隨著技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品成熟、廠商積極推動(dòng)、智慧照明相關(guān)概念普及，中國(guó)LED市場(chǎng)進(jìn)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(huì)對(duì)LED封裝器件的性能造成巨大的影響。因此，封裝廠商對(duì)于固晶機(jī)的選擇十分謹(jǐn)慎。

目前，LED封裝設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，特別是固晶這道工序，國(guó)產(chǎn)固晶機(jī)的速度和精度已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)進(jìn)口同種固晶機(jī)的水平，因此國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代進(jìn)口設(shè)備已經(jīng)成為封裝廠的理想選擇。

一、 項(xiàng)目概述

LED固晶機(jī)是一種將LED晶片從LED晶片盤(pán)吸取后貼裝到PCB上，實(shí)現(xiàn)LED晶片的自動(dòng)健合和缺陷晶片檢測(cè)功能的、高精度、高效率的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。

固晶

本項(xiàng)目客戶為領(lǐng)先的光電自動(dòng)化設(shè)備制造商，英威騰伺服應(yīng)用于該客戶的固晶機(jī)，以領(lǐng)先的性能和高性價(jià)比，提升制造工藝和效益，滿足大批量、精益化的生產(chǎn)需求。

二、設(shè)備/工藝介紹

1、LED固晶機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括運(yùn)動(dòng)控制模塊、氣動(dòng)部分、機(jī)器視覺(jué)部分和由伺服電機(jī)構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

取晶點(diǎn)及頂針

2、系統(tǒng)原理：

由上料機(jī)把PCB板傳送到卡具上的工作位置，先由點(diǎn)膠機(jī)將PCB需要鍵合晶片的位置點(diǎn)膠，然后鍵合臂從原點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撐的擴(kuò)張器晶片盤(pán)上，鍵合臂到位后吸嘴向下運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)頂起晶片，在拾取晶片后鍵合臂返回原點(diǎn)位置（漏晶檢測(cè)位置），鍵合臂再?gòu)脑c(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到鍵合位置，吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點(diǎn)位置，這樣就是一個(gè)完整的鍵合過(guò)程。當(dāng)一個(gè)節(jié)拍運(yùn)行完成后，由機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)得到晶片下一個(gè)位置的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤(pán)電機(jī)，讓電機(jī)走完相應(yīng)的距離后使下一個(gè)晶片移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)的拾取晶片位置。PCB板的點(diǎn)膠鍵合位置也是同樣的過(guò)程，直到PCB板上所有的點(diǎn)膠位置都鍵合好晶片，再由傳送機(jī)構(gòu)把PCB板從工作臺(tái)移走，并裝上新的PCB板開(kāi)始新的工作循環(huán)。

三、伺服的應(yīng)用及技術(shù)要求

固晶機(jī)上總共采用8套伺服驅(qū)動(dòng)，分別控制X、Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及鍵合臂取晶動(dòng)作。伺服電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)連桿快速正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)裝有吸晶咀嘴的鍵合臂做逆時(shí)針和順LED擴(kuò)晶機(jī)時(shí)針?lè)较蛭灰疲鏁r(shí)針到位后吸晶咀吸取晶元然后順時(shí)針固定晶圓。技術(shù)要求如下：

1、快速定位時(shí)，馬達(dá)要平穩(wěn)，不能抖動(dòng)和共振，否則吸晶和固晶的位置不準(zhǔn)確；

2、每個(gè)動(dòng)作周期盡量的快，加速度盡量的大、由此對(duì)伺服的響應(yīng)有較高要求。

3、設(shè)備小型化，輕量化，節(jié)省安裝空間。

4、調(diào)試界面參數(shù)單位通用，無(wú)需轉(zhuǎn)換。

四、應(yīng)用方案配置

英威騰DA300伺服動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位精確、整定時(shí)間短、自適應(yīng)、運(yùn)行平穩(wěn)，快速定位響應(yīng)時(shí)間為5ms，無(wú)需降速運(yùn)行直驅(qū)與直聯(lián)機(jī)構(gòu)，不再需要減速機(jī)，降低用戶機(jī)械投入成本，顯著提升制造工藝和效益。

五、總結(jié)：

1、DA300響應(yīng)高達(dá)3.0kHz， 大幅提升固晶機(jī)的生產(chǎn)效率。

2、DA300支持直線電機(jī)，無(wú)中間傳動(dòng)， 扭矩輸出更強(qiáng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)更快，加速度更大、最大限度發(fā)揮高端機(jī)械性能。

3、定位精度高，定位時(shí)間短，直線位置檢測(cè)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(jī)的生產(chǎn)效率。

4、低頻抑振、擾動(dòng)抑制、摩擦轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、自動(dòng)/手動(dòng)濾波陷波器設(shè)計(jì)，全面抑振，出色抗擾。

5、通過(guò)簡(jiǎn)便的增益參數(shù)的調(diào)整，固晶周期低至100ms，提升制造效益。

6、總線構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有易擴(kuò)展、配線簡(jiǎn)化等特點(diǎn)，并可以支持以太網(wǎng)通信協(xié)議。

該客戶全自動(dòng)固晶機(jī)采用DA300直線驅(qū)動(dòng)伺服，使得設(shè)備無(wú)論速度是精度、穩(wěn)定性還是性價(jià)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。