隨著技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品成熟、廠商積極推動、智慧照明相關(guān)概念普及,中國LED市場進入高速發(fā)展階段。在LED封裝工藝中,固晶焊線是非常重要的環(huán)節(jié),工藝的好壞會對LED封裝器件的性能造成巨大的影響。因此,封裝廠商對于固晶機的選擇十分謹(jǐn)慎。
目前,LED封裝設(shè)備基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,特別是固晶這道工序,國產(chǎn)固晶機的速度和精度已經(jīng)達(dá)到甚至超過進口同種固晶機的水平,因此國產(chǎn)設(shè)備替代進口設(shè)備已經(jīng)成為封裝廠的理想選擇。
一、項目概述
LED固晶機是一種將LED晶片從LED晶片盤吸取后貼裝到PCB上,實現(xiàn)LED晶片的自動健合和缺陷晶片檢測功能的、高精度、高效率的自動化生產(chǎn)設(shè)備。
固晶
本項目客戶為領(lǐng)先的光電自動化設(shè)備制造商,英威騰伺服應(yīng)用于該客戶的固晶機,以領(lǐng)先的性能和高性價比,提升制造工藝和效益,滿足大批量、精益化的生產(chǎn)需求。
固晶機
二、設(shè)備/工藝介紹
1、LED固晶機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括運動控制模塊、氣動部分、機器視覺部分和由伺服電機構(gòu)成的運動執(zhí)行機構(gòu)。
取晶點及頂針
固晶成品二次元檢測
2、系統(tǒng)原理:
由上料機把PCB板傳送到卡具上的工作位置,先由點膠機將PCB需要鍵合晶片的位置點膠,然后鍵合臂從原點位置運動到吸取晶片位置,晶片放置在薄膜支撐的擴張器晶片盤上,鍵合臂到位后吸嘴向下運動,向上運動頂起晶片,在拾取晶片后鍵合臂返回原點位置(漏晶檢測位置),鍵合臂再從原點位置運動到鍵合位置,吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點位置,這樣就是一個完整的鍵合過程。當(dāng)一個節(jié)拍運行完成后,由機器視覺檢測得到晶片下一個位置的數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤電機,讓電機走完相應(yīng)的距離后使下一個晶片移動到對準(zhǔn)的拾取晶片位置。PCB板的點膠鍵合位置也是同樣的過程,直到PCB板上所有的點膠位置都鍵合好晶片,再由傳送機構(gòu)把PCB板從工作臺移走,并裝上新的PCB板開始新的工作循環(huán)。
三、伺服的應(yīng)用及技術(shù)要求
固晶機上總共采用8套伺服驅(qū)動,分別控制X、Y軸傳動機構(gòu)以及鍵合臂取晶動作。伺服電機通過同步帶帶動連桿快速正反轉(zhuǎn),實現(xiàn)裝有吸晶咀嘴的鍵合臂做逆時針和順LED擴晶機時針方向位移,逆時針到位后吸晶咀吸取晶元然后順時針固定晶圓。技術(shù)要求如下:
>>快速定位時,馬達(dá)要平穩(wěn),不能抖動和共振,否則吸晶和固晶的位置不準(zhǔn)確;
>>每個動作周期盡量的快,加速度盡量的大、由此對伺服的響應(yīng)有較高要求。
>>設(shè)備小型化,輕量化,節(jié)省安裝空間。
>>調(diào)試界面參數(shù)單位通用,無需轉(zhuǎn)換。
四、應(yīng)用方案配置
英威騰DA300伺服動態(tài)響應(yīng)快、定位精確、整定時間短、自適應(yīng)、運行平穩(wěn),快速定位響應(yīng)時間為5ms,無需降速運行直驅(qū)與直聯(lián)機構(gòu),不再需要減速機,降低用戶機械投入成本,顯著提升制造工藝和效益。
五、總結(jié):
◆DA300響應(yīng)高達(dá)3.0kHz, 大幅提升固晶機的生產(chǎn)效率。
◆DA300支持直線電機,無中間傳動, 扭矩輸出更強,動態(tài)響應(yīng)更快,加速度更大、最大限度發(fā)揮高端機械性能。
◆定位精度高,定位時間短,直線位置檢測閉環(huán)反饋控制明顯提高重復(fù)定位精度,大幅提升固晶機的生產(chǎn)效率。
◆低頻抑振、擾動抑制、摩擦轉(zhuǎn)矩補償、自動/手動濾波陷波器設(shè)計,全面抑振,出色抗擾。
◆通過簡便的增益參數(shù)的調(diào)整,固晶周期低至100ms,提升制造效益。
◆總線構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),具有易擴展、配線簡化等特點,并可以支持以太網(wǎng)通信協(xié)議。
該客戶全自動固晶機采用DA300直線驅(qū)動伺服,使得設(shè)備無論速度是精度、穩(wěn)定性還是性價比都表現(xiàn)優(yōu)異。該設(shè)備固晶產(chǎn)能達(dá)到了25K/H,而且生產(chǎn)優(yōu)良率達(dá)到99.9%,極大提高了生產(chǎn)效率。