LD芯片貼片機頂針機構的改進

郝耀武，張澤義，侯一雪，楊凱駿，曹國斌，張 媛

(中國電子科技集團公司第二研究所，山西 太原 030024)

GJJ-450全自動共晶貼片機是專用于TO型（晶體管外形）激光器件的全自動芯片封裝設備。主要用于激光器芯片與TO管座之間的共晶焊接，是TO型激光器封裝的核心設備。隨著激光器件功率的不斷提升，對自動化設備提出了更高精度、更快速度、適應性更強的要求[1]。頂針機構的穩定性決定了LD（半導體激光器）芯片從藍膜盤能否順利拾取而最終決定設備能否穩定可靠地生產。

1 現有頂針機構分析及問題描述

1.1 現有頂針機構分析

LD芯片的拾放由吸嘴、藍膜運動平臺、頂針機構共同完成，如圖1所示。芯片矩陣式分布在藍膜盤上，藍膜盤安裝在藍膜運動平臺上，藍膜盤可沿x軸、y軸移動，待完成當前芯片的拾取后，藍膜運動平臺快速移動使下一顆芯片迅速位于頂針上方，準備下一次的拾取。頂針機構位于藍膜下方，針筒上部接觸藍膜，針筒內部安裝1個固定頂針。搬運吸嘴在藍膜上方完成芯片的拾取和搬運。

圖1 原頂針機構示意圖

1.2 現有結構存在的問題

在芯片拾取完成瞬間，藍膜由于自身張力恢復至頂針上方。在芯片拾取過程中，針筒與負壓接通，由于藍膜的上下壓差使藍膜變形，如圖2（a）所示，頂針刺穿藍膜，使芯片與藍膜分離。分離后，針筒與大氣壓接通，藍膜通過自身張力恢復，拾取工作完成，如圖 2（b）所示。

圖2 原頂針機構原理圖

但是，同一客戶現場經常同時使用多種不同材質的藍膜盤，有些藍膜材質較軟或張力不夠，藍膜經常難以快速恢復至頂針上方，經過長期的客戶現場試驗，材質較軟的藍膜恢復時間長達2 s，導致單品時間無法提高，生產效率低?！?br>