[發明專利]一種半導體封裝設備搭載頭壓力控制機構

有效

• 申請號: 200810204072.2
• 申請日: 2008-12-04
• 公開（公告）號: CN101556923A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 楊利宣;羅偉承;劉大全
• 申請（專利權）人: 上海微松半導體設備有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/603
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及壓力控制裝置，特別是涉及一種半導體封裝設備搭載頭壓力控制機構。

背景技術

大部分半導體封裝設備如FLIP?CHIP倒裝焊鍵合機、BGA植球機等的搭載頭在進行壓合工作時要求對搭載頭搭載的壓力大小進行設定控制。

現有的設備為了實現搭載頭壓力的控制，基本采用將搭載頭分為壓頭機構和Z軸上下移動機構，Z軸移動機構由力矩伺服電機控制移動，Z軸移動機構與壓頭機構連接在一起連接處有一個壓力傳感器，工作時，力矩伺服電機驅動搭載頭向下運動，當壓頭與工作面接觸并產生壓力時，壓力反應于兩機構的連接處便由壓力傳感器感測到壓力的大小，力矩伺服電機便通過傳感器反饋的數據調整輸出的扭矩大小使壓力與系統設定值吻合的方法來實現控制搭載頭的壓力。由于力矩伺服電機與壓力傳感器的價格不菲，且電氣系統的控制較為復雜困難，所以此方法的代價與對技術人員的要求較高不易掌握。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種成本低、控制及調試方便的半導體封裝設備搭載頭壓力控制機構。

本發明的目的可以通過以下技術方式來實現：一種半導體封裝設備搭載頭壓力控制機構，其特征在于，包括Z軸移動機構、壓頭機構、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軸移動機構和壓頭機構之間，所述的氣缸固定于Z軸移動機構上，該氣缸的推桿與壓頭機構連接，所述的氣壓控制閥設于氣缸上，所述的千分表固定于Z軸移動機構上，其測量端與壓頭機構充分接觸。

所述的千分表采用撞針式千分表，其撞針頭與壓頭機構充分接觸。

所述的Z軸移動機構包括機架、直線導軌、直線移動模組以及驅動直線移動模組上下移動的普通伺服電機，所述的機架以及直線導軌均固定于直線移動模組上，所述的直線移動模組與普通伺服電機傳動連接。

所述的壓頭機構包括壓頭機架以及壓頭，所述的壓頭機架與直線導軌滑動連接，所述的壓頭固定于壓頭機架下。

所述的彈簧連接于機架與壓頭機架之間。

所述的氣缸固定于機架上。

與現有技術相比，本機構具有以下優點：

1、成本降低：本發明只用到了普通伺服電機、氣缸、氣壓控制閥和千分表等材料，壓力傳感器只是在調試時使用，不用固化到機構中，相對于現有技術所用的力矩伺服電機與壓力傳感器來說從成本價格來考慮已大大降低；

2、控制與調試簡便：本發明只用手動調整設定氣壓的大小便可控制壓頭輸出壓力的大小，相對于現有技術的控制方法來說實現起來較簡單，減輕技術人員的工作量。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的右視圖；

圖3為本發明的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1-3所示，一種半導體封裝設備搭載頭壓力控制機構，包括Z軸移動機構1、壓頭機構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軸移動機構1和壓頭機構2之間，所述的氣缸4固定于Z軸移動機構1上，該氣缸4的推桿與壓頭機構2連接，所述的氣壓控制閥設于氣缸4上，所述的千分表5固定于Z軸移動機構1上，其測量端與壓頭機構2充分接觸。

所述的千分表5采用撞針式千分表，其撞針頭與壓頭機構2充分接觸；所述的Z軸移動機構1包括機架6、直線導軌7、直線移動模組8以及驅動直線移動模組上下移動的普通伺服電機9，所述的機架6以及直線導軌7均固定于直線移動模組上8，所述的直線移動模組8與普通伺服電機9傳動連接；所述的壓頭機構2包括壓頭機架10以及壓頭11，所述的壓頭機架10與直線導軌7滑動連接，所述的壓頭11固定于壓頭機架10下；所述的彈簧3連接于機架6與壓頭機架10之間；所述的氣缸4固定于機架6上；本發明是利用千分表測出連接壓頭機構與Z軸移動機構的彈簧在氣缸輸出力N作用下的伸長量x。每當搭載頭壓合物件12時，使壓頭機構相對于Z軸移動機構向上移動距離x使彈簧重新回到初始長度，則認為此時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，這時讀取氣壓表數值便可得到氣缸輸出力的大小數值，通過氣壓控制閥調節氣壓值，便可實現對搭載頭壓力的精確控制。

實施例