專利名稱：一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力控制裝置，特別是涉及一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
大部分半導(dǎo)體封裝設(shè)備如FLIP CHIP倒裝焊鍵合機(jī)、BGA植球機(jī)等的搭載頭 在進(jìn)行壓合工作時(shí)要求對(duì)搭載頭搭載的壓力大小進(jìn)行設(shè)定控制。
現(xiàn)有的設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)搭載頭壓力的控制，基本采用將搭載頭分為壓頭機(jī)構(gòu)和Z 軸上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)由力矩伺服電機(jī)控制移動(dòng)，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)與壓頭機(jī) 構(gòu)連接在一起連接處有一個(gè)壓力傳感器，工作時(shí)，力矩伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)搭載頭向下運(yùn) 動(dòng)，當(dāng)壓頭與工作面接觸并產(chǎn)生壓力時(shí)，壓力反應(yīng)于兩機(jī)構(gòu)的連接處便由壓力傳感 器感測到壓力的大小，力矩伺服電機(jī)便通過傳感器反饋的數(shù)據(jù)調(diào)整輸出的扭矩大小 使壓力與系統(tǒng)設(shè)定值吻合的方法來實(shí)現(xiàn)控制搭載頭的壓力。由于力矩伺服電機(jī)與壓 力傳感器的價(jià)格不菲，且電氣系統(tǒng)的控制較為復(fù)雜困難，所以此方法的代價(jià)與對(duì)技 術(shù)人員的要求較高不易掌握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一 種成本低、控制及調(diào)試方便的半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方式來實(shí)現(xiàn): 一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力 控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓頭機(jī)構(gòu)、彈簧、氣缸、帶氣壓表 的氣壓控制閥以及用于測量彈簧伸長量的千分表，所述的彈簧連接于Z軸移動(dòng)機(jī) 構(gòu)和壓頭機(jī)構(gòu)之間，所述的氣缸固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該氣缸的推桿與壓頭機(jī) 構(gòu)連接，所述的氣壓控制閥設(shè)于氣缸上，所述的千分表固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上， 其測量端與壓頭機(jī)構(gòu)充分接觸。所述的千分表采用撞針式千分表，其撞針頭與壓頭機(jī)構(gòu)充分接觸。
所述的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、直線導(dǎo)軌、直線移動(dòng)模組以及驅(qū)動(dòng)直線移動(dòng) 模組上下移動(dòng)的普通伺服電機(jī)，所述的機(jī)架以及直線導(dǎo)軌均固定于直線移動(dòng)模組 上，所述的直線移動(dòng)模組與普通伺服電機(jī)傳動(dòng)連接。
所述的壓頭機(jī)構(gòu)包括壓頭機(jī)架以及壓頭，所述的壓頭機(jī)架與直線導(dǎo)軌滑動(dòng)連 接，所述的壓頭固定于壓頭機(jī)架下。
所述的彈簧連接于機(jī)架與壓頭機(jī)架之間。
所述的氣缸固定于機(jī)架上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 成本降低本發(fā)明只用到了普通伺服電機(jī)、氣缸、氣壓控制閥和千分表等 材料，壓力傳感器只是在調(diào)試時(shí)使用，不用固化到機(jī)構(gòu)中，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所用的 力矩伺服電機(jī)與壓力傳感器來說從成本價(jià)格來考慮己大大降低；
2、 控制與調(diào)試簡便本發(fā)明只用手動(dòng)調(diào)整設(shè)定氣壓的大小便可控制壓頭輸出 壓力的大小，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的控制方法來說實(shí)現(xiàn)起來較簡單，減輕技術(shù)人員的工 作量。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的右視圖3為本發(fā)明的原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1-3所示， 一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，包括Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu) 1、壓頭機(jī)構(gòu)2、彈簧3、氣缸4、帶氣壓表的氣壓控制閥以及用于測量彈簧伸長量 的千分表5，所述的彈簧3連接于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)1和壓頭機(jī)構(gòu)2之間，所述的氣缸 4固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)1上，該氣缸4的推桿與壓頭機(jī)構(gòu)2連接，所述的氣壓控制 閥設(shè)于氣缸4上，所述的千分表5固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)1上，其測量端與壓頭機(jī) 構(gòu)2充分接觸。
所述的千分表5采用撞針式千分表，其撞針頭與壓頭機(jī)構(gòu)2充分接觸；所述的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括機(jī)架6、直線導(dǎo)軌7、直線移動(dòng)模組8以及驅(qū)動(dòng)直線移動(dòng)模組 上下移動(dòng)的普通伺服電機(jī)9，所述的機(jī)架6以及直線導(dǎo)軌7均固定于直線移動(dòng)模組 上8，所述的直線移動(dòng)模組8與普通伺服電機(jī)9傳動(dòng)連接；所述的壓頭機(jī)構(gòu)2包括 壓頭機(jī)架10以及壓頭11，所述的壓頭機(jī)架10與直線導(dǎo)軌7滑動(dòng)連接，所述的壓 頭11固定于壓頭機(jī)架10下；所述的彈簧3連接于機(jī)架6與壓頭機(jī)架10之間；所 述的氣缸4固定于機(jī)架6上；本發(fā)明是利用千分表測出連接壓頭機(jī)構(gòu)與Z軸移動(dòng) 機(jī)構(gòu)的彈簧在氣缸輸出力N作用下的伸長量x。每當(dāng)搭載頭壓合物件12時(shí)，使壓 頭機(jī)構(gòu)相對(duì)于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)向上移動(dòng)距離x使彈簧重新回到初始長度，則認(rèn)為此 時(shí)搭載頭作用于物件的壓力大小與氣缸輸出力N的大小相等，這時(shí)讀取氣壓表數(shù) 值便可得到氣缸輸出力的大小數(shù)值，通過氣壓控制閥調(diào)節(jié)氣壓值，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)搭載 頭壓力的精確控制。 實(shí)施例
本實(shí)施例的機(jī)構(gòu)主要由工作頭機(jī)架與工作頭組成壓頭機(jī)構(gòu)；由機(jī)架、直線移動(dòng) 模組、直線導(dǎo)軌與普通伺服電機(jī)組成Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)；直線導(dǎo)軌固定于Z軸移動(dòng)機(jī) 構(gòu)與壓頭機(jī)構(gòu)之間不僅起到連接作用還能使壓頭機(jī)構(gòu)相對(duì)于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)作上下 滑動(dòng)；汽缸固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上而輸出力的推桿與壓頭機(jī)構(gòu)連接，而氣缸輸出 力大小由與之聯(lián)系的帶氣壓表的氣壓控制閥調(diào)節(jié)；彈簧連接壓頭與Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu) 起力平衡作用；撞針式千分表固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上而撞針頭要與壓頭機(jī)構(gòu)一平 面充分觸碰。
機(jī)構(gòu)組裝后即進(jìn)行調(diào)試
1、 先把氣壓調(diào)為零使氣缸不輸出力。壓頭機(jī)構(gòu)便在彈簧的拉力作用下便不會(huì) 相對(duì)于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)向下滑動(dòng)，此時(shí)彈簧拉力F等于壓頭機(jī)構(gòu)的重力G (F=G)。 在平衡狀態(tài)時(shí)Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)與壓頭機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置便不會(huì)改變，因此把此時(shí)撞針 式千分表的數(shù)值記為O點(diǎn)。
2、 調(diào)整帶氣壓表氣壓控制閥，使氣缸輸出力N。壓頭機(jī)構(gòu)在氣缸的推動(dòng)下相 對(duì)于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)，彈簧伸長，彈簧拉力F1等于壓頭重力G加上氣缸輸 出力N (F1=G+N)。此時(shí)千分表的數(shù)值改變?yōu)閤 (Fl-F=k*x k為彈簧彈性系數(shù))， 這個(gè)x值便為彈簧的伸長量。
3、 將壓力傳感器至于工作面上，操作人員啟動(dòng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)搭載頭運(yùn)動(dòng)，直 到使壓頭下表面與壓力傳感器接觸，并繼續(xù)下移壓力傳感器的數(shù)值不斷上升(由于壓力傳感器不可壓縮，所以此時(shí)壓頭機(jī)構(gòu)便相對(duì)于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng))直到 千分表數(shù)值從X返回到0點(diǎn)搭載頭停止向下移動(dòng)，此時(shí)彈簧拉力與壓頭重力平衡
F-G=0，所以這時(shí)壓力傳感器顯示的數(shù)值便為氣壓缸輸出的力N的大小。
4、不斷調(diào)整氣壓控制閥使壓力傳感器顯示到需要的各個(gè)壓力值并記錄氣壓表
的數(shù)值，比如壓力為5N時(shí)氣壓為0.1Mpa、 6N時(shí)為0.15Mpa...........把所得到的數(shù)
據(jù)記錄下來供日后使用。
搭載頭調(diào)試完成后，只要根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)調(diào)整氣壓值，每當(dāng)搭載頭向下運(yùn)動(dòng)到
千分表回到0點(diǎn)的位置時(shí)停止，此時(shí)搭載頭的壓合的壓力便為數(shù)據(jù)表上此氣壓值所
對(duì)應(yīng)的壓力值。這樣便實(shí)現(xiàn)了對(duì)搭載頭壓力的控制。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓頭機(jī)構(gòu)、彈簧、氣缸、帶氣壓表的氣壓控制閥以及用于測量彈簧伸長量的千分表，所述的彈簧連接于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和壓頭機(jī)構(gòu)之間，所述的氣缸固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該氣缸的推桿與壓頭機(jī)構(gòu)連接，所述的氣壓控制閥設(shè)于氣缸上，所述的千分表固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，其測量端與壓頭機(jī)構(gòu)充分接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，其特征 在于，所述的千分表采用撞針式千分表，其撞針頭與壓頭機(jī)構(gòu)充分接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，其 特征在于，所述的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、直線導(dǎo)軌、直線移動(dòng)模組以及驅(qū)動(dòng)直 線移動(dòng)模組上下移動(dòng)的普通伺服電機(jī)，所述的機(jī)架以及直線導(dǎo)軌均固定于直線移動(dòng) 模組上，所述的直線移動(dòng)模組與普通伺服電機(jī)傳動(dòng)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，其特征 在于，所述的壓頭機(jī)構(gòu)包括壓頭機(jī)架以及壓頭，所述的壓頭機(jī)架與直線導(dǎo)軌滑動(dòng)連 接，所述的壓頭固定于壓頭機(jī)架下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，其特征 在于，所述的彈簧連接于機(jī)架與壓頭機(jī)架之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，其特征 在于，所述的氣缸固定于機(jī)架上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝設(shè)備搭載頭壓力控制機(jī)構(gòu)，包括Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓頭機(jī)構(gòu)、彈簧、氣缸、帶氣壓表的氣壓控制閥以及用于測量彈簧伸長量的千分表，所述的彈簧連接于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和壓頭機(jī)構(gòu)之間，所述的氣缸固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該氣缸的推桿與壓頭機(jī)構(gòu)連接，所述的氣壓控制閥設(shè)于氣缸上，所述的千分表固定于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，其測量端與壓頭機(jī)構(gòu)充分接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明成本低、控制與調(diào)試簡便。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101556923SQ20081020407
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者劉大全, 楊利宣, 羅偉承 申請(qǐng)人:上海微松半導(dǎo)體設(shè)備有限公司