的吸取需要，吸取口29的数量不受限制，可设置为一个、两个或两个以上等多个吸取口29。同样，负压口30也可以设置为一个、两个或两个以上等多个负压口30。另外，多个吸取口29可与同一负压口30连通；或者单个吸取口29同时与多个负压口30连通；同样，负压口30的数量也可以设置成与吸取口29的数量一致，负压口30与吸取口29一一对应。

具体到本实施例中，吸取口29包括第一吸取口46和第二吸取口48，负压口30包括与第一吸取口46相连通的第一负压口50和与第二吸取口48相连通的第二负压口52。气流通道31包括连通第一负压口50和第一吸取口46的第一气流通道54、及连通第二负压口52和第二吸取口48的第二气流通道56。当吸嘴16工作时，外接的抽真空管与第一负压口50和第二负压口52相连，负压从第一负压口50顺着第一气流通道54到达第一吸取口46，且负压从第二负压口52顺着第二气流通道56到达第二吸取口48。第一吸取口46和第二吸取口48同时工作，同时吸取同个芯片的两边，从而把芯片吸取起来以进行贴装。

通常，第一负压口50和第二负压口52较小，为方便外接负压。第一负压口50处设有方便外接负压源的第一定位槽58，第一定位槽58大于第一负压口50。第二负压口52处设有方便外接负压源的第二定位槽60，第二定位槽60大于第二负压口52。

吸嘴16的下表面34上还设有避让槽62，避让槽62与第二开孔44相连通。避让槽62用于避让芯片基板上的凸出部分。

吸嘴16包括凸出于下表面34的凸出部66，吸取口29设于凸出部66的下端面；台阶孔37的第二开孔44贯通至凸出部66的下端面；避让槽62设于凸出部66的下端面，且避让槽62与第二开孔44相连通。这样，当吸嘴16吸取芯片基板时，芯片基板只与凸出部66的下端面接触，不会与吸嘴16的其它部分干涉。

如图9所示，本发明提供的第二实施例，该实施例与第一实施例不同的是，镂空结构的设置形式不同。下面仅就不同部分做详细介绍，与第一实施例相同的部分不再介绍。

该实施例中，镂空结构设置成还包括贯通上表面61和下表面、且与台阶孔63相连通的通孔65。通孔65设在台阶孔63与第一侧表面67之间，第一侧表面67到通孔65可以是完全封闭的，也可以部分设有开口部。具体的，该通孔65也可以设成一台阶孔，通孔65的尺寸大于第二开孔69的孔径。另外，通孔65的尺寸也可以大于第一开孔71的孔径。此处通孔65的尺寸指在与上表面61平行的方向上，通孔65的横截面的尺寸。当然，该通孔65也可以不设置成台阶孔，另外，通孔65的截面形状也不受限制。

如图10所示，本发明提供的第三实施例，该实施例与第一实施例不同的是，负压口的数量和吸取口的数量不同。下面仅就不同部分做详细介绍，与第一实施例相同的部分不再介绍。

该实施例中，外接负压源的负压口68设置为一个，与负压口68相气流连通的吸取口也设置为一个。负压口68仍设置于上表面70，吸取口设置于下表面72。

如图11所示，本发明提供的第四实施例，该实施例与第一实施例不同的是，负压口的设置位置不同。下面仅就不同部分做详细介绍，与第一实施例相同的部分不再介绍。

该实施例中，负压口74位于第二侧表面76上。当然，负压口74也可以设置于第一侧表面。负压口74设置为两个，具体的，负压口74包括第一负压口78和第二负压口80，第一负压口78和第二负压口80均设置于第二侧表面76上。当然，第一负压口78和第二负压口80也可以均设置于第一侧表面上。同样，也可以将第一负压口78和第二负压口80其中之一设置于第二侧表面76上，将第一负压口78和第二负压口80其中另一个设置于第一侧表面上。吸取口包括与第一负压口78相气流连通的第一吸取口和与第二负压口80相气流连通的第二吸取口。

如图12所示，本发明提供的第五实施例，该实施例与第一实施例不同的是，镂空结构的具体设置形式不同。下面仅就不同部分做详细介绍，与第一实施例相同的部分不再介绍。

本实施例中，镂空结构82在平行于下表面上的横截面为弧形。镂空结构82自上表面84贯通至下表面，且第一侧表面86设有连通该镂空结构的开口。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。