基于虚拟样机技术LED键合机传送机构的设计与研究

发布时间：2020-06-22 14:29

【摘要】： LED键合机是LED生产过程封装工序的重要设备之一,其作用是快速精确地从晶圆膜上拾取晶片并放置到引线框架杯中。目前先进的LED键合机基本上被国外大公司所垄断,这成为了我国半导体封装行业发展的一个瓶颈。因此,必须大力开展微电子制造与封装技术的研究和实用设备的研发,掌握核心技术,研发具有自主知识产权的产品。本课题来源于2005年广东省关键领域重点突破项目电子元器件专用设备关键技术一全自动半导体芯片键合机(TC058372-1)。传送机构是LED键合机的核心工作机构之一,本文创新地设计了一种稳固、高效的传送机构,并通过对比分析研究对LED键合机传送机构的机械结构部分进行了详细的设计。本机构通过伺服电机的正转和反转带动精密的滚珠丝杆旋转,使丝杆螺母作往复直线运动从而带动夹持式勾爪完成X方向的进给动作;同时通过气缸驱动连杆机构驱动夹持式勾爪的“夹紧”和“松开”的动作。引线框架在被夹持式勾爪夹持稳定之后才开始前进,在到达工作位置稳定停下之后才被勾爪松开。这样,引线框架在整个进给过程中就不会发生Y方向的振动和X方向的惯性前冲。使用三维CAD软件Pro/ENGINEER对LED键合机传送机构的零部件进行了三维实体建模,并将分散的零部件进行了虚拟装配,得到了整机的实体装配图。然后通过接口模块Mechanism/Pro把整个传送机构的装配模型导入到虚拟样机软件ADAMS中。在ADAMS中对装配模型施加各种约束和运动驱动,从而创建出一台有意义的虚拟样机。最后针对LED键合机传送机构各零部件工作的不同情况,对虚拟样机进行了运动学仿真分析,得出了部分关键零部件的运动数据曲线图,为产品的设计改进提供了依据。本文以虚拟样机技术为主线,最终为高速高精度机械产品的结构设计提供了一套有效的理论方法,并试制出三台代号为DBS-0608的物理样机。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH112
【图文】：

键合机,共晶键合

导轨等先进元件111]Il21，NEc等公司2002年最新推出的高速键合机，都采用了大行程多头丝杆传动机构。高速度、高精度、高可靠性是芯片键合机的发展方向。香港AsM公司的AD8930v键合机，如图1一1所示。XY粘接精度:士38pm@3sigma，定位精度为x:0.625，m， Y:0.5pm，灵活性高:72Inln高度的框架，适用于垂直式LED，红外光二极管、晶体管。国内有些单位也在研制或生产一些国外己经淘汰的手动型、半自动型的芯片键合机，总体水平与国外先进水平相差2一4代。桂林漓江信息产业集团(原桂林漓江无线厂)生产简单的GZ一ZA/B型共晶键合机[l3】

键合机

第一章绪论图1一 3LED键合机DB一8002Figl一 3LEDDieBonderDB一8002为了把握市场机遇，迎头赶上封装技术的世界先进水平，开展针对封装技术的理论研究是十分重要的。例如在国内，上海交通大学作为重大项目的牵头单位，协调有关单位与上海市科委、上海微电子装备公司进行了多次深入探讨和具体协商，一致同意在超精密机械系统精度理论与分析技术，超精密多维测量技术，超精密驱动、无磨损驱动与多轴运动同步控制技术，超精密机械减振隔振技术和“殷钢”材料性能及加工技术等五个方面与上海微电子装备公司开展合作研究，并在重大项目的理论和方法研究方面，取得了如下进展:l)高加速度高精度运动平台的机电藕合设计方法。以高速硬盘驱动臂为研究模型，根据其性能特点，将机械结构动力学模型和控制模型进行融合，在此基础上提出包含控制参数和机构动力学参数的机电祸合数学模型

【引证文献】