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1.本实用新型涉及贴片设备技术领域,尤其是一种自由度解耦的可调平加压装置,此外,本实用新型还涉及一种包括上述自由度解耦的可调平加压装置的贴片设备。
背景技术:2.随着电子产品的发展,电子零件越来越精细,封装技术的重要性也越来越大,目前,用于芯片键合及封装领域的贴片机主要由驱动单元及两个加压组件构成,工作时,芯片和基板放置在两个加压组件之间,而后驱动单元带动加压组件对芯片进行施压,以实现芯片和基板之间的烧结键合;
3.现有技术中的贴片机为了防止芯片键合时出现常见的压偏问题,通常会配备调平装置,利用调平装置来调整加压组件的位置,使两个加压组件能够彼此贴合,并在加压组件调平后,由紧固件将加压组件锁紧在调平状态,但是实际工作时发现调平后的加压组件容易在短期内再次偏移,调平效果维持时间短。
技术实现要素:4.本实用新型要解决的技术问题是:为了解决现有技术中加压装置的调平组件调平效果维持时间短的问题,现提供一种自由度解耦的可调平加压装置,此外还提供一种包括上述自由度解耦的可调平加压装置的其贴片设备。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种自由度解耦的可调平加压装置,包括滑块、安装在机架上的导轨、第一加压组件、第二加压组件及用于驱动第一加压组件相对第二加压组件靠拢或远离的驱动单元,滑块被导轨导引并能沿导轨在z轴方向移动,第一加压组件通过调平组件连接在滑块上,所述调平组件包括连接件、x轴紧固件和y轴紧固件;
6.所述x轴紧固件将第一加压组件沿x轴方向锁紧固定在连接件上,并在解锁时至少允许第一加压组件相对滑块绕x轴转动;
7.所述y轴紧固件将连接件沿y轴方向锁紧固定在滑块上,并在解锁时至少允许第一加压组件相对滑块绕y轴转动。
8.进一步地,所述连接件和第一加压组件中至少有一者开设有x轴安装孔;
9.所述x轴紧固件穿过x轴安装孔,且x轴紧固件位于x轴安装孔内的部位的外周壁与x轴安装孔的内周壁之间留有间隙,以实现在x轴紧固件解锁时至少允许第一加压组件相对滑块绕x轴转动。
10.进一步地,每个连接件上的x轴紧固件的数量具有两个或两个以上,所述x轴安装孔和x轴紧固件一一对应,所述x轴紧固件穿过与其对应的x轴安装孔。
11.进一步地,所述连接件和滑块中至少有一者开设有y轴安装孔;
12.所述y轴紧固件穿过y轴安装孔,且y轴紧固件位于y轴安装孔内的部位的外周壁与y轴安装孔的内周壁之间留有间隙,以实现在y轴紧固件解锁时至少允许第一加压组件相对
滑块绕y轴转动。
13.进一步地,每个连接件上的y轴紧固件的数量具有两个或两个以上,所述y轴安装孔和y轴紧固件一一对应,所述y轴紧固件穿过与其对应的y轴安装孔。
14.进一步地,所述导轨为直线导轨。
15.进一步地,所述导轨为立柱导轨,所述滑块套设于立柱导轨上,滑块与立柱导轨之间安装有直线轴承。
16.进一步地,所述第一加压组件的两侧均配置有至少一个调平组件,机架上位于第一加压组件的两侧均至少安装有一根导轨,导轨上均安装有所述滑块,调平组件和其所在侧的滑块连接。
17.进一步地,所述驱动单元包括驱动机构和平衡施力机构;
18.所述平衡施力机构包括球副组件及具有弹性的弹性缓冲组件,所述驱动机构的输出端通过弹性缓冲组件与球副组件传动连接,所述球副组件和第一加压组件传动连接。
19.本实用新型还提供一种贴片设备,包括上述的自由度解耦的可调平加压装置。
20.本实用新型的有益效果是:本实用新型的自由度解耦的可调平加压装置其利用x轴紧固件及y轴紧固件将连接件分别连接在滑块与第一加压组件之间,x轴紧固件能够调整和约束第一加压组件相对滑块绕x轴的旋转自由度,y轴紧固件能够调整和约束第一加压组件相对滑块绕y轴的旋转自由度,实现对第一加压组件的两个旋转自由度解耦,能够保证x轴紧固件和y轴紧固件的结合面紧密贴合,提升调平组件的稳定性,使调平效果能够保持更长的时间;
21.本实用新型的其它特征及其优点具体参见下文示例性实施例的详细描述。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
23.图1是本实用新型中采用直线导轨的自由度解耦的可调平加压装置的主视示意图;
24.图2是图1中a-a向剖示意图;
25.图3是图2中b的局部放大示意图;
26.图4是图1中c-c向剖示意图;
27.图5是图4中d的局部放大示意图;
28.图6是本实用新型中直线导轨上的滑块与第一加压组件配合的三维示意图;
29.图7是本实用新型中采用立柱导轨的自由度解耦的可调平加压装置的三维示意图;
30.图8是本实用新型中采用立柱导轨的自由度解耦的可调平加压装置的侧视示意图;
31.图9是图8中e-e向剖示意图;
32.图10是图9中f的局部放大示意图;
33.图11是图9中g的局部放大示意图;
34.图中:1、第一加压组件,11、第一工作面;
35.2、第二加压组件,21、第二工作面;
36.3、调平组件,31、连接件,32、x轴紧固件,33、y轴紧固件,34、x轴安装孔,35、y轴安装孔,36、间隙;
37.4、滑块;
38.5、导轨;
39.6、直线轴承;
40.7、驱动机构;
41.8、平衡施力机构;
42.9、机架,91、上顶板,92、下底板。
具体实施方式
43.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成,方向和参照(例如,上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此,并非在限制性意义上采用以下具体实施方式,并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
44.实施例1
45.如图1-11所示,一种自由度解耦的可调平加压装置,包括滑块4、安装在机架9上的导轨5、第一加压组件1、第二加压组件2及用于驱动第一加压组件1相对第二加压组件2靠拢或远离的驱动单元,第一加压组件1具有第一工作面11,第二加压组件2具有第二工作面21,第一工作面11与第二工作面21相对设置,滑块4被导轨5导引并能沿导轨5在z轴方向移动,第一加压组件1通过调平组件3连接在滑块4上,调平组件3包括连接件31、x轴紧固件32和y轴紧固件33;
46.如图2和9所示,x轴紧固件32将第一加压组件1沿x轴方向锁紧固定在连接件31上,并在解锁时至少允许第一加压组件1相对滑块4绕x轴转动;
47.如图4和9所示,y轴紧固件33将连接件31沿y轴方向锁紧固定在滑块4上,并在解锁时至少允许第一加压组件1相对滑块4绕y轴转动。
48.在本实施例中x轴、y轴及z轴构成三维直角坐标系;坐标系各轴的方向可为但不限于x轴为前后方向,y轴为左右方向,z轴为上下方向;
49.该调平加压装置利用x轴紧固件32及y轴紧固件33将连接件31分别连接在滑块4与第一加压组件1之间,并在x轴紧固件32和y轴紧固件33解锁时,实现滑块4与第一加压组件1之间处于浮动连接状态,使滑块4可跟随第一加压组件1移动;
50.在调平时,滑块4与第一加压组件1处于浮动连接状态,第一加压组件1能够以第二工作面21为基准,被移动至与第二加压组件2贴合,即是第一加压组件1的第一工作面11和第二加压组件2的第二工作面21贴合,以此确立第一加压组件1的位置,位置确立后,锁紧x轴紧固件32和y轴紧固件33,完成调平操作,从而保证了第一工作面11和第二工作面21相互平行;
51.x轴紧固件32能够调整和约束第一加压组件1相对滑块4绕x轴的旋转自由度,y轴紧固件33能够调整和约束第一加压组件1相对滑块4绕y轴的旋转自由度,实现对第一加压组件1的两个旋转自由度解耦,能够保证x轴紧固件32和y轴紧固件33的结合面紧密贴合,提
升调平组件3的稳定性,使调平效果能够保持更长的时间。
52.为了更好的了解本实施例中的自由度解耦的可调平加压装置,下面对其做进一步地解释和说明;
53.调平组件3中x轴紧固件32的构造及配置如下:
54.如图3和11所示,连接件31和第一加压组件1中至少有一者开设有x轴安装孔34,x轴安装孔34的横截面可为但不限于椭圆形、圆形、长圆形或方形;
55.x轴紧固件32穿过x轴安装孔34,且x轴紧固件32位于x轴安装孔34内的部位的外周壁与x轴安装孔34的内周壁之间留有间隙36,以实现在x轴紧固件32解锁时至少允许第一加压组件1相对滑块4绕x轴转动;通过间隙36的设计可使x轴紧固件32不再局限于只能设计一个,连接件31上x轴紧固件32得以能够布置多个,从而不仅能够提高连接强度及连接的稳定性;还能使x轴紧固件32在解锁时,第一加压组件1不会产生较大的歪斜,且第一加压组件1被多个x轴紧固件32限制至基本仅能在三维直角坐标系的yz平面内运动。
56.x轴紧固件32锁紧的具体实现方式包含但不仅限于以下形式:
57.第一种形式:如图9和11所示,x轴安装孔34设在连接件31上,x轴紧固件32采用螺钉,螺钉的杆部穿过x轴安装孔34后螺纹连接在第一加压组件1上,x轴安装孔34优选为横截面为圆形的x轴安装孔34,在x轴紧固件32未锁紧时,第一加压组件1能够在螺钉与x轴安装孔34之间的间隙36所约束的范围内移动,以便于进行位置微调,主要可表现为第一加压组件1相对滑块4绕x轴转动,在第一加压组件1位置确立后,再拧紧螺钉,螺钉的头部抵住第一连接件31,从而将第一加压组件1锁紧在连接件31上,螺钉的头部与连接件31的接触形式为面面接触,如螺钉与连接件31之间设置垫片,则相应的螺钉的头部与垫片的接触形式为面面接触,垫片与连接件31的接触形式为面面接触,以提高调平稳定性;
58.第二种形式:如图3所示,第二种相较于第一种形式的差异在于,x轴安装孔34设在第一加压组件1上,螺钉的杆部穿过x轴安装孔34后螺纹连接在连接件31上,螺钉拧紧时,螺钉的头部抵住第一加压组件1,从而将第一加压组件1锁紧在连接件31上,螺钉的头部与第一加压组件1的接触形式为面面接触,如螺钉与第一加压组件1之间设置垫片,则相应的螺钉的头部与垫片的接触形式为面面接触,垫片与第一加压组件1的接触形式为面面接触,以提高调平稳定性;
59.第三种形式:在连接件31和第一加压组件1上均开设x轴安装孔34,x轴紧固件32包括螺栓和螺母,螺栓的杆部依次穿过连接件31的x轴安装孔34和第一加压组件1的x轴安装孔34,螺母拧紧时,连接件31和第一加压组件1被彼此锁紧,且螺栓的头部和螺母均能实现面面接触,以提高调平稳定性。
60.每个连接件31上的x轴紧固件32的数量具有两个或两个以上,x轴安装孔34和x轴紧固件32一一对应,x轴紧固件32穿过与其对应的x轴安装孔34;本实施例中以四个x轴紧固件32为例进行说明,可以理解的是,四个x轴紧固件32的数量还可以是一个、两个、三个或多于四个等,对此不做限定;在本实施例中四个x轴紧固件32可分布在方形的四个拐角处,可提高锁紧固定效果。
61.调平组件3中y轴紧固件33的构造及配置如下:
62.如图5和10所示,连接件31和滑块4中至少有一者开设有y轴安装孔35,y轴安装孔35的横截面可为但不限于椭圆形、圆形、长圆形或方形;
63.y轴紧固件33穿过y轴安装孔35后,且y轴紧固件33位于y轴安装孔35内的部位的外周壁与y轴安装孔35的内周壁之间留有间隙36,以实现在y轴紧固件33解锁时至少允许第一加压组件1相对滑块4绕y轴转动;通过间隙36的设计可使y轴紧固件33不再局限于只能设计一个,连接件31上y轴紧固件33得以能够布置多个,从而不仅能够提高连接强度及连接的稳定性;还能使y轴紧固件33在解锁时,第一加压组件1不会产生较大的歪斜,且第一加压组件1被多个y轴紧固件33限制至基本仅能在三维直角坐标系的xz平面内运动;
64.y轴紧固件33锁紧的具体实现方式包含但不仅限于以下形式:
65.第一种形式:如图5所示,y轴安装孔35设在连接件31上,y轴紧固件33采用螺钉,螺钉的杆部穿过y轴安装孔35后螺纹连接在滑块4上,y轴安装孔35优选为横截面为圆形的y轴安装孔35,在y轴紧固件33未锁紧时,滑块4能够在螺钉与y轴安装孔35之间的间隙36所约束的范围内移动,以便于进行位置微调,主要可表现为滑块4相对滑块4绕y轴转动,在滑块4位置确立后,再拧紧螺钉,螺钉的头部抵住第一连接件31,从而将滑块4锁紧在连接件31上,螺钉的头部与连接件31的接触形式为面面接触,如螺钉与连接件31之间设置垫片,则相应的螺钉的头部与垫片的接触形式为面面接触,垫片与连接件31的接触形式为面面接触,以提高调平稳定性;
66.第二种形式:如图10所示,第二种相较于第一种形式的差异在于,y轴安装孔35设在滑块4上,螺钉的杆部穿过y轴安装孔35后螺纹连接在连接件31上,螺钉拧紧时,螺钉的头部抵住滑块4,从而将滑块4锁紧在连接件31上,螺钉的头部与滑块4的接触形式为面面接触,如螺钉与滑块4之间设置垫片,则相应的螺钉的头部与垫片的接触形式为面面接触,垫片与滑块4的接触形式为面面接触,以提高调平稳定性;
67.第三种形式:在连接件31和滑块4均开设y轴安装孔35,y轴紧固件33包括螺栓和螺母,螺栓的杆部依次穿过连接件31的y轴安装孔35和滑块4的y轴安装孔35,螺母拧紧时,连接件31和滑块4被彼此锁紧,且螺栓的头部和螺母均能实现面面接触,以提高调平稳定性。
68.每个连接件31上的y轴紧固件33的数量具有两个或两个以上,y轴安装孔35和y轴紧固件33一一对应,y轴紧固件33穿过与其对应的y轴安装孔35;本实施例中以四个y轴紧固件33为例进行说明,可以理解的是,四个y轴紧固件33的数量还可以是一个、两个、三个或多于四个等,本实施例对此不做限定;在本实施例中四个x轴紧固件32可分布在方形的四个拐角处,可提高锁紧固定效果。
69.第一加压组件1的两侧均配置有至少一个调平组件3,机架9上位于第一加压组件1的两侧均至少安装有一根导轨5,导轨5上均安装有滑块4,调平组件3和其所在侧的滑块4连接。
70.导轨5用来支撑和引导滑块4,按给定的方向做往复直线运动,导轨5的结构包含但不仅限于以下形式:
71.第一种形式,导轨5为直线导轨,直线导轨通常呈方形结构,其在y方向上的一侧固定在机架9上,另一侧安装滑块4;进一步地,直线导轨具有两根;
72.第二种形式,导轨5为立柱导轨,立柱导轨通常为圆柱形结构,其上下两端被固定,滑块4套设于立柱导轨上,滑块4与立柱导轨之间安装有直线轴承6;机架9具体可包含上顶板91和下底板92,立柱导轨的两端分别与上顶板91和下底板92固定连接;进一步地,直线导轨具有四根,分布在方形的四个拐角处。
73.驱动单元包括驱动机构7和平衡施力机构8;平衡施力机构8包括球副组件及具有弹性的弹性缓冲组件,驱动机构7的输出端通过弹性缓冲组件与球副组件传动连接,球副组件和第一加压组件1传动连接;弹性缓冲组件利用自身的弹性可以起到缓冲作用,从而更精确地控制施加到芯片上的压力;驱动机构7的压力传递到弹性缓冲组件后,由弹性缓冲组件将压力传递到球副组件上,球副组件可以将弹性缓冲组件分散的压力集中到中心一点处,保证了对第一加压组件1施加压力的平衡,防止由于弹性缓冲组件制造、装配误差导致的压力偏载问题;值得注意的是,驱动单元可采用公开号为cn114613714a的中国专利所公开的可调平加压装置及其贴片设备中的驱动单元,对此,不再赘述;同样,驱动单元也可采用现有技术中其他的驱动单元,本实施例对此不做限定,只要能驱动第一加压组件1相对第二加压组件2靠拢或远离即可;
74.本实施例中第二加压组件2可以采用上述调平组件3安装在导轨5上,还可以采用公开号为cn114613714a的中国专利所公开的可调平加压装置及其贴片设备中第二加压组件2的安装结构;亦或者,第二加压组件2直接固定在机架9上,例如图7和8所示,第一加压组件1固定在下底板92上。
75.本实施例中自由度解耦的可调平加压装置的详细工作原理为:
76.第一加压组件1的第一工作面11和第二加压组件2的第二工作面21,在调平前已通过机加工的方法保证了第一工作面11和第二工作面21的平整度;
77.调平时,x轴紧固件32和y轴紧固件33松开,调平组件3处于浮动连接状态,第一加压组件1位置不固定,第二加压组件2位置固定,第一工作面11和第二工作面21之间具有一定的平行度偏差,然后驱动单元对第一加压组件1施加一定压力,第一加压组件1随着与第二工作面21的接触而自适应的调整位置,直至第一工作面11和第二工作面21紧密贴合,在此过程中x轴紧固件32和y轴紧固件33能够实现对第一加压组件1的两个旋转自由度解耦,保证x轴紧固件32和y轴紧固件33的结合面紧密贴合,提升调平组件3的稳定性,使调平效果能够保持更长的时间,调平后,拧紧x轴紧固件32和y轴紧固件33,将第一加压组件1的位置固定,从而保证了第一工作面11和第二工作面21相互平行,具有操作方便及效果好的优点,尤其适用于桌面级小型设备,并且只需一次调平即可持续工作,不需要每次工作都调平,省时省力。
78.实施例2
79.一种贴片设备,包括上述实施例1中的自由度解耦的可调平加压装置。
80.上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。