技术领域
[0001] 本实用新型属于工业自动化技术领域，具体涉及一种转塔式贴片机。
背景技术
[0002] 贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System)，在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备，分为手动和全自动两种。
[0003] 传统的贴片机、固晶机类设备，采用单摆臂、单
吸嘴结构，由于设备机械结构限制，其运行
精度与产能速度无法提高，其生产效率低
质量不稳定，为下一道封装工序带来困难，影响封装质量。只能应用于一些精度、速度要求不高的产品，但是不能满足高速度、高精度、高可靠性的贴片产品制造要求了。伴随
半导体芯片(LED)类的发展，以及国家对半导体产业的大
力支持，因此市场对
半导体芯片(LED)类封装类设备的需求日益增长，同时芯片(LED) 外型越来越小型化或超小型化，这就对设备的精度、速度、可靠性要求越来越高。然而国外进口的设备价格昂贵，对中小企业前期投资大，严重的制约了中小企业的发展。实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有的
缺陷，提供一种转塔式贴片，以解决上述背景技术中提出的传统的贴片机采用单摆臂、单吸嘴结构，由于设备机械结构限制，其运行精度与产能速度无法提高，其生产效率低，不能满足高速度、高精度、高可靠性的贴片产品制造要求的问题。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种转塔式贴片机，包括
机架电控模组，所述机架电控模组顶部设置有载盘提篮升降装置，载盘提篮升降装置一侧设置有载盘抓取搬运装置，载盘抓取搬运装置一侧设置有载盘自动传送装置，载盘自动传送装置与排片XYθ补偿系统相连接，所述机架电控模组顶部设置有排片CCD视像系统，排片CCD视像系统一侧设置有转塔高速取放系统，转塔高速取放系统一侧设置有
晶圆XYθ补偿系统，晶圆XY θ补偿系统一侧设置有底部CCD视像系统，所述晶圆XYθ补偿系统顶部设置有晶圆CCD视像系统，所述晶圆XYθ补偿系统上设置有XY自校正顶针系统， XY自校正顶针系统一侧设置有晶圆抓取搬运装置，晶圆抓取搬运装置一侧设置晶圆提篮升降装置，所述转塔高速取放系统底部设置有抛弃回收料盒。
[0006] 优选的，所述载盘抓取搬运装置包括Z向传动
电机，Z向传动电机一侧设置有带轮传动装置，所述Z向传动电机右壁设置有移动
支撑机构，Z向传动电机右端设置有升降吸爪机构和排片载盘，所述Z向传动电机左壁设置有拖链装置，所述Z向传动电机底部设置有
位置检测
传感器，所述Z向传动电机内侧设置有导向滑轨装置，所述Z向传动电机左端设置有电机传动机构。
[0007] 优选的，所述载盘提篮升降装置包括支撑载台，支撑载台顶部设置有限位装置、张紧机构和到位检测传感器，所述支撑载台上放置有晶圆提篮，所述支撑载台顶部一侧设置有Z向传动装置，Z向传动装置包括传动
丝杆、传动带与带轮、传动电机和直线
导轨，所述Z向传动装置
侧壁设置有拖链装置。
[0008] 优选的，所述载盘自动传送装置包括大行程位移装置，大行程位移装置上设置有位置检测传感器，所述大行程位移装置顶部设置有载盘限位
块，载盘限位块上设置有小行程位移装置、
气动爪夹持装置、排片载盘、到位减振装置和导向滑轨装置。
[0009] 优选的，所述底部CCD视像系统包括相机调整机构，相机调整机构上设置有高速工业相机，高速工业相机上设置有工业相机镜头，所述相机调整机构底部设置有Z向调整机构、X向调整机构和Y向调整机构，所述相机调整机构一侧设置有底部辅助
光源，底部辅助光源顶部设置有平面反射镜组，平面反射镜组顶部光学反射镜组，光学反射镜组顶部设置有相机顶部光源，所述相机调整机构上设置有相机防护外罩。
[0010] 优选的，所述排片XYθ补偿系统包括Y轴直线电机模组、X轴直线电机模组、产品排片载台机构和θ轴校正电机模组，所述晶圆提篮升降装置包括支撑载台，支撑载台上设置有位置检测传感器、到位检测传感器和限位装置，所述支撑载台顶部放置有Z向
位置传感器，所述支撑载台一侧设置有张紧机构、传动丝杆、传动带与带轮、传动电机和
直线导轨，直线导轨一侧设置有拖链装置。
[0011] 优选的，所述转塔高速取放系统包括Z向排片下压机构，Z向排片下压机构底部设置有DDR直驱旋转电机，DDR直驱旋转电机底部设置有摆臂直线导向装置，摆臂直线导向装置一侧设置有芯片取放摆臂机构，所述Z向排片下压机构顶部设置有Z向晶圆下压机构，Z向晶圆下压机构顶部设置有晶圆CCD视像系统，晶圆CCD视像系统顶部设置有晶圆CCD微调装置，所述Z向排片下压机构一侧设置有排片CCD视像模组，排片CCD视像模组顶部设置有排片CCD 微调装置，所述Z向排片下压机构底部设置有转塔
真空分配机构。
[0012] 优选的，所述晶圆XYθ补偿系统包括X轴运动模组，X轴运动模组顶部设置有Y轴运动模组，Y轴运动模组顶部设置有θ轴校正模组，θ轴校正模组包括θ轴支撑载台，θ轴支撑载台上设置有载环导轮装置、θ轴
定位装置、载环压紧装置、传动防护罩、载环导向装置、θ轴传动带轮、θ轴位置传感器和θ轴传动电机，所述θ轴支撑载台顶部设置有子母载环托板，子母载环托板顶部设置有晶圆子母载环。
[0013] 优选的，所述XY自校正顶针系统包括顶针运动机构、Z向移动传动模组和XY校正平台模组，所述顶针运动机构包括顶针往复装置、顶针防撞装置、顶针导向滑块、偏心传动机构和顶针传动电机，所述Z向移动传动模组一侧设置有安全防护罩，所述Z向移动传动模组包括支撑联接装置，支撑联接装置顶部设置有Z轴导向滑轨，Z轴导向滑轨上设置有Z向传动装置和晶圆提篮，所述Z轴导向滑轨侧壁连接有Z向传动电机，所述XY校正平台模组包括XY 校正平台
底板，XY校正平台底板顶部设置有X轴传动电机，所述XY校正平台底板顶部一侧设置有Y轴传动电机、偏心轮传动机构和Y轴交叉滚柱
轴承，所述XY校正平台底板顶部设置有
弹簧推力机构、移动工作平台和X轴交叉滚柱轴承。
[0014] 优选的，所述晶圆抓取搬运装置包括传动电机，传动电机上设置有传动支撑机构，传动支撑机构一侧设置有气动升降机构，所述传动电机侧壁设置有直线丝杆模组，所述传动支撑机构另一侧设置有拖链装置，所述传动电机一侧设置有支撑立柱，所述传动支撑机构底部设置有扣爪机构，所述传动电机一端设置有位置检测传感器。
[0015] 与
现有技术相比，本实用新型提供了一种转塔式贴片机，具备以下有益效果：
[0016] 本实用新型采用多摆臂持、多吸嘴结构，与先进的DDR/DDL直驱高速电机，配合高速的计算机运算控制与高速的工业相机视像处理系统，以及合理的机构设计，且具备良好
人机界面，其机构设计实现从晶圆盘提篮自动取出晶圆盘，经高速旋转取放系统提取晶片，经工业相机CCD视像位置比对，精准的将芯片放置客户载盘
指定的区域中。
[0017] 本实用新型是一种能够从蓝膜的晶圆盘中连续精准的取晶，同时精准的将芯片的排放入客户指定的位置，从而实现芯片高速空间转移，能够实现从晶圆盘中连续取晶、检测、贴片、固晶等工序，其结果能够满足半导体芯片高速度、高精度、高可靠性的贴片产品生产制造工艺要求。同时，该设备具备晶圆提篮自动上下料，实现晶圆自动供给与自动回收功能以及芯片载盘提蓝自动上下料，实现载盘自动供给与自动回收功能，大大节省人力，提高了生产效率；另外在设备成本方面，生产制造成本相对国外设备较低，能够适用于中小型制造企业的资金承受范围，有利于中小企业的发展拓产需求。
[0018] 该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
附图说明
[0019] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成
说明书的一部分，与本实用新型的
实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
[0020] 图1为本实用新型提出的立体结构示意图；
[0021] 图2为本实用新型提出的俯视结构示意图；
[0022] 图3为本实用新型提出的底部视像CCD系统结构示意图；
[0023] 图4为本实用新型提出的排片XYθ补偿系统结构示意图；
[0024] 图5为本实用新型提出的载盘自动传送装置结构示意图；
[0025] 图6为本实用新型提出的载盘抓取搬运装置立体结构示意图；
[0026] 图7为本实用新型提出的载盘抓取搬运装置结构示意图；
[0027] 图8为本实用新型提出的载盘提篮升降装置结构示意图；
[0028] 图9为本实用新型提出的转塔高速取放系统结构示意图；
[0029] 图10为本实用新型提出的晶圆XYθ补偿系统立体结构示意图；
[0030] 图11为本实用新型提出的θ轴校正模组分解结构示意图；
[0031] 图12为本实用新型提出的晶圆抓取搬运装置立体结构示意图；
[0032] 图13为本实用新型提出的晶圆提篮升降装置结构示意图；
[0033] 图14为本实用新型提出的XY自校正顶针系统结构示意图；
[0034] 图15为本实用新型提出的XY自校正顶针系统分解结构示意图；
[0035] 图16为本实用新型提出的XY校正平台模组立体结构示意图；
[0036] 图17为本实用新型提出的顶针运动机构立体结构示意图；
[0037] 图18为本实用新型提出的Z向移动传动模组立体结构示意图；
[0038] 图19为本实用新型提出的原理示意图；
[0039] 图20为本实用新型提出的原理示意图；
[0040] 图中：1、机架电控模组；2、载盘提篮升降装置；3、载盘抓取搬运装置； 4、载盘自动传送装置；5、排片XYθ补偿系统；6、排片CCD视像系统；7、转塔高速取放系统；8、底部CCD视像系统；9、晶圆CCD视像系统；10、晶圆XYθ补偿系统；11、XY自校正顶针系统；12、晶圆抓取搬运装置；13、晶圆提篮升降装置；14、抛弃回收料盒；15、Y轴直线电机模组；16、X轴直线电机模组；17、产品排片载台机构；18、θ轴校正电机模组；19、气动爪夹持装置；20、小行程位移装置；21、排片载盘；22、到位减振装置；23、大行程位移装置；24、载盘限位块；25、导向滑轨装置；26、位置检测传感器； 27、拖链装置；28、电机传动机构；29、升降吸爪机构；30、Z向传动电机； 31、移动支撑机构；32、带轮传动装置；33、Z向传动装置；34、晶圆提篮； 35、限位装置；36、张紧机构；37、支撑载台；38、到位检测传感器；39、传动丝杆；40、传动带与带轮；41、传动电机；42、直线导轨；43、Z向调整机构；44、X向调整机构；45、Y向调整机构；46、工业相机镜头；47、相机防护外罩；48、高速工业相机；49、相机调整机构；50、相机顶部光源；51、光学反射镜组；52、平面反射镜组；53、底部辅助光源；54、排片CCD视像模组；55、排片CCD微调装置；56、Z向排片下压机构；57、DDR直驱旋转电机；58、转塔真空分配机构；59、晶圆CCD微调装置；60、顶针传动电机； 61、Z向晶圆下压机构；62、摆臂直线导向装置；63、芯片取放摆臂机构；64、θ轴校正模组；65、Y轴运动模组；66、X轴运动模组；67、晶圆子母载环； 68、子母载环托板；69、载环导轮装置；70、θ轴定位装置；71、载环压紧装置；72、θ轴支撑载台；73、传动防护罩；74、载环导向装置；75、θ轴传动带轮；76、θ轴位置传感器；77、θ轴传动电机；78、支撑立柱；79、传动支撑机构；80、气动升降机构；81、直线丝杆模组；82、扣爪机构；83、 Z向位置传感器；84、顶针运动机构；85、Z向移动传动模组；86、XY校正平台模组；87、安全防护罩；88、Y轴传动电机；89、偏心轮传动机构；90、Y 轴交叉滚柱轴承；91、X轴传动电机；92、弹簧推力机构；93、移动工作平台； 94、X轴交叉滚柱轴承；95、XY校正平台底板；96、顶针往复装置；97、顶针防撞装置；98、顶针导向滑块；99、Z轴导向滑轨；100、支撑联接装置； 101、偏心传动机构。
具体实施方式
[0041] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0042] 请参阅图1-20，本实用新型提供一种转塔式贴片机技术方案：一种转塔式贴片机，包括机架电控模组1，机架电控模组1顶部设置有载盘提篮升降装置2，载盘提篮升降装置2一侧设置有载盘抓取搬运装置3，载盘抓取搬运装置3一侧设置有载盘自动传送装置4，载盘自动传送装置4与排片XYθ补偿系统5相连接，机架电控模组1顶部设置有排片CCD视像系统6，排片CCD视像系统6一侧设置有转塔高速取放系统7，转塔高速取放系统7一侧设置有晶圆XYθ补偿系统10，晶圆XYθ补偿系统10一侧设置有底部CCD视像系统8，晶圆XYθ补偿系统10顶部设置有晶圆CCD视像系统9，晶圆XYθ补偿系统 10上设置有XY自校正顶针系统11，XY自校正顶针系统11一侧设置有晶圆抓取搬运装置12，晶圆抓取搬运装置12一侧设置晶圆提篮升降装置13，转塔高速取放系统7底部设置有抛弃回收料盒14。
[0043] 本实施例中，载盘抓取搬运装置3包括Z向传动电机30，Z向传动电机 30一侧设置有带轮传动装置32，Z向传动电机30右壁设置有移动支撑机构 31，Z向传动电机30右端设置有升降吸爪机构29和排片载盘21，Z向传动电机30左壁设置有拖链装置27，Z向传动电机30底部设置有位置检测传感器26，Z向传动电机30内侧设置有导向滑轨装置25，Z向传动电机30左端设置有电机传动机构28。
[0044] 本实施例中，载盘提篮升降装置2包括支撑载台37，支撑载台37顶部设置有限位装置35、张紧机构36和到位检测传感器38，支撑载台37上放置有晶圆提篮34，支撑载台37顶部一侧设置有Z向传动装置33，Z向传动装置 33包括传动丝杆39、传动带与带轮40、传动电机41和直线导轨42，Z向传动装置33侧壁设置有拖链装置27。
[0045] 本实施例中，载盘自动传送装置4包括大行程位移装置23，大行程位移装置23上设置有位置检测传感器26，大行程位移装置23顶部设置有载盘限位块24，载盘限位块24上设置有小行程位移装置20、气动爪夹持装置19、排片载盘21、到位减振装置22和导向滑轨装置25。
[0046] 本实施例中，底部CCD视像系统8包括相机调整机构49，相机调整机构 49上设置有高速工业相机48，高速工业相机48上设置有工业相机镜头46，相机调整机构49底部设置有Z向调整机构43、X向调整机构44和Y向调整机构45，相机调整机构49一侧设置有底部辅助光源53，底部辅助光源53顶部设置有平面反射镜组52，平面反射镜组52顶部光学反射镜组51，光学反射镜组51顶部设置有相机顶部光源50，相机调整机构49上设置有相机防护外罩47。
[0047] 本实施例中，排片XYθ补偿系统5包括Y轴直线电机模组15、X轴直线电机模组16、产品排片载台机构17和θ轴校正电机模组18，晶圆提篮升降装置13包括支撑载台37，支撑载台37上设置有位置检测传感器26、到位检测传感器38和限位装置35，支撑载台37顶部放置有Z向位置传感器83，支撑载台37一侧设置有张紧机构36、传动丝杆39、传动带与带轮40、传动电机41和直线导轨42，直线导轨42一侧设置有拖链装置27。
[0048] 本实施例中，转塔高速取放系统7包括Z向排片下压机构56，Z向排片下压机构56底部设置有DDR直驱旋转电机57，DDR直驱旋转电机57底部设置有摆臂直线导向装置62，摆臂直线导向装置62一侧设置有芯片取放摆臂机构63，Z向排片下压机构56顶部设置有Z向晶圆下压机构61，Z向晶圆下压机构61顶部设置有晶圆CCD视像系统9，晶圆CCD视像系统9顶部设置有晶圆CCD微调装置59，Z向排片下压机构56一侧设置有排片CCD视像模组54，排片CCD视像模组54顶部设置有排片CCD微调装置55，Z向排片下压机构56 底部设置有转塔真空分配机构58。
[0049] 本实施例中，晶圆XYθ补偿系统10包括X轴运动模组66，X轴运动模组 66顶部设置有Y轴运动模组65，Y轴运动模组65顶部设置有θ轴校正模组 64，θ轴校正模组64包括θ轴支撑载台72，θ轴支撑载台72上设置有载环导轮装置69、θ轴定位装置70、载环压紧装置71、传动防护罩73、载环导向装置74、θ轴传动带轮75、θ轴位置传感器76和θ轴传动电机77，θ轴支撑载台72顶部设置有子母载环托板68，子母载环托板68顶部设置有晶圆子母载环67。
[0050] 本实施例中，XY自校正顶针系统11包括顶针运动机构84、Z向移动传动模组85和XY校正平台模组86，顶针运动机构84包括顶针往复装置96、顶针防撞装置97、顶针导向滑块98、偏心传动机构101和顶针传动电机60，Z 向移动传动模组85一侧设置有安全防护罩87，Z向移动传动模组85包括支撑联接装置100，支撑联接装置100顶部设置有Z轴导向滑轨99，Z轴导向滑轨99上设置有Z向传动装置33和晶圆提篮34，Z轴导向滑轨99侧壁连接有 Z向传动电机30，XY校正平台模组86包括XY校正平台底板95，XY校正平台底板95顶部设置有X轴传动电机91，XY校正平台底板95顶部一侧设置有Y 轴传动电机88、偏心轮传动机构89和Y轴交叉滚柱轴承90，XY校正平台底板95顶部设置有弹簧推力机构92、移动工作平台93和X轴交叉滚柱轴承94。
[0051] 本实施例中，晶圆抓取搬运装置12包括传动电机41，传动电机41上设置有传动支撑机构79，传动支撑机构79一侧设置有气动升降机构80，传动电机41侧壁设置有直线丝杆模组81，传动支撑机构79另一侧设置有拖链装置27，传动电机41一侧设置有支撑立柱78，传动支撑机构79底部设置有扣爪机构82，传动电机41一端设置有位置检测传感器26。
[0052] 本实用新型的工作原理及使用流程：
[0053] 工作原理：由DDR电机与多套(n套)固晶摆臂机构及吸嘴组成的转塔系统，成卫星状分布。DDR电机带动吸嘴以360/n度旋转运行，依次从取晶位蓝膜中拾取晶片，经底部视像CCD位拍照记录偏移参数，再结合贴片CCD对所放置的载盘排片位置参数记录，通过载盘排片XYθ补偿系统5对所贴芯片位置进行修正补偿，最后吸嘴将晶片精准放置载盘所需要放置的位置中，实现芯片高速空间转移的高速贴片工艺要求。
[0054] 使用流程：1.将装有晶圆的提蓝放置于晶圆提篮升降装置13，晶圆提篮升降装置13自动运行至设定位置，等待晶圆取盘。
[0055] 2.传感器检测到晶圆盘，晶圆抓取搬运装置3抓取晶圆盘送至晶圆XYθ补偿系统10工作平台。
[0056] 3.将装有载盘的提蓝放置于载盘提篮升降装置2，载盘提篮升降装置2将自动运行至设定位置，等待晶圆取盘。
[0057] 4.传感器检测到载盘，载盘自动传送装置，将载盘从提篮中取出一片，经过载盘抓取搬运装置3，抓取载盘送至排片XYθ补偿系统工作平台。
[0058] 5.晶圆XYθ补偿系统10工作平台检测到晶圆盘，先将晶圆盘进行夹持紧固。根据晶圆CCD视像系统9提供的位置参数信息，晶圆XYθ补偿系统10工作平台进行取晶前位置补偿校正。
[0059] 6.XY自校正顶针系统11根据摆臂机构吸嘴的位置，进行XY位置校正，以及顶针运行至等待位置。
[0060] 7.转塔高速取放系统7的摆臂吸嘴机构，在Z向晶圆下压机构的作用下，吸嘴下压
接触至芯片位置，顶针顶起芯片，下压机构抬起，吸嘴拾取芯片。
[0061] 8.转塔高速取放系统7的摆臂吸嘴带芯片，传送至底部CCD视像系统，经底部视像CCD位拍照扑捉记录芯处在吸嘴中偏移参数，将会提供给排片XYθ补偿系统工作平台作为位置补偿参考。
[0062] 9.转塔高速取放系统7的摆臂吸嘴带芯片，传送至排片XYθ补偿系统5 工作平台，排片CCD视像系统6提前对所需排片的位置，进行位置参数扑捉并与前工序底部CCD视像系统参数整合，对排片XYθ补偿系统5工作平台作位置补偿校正。
[0063] 10.摆臂吸嘴带芯片在排片载盘上方时，在Z向晶圆下压机构的作用下。芯片补移植在排片载盘上。
[0064] 11.每一颗芯片依次类推，依次从蓝膜取芯片，放于排片载盘中
[0065] 12.转塔吸嘴运行至清料回收装置，清料回收装置功能是当设备中途停机或设备复位时，将转塔吸嘴上所带的器件进行清理回收避免混料。
[0066] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
