本發(fā)明專利技術公開了一種電磁型芯片操作裝置，包括第一驅動機構、鐵磁性外殼和電磁鐵銜鐵，鐵磁性外殼中設置有電磁線圈，電磁鐵銜鐵浮擱在電磁線圈上，電磁鐵銜鐵上固設有用于吸附芯片的非鐵磁性真空吸嘴，非鐵磁性真空吸嘴沿第一方向伸出鐵磁性外殼，鐵磁性外殼、電磁線圈和電磁鐵銜鐵共同作用形成比例電磁鐵；第一驅動機構能夠驅動鐵磁性外殼沿第一方向移動；比例電磁鐵工作時所述電磁鐵銜鐵受到沿第一方向向下的恒定吸力，帶動非鐵磁性真空吸嘴以恒定壓力壓在芯片上。本發(fā)明專利技術采用比例電磁鐵和非鐵磁性真空吸嘴相互配合，利用電磁原理和真空吸附對芯片進行操作，能夠提高芯片操作的精度和可靠性。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及半導體封裝領域，特別是涉及一種電磁型芯片精密操作裝置。
技術介紹
隨著全球電子信息技術的迅速發(fā)展，集成電路芯片不斷向高密度、高性能和輕薄短小方向發(fā)展，為滿足IC封裝要求，越來越多的薄芯片將會出現(xiàn)在封裝中。芯片的輕薄化發(fā)展對現(xiàn)有電子封裝技術提出了挑戰(zhàn)，其中一個主要的難題是薄芯片的精密操作技術。芯片操作工藝廣泛應用于電子封裝工業(yè)生產中，用于實現(xiàn)IC芯片的無損精確傳輸與鍵合，如固晶、引線鍵合和倒裝芯片等封裝設備。芯片操作是電子封裝中的一個關鍵工藝過程，其精度和可靠性是IC設備的重要性能指標。芯片操作裝置在高速運動過程中，接觸芯片時易于產生較大的沖擊力。IC芯片為脆性半導體材料，芯片強度低易碎，所以必須精密控制芯片的操作力。現(xiàn)有的芯片精密操作裝置中，如專利CN1613146A所公開的轉塔式多芯片拾取和翻轉裝置，具有工作效率高的優(yōu)點，但其自身結構復雜，對機械加工和控制要求較高。專利CN201110045760.0公開了一種利用氣缸驅動Z向運動，彈簧控制壓力的芯片拾取裝置，這種裝置不能實時調節(jié)壓力。現(xiàn)有設備中也有采用簡單的旋轉電機和操作臂的結構形式，在芯片吸取過程中為剛性接觸或不接觸，易于造成芯片損傷或拾取效率低等問題。
技術實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種能夠保持芯片操作力恒定，降低操作裝置接觸芯片時產生的沖擊力，避免芯片損傷的電磁型芯片操作裝置。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術的電磁型芯片操作裝置，包括第一驅動機構、鐵磁性外殼和電磁鐵銜鐵，所述鐵磁性外殼中設置有電磁線圈，所述電磁鐵銜鐵浮擱在所述電磁線圈上，所述電磁鐵銜鐵上固設有用于吸附芯片的非鐵磁性真空吸嘴，所述非鐵磁性真空吸嘴沿第一方向伸出所述鐵磁性外殼，所述鐵磁性外殼、所述電磁線圈和所述電磁鐵銜鐵共同作用形成比例電磁鐵；所述第一驅動機構能夠驅動所述鐵磁性外殼沿所述第一方向移動；所述比例電磁鐵工作時所述電磁鐵銜鐵受到沿所述第一方向向下的恒定吸力，帶動所述非鐵磁性真空吸嘴以恒定壓力壓在所述芯片上。進一步，所述電磁型芯片操作裝置還包括第二驅動機構，所述第二驅動機構通過聯(lián)軸器與所述電磁鐵銜鐵相連，所述第二驅動機構能夠驅動所述電磁鐵銜鐵以所述第一方向為軸旋轉，進而帶動所述非鐵磁性真空吸嘴旋轉。進一步，所述聯(lián)軸器中設置有至少一直線軸承，所述電磁鐵銜鐵上具有與所述直線軸承數(shù)量相匹配并安裝在所述直線軸承中的軸桿，使所述電磁鐵銜鐵與所述第二驅動機構相連。進一步，所述鐵磁性外殼具有桶形外壁，桶形外壁的內側周向具有L形擋壁，L形擋壁的第一壁沿橫向與所述桶形外壁的內側相連，L形擋壁的第二壁沿所述鐵磁性外殼內縱向向上延伸，所述L形擋壁的第二壁的上部與所述鐵磁性銜鐵相鄰的表面為連續(xù)的柱面和錐面，與所述鐵磁性銜鐵之間形成徑向氣隙和軸向氣隙；所述L形擋壁與所述桶形外壁內側圍成用于容置所述電磁線圈的環(huán)形容槽；所述比例電磁鐵工作時，所述電磁鐵銜鐵與所述鐵磁性外殼之間形成第一磁回路和第二磁回路，所述第一磁回路經過所述L形擋壁的第二壁的柱面徑向到達所述電磁鐵銜鐵，所述第二磁回路經過所述L形擋壁的第二壁的錐面軸向到達所述電磁鐵銜鐵，產生所述恒定吸力。進一步，所述L形擋壁的第二壁與所述非鐵磁性真空吸嘴之間設置有導向套，所述L形擋壁的第二壁與所述鐵磁性銜鐵相鄰的表面的下部具有向徑向延伸的用于對所述導向套限位的凸臺。進一步，所述非鐵磁性真空吸嘴通過真空管與抽真空裝置連接，所述真空管沿所述電磁鐵銜鐵和所述鐵磁性外殼徑向導出，并且所述電磁鐵銜鐵的外徑和所述鐵磁性外殼的內徑之間具有5-20微米的間隙。進一步，所述電磁型芯片操作裝置還包括與所述第一驅動機構相互配合的導向機構，所述導向機構包括導軌和滑塊，所述滑塊配合安裝在所述導軌上，所述鐵磁性外殼設置在所述滑塊上，所述第一驅動機構的動力端與所述滑塊相連，所述第一驅動機構能夠驅動所述滑塊沿所述導軌移動，并帶動所述鐵磁性外殼沿所述導軌移動。本專利技術的電磁型芯片操作裝置采用比例電磁鐵和非鐵磁性真空吸嘴相互配合，利用電磁原理和真空吸附對芯片進行操作，無須壓力傳感器反饋即可獲得所需的精確且恒定操作力，降低操作裝置接觸芯片時產生的沖擊力，提高芯片操作的精度和可靠性。【附圖說明】圖1為本專利技術的電磁型芯片操作裝置的一種實施例的結構示意圖；圖2為本專利技術的電磁型芯片操作裝置的另一種實施例的結構示意圖；圖3為本專利技術的電磁型芯片操作裝置中磁路的示意圖；圖4為圖2中A-A剖視圖。【具體實施方式】為使本專利技術的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本專利技術進行詳細描述。如圖1所示，本專利技術的電磁型芯片操作裝置，包括第一驅動機構1、鐵磁性外殼2和電磁鐵銜鐵3，所述鐵磁性外殼2中設置有電磁線圈4，所述電磁鐵銜鐵3浮擱在所述電磁線圈4上，所述電磁鐵銜鐵3上固設有用于吸附芯片6的非鐵磁性真空吸嘴5，所述非鐵磁性真空吸嘴5沿第一方向伸出所述鐵磁性外殼2,所述鐵磁性外殼2、所述電磁線圈4和所述電磁鐵銜鐵3共同作用形成比例電磁鐵；所述第一驅動機構I能夠驅動所述鐵磁性外殼2沿所述第一方向移動；所述比例電磁鐵工作時所述電磁鐵銜鐵3受到沿所述第一方向向下的恒定吸力，帶動所述非鐵磁性真空吸嘴5以恒定壓力壓在所述芯片6上。本實施例的電磁型芯片操作裝置利用鐵磁性外殼、電磁線圈和電磁鐵銜鐵共同作用形成比例電磁鐵，并在電磁鐵銜鐵上設置非鐵磁性真空吸嘴，在磁性原理和真空吸附配合作用下對芯片進行操作，可以通過控制電磁線圈中通入的電流就可以在操作裝置接觸芯片時獲得精確且恒定的操作力，降低操作裝置接觸芯片時產生的沖擊力，提高芯片操作的精度和可靠性。如圖2所示，優(yōu)選的，所述電磁型芯片操作裝置還包括第二驅動機構8，所述第二驅動機構8通過聯(lián)軸器9與所述電磁鐵銜鐵3相連，所述第二驅動機構8能夠驅動所述電磁鐵銜鐵3以所述第一方向為軸旋轉，進而帶動所述非鐵磁性真空吸嘴5旋轉。其中，第二驅動機構8可以為旋轉電機其固定在電機支架上，旋轉電機8的輸出軸通過聯(lián)軸器9傳遞扭矩。在本實施例中電磁型芯片操作裝置拾取到芯片6后，若發(fā)現(xiàn)芯片6歪斜，可以通過旋轉電機8驅動聯(lián)軸器9、電磁鐵銜鐵3、非鐵磁性真空吸嘴5以及芯片6 —起旋轉，來調整芯片6的對準角度。優(yōu)選的，所述聯(lián)軸器9中設置有至少一直線軸承10，所述電磁鐵銜鐵3上具有與所述直線軸承10數(shù)量相匹配并安裝在所述直線軸承10中的軸桿，使所述電磁鐵銜鐵3與所述第二驅動機構8相連。本實施例中以設置兩個直線軸承、兩個軸桿為例進行說明，其中直線軸承和軸桿的數(shù)量并不局限于此，可以根據(jù)實際需要任意選擇。由于在聯(lián)軸器中設置了直線軸承，芯片操作力不會受到芯片調整角度的影響。優(yōu)選的，所述鐵磁性外殼2具有桶形外壁，桶形外壁的內側周向具有L形擋壁，L形擋壁的第一壁21沿橫向與所述桶形外壁的內側相連，L形擋壁的第二壁22沿所述鐵磁性外殼內縱向向上延伸，所述L形擋壁的第二壁當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電磁型芯片操作裝置，其特征在于，包括第一驅動機構、鐵磁性外殼和電磁鐵銜鐵，所述鐵磁性外殼中設置有電磁線圈，所述電磁鐵銜鐵浮擱在所述電磁線圈上，所述電磁鐵銜鐵上固設有用于吸附芯片的非鐵磁性真空吸嘴，所述非鐵磁性真空吸嘴沿第一方向伸出所述鐵磁性外殼，所述鐵磁性外殼、所述電磁線圈和所述電磁鐵銜鐵共同作用形成比例電磁鐵；所述第一驅動機構能夠驅動所述鐵磁性外殼沿所述第一方向移動；所述比例電磁鐵工作時所述電磁鐵銜鐵受到沿所述第一方向向下的恒定吸力，帶動所述非鐵磁性真空吸嘴以恒定壓力壓在所述芯片上。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：葉樂志，劉亞奇，莊文波，唐亮，
申請(專利權)人：北京中電科電子裝備有限公司，中國電子科技集團公司第四十五研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。