一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，屬于半導(dǎo)體后封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，為節(jié)省人力資源而發(fā)明。其包含最少兩臺(tái)鍵合機(jī)（50）、鍵合前處理設(shè)備、鍵合后處理設(shè)備、有機(jī)械手和運(yùn)輸帶參與構(gòu)成的輸送裝置、以及傳感器和控制器；其特征是：所有鍵合機(jī)（50）同向沿一直線排列；于所有鍵合機(jī)的對(duì)應(yīng)位置，鍵合前運(yùn)輸帶（10）和鍵合后運(yùn)輸帶（90）并排分別設(shè)置且均平行于該直線；每臺(tái)鍵合機(jī)配套一個(gè)機(jī)械手（45），其作業(yè)區(qū)域涵蓋該臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位（501）、鍵合前運(yùn)輸帶（10）和鍵合后運(yùn)輸帶（90）。
【專利說(shuō)明】一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將半導(dǎo)體的(裸)芯片(Chip or Die)鍵合(Bonding)至印刷電路板[Chip On Board Bonding(COB)]的自動(dòng)生產(chǎn)線；屬半導(dǎo)體后封裝【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]板上芯片封裝鍵合(Chip On Board Bonding)的生產(chǎn)工藝依次經(jīng)過(guò)以下工序:
[0003]印刷電路板(PCB)鍵合位清潔(通常通過(guò)擦拭達(dá)成，業(yè)內(nèi)稱“擦板”，下稱“擦板”)、往鍵合位點(diǎn)粘接膠(通常為厭氧膠，或稱“厭氧膠”)然后往鍵合位粘貼芯片(業(yè)內(nèi)稱“固晶”，下稱“固晶”，其中“晶”所指為芯片)、烘干粘接膠、鍵合(Bonding，即焊線)、BOI (BindingOptic Inspection，鍵合光學(xué)檢測(cè))、通電檢測(cè)、以封裝膠覆蓋芯片(業(yè)內(nèi)稱“滴膠”，下稱“滴膠”)、烘烤固化封裝膠；然后再進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)(全檢或抽樣檢查)和包裝。
[0004]本文的“工件”，是指在工序中某一時(shí)刻被作業(yè)或輸送的對(duì)象。比如在擦板工序，不包含芯片的一個(gè)線路板是該時(shí)刻的工件；而在鍵合工序，其“工件”則包含一個(gè)線路板和其上安裝的芯片。
[0005]本文的“工位”，是指工件的某一停留位置，并且在該位置工件被施加工序中的某一作業(yè)?！肮ば蛎? “工位”的組合詞，是指相應(yīng)工序時(shí)刻的工件停留位置；比如擦板工位、鍵合工位，等。
[0006]現(xiàn)在，即使是知名的工廠，也還是單機(jī)、單工序、一機(jī)一技工操作。其存在人工成本高、工效低、成品率低、能耗大、易發(fā)生工人燙傷的缺陷。
[0007]由于鍵合工序的作業(yè)時(shí)間遠(yuǎn)大于其它各個(gè)工序的作業(yè)時(shí)間(相差幾倍到幾十倍。前述工序中烘干粘接膠和烘烤固化封裝膠，工件在隧道爐中被輸送的同時(shí)被烘干，在比較各工序作業(yè)時(shí)間時(shí)被忽略。)，所以在一條上述工序所對(duì)應(yīng)的人工流水線上，往往有幾十臺(tái)鍵合機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明公開(kāi)一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，以降低對(duì)技術(shù)工人的需求，也兼有提升工效和成品率的效果。
[0009]在研發(fā)該板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線的過(guò)程中，我們?cè)O(shè)想過(guò)分別如圖1和圖2的兩種布局:
[0010]其中圖1布局以一個(gè)機(jī)械手從緊臨鍵合機(jī)的上一工位取得工件，然后依次給多個(gè)鍵合機(jī)安放工件；以另一個(gè)機(jī)械手依次從多個(gè)鍵合機(jī)卸載工件，并且傳遞到下一工位；
[0011]其中圖2布局以同一個(gè)機(jī)械手依次給多個(gè)鍵合機(jī)安放工件；也以該機(jī)械手依次從多個(gè)鍵合機(jī)卸載工件，并且傳遞到下一工位。
[0012]圖1布局和圖2布局都需要臂展很大的機(jī)械手，這本身會(huì)帶來(lái)場(chǎng)地、時(shí)間和安全方面的問(wèn)題；再者，無(wú)論該機(jī)械手的臂展有多大，其作業(yè)區(qū)域內(nèi)可容納的鍵合機(jī)的數(shù)量總是有限的。[0013]我們構(gòu)思和試驗(yàn)了如圖3所示的布局，其基本構(gòu)成是:
[0014]一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，其包含最少兩臺(tái)鍵合機(jī)、鍵合前處理設(shè)備、鍵合后處理設(shè)備、有機(jī)械手和運(yùn)輸帶參與構(gòu)成的輸送裝置、以及傳感器和控制器；其特征是:所有鍵合機(jī)同向沿一直線排列；于所有鍵合機(jī)的對(duì)應(yīng)位置，鍵合前運(yùn)輸帶和鍵合后運(yùn)輸帶并排分別設(shè)置且均平行于該直線；每臺(tái)鍵合機(jī)配套一個(gè)機(jī)械手，其作業(yè)區(qū)域涵蓋該臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位、鍵合前運(yùn)輸帶和鍵合后運(yùn)輸帶。
[0015]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)處于待工狀態(tài)、并且其面前區(qū)域的鍵合前運(yùn)輸帶上有工件時(shí)，鍵合前運(yùn)輸帶運(yùn)載工件到針對(duì)該鍵合機(jī)的設(shè)定位置然后停頓，對(duì)應(yīng)的鍵合工位工件裝卸機(jī)械手將該工件移動(dòng)到該鍵合機(jī)的鍵合工位，鍵合機(jī)的工件夾具夾緊工件，該鍵合機(jī)進(jìn)行鍵合作業(yè)；
[0016]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)處于工作狀態(tài)、并且其面前區(qū)域的鍵合前運(yùn)輸帶上有工件時(shí)，運(yùn)輸帶繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將工件往后運(yùn)送到相鄰的鍵合機(jī)的面前區(qū)域。
[0017]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位有已經(jīng)鍵合完成的工件，鍵合機(jī)的工件夾具釋放工件，與之配套的鍵合工位工件裝卸機(jī)械手將該工件移動(dòng)到其面前區(qū)域的鍵合后運(yùn)輸帶，鍵合機(jī)回復(fù)到待工狀態(tài)。
[0018]鍵合后運(yùn)輸帶持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，或者控制為通常不運(yùn)轉(zhuǎn)、檢測(cè)到運(yùn)載有工件時(shí)才運(yùn)轉(zhuǎn)；兩者均可。
[0019]本發(fā)明的有益效果:顯而易見(jiàn)的，本發(fā)明可以減少所需要的技工數(shù)量，提高工效；同時(shí)，由于在多環(huán)節(jié)減少了手工的參與，減少了人為差錯(cuò)的發(fā)生機(jī)會(huì)，因此具有更高的成品率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例:
[0021]圖1是板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線構(gòu)成示意圖之一。
[0022]圖2是板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線構(gòu)成示意圖之二。
[0023]圖3是本發(fā)明一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線的構(gòu)成示意圖。
[0024]圖4是圖3所示一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線的實(shí)施例1的構(gòu)成示意圖。
[0025]圖5是實(shí)施例1的立體示意圖。
[0026]圖6?圖11是自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)(或稱一體機(jī))的示意圖；其中，
[0027]圖6是一體機(jī)的整機(jī)示意圖；
[0028]圖7，該圖于圖6狀態(tài)隱藏部分遮擋并且切斷一體機(jī)，主要表示工件運(yùn)輸帶；
[0029]圖8是圖7的局部放大圖；
[0030]圖9是工件運(yùn)輸帶鎖定夾的示意圖。圖中略去了一體機(jī)的其余構(gòu)件；
[0031]圖10是拾板機(jī)械手的示意圖；
[0032]圖11是擦板機(jī)構(gòu)之擦板頭的示意圖。
[0033]圖12是在線粘接膠固化爐122的示意圖。圖示為一個(gè)有兩個(gè)機(jī)架的在線粘接膠固化爐，為表示其第二機(jī)架段隧道的端部(圖中圓圈部分)，該兩個(gè)機(jī)架相互有錯(cuò)開(kāi)。
[0034]圖13?圖17是鍵合機(jī)在線配套裝置的示意圖；其中:
[0035]圖13是鍵合機(jī)在線配套裝置的示意圖；[0036]圖14是鍵合工位裝卸機(jī)械手45的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0037]圖15是鍵合工位裝卸機(jī)械手抓爪的示意圖；
[0038]圖16是鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器的示意圖；
[0039]圖17是鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105和鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905的示意圖。
[0040]圖18是在線追隨B0I921的示意圖。同時(shí)也作為在線追隨懸掛工作臺(tái)60的示意圖。
[0041]圖19是在線追隨測(cè)試機(jī)922的示意圖。
[0042]圖20是在線追隨滴膠機(jī)923的示意圖。
[0043]圖21是在線封裝固化爐(或稱“封裝爐”)的示意圖。其中圓圈部分表示其隧道的斷面結(jié)構(gòu)。
[0044]圖中標(biāo)記說(shuō)明:
[0045]1000 工件；
[0046]50鍵合機(jī)，501鍵合工位；
[0047]10鍵合前運(yùn)輸帶；90鍵合后運(yùn)輸帶；40機(jī)械手；
[0048]105鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段，1050鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段同步輪；
[0049]905鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段，9050鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段同步輪；
[0050]10905 (鍵合前、鍵合后)運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段共用安裝架。
[0051]121自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)(或稱“一體機(jī)”)；其中:1210 —體機(jī)機(jī)架；1211線路板倉(cāng)盒；1212 —體機(jī)工件運(yùn)輸帶(或稱“運(yùn)輸帶”)，12120運(yùn)輸帶同步輪，12121運(yùn)輸帶同步帶，12122運(yùn)輸帶上工件鎖定夾(或稱“鎖定夾”)，121220鎖定夾氣缸，121221鎖定夾彈簧；1213拾板機(jī)械手，12130拾板機(jī)械手底座，12131拾板機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)，12132拾板機(jī)械手轉(zhuǎn)軸，12133拾板機(jī)械手?jǐn)[臂，12134拾板機(jī)械手氣缸，12135拾板機(jī)械手吸盤；1214擦板機(jī)構(gòu)，12149擦板頭，121490擦板頭電機(jī)，121498纖維棒下料機(jī)構(gòu)(“纖維棒”系擦板消耗料)，121499纖維棒夾具；1215固晶機(jī)構(gòu)；1216控制箱；
[0052]122在線粘接膠固化爐；其中:1220粘接膠固化爐機(jī)架，1221粘接膠固化爐罩體，12221前導(dǎo)輪，12229后導(dǎo)輪，12222鐵氟龍(Teflon)網(wǎng)狀運(yùn)輸帶，1223粘接膠固化爐控制
裝置；
[0053]123在線掰板機(jī)；
[0054]45鍵合工位工件裝卸機(jī)械手；其中:450擺軸，451平行擺臂，454滑塊，459滑桿，4560抓爪氣缸，4561定抓爪，4562動(dòng)抓爪；
[0055]461鍵合機(jī)在線配套裝置控制屏，462鍵合機(jī)在線配套裝置控制箱；
[0056]47鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器；其中:470基座，471手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座，4719壓桿鉸連臂，472壓桿，473壓桿氣缸；
[0057]60在線追隨懸掛工作臺(tái)；其中:601第一條X向?qū)к墸?02第二條X向?qū)к墸?03Y向?qū)к墸?04 Θ轉(zhuǎn)軸，605攝像頭，606分類踢腳機(jī)構(gòu)；
[0058]921 在線追隨 BOI (Binding Optic Inspection,鍵合光學(xué)檢測(cè))；
[0059]922在線追隨測(cè)試機(jī)；其中:9221測(cè)試針床；
[0060]923在線追隨滴膠機(jī)；其中:9239滴膠裝置；
[0061]924在線封裝固化爐；其中:9241罩體，92410罩體內(nèi)層，92419罩體外層，9242底 托，9243近紅外線發(fā)熱管，9249在線封裝固化爐觸摸屏。
【具體實(shí)施方式】
[0062]如圖3?21所示，一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，其包含最少兩臺(tái)鍵合機(jī)50、鍵合前處理設(shè)備、鍵合后處理設(shè)備、有機(jī)械手和運(yùn)輸帶參與構(gòu)成的輸送裝置、以及傳感器和控制器；其特征是:所有鍵合機(jī)50同向沿一直線排列；于所有鍵合機(jī)的對(duì)應(yīng)位置，鍵合前運(yùn)輸帶10和鍵合后運(yùn)輸帶90并排分別設(shè)置且均平行于該直線；每臺(tái)鍵合機(jī)配套一個(gè)機(jī)械手45，其作業(yè)區(qū)域涵蓋該臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位501、鍵合前運(yùn)輸帶10和鍵合后運(yùn)輸帶90。
[0063]如圖4?21所示，在實(shí)施例，鍵合前處理設(shè)備包含自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121，在線粘接膠固化爐122，在線掰板機(jī)123 (是可以選用的設(shè)備);鍵合后處理設(shè)備包含在線追隨B0I921 (Binding Optic Inspection,鍵合光學(xué)檢測(cè)),在線追隨測(cè)試機(jī)922,在線追隨滴膠機(jī)923，在線封裝固化爐924。
[0064]以下按工序詳述該自動(dòng)生產(chǎn)線:
[0065]自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)(見(jiàn)圖6?圖11)
[0066]自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121包含:
[0067]一體機(jī)機(jī)架1210、與一體機(jī)機(jī)架定位設(shè)置的線路板倉(cāng)盒1211 (倉(cāng)盒內(nèi)放置有線路板)，也包含擦板機(jī)構(gòu)1214、包含點(diǎn)粘接膠機(jī)構(gòu)和粘貼芯片機(jī)構(gòu)的固晶機(jī)構(gòu)1215，以及(包含控制箱1216的)控制裝置；其特征是:有一條一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212，其涵蓋擦板機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的擦板工位、點(diǎn)粘接膠機(jī)構(gòu)和粘貼芯片機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的固晶工位；有一個(gè)拾板機(jī)械手1213，其作業(yè)區(qū)域涵蓋線路板倉(cāng)盒1211的最少局部、和一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212的局部。
[0068]如圖6?9所示，一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212具有如下結(jié)構(gòu):運(yùn)輸帶同步輪12120傳動(dòng)連接于步進(jìn)電機(jī)；運(yùn)輸帶同步帶12121對(duì)應(yīng)于待運(yùn)輸工件1000的兩側(cè)位置，配合安裝于運(yùn)輸帶同步輪12120 ;對(duì)應(yīng)于擦板工位和固晶工位，一體機(jī)機(jī)架1210上設(shè)置有運(yùn)輸帶上工件鎖定夾12122 (以備于擦板工序或固晶工序進(jìn)行時(shí)鎖定被作業(yè)的工件1000)。
[0069]如圖8、圖9所示，運(yùn)輸帶上工件鎖定夾12122的中部鉸連于一體機(jī)機(jī)架，其外側(cè)(圖9左側(cè))安裝于鎖定夾氣缸121220的伸縮桿，鎖定夾彈簧121221位于工件鎖定夾12122的下方被壓縮安裝在工件鎖定夾12122和一體機(jī)機(jī)架之間。當(dāng)鎖定夾氣缸121220的伸縮桿伸出，運(yùn)輸帶上工件鎖定夾12122鎖定工件；當(dāng)鎖定夾氣缸121220的伸縮桿縮進(jìn)，則運(yùn)輸帶上工件鎖定夾12122釋放工件。
[0070]如圖所示，線路板倉(cāng)盒1211安裝于機(jī)架。在實(shí)施例，有兩個(gè)線路板倉(cāng)盒。
[0071]如圖6、圖10所示，拾板機(jī)械手1213具有如下結(jié)構(gòu):拾板機(jī)械手底座12130固連于機(jī)架，拾板機(jī)械手轉(zhuǎn)軸12132安裝于拾板機(jī)械手底座12130、并且傳動(dòng)連接于拾板機(jī)械手步進(jìn)電機(jī)12131 ;拾板機(jī)械手?jǐn)[臂12133固裝于拾板機(jī)械手轉(zhuǎn)軸12132的上端部，拾板機(jī)械手氣缸12134豎立設(shè)置固裝于拾板機(jī)械手?jǐn)[臂12133的擺端，拾板機(jī)械手吸盤12135固裝于拾板機(jī)械手氣缸12134的伸縮桿。如圖所示，拾板機(jī)械手?jǐn)[臂12133的臂長(zhǎng)可調(diào)。
[0072]拾板機(jī)械手的工作過(guò)程:拾板機(jī)械手?jǐn)[臂12133擺動(dòng)到拾板機(jī)械手吸盤12135位于線路板倉(cāng)盒1211上方，拾板機(jī)械手吸盤12135下降，吸住一個(gè)線路板(工件1000)，然后拾板機(jī)械手吸盤12135上升，拾板機(jī)械手?jǐn)[臂12133擺動(dòng)到拾板機(jī)械手吸盤12135位于一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212上方，拾板機(jī)械手吸盤12135下降，釋放線路板(工件1000)到一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212，然后拾板機(jī)械手吸盤12135上升；如此循環(huán)。
[0073]擦板機(jī)構(gòu)1214、包含點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)和粘貼芯片機(jī)構(gòu)的固晶機(jī)構(gòu)1215均沿用現(xiàn)有技術(shù)，不作贅述。
[0074]自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121的工作過(guò)程:在控制裝置的控制之下，拾板機(jī)械手1213逐個(gè)的將工件1000放置到一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212上，一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212運(yùn)載工件1000到達(dá)擦板工位，停頓，工件被鎖定然后被擦板作業(yè)，然后工件被釋放，一體機(jī)工件運(yùn)輸帶1212運(yùn)載工件1000到達(dá)固晶工位，停頓，工件被鎖定然后被固晶作業(yè)。
[0075]在線粘接膠固化爐(見(jiàn)圖12)
[0076]在線粘接膠固化爐是可以選用的設(shè)備。在生產(chǎn)線的研發(fā)中，往往先試驗(yàn)分段式的自動(dòng)生產(chǎn)線，在另設(shè)的粘接膠固化爐進(jìn)行相應(yīng)的工序。
[0077]在線粘接膠固化爐122包含:
[0078]粘接膠固化爐機(jī)架1220 ;起支撐作用；
[0079]粘接膠固化爐罩體1221 ;其與機(jī)架固裝(一側(cè)鉸連，另側(cè)在需要時(shí)可掀蓋)，和后述的鋁板構(gòu)成隧道；粘接膠固化爐罩體為雙層不銹鋼結(jié)構(gòu)。起隔熱、遮光作用；
[0080]熱源；結(jié)構(gòu)為與機(jī)架固裝的內(nèi)含發(fā)熱管的鋁板；在隧道內(nèi)沿隧道分段布設(shè)，分段控制發(fā)熱管功率；采用底熱加溫方式；分為四個(gè)獨(dú)立控制的溫區(qū)，可按所選用的粘接膠的固化要求設(shè)定溫度-時(shí)間工藝曲線；
[0081]在線粘接膠固化爐運(yùn)輸帶安裝在機(jī)架；包含前導(dǎo)輪12221、后導(dǎo)輪12229、動(dòng)力輪與鐵氟龍網(wǎng)狀運(yùn)輸帶12222，其網(wǎng)狀運(yùn)輸帶的運(yùn)載區(qū)域貫穿隧道，位于熱源的上方；另含有彈性張緊，壓緊兩組作壓帶用壓輪結(jié)構(gòu)；動(dòng)力則采用步進(jìn)電機(jī)和減速箱作驅(qū)動(dòng)；
[0082]粘接膠固化爐控制裝置1223 ;作整爐的溫度、速度監(jiān)控。由傳感器、處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、軟件、觸摸屏組成。
[0083]在線粘接膠固化爐122的工作過(guò)程:
[0084]每片線路板進(jìn)入防損傷的鐵氟龍網(wǎng)狀運(yùn)輸帶后，由傳感器、處理器及軟件組成的監(jiān)控系統(tǒng)便按需控制每一獨(dú)立溫區(qū)溫度，按進(jìn)板供應(yīng)量及需要調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶輸送速度及間距(可根據(jù)需要選擇設(shè)為連續(xù)輸送式或步進(jìn)輸送式)，如此本在線粘接膠固化爐可確保溫度均勻的按粘接膠(厭氧膠或銀漿)固化曲線要求固化。因本在線粘接膠固化爐采用底熱加溫方式及網(wǎng)狀運(yùn)輸帶，熱能直接傳輸至單片的線路板底上，因而固化速度快。本在線粘接膠固化爐發(fā)熱管放置底部及上有鋁板，故無(wú)可見(jiàn)光產(chǎn)生，因此避免晶片上的數(shù)據(jù)受光源影響而受損。本在線粘接膠固化爐的運(yùn)輸帶是步進(jìn)法行走、獨(dú)立溫區(qū)控制，故可將線路板儲(chǔ)存在爐內(nèi)備用，箱體滿載后自動(dòng)知會(huì)前工序停止輸送；本在線粘接膠固化爐亦可與下一工序溝通，自動(dòng)按下一工序產(chǎn)能的快慢調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶運(yùn)行速度及間距，故此可以調(diào)節(jié)產(chǎn)量。固化好后的線路板輸往下一工序。
[0085]運(yùn)輸帶采用鐵佛龍網(wǎng)帶，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)含運(yùn)輸帶自動(dòng)張緊及主動(dòng)輪自動(dòng)壓力控制，以免運(yùn)輸帶打滑及松弛。
[0086]在線掰板機(jī)
[0087]在線掰板機(jī)123是可以選用的設(shè)備，因有些印刷電路板產(chǎn)品面積較小，為省原料或工時(shí)，會(huì)將數(shù)板拼在一起，在鍵合工序前按一個(gè)工件進(jìn)行作業(yè)，然后通過(guò)在線掰板機(jī)123掰斷為印刷電路板產(chǎn)品的I倍或少于之前倍數(shù)面積，成為后續(xù)工序的2個(gè)或多個(gè)工件。[0088]在線掰板機(jī)123其結(jié)構(gòu)包含輸送機(jī)構(gòu)、壓緊掰斷機(jī)構(gòu)和含有傳感器、處理器、軟件的控制裝置。輸送機(jī)構(gòu)包含托軌(工件在其上表面滑動(dòng))、兩側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的摩擦運(yùn)輸帶(夾緊工件的左右側(cè)面)；壓緊掰斷機(jī)構(gòu)包含一擺臂，其位于工件路徑的上方，擺軸位于工件路徑的一側(cè)，擺臂上其前側(cè)(工件由前向后運(yùn)動(dòng)，以此定前后)安裝有彈性壓盤(由彈簧結(jié)構(gòu)參與而達(dá)成彈性)，擺臂上其后側(cè)固裝有刀具；當(dāng)線路板到達(dá)該工位后，擺臂下壓，即在將線路板的預(yù)設(shè)斷裂線(此處或有成排的細(xì)孔)的前側(cè)壓緊線路板，向下掰動(dòng)其后側(cè)，從而掰斷線路板；然后擺臂向上抬起。
[0089]在線掰板機(jī)123的工作過(guò)程:先自動(dòng)檢測(cè)輸入印刷電路板的形狀和大小，按需由前置傳感器、處理器、軟件及步進(jìn)法行走運(yùn)輸帶將抵位的印刷電路板輸往掰板機(jī)，如滿負(fù)荷則知會(huì)前工序停止輸送。掰板機(jī)按要求掰板，其后將分開(kāi)的印刷電路板由運(yùn)輸帶送往下一工序(鍵合)；或整片拼板亦可直接通過(guò)在線掰板機(jī)123 (不經(jīng)掰斷)進(jìn)入下一工序。
[0090]鍵合機(jī)
[0091]鍵合機(jī)50，可沿用現(xiàn)有技術(shù)。
[0092]鍵合機(jī)在線配套裝置(見(jiàn)圖13?17)
[0093]在實(shí)施例，配套每一臺(tái)鍵合機(jī)50，有一個(gè)鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105 (所謂“運(yùn)輸帶**節(jié)段”，是指該段運(yùn)輸帶由專設(shè)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度不一定和其余節(jié)段的運(yùn)輸帶同步；“運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段”，是指鍵合機(jī)面前的運(yùn)輸帶節(jié)段。)、一個(gè)鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905、和一個(gè)鍵合工位裝卸機(jī)械手45、一個(gè)鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器。即:
[0094]配套每一臺(tái)鍵合機(jī)50，有一個(gè)鍵合機(jī)在線配套裝置，其涉及鍵合機(jī)的控制裝置、鍵合工位501和鍵合機(jī)工件夾具操縱桿；其包含控制裝置；其特征是:設(shè)置有鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器47 ;有一個(gè)鍵合工位工件裝卸機(jī)械手45、一個(gè)鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105、和一個(gè)鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905 ;鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105和鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905相互平行；鍵合工位工件裝卸機(jī)械手45的作業(yè)區(qū)域涵蓋該臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位501、鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105和鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905。
[0095]如圖13?15所示，鍵合工位工件裝卸機(jī)械手45具有如下結(jié)構(gòu):其包含一組平行擺臂451 ;該平行擺臂451的兩個(gè)擺軸450位于同一水平面且平行于工件行進(jìn)方向；平行擺臂的擺動(dòng)端鉸連一連桿；連桿上固裝滑軌；滑軌上有滑塊454 ;滑塊454下方固裝一水平滑道，水平滑道的下方一側(cè)固裝有定抓爪4561 ;水平滑道內(nèi)安裝有滑桿459，滑桿459的一端下方固裝有動(dòng)抓爪4562 (和前述“定抓爪4561”相互配對(duì)構(gòu)成抓爪，用以抓取或者釋放工件1000);本段前述擺軸450的驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電機(jī)，滑塊454的驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電機(jī)和同步帶，滑桿459的驅(qū)動(dòng)裝置為抓爪氣缸4560。如圖14所示，本段前述機(jī)構(gòu)整體作為滑塊安裝在與機(jī)架固裝的滑軌上，停機(jī)后可以調(diào)整其前后(垂直于圖14圖面，平行于工件在運(yùn)輸帶的行進(jìn)方向)位置，以適應(yīng)不同大小(尤其是工件在運(yùn)輸帶的行進(jìn)方向的長(zhǎng)度)的工件1000。該鍵合工位工件裝卸機(jī)械手45具有工件移動(dòng)速度快、工件移動(dòng)軌跡可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。
[0096]如圖16所示，鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器47具有如下結(jié)構(gòu):基座470固裝于機(jī)架，基座470上安裝手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座471，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座471上延伸出壓桿鉸連臂4719，壓桿472的中部鉸連于壓桿鉸連臂4719，壓桿472的一端下方設(shè)置壓桿氣缸473。
[0097]手動(dòng)旋轉(zhuǎn)上述手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)座471至壓桿472的另一端位于鍵合機(jī)工件夾具操縱桿(圖中未示出)于其所屬鍵合機(jī)處于待機(jī)時(shí)刻的位置上方(然后鎖定)，壓桿氣缸473上頂時(shí)，鍵合機(jī)工件夾具開(kāi)啟，進(jìn)行工件的放置或者取出操作；然后壓桿氣缸473回復(fù)常態(tài)，鍵合機(jī)工件夾具自行閉鎖。
[0098]如圖4所示，在組成生產(chǎn)線時(shí)，不少于兩臺(tái)鍵合機(jī)50同向并排排列，使在后的鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105位于在前的鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105的直線延伸線上，也使在后的鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905位于在前的鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905的直線延伸線上。
[0099]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)50處于待工狀態(tài)、并且其對(duì)應(yīng)的(與之配套的)鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105上有工件時(shí)，鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105運(yùn)載工件到設(shè)定位置然后停頓，對(duì)應(yīng)的鍵合工位工件裝卸機(jī)械手45將該工件1000移動(dòng)到該鍵合機(jī)的鍵合工位501，鍵合機(jī)的工件夾具夾緊工件，該鍵合機(jī)進(jìn)行鍵合作業(yè)；
[0100]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)處于工作狀態(tài)、并且其鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105上有工件1000時(shí)，運(yùn)輸帶繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將工件送往在后相鄰的鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105。
[0101]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位有已經(jīng)鍵合完成的工件，鍵合機(jī)的工件夾具釋放工件，與之配套的鍵合工位工件裝卸機(jī)械手45將該工件移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905，鍵合機(jī)回復(fù)到待工狀態(tài)。
[0102]鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，或者控制為通常不運(yùn)轉(zhuǎn)、檢測(cè)到運(yùn)載有工件1000時(shí)才運(yùn)轉(zhuǎn)；兩者均可。
[0103]在線追隨懸掛工作臺(tái)(如圖18所示)
[0104]后述在線追隨B0I921、在線追隨測(cè)試機(jī)922和在線追隨滴膠機(jī)923之中分別包含一個(gè)在線追隨懸掛工作臺(tái)。
[0105]一種在線追隨懸掛工作臺(tái)，其包含:
[0106]包含傳感器、處理器和軟件的控制裝置；
[0107]—條由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控運(yùn)輸帶90，其所載運(yùn)的一個(gè)工件構(gòu)成被追隨的目標(biāo)工件；其特征是具有以下結(jié)構(gòu):
[0108]第一條X向?qū)к?01 (X向平行于工件行進(jìn)方向)，其上有Xl滑塊；第二條X向?qū)к?02固裝于Xl滑塊，其上有X2滑塊；Y向?qū)к?03 (Y向在水平面垂直于X向)固裝于X2滑塊，其上有Y滑塊；Y滑塊上安裝軸線鉛垂的0轉(zhuǎn)軸604，0轉(zhuǎn)軸下部固裝功能裝置安裝夾；其具有X、Y、0共三個(gè)行程區(qū)間；
[0109]前述Xl滑塊、X2滑塊、Y滑塊分別(通過(guò)步進(jìn)帶)傳動(dòng)連接于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸；0轉(zhuǎn)軸604傳動(dòng)連接于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸；
[0110]攝像頭605 (其既作為在線追隨懸掛工作臺(tái)的構(gòu)件，也可作為安裝于該工作臺(tái)的“功能裝置”)，其與功能裝置安裝夾固裝。
[0111]相對(duì)于待追隨的行進(jìn)中的目標(biāo)工件，Xl滑塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)X向的初略追隨；X2滑塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)X向的精確追隨，滑塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)Y向的精確追隨；0轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相位角的精確追隨；并且Xl滑塊和X2滑塊的疊加速度其峰值較大，足以追隨目標(biāo)工件的行進(jìn)速度。
[0112]其工作程序是:在前置的傳感器檢測(cè)到目標(biāo)工件在位后，處理器協(xié)同視覺(jué)系統(tǒng)及運(yùn)輸帶90，使懸掛工作臺(tái)的攝像頭605在X方向上快速到達(dá)與目標(biāo)工件相同位置，然后與運(yùn)輸帶90同速；然后攝像頭605會(huì)自動(dòng)觸發(fā)照像，經(jīng)處理器處理后，再把目標(biāo)工件的偏離坐標(biāo)通知工作臺(tái)執(zhí)行X、Y、0三方向的坐標(biāo)平移、旋轉(zhuǎn)，以微調(diào)至精準(zhǔn)的位置上，并且維持與運(yùn)輸帶90同速，直至所附加的功能裝置完成工作，然后工作臺(tái)會(huì)自動(dòng)返回起始點(diǎn)。
[0113]在線追隨BOI (如如圖5、圖18所示)
[0114]圖18也作為在線追隨B0I921的示意圖。其功能裝置是攝像頭605自身。它是一個(gè)在線追隨BOI (Binding Optic Inspection，鍵合光學(xué)檢測(cè))裝置。在線追隨B0I921，該裝置通過(guò)對(duì)待檢產(chǎn)品進(jìn)行拍照，然后和電腦中的合格品照片進(jìn)行比對(duì)，并且借由氣動(dòng)的分類踢腳機(jī)構(gòu)606 (—個(gè)由氣缸帶動(dòng)的推桿)從待檢產(chǎn)品剔除壞品(壞品經(jīng)過(guò)分流器分流出運(yùn)輸帶)。其結(jié)構(gòu)包含前述的在線追隨懸掛工作臺(tái)60、分類踢腳機(jī)構(gòu)606和攝像頭605。
[0115]在線追隨測(cè)試機(jī)(如圖5、圖19所示)
[0116]圖19是在線追隨測(cè)試機(jī)922的示意圖。其功能裝置是測(cè)試針床9221。它是一個(gè)在線追隨測(cè)試機(jī)。在線追隨測(cè)試機(jī)922，該裝置通過(guò)測(cè)試針床9221上的導(dǎo)電探針接觸電路板待檢產(chǎn)品對(duì)待檢產(chǎn)品進(jìn)行通電檢測(cè)，然后和電腦中的合格品檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并且借由氣動(dòng)的分類踢腳機(jī)構(gòu)606 (—個(gè)由氣缸帶動(dòng)的推桿)從待檢產(chǎn)品剔除壞品(壞品經(jīng)過(guò)分流器分流出運(yùn)輸帶)。其結(jié)構(gòu)包含前述的在線追隨懸掛工作臺(tái)60、分類踢腳機(jī)構(gòu)606、固裝于在線追隨懸掛工作臺(tái)之功能裝置安裝夾的攝像頭605，并且，有Z向滑道(Z向垂直于水平面)固設(shè)于其在線追隨懸掛工作臺(tái)之Θ轉(zhuǎn)軸604下部(位于其側(cè)向延伸體內(nèi))，Z向滑道內(nèi)部有Z滑桿(可由氣缸驅(qū)動(dòng))，Z滑桿下部固裝有測(cè)試針床9221。其具有Χ、Υ、θ、Ζ共四個(gè)行程區(qū)間。
[0117]在線追隨滴膠機(jī)(如圖5、圖20所示)
[0118]圖20是在線追隨滴膠機(jī)923的示意圖。其功能裝置是滴膠裝置9239。它是一個(gè)在線追隨滴膠機(jī)。在線追隨滴膠機(jī)923，該裝置往鍵合于線路板的芯片滴封裝膠。其結(jié)構(gòu)包含前述的在線追隨懸掛工作臺(tái)60、攝像頭605 (固裝于在線追隨懸掛工作臺(tái)之功能裝置安裝夾)，并且，有Z向滑道(Ζ向垂直于水平面)固設(shè)于其在線追隨懸掛工作臺(tái)之Θ轉(zhuǎn)軸604下部(位于其側(cè)向延伸體內(nèi))，Z向滑道內(nèi)部有Z滑桿(可由氣缸驅(qū)動(dòng))，Z滑桿下部固裝有(已屬公開(kāi)的)滴膠裝置9239。其具有Χ、Υ、Θ、Ζ共四個(gè)行程區(qū)間。如圖所示，在線追隨滴膠機(jī)923安裝于在線封裝固化爐924的機(jī)架上。
[0119]在線封裝固化爐(如圖5、圖21所示)
[0120]在線封裝固化爐是可以選用的設(shè)備。在生產(chǎn)線的研發(fā)中，往往先試驗(yàn)分段式的自動(dòng)生產(chǎn)線，在另設(shè)的封裝固化爐進(jìn)行相應(yīng)的工序。
[0121]鍵合后處理設(shè)備包含在線封裝固化爐924，其結(jié)構(gòu)包含:
[0122]機(jī)架；起支撐作用；
[0123]罩體9241 ;罩體外層92419是不銹鋼，罩體內(nèi)層92410是反光鋁材，其與機(jī)架固裝(一側(cè)鉸連，另側(cè)在需要時(shí)可掀蓋)，參與構(gòu)成隧道；隧道內(nèi)壁以反光鋁制成內(nèi)殼(即罩體內(nèi)層)及底托9242 ;起隔熱、光反射作用；
[0124]熱源；隧道內(nèi)固設(shè)4?60條(實(shí)施例為24條)(波長(zhǎng)0.76微米的)近紅外線發(fā)熱管9243，通過(guò)爐內(nèi)的多個(gè)反射面，使近紅外作三維多角度的多重反射，全面均勻使封裝好的產(chǎn)品膠體內(nèi)外同時(shí)產(chǎn)生分子間共振，內(nèi)外一致達(dá)到固化的效果；隧道內(nèi)沿工件的行進(jìn)路徑分為四個(gè)獨(dú)立控制的溫區(qū)(130C。?180C。);
[0125]不銹鋼網(wǎng)狀運(yùn)輸帶；安裝在機(jī)架；包含前導(dǎo)輪、后導(dǎo)輪、動(dòng)力輪(構(gòu)成行走機(jī)構(gòu))與網(wǎng)狀運(yùn)輸帶組，其網(wǎng)狀運(yùn)輸帶的運(yùn)載區(qū)域貫穿隧道；動(dòng)力則采用步進(jìn)電機(jī)和減速箱作驅(qū)動(dòng)；
[0126]控制裝置；作整爐的溫度、速度監(jiān)控。由傳感器、處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、軟件、觸摸屏9249組成。
[0127]本在線封裝固化爐工作程序:
[0128]每片線路板進(jìn)入運(yùn)輸帶后，由傳感器、處理器及軟件組成的監(jiān)控系統(tǒng)便按需控制每一獨(dú)立溫區(qū)溫度，按進(jìn)板供應(yīng)量及需要調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶輸送速度。四個(gè)溫區(qū)內(nèi)的二十四條發(fā)熱管發(fā)出特定波長(zhǎng)(波長(zhǎng)0.76微米)的近紅外線，通過(guò)爐內(nèi)的多個(gè)反射面，使近紅外作三維多角度的多重反射，全面均勻使封裝好的產(chǎn)品的膠體內(nèi)外同時(shí)產(chǎn)生分子間共振，內(nèi)外一致達(dá)到固化的效果。因在固化的過(guò)程中是整體一致，比用普通的煽爐通過(guò)空氣導(dǎo)熱的收縮率更少，故對(duì)線與晶片及線與線路板的應(yīng)力影響更少；另外因膠體與線路板之間的澎漲系數(shù)更一致，故此應(yīng)力拉斷率比空氣傳導(dǎo)的電煽爐更低。本在線封裝固化爐可以在十四分鐘內(nèi)對(duì)已滴好膠的線路板作連續(xù)烘干處理(可在約14分鐘時(shí)間內(nèi)對(duì)單組分環(huán)氧基固封膠進(jìn)行熱固化催干，而舊法為150分鐘。)。本在線封裝固化爐的控溫單元采用處理器及軟件可作高頻脈沖輸出至每秒達(dá)100次，加上發(fā)熱管的熱惰性，爐內(nèi)的溫度可滿足設(shè)定的恒溫，不存在有閃爍和熱沖擊。程序并設(shè)定了超溫、欠溫、超速、欠速等鎖定保護(hù)，電路，功率亦定有充分的寬余量，故此遂道爐平時(shí)恒溫時(shí)僅用約十八千瓦，在同產(chǎn)能情況下電能消耗比現(xiàn)常用的電煽爐可節(jié)省電費(fèi)達(dá)二分之一。因定有充分的寬余量在燒毀了百分之五十的發(fā)熱管的情況下，本在線封裝固化爐仍然能正常工作，保正用戶廿四小時(shí)的正常生產(chǎn)。因是單片線路板進(jìn)出，把進(jìn)出爐變得簡(jiǎn)單而安全兼且節(jié)省人手。
[0129]實(shí)施例1自動(dòng)生產(chǎn)線的工作程序:
[0130]1.拾板、擦板、固晶，系借助自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121完成。
[0131]其工作程序是先通過(guò)自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121的自動(dòng)拾印刷電路板機(jī)構(gòu)將放置在(一個(gè)或多個(gè))印刷電路板儲(chǔ)存?zhèn)}里的印刷電路板拾取后，再放置在一條以步進(jìn)法(St印ping)行走的數(shù)控導(dǎo)軌運(yùn)輸帶上，由分布前、中、后位置數(shù)個(gè)傳感器、處理器及軟件合作計(jì)算及決定，按需要將印刷電路板自動(dòng)地送往擦板位置。
[0132]其后由自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121的擦板機(jī)構(gòu)自動(dòng)在該印刷電路板上按需要擦板的位置上擦板，另有吹吸塵機(jī)構(gòu)則收取擦板所落下的灰塵，以免汚染印刷電路板及車間。然后同上法，由數(shù)控導(dǎo)軌運(yùn)輸帶按需要將印刷電路板自動(dòng)送往粘貼芯片的位置上。
[0133]然后由自動(dòng)拾板、擦板、固晶在線一體機(jī)121的點(diǎn)厭氧膠、粘貼芯片系統(tǒng)內(nèi)的粘貼芯片機(jī)構(gòu)在該印刷電路板上已擦好板的位置上點(diǎn)厭氧膠。再按需先拾起相應(yīng)的芯片放在相應(yīng)的位置上，如此類推直至按要求貼滿止。貼晶后的印刷電路板會(huì)由數(shù)控導(dǎo)軌自動(dòng)按需輸往與其相連接數(shù)控粘接膠固化爐。
[0134]2.粘接膠固化，系在線箱體粘接膠固化爐122內(nèi)進(jìn)行。
[0135]在線粘接膠固化爐122采用鐵氟龍(Teflon)的網(wǎng)狀運(yùn)輸帶，不會(huì)刮傷工件；其隧道內(nèi)由于沒(méi)有可見(jiàn)光和/或紫外光，不會(huì)影響晶片內(nèi)的設(shè)置，因可見(jiàn)光及紫外光可以影響晶片內(nèi)的設(shè)置；發(fā)熱管在鋁板底部加熱至隧道內(nèi)溫度90C°?130C°范圍內(nèi)，因是單片印刷電路板加熱及運(yùn)輸帶有網(wǎng)孔(舊法將印刷電路板重疊裝入遮光盒體再進(jìn)行加熱以固化粘接膠)，熱傳輸快，可在短時(shí)間內(nèi)(由舊法的90分鐘減至6分鐘)，對(duì)粘接膠(厭氧膠)進(jìn)行熱固化催干。本裝置的智能部分由分布前、中、后位置數(shù)個(gè)傳感器、處理器、軟件及步進(jìn)法行走運(yùn)輸帶組成。本機(jī)構(gòu)會(huì)與下一工序溝通，自動(dòng)按下一工序產(chǎn)能的快慢調(diào)節(jié)運(yùn)輸帶運(yùn)行速度及間距，故可將印刷電路板儲(chǔ)存在爐內(nèi)，箱體滿載后自動(dòng)知會(huì)前工序停止輸送。固化好后的印刷電路板輸往下一工序。
[0136]3.掰開(kāi)印刷電路板，系借助在線掰板機(jī)123進(jìn)行。
[0137]當(dāng)工藝設(shè)計(jì)鍵合工序前的工件面積等于鍵合工序后的工件面積時(shí)，在線掰板機(jī)123的壓緊掰斷機(jī)構(gòu)不工作，工件依序直接通過(guò)在線掰板機(jī)123 (工件不被掰斷)，進(jìn)入下一工序。
[0138]當(dāng)工藝設(shè)計(jì)鍵合工序前的工件面積大于鍵合工序后的工件面積時(shí)，在線掰板機(jī)123的壓緊掰斷機(jī)構(gòu)工作，工件依序被掰斷成為2個(gè)或多個(gè)面積較小的工件，面積較小的工件再逐個(gè)的進(jìn)入下一工序。
[0139]4.鍵合，系由鍵合機(jī)50、鍵合機(jī)在線配套裝置配合進(jìn)行。
[0140]系統(tǒng)由前置傳感器收到工件抵位(鍵合前運(yùn)輸帶鍵合機(jī)機(jī)前節(jié)段105)信息后，由處理器計(jì)算本臺(tái)鍵合機(jī)是否正在生產(chǎn)，如是則數(shù)控運(yùn)輸帶繼續(xù)運(yùn)行，將工件送往下一鍵合機(jī)正前；如非則運(yùn)輸帶運(yùn)載工件到鍵合機(jī)正前的設(shè)定位置短暫停止，再啟動(dòng)鍵合工位裝卸機(jī)械手45拾取印刷電路板，并送至鍵合機(jī)夾具上，機(jī)械手會(huì)由收到的信息自動(dòng)微調(diào)到應(yīng)該放好的位置上；同一時(shí)間鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器會(huì)將鍵合機(jī)夾具打開(kāi)，待放好印刷電路板后該自動(dòng)開(kāi)關(guān)器會(huì)關(guān)閉夾具，并啟動(dòng)鍵合機(jī)。收到鍵合機(jī)工序已完成的信息后，自動(dòng)開(kāi)關(guān)器會(huì)將鍵合機(jī)夾具打開(kāi)，再由機(jī)械手將已鍵合好的印刷電路板放于鍵合后運(yùn)輸帶鍵合機(jī)機(jī)前節(jié)段905上送往后續(xù)工序。
[0141]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)處于待工狀態(tài)、并且其正對(duì)位置的鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段105上有工件時(shí)，與之配套的鍵合工位裝卸機(jī)械手45將該工件移動(dòng)到該鍵合機(jī)的鍵合工位51，鍵合機(jī)的工件夾具夾緊工件，該鍵合機(jī)進(jìn)行鍵合作業(yè)；
[0142]當(dāng)某臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位有已經(jīng)鍵合完成的工件，鍵合機(jī)的工件夾具釋放工件，與之配套的鍵合工位裝卸機(jī)械手45將該工件移動(dòng)到鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段905上，鍵合機(jī)回復(fù)到待工狀態(tài)。
[0143]5.在線追隨光學(xué)檢測(cè)，系由在線追隨B0I921在線進(jìn)行。
[0144]在線追隨B0I921在檢測(cè)到已鍵合好的印刷電路板在位后，便開(kāi)始智能追蹤鍵合好的芯片，邊追隨邊在Χ、y、Θ三個(gè)行程區(qū)間自動(dòng)調(diào)校攝像頭位置，調(diào)校好位置后便開(kāi)始掃描。掃描后的資料送至處理器分析。如產(chǎn)品不良則由分類踢腳機(jī)構(gòu)606將不良產(chǎn)品掃至一旁，再經(jīng)過(guò)分流器分流出運(yùn)輸帶。完成后在線追隨Β0Ι921會(huì)自動(dòng)返回起始點(diǎn)。
[0145]6.在線通電測(cè)試，系由在線追隨測(cè)試機(jī)922在線完成。
[0146]在線追隨測(cè)試機(jī)922在檢測(cè)到已鍵合好的印刷電路板在位后，在線追隨測(cè)試機(jī)922便開(kāi)始智能追蹤鍵合好的芯片，邊追隨邊在X、Y、Θ三個(gè)行程區(qū)間自動(dòng)調(diào)校針床位置，調(diào)校好位置后針床9221下降，導(dǎo)電探針和線路板實(shí)現(xiàn)電連接，便開(kāi)始接觸式功能測(cè)試。將測(cè)試后的資料送至處理器分析，然后針床9221上升。如產(chǎn)品不良則由分類踢腳機(jī)構(gòu)606將不良產(chǎn)品掃至一旁，再經(jīng)過(guò)分流器分流出運(yùn)輸帶。完成后在線追隨測(cè)試機(jī)922會(huì)自動(dòng)返回起始點(diǎn)。
[0147]7.在線追隨滴膠，系借助在線追隨滴膠機(jī)923完成。[0148]在線追隨滴膠機(jī)923在檢測(cè)到已鍵合好的印刷電路板在位后，在線追隨滴膠機(jī)923便開(kāi)始智能追蹤鍵合好的芯片，邊追隨邊在X、Y、0三個(gè)行程區(qū)間自動(dòng)調(diào)校滴膠機(jī)構(gòu)9239位置，調(diào)校好位置后滴膠機(jī)構(gòu)9239下降，然后滴膠。滴好膠的印刷電路板便由運(yùn)輸帶送進(jìn)在線封裝固化爐924內(nèi)。完成后在線追隨滴膠機(jī)923會(huì)自動(dòng)返回起始點(diǎn)。
[0149]8.封裝膠固化，系借助在線封裝固化爐924完成。
[0150]如圖1所示，一種在線追隨懸掛工作臺(tái)，其包含:
[0151]包含傳感器、處理器和軟件的控制裝置；
[0152]一條由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控運(yùn)輸帶90，其所載運(yùn)的一個(gè)工件構(gòu)成被追隨的目標(biāo)工件；其特征是具有以下結(jié)構(gòu):
[0153]第一條X向?qū)к?01 (X向平行于工件行進(jìn)方向)，其上有Xl滑塊；第二條X向?qū)к?02固裝于Xl滑塊，其上有X2滑塊；Y向?qū)к?03 (Y向在水平面垂直于X向)固裝于X2滑塊，其上有Y滑塊；Y滑塊上安裝軸線鉛垂的0轉(zhuǎn)軸604，0轉(zhuǎn)軸下部固裝功能裝置安裝夾；其具有X、Y、0共三個(gè)行程區(qū)間；
[0154]前述Xl滑塊、X2滑塊、Y滑塊分別(通過(guò)步進(jìn)帶)傳動(dòng)連接于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸；0轉(zhuǎn)軸604傳動(dòng)連接于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸；
[0155]攝像頭605 (其既作為在線追隨懸掛工作臺(tái)的構(gòu)件，也可作為安裝于該工作臺(tái)的“功能裝置”)，其與功能裝置安裝夾固裝。
[0156]相對(duì)于待追隨的行進(jìn)中的目標(biāo)工件，Xl滑塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)X向的初略追隨；X2滑塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)X向的精確追隨，滑塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)Y向的精確追隨；0轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相位角的精確追隨；并且Xl滑塊和X2滑塊的疊加速度其峰值較大，足以追隨目標(biāo)工件的行進(jìn)速度。
[0157]其工作程序是:在前置的傳感器檢測(cè)到目標(biāo)工件在位后，處理器協(xié)同視覺(jué)系統(tǒng)及運(yùn)輸帶90，使懸掛工作臺(tái)的攝像頭605在X方向上快速到達(dá)與目標(biāo)工件相同位置，然后與運(yùn)輸帶90同速；然后攝像頭605會(huì)自動(dòng)觸發(fā)照像，經(jīng)處理器處理后，再把目標(biāo)工件的偏離坐標(biāo)通知工作臺(tái)執(zhí)行X、Y、0三方向的坐標(biāo)平移、旋轉(zhuǎn)，以微調(diào)至精準(zhǔn)的位置上，并且維持與運(yùn)輸帶90同速，直至所附加的功能裝置完成工作，然后工作臺(tái)會(huì)自動(dòng)返回起始點(diǎn)。
[0158]圖1也作為實(shí)施例附加功能裝置的應(yīng)用實(shí)例之一的示意圖。其功能裝置是攝像頭605自身。它是一個(gè)在線追隨BOI (Binding Optic Inspection，鍵合光學(xué)檢測(cè))裝置。在線追隨B0I921，該裝置通過(guò)對(duì)待檢產(chǎn)品進(jìn)行拍照，然后和電腦中的合格品照片進(jìn)行比對(duì)，并且借由氣動(dòng)的分類踢腳機(jī)構(gòu)606 (—個(gè)由氣缸帶動(dòng)的推桿)從待檢產(chǎn)品剔除壞品(壞品經(jīng)過(guò)分流器分流出運(yùn)輸帶)。其結(jié)構(gòu)包含前述的在線追隨懸掛工作臺(tái)60、分類踢腳機(jī)構(gòu)606和攝像頭605。
[0159]圖2是實(shí)施例附加功能裝置的應(yīng)用實(shí)例之二的示意圖。其功能裝置是測(cè)試針床9221。它是一個(gè)在線追隨測(cè)試機(jī)。在線追隨測(cè)試機(jī)922，該裝置通過(guò)測(cè)試針床9221上的導(dǎo)電探針接觸電路板待檢產(chǎn)品對(duì)待檢產(chǎn)品進(jìn)行通電檢測(cè)，然后和電腦中的合格品檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并且借由氣動(dòng)的分類踢腳機(jī)構(gòu)606 (—個(gè)由氣缸帶動(dòng)的推桿)從待檢產(chǎn)品剔除壞品(壞品經(jīng)過(guò)分流器分流出運(yùn)輸帶)。其結(jié)構(gòu)包含前述的在線追隨懸掛工作臺(tái)60、分類踢腳機(jī)構(gòu)606、固裝于在線追隨懸掛工作臺(tái)之功能裝置安裝夾的攝像頭605，并且，有Z向滑道(Z向垂直于水平面)固設(shè)于其在線追隨懸掛工作臺(tái)之0轉(zhuǎn)軸604下部(位于其側(cè)向延伸體內(nèi))，Z向滑道內(nèi)部有Z滑桿(可由氣缸驅(qū)動(dòng))，Z滑桿下部固裝有測(cè)試針床9221。其具有X、Y、Θ、Z共四個(gè)行程區(qū)間。
[0160] 圖3是實(shí)施例附加功能裝置的應(yīng)用實(shí)例之三的示意圖。其功能裝置是滴膠裝置9239。它是一個(gè)在線追隨滴膠機(jī)。在線追隨滴膠機(jī)923，該裝置往鍵合于線路板的芯片滴封裝膠。其結(jié)構(gòu)包含前述的在線追隨懸掛工作臺(tái)60、攝像頭605(固裝于在線追隨懸掛工作臺(tái)之功能裝置安裝夾)，并且，有Z向滑道(Z向垂直于水平面)固設(shè)于其在線追隨懸掛工作臺(tái)之Θ轉(zhuǎn)軸604下部(位于其側(cè)向延伸體內(nèi))，Z向滑道內(nèi)部有Z滑桿(可由氣缸驅(qū)動(dòng))，Z滑桿下部固裝有(已屬公開(kāi)的)滴膠裝置9239。其具有Χ、Υ、Θ、Ζ共四個(gè)行程區(qū)間。如圖所示，在線追隨滴膠機(jī)923安裝于在線封裝固化爐924的機(jī)架上。
【權(quán)利要求】
1.一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，其包含最少兩臺(tái)鍵合機(jī)(50)、鍵合前處理設(shè)備、鍵合后處理設(shè)備、有機(jī)械手和運(yùn)輸帶參與構(gòu)成的輸送裝置、以及傳感器和控制器；其特征是:所有鍵合機(jī)(50)同向沿一直線排列；于所有鍵合機(jī)的對(duì)應(yīng)位置，鍵合前運(yùn)輸帶(10)和鍵合后運(yùn)輸帶(90)并排分別設(shè)置且均平行于該直線；每臺(tái)鍵合機(jī)配套一個(gè)機(jī)械手(45)，其作業(yè)區(qū)域涵蓋該臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位(501)、鍵合前運(yùn)輸帶(10 )和鍵合后運(yùn)輸帶(90 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，其特征在于:配套每一臺(tái)鍵合機(jī)(50 )，有一個(gè)鍵合機(jī)在線配套裝置，其涉及鍵合機(jī)的控制裝置、鍵合工位(501)和鍵合機(jī)工件夾具操縱桿；其包含控制裝置；設(shè)置有鍵合機(jī)夾具自動(dòng)開(kāi)關(guān)器(47);有一個(gè)鍵合工位工件裝卸機(jī)械手(45)、一個(gè)鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段(105)、和一個(gè)鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段(905);鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段(105)和鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段(905)相互平行；鍵合工位工件裝卸機(jī)械手(45)的作業(yè)區(qū)域涵蓋該臺(tái)鍵合機(jī)的鍵合工位(501)、鍵合前運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段(105 )和鍵合后運(yùn)輸帶機(jī)前節(jié)段(905 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，其特征在于鍵合工位工件裝卸機(jī)械手(45)具有如下結(jié)構(gòu):其包含一組平行擺臂(451);該平行擺臂(451)的兩個(gè)擺軸(450)位于同一水平面且平行于工件行進(jìn)方向；平行擺臂的擺動(dòng)端鉸連一連桿；連桿上固裝滑軌；滑軌上有滑塊(454);滑塊(454)下方固裝一水平滑道，水平滑道的下方一側(cè)固裝有定抓爪(4561);水平滑道內(nèi)安裝有滑桿(459)，滑桿459的一端下方固裝有動(dòng)抓爪(4562);本段前述擺軸(450)的驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電機(jī)，滑塊(454)的驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電機(jī)和同步帶，滑桿(459)的驅(qū)動(dòng)裝置為抓爪氣缸(4560)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3之任一所述的一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線，其特征在于:包含最少一個(gè)在線追隨懸掛工作臺(tái)(60)，其包含: 其包含: 包含傳感器、處理器和軟件的控制裝置； 一條由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控運(yùn)輸帶(90)，其所載運(yùn)的一個(gè)工件構(gòu)成被追隨的目標(biāo)工件；其特征是具有以下結(jié)構(gòu): 第一條X向?qū)к?601)，其上有Xl滑塊；第二條X向?qū)к?602)固裝于Xl滑塊，其上有X2滑塊；Y向?qū)к?603)固裝于X2滑塊，其上有Y滑塊；Y滑塊上安裝軸線鉛垂的0轉(zhuǎn)軸(604)，0轉(zhuǎn)軸下部固裝功能裝置安裝夾；其具有X、Y、0共三個(gè)行程區(qū)間； 前述Xl滑塊、X2滑塊、Y滑塊分別傳動(dòng)連接于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸；0轉(zhuǎn)軸(604)傳動(dòng)連接于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸； 攝像頭(605)，其與功能裝置安裝夾固裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3之任一所述的一種板上芯片封裝鍵合自動(dòng)生產(chǎn)線,其特征在于:鍵合后處理設(shè)備包含在線封裝固化爐(924)，其結(jié)構(gòu)包含: 機(jī)架； 罩體(9241);罩體外層(92419)是不銹鋼，罩體內(nèi)層(92410)是反光鋁材，其與機(jī)架固裝，參與構(gòu)成隧道；隧道內(nèi)壁以反光鋁制成內(nèi)殼及底托(9242)； 熱源；隧道內(nèi) 設(shè)4~60條近紅外線發(fā)熱管(9243);隧道內(nèi)沿工件的行進(jìn)路徑分為四個(gè)獨(dú)立控制的溫區(qū)； 不銹鋼網(wǎng)狀運(yùn)輸帶；安裝在機(jī)架；包含前導(dǎo)輪、后導(dǎo)輪、動(dòng)力輪與網(wǎng)狀運(yùn)輸帶組，其網(wǎng)狀運(yùn)輸帶的運(yùn)載區(qū)域貫穿隧道；動(dòng)力則采用步進(jìn)電機(jī)和減速箱作驅(qū)動(dòng)； 控制裝置。
【文檔編號(hào)】H05K3/34GK103779244SQ201410028407
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】彭捷, 謝創(chuàng) 申請(qǐng)人:謝創(chuàng), 彭捷