一种高精度芯片定位装置

技术领域

本发明属于微组装技术领域，具体涉及一种高精度芯片定位装置。

背景技术

在诸如激光探测器、红外探测器、光通信等产品的微组装过程中，常常要求芯片具有很高的贴片精度。部分产品在进行高精度贴片时仍采用贴片-校准-微调-校准…的模式，效率很低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现芯片的高精度定位。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高精度芯片定位装置，包括移动台、相机、摆臂、底座和显示器，所述移动台可上下、左右、前后移动，即，移动台可沿Z轴、X轴、Y轴移动；所述摆臂一端安装有吸嘴，所述吸嘴可通过真空吸附方式吸附芯片，安装吸嘴的摆臂一端可沿另一端旋转，吸嘴吸附芯片时，吸嘴在Z轴方向位于相机与移动台之间；显示器用于将相机取景后的图案进行呈现；所述底座用于实现芯片贴片，且厚度与芯片不同。

优选地，所述摆臂另一端安装有限位压条。

优选地，安装吸嘴的摆臂一端可沿安装有限位压条的一端旋转。

优选地，还包括支架，所述移动台通过位于其下方的支架实现移动。

本发明还提供了一种利用所述的装置实现芯片定位的方法。

优选地，该方法通过进行芯片拾取，从而实现芯片的定位。

优选地，该方法通过对芯片进行贴片，从而实现芯片的定位。

优选地，该方法包括以下步骤：

第一步：将芯片置于移动台上，沿Z轴调节移动台，使芯片表面经相机取景后的图案呈现在显示器上，同时沿X、Y轴移动移动台，使芯片的几何中心与显示器的视觉标记线重合；

第二步：转动摆臂，将芯片从移动台上吸附到吸嘴上，然后并将摆臂转动90度；

第三步：将底座置于移动台上，沿Z轴调节移动台，使底座表面经相机取景后的图案呈现在显示器上，同时沿X、Y轴移动移动台，使底座的几何中心与显示器的视觉标记线重合；

第四步：在底座上的待贴片位置涂覆粘接剂；

第五步：将摆臂放下，使吸嘴上的芯片与底座充分接触，并抬起摆臂使得芯片从吸嘴上脱离，贴片完成。

本发明还提供了一种所述的装置在微组装工具设计技术领域中的应用。

本发明还提供了一种所述的方法在微组装工具设计技术领域中的应用。

(三)有益效果

本发明利用计算机图像识别配合机械微调的装置，可以实现芯片的高精度定位(拾取/贴片)。本发明充分利用了大视角高放大倍数工业相机的优点，同时克服了相机光轴偏差和机械配合公差等对贴片精度的影响，镜头倍率和位置保持不变可以解决光轴偏差，利用贴片紧贴摆臂轴侧面可解决机械配合公差。创新性地利用单个相机同时作为芯片拾取和贴片时的视觉镜头，该装置简单可靠，应用范围广，尤其适用于圆形TO封装、带标记类封装等产品的贴片。

附图说明

图1为本发明的装置布置示意图；

图2为芯片中心与显示器视觉标记线重合示意图；

图3为底座中心与显示器视觉标记线重合示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供的一种高精度芯片定位装置，其结构如图1所示，包括移动台、相机、摆臂、底座和显示器，所述移动台可上下、左右、前后移动，即，移动台可沿Z轴、X轴、Y轴移动；所述摆臂一端安装有吸嘴，所述吸嘴可通过真空吸附方式吸附芯片，另一端安装有限位压条，安装吸嘴的摆臂一端可沿安装限位压条的一端旋转，吸嘴吸附芯片时，吸嘴在Z轴方向位于相机与移动台之间；显示器用于将相机取景后的图案清晰地进行呈现；所述底座用于贴片，且厚度与芯片不同。

本发明中，利用所述装置按照以下步骤进行芯片拾取和贴片，实现芯片的高精度定位。

第一步：将芯片置于移动台上，沿Z轴调节移动台，使芯片表面经相机取景后的图案清晰的呈现在显示器上，同时沿X、Y轴移动移动台，使芯片的几何中心与显示器的视觉标记线重合，见图2；

第二步：转动摆臂，将芯片从移动台上吸附到吸嘴上，然后并将摆臂转动90度；

第三步：将底座置于移动台上，沿Z轴调节移动台，使底座表面经相机取景后的图案清晰的呈现在显示器上，同时沿X、Y轴移动移动台，使底座的几何中心与显示器的视觉标记线重合，见图3；

第四步：在底座上的待贴片位置涂覆粘接剂；

第五步：将摆臂放下，使吸嘴上的芯片与底座充分接触，并抬起摆臂使得芯片从吸嘴上脱离，贴片完成。

本发明针对芯片具有很高的贴片精度的贴片而言，可以大大减少了繁琐的操作步骤，并且提高效率和精度，具有良好的应用前景。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。