超声波焊线方法及其焊线装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声波焊线方法及其焊线装置，设有两组包括可调焦的光学镜片组和摄像头的定位用影像光学系统；设置在Ｘ－Ｙ工作台上可在水平方向转动的＊转台有两组，且两组＊转台设有在水平方向往复移动Ｘ－Ｙ工作台可重复换位、复位的两个工作位，在第一个工作位时，第一组＊转台位于第一组定位用影像光学系统下方，进行定位，第二组＊转台位于焊头系统下方，进行焊线，在第二个工作位时，第一组＊转台位于焊头系统的下方，进行焊线，第二组＊转台位于第二组定位用影像光学系统下方，进行定位，依次有初始置料定位、两组＊转台换位和两组＊转台复位、重复上述换位复位的步骤。可提高ＬＥＤ焊线效率１００％，ＩＣ芯片上的每个焊线区域由５０×５０ｍｍ增大到１００×１００ｍｍ，且不降低效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于半导体、固体器件或其部件用于传导电流的引线的焊接方法或设备，尤其是涉及一种超声波焊线方法及其焊线装置。
技术介绍
将集成电路芯片IC或发光二极管LED焊线在电路板PCB或基板上的芯片直接封装(Chip on Board，简称COB)，已经广泛用于诸如计算机、移动电话机、光学数码产品、智能卡、钟表、玩具等消费类电子信息产品。焊线是COB的基本工艺，需要采用超声波焊线方法和相应设备。现有专门用于多线数的IC芯片或LED与PCB板上对应的焊盘进行桥接的自动超声波焊线机，包括焊头系统、可以在水平方向移动的X-Y工作台、设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台、设置在Θ转台上的焊线工件用夹具，所述焊头系统设有包括可调焦的光学镜片组和摄像头的用于检查焊线质量的影像光学系统、可以在垂直方向移动的Z工作台、包括换能器、焊嘴、送扯线部件和线夹的焊头，位于X-Y工作台的X方向的中央，所述光学镜片组和焊头固定在Z工作台上可以在垂直方向移动，所述焊线工件是LED或IC芯片与PCB板。由用于检查焊线质量的影像光学系统预先放大摄取焊线工件在X、Y、Θ方向相对位置，经识别并控制X-Y工作台、Θ转台移动和转动，以补偿误差，使夹具上焊线工件的焊点先确认位置，即准确定位于焊嘴下方位置，然后焊线。采用对点方式定位进行LED焊线是，先在PCB板上确认两点为基准点，再对LED每点都先确认位置，然后焊线，花在确认位置的时间使机台焊线效率大大降低，通常降低近50％。而采用对点方式定位进行IC芯片焊线时，为了节省花在确认位置的时间，只是先在PCB板上和IC芯片上分别确认两点为基准点，再计算出其它各点位置，然后焊线，这样就使焊线精度难以提高，而且，在远离Θ转台旋转中心的焊线区域，由装配误差造成的位置偏差太大，使焊线区域通常被限制在50mm×50mm范围以内，在该范围以外的焊线位置难以保证准确。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种可以提高焊线效率的用于LED焊线的超声波焊线方法。本专利技术所要解决的又一技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种可以增大焊线区域、提高焊线精度且不降低效率的用于IC芯片焊线的超声波焊线方法。本专利技术所要解决的再一技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种采用上述两种超声波焊线方法的超声波焊线装置。对于用于LED焊线的超声波焊线方法来说，本专利技术的技术问题是这样加以解决的这种用于LED焊线的超声波焊线方法，采用包括焊头系统、可以在水平方向移动的X-Y工作台、设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台的超声波焊线装置，所述焊头系统设有包括可调焦的光学镜片组和摄像头的用于检查焊线质量的影像光学系统、可以在垂直方向移动的Z工作台、包括换能器、焊嘴、送扯线部件和线夹的焊头，位于X-Y工作台的X方向的中央，所述光学镜片组和焊头固定在Z工作台上可以在垂直方向移动，所述Θ转台上设有焊线工件用夹具，所述焊线工件是LED与PCB板。这种用于LED焊线的超声波焊线方法的特点是设有两组包括可调焦的光学镜片组和摄像头的定位用影像光学系统；所述设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台有两组，且所述两组Θ转台设有在水平方向往复移动所述X-Y工作台可以重复换位、复位的两个工作位，在第一个工作位时，第一组Θ转台位于第一组定位用影像光学系统下方，进行定位，第二组Θ转台位于焊头系统下方，进行焊线，在第二个工作位时，第一组Θ转台位于焊头系统的下方，进行焊线，第二组Θ转台位于第二组定位用影像光学系统下方，进行定位；依次有以下步骤初始置料定位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和每个LED进行定位；两组Θ转台换位两组Θ转台处于第二个工作位，将待焊线工件放置在第二组Θ转台上的夹具中，由第二组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和每个LED进行定位，与此同时，由焊头系统将第一组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；两组Θ转台复位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件替换已焊线工件，放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和每个LED进行定位，与此同时，由焊头系统将第二组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；重复上述两组Θ转台换位、两组Θ转台复位的步骤。对于用于IC芯片焊线的超声波焊线方法来说，本专利技术的技术问题是这样加以解决的 这种用于IC芯片焊线的超声波焊线方法，采用包括焊头系统、可以在水平方向移动的X-Y工作台、设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台的超声波焊线装置，所述焊头系统设有包括可调焦的光学镜片组和摄像头的用于检查焊线质量的影像光学系统、可以在垂直方向移动的Z工作台、包括换能器、焊嘴、送扯线部件和线夹的焊头，位于X-Y工作台的X方向的中央，所述光学镜片组和焊头固定在Z工作台上可以在垂直方向移动，所述Θ转台上设有焊线工件用夹具，所述焊线工件是IC芯片与PCB板。这种用于IC芯片焊线的超声波焊线方法的特点是设有两组包括可调焦的光学镜片组和摄像头的定位用影像光学系统；所述设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台有两组，且所述两组Θ转台设有在水平方向往复移动所述X-Y工作台可以重复换位、复位的两个工作位，在第一个工作位时，第一组Θ转台位于第一组定位用影像光学系统下方，进行定位，第二组Θ转台位于焊头系统下方，进行焊线，在第二个工作位时，第一组Θ转台位于焊头系统的下方，进行焊线，第二组Θ转台位于第二组定位用影像光学系统下方，进行定位；依次有以下步骤初始置料定位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和IC芯片进行定位，并计算出IC芯片和PCB板上的焊线位置；两组Θ转台换位两组Θ转台处于第二个工作位，将待焊线工件放置在第二组Θ转台上的夹具中，由第二组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和IC芯片进行定位，并计算出IC芯片和PCB板上的焊线位置，与此同时，由焊头系统将第一组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；两组Θ转台复位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件替换已焊线工件，放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和IC芯片进行定位，并计算出IC芯片和PCB板上的焊线位置，与此同时，由焊头系统将第二组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；重复上述两组Θ转台换位、两组Θ转台复位的步骤。对于上述两种超声波焊线方法来说，本专利技术的技术问题可以是这样择优加以解决的所述可以在水平方向移动的X-Y工作台是一组或二组；所述设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台，是在一组X-Y工作台的两组Θ转台，或是分别在两组X-Y工作台的两组Θ转台。对于上述两种超声波焊线方法来说，本专利技术的技术问题可以是这样进一步加以解决的所述两组包括可调焦的光学镜片组和摄像头的定位用影像光学系统，是等距离位于所述焊头系统两侧；所述可以在水平方向移动的X-Y工作台是一组，两组Θ转台的旋转中心的距离，等于两组定位用影像光学系统中轴线分别与焊头系统中轴线的距离。在水平方向往复移动所述X-Y工作台，使两组Θ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＬＥＤ焊线的超声波焊线方法，采用包括焊头系统、可以在水平方向移动的Ｘ－Ｙ工作台、设置在Ｘ－Ｙ工作台上可以在水平方向转动的＊转台的超声波焊线装置，所述焊头系统设有包括可调焦的光学镜片组和摄像头的用于检查焊线质量的影像光学系统、可以在垂直方向移动的Ｚ工作台、包括换能器、焊嘴、送扯线部件和线夹的焊头，位于Ｘ－Ｙ工作台的Ｘ方向的中央，所述光学镜片组和焊头固定在Ｚ工作台上可以在垂直方向移动，所述＊转台上设有焊线工件用夹具，其特征在于：设有两组包括可调焦的光学镜片组和摄像 头的定位用影像光学系统；所述设置在Ｘ－Ｙ工作台上可以在水平方向转动的＊转台有两组，且所述两组＊转台设有在水平方向往复移动所述Ｘ－Ｙ工作台可以重复换位、复位的两个工作位，在第一个工作位时，第一组＊转台位于第一组定位用影像光学系统下方， 进行定位，第二组＊转台位于焊头系统下方，进行焊线，在第二个工作位时，第一组＊转台位于焊头系统的下方，进行焊线，第二组＊转台位于第二组定位用影像光学系统下方，进行定位；依次有以下步骤：初始置料定位：两组＊转台处于第一个工作位， 将待焊线工件放置在第一组＊转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件ＰＣＢ板和每个ＬＥＤ进行定位；两组＊转台换位：两组＊转台处于第二个工作位，将待焊线工件放置在第二组＊转台上的夹具中，由第二组定位用影像光学系统对待焊线工 件ＰＣＢ板和每个ＬＥＤ进行定位，与此同时，由焊头系统将第一组＊转台上已定位的待焊线工件进行焊线；两组＊转台复位：两组＊转台处于第一个工作位，将待焊线工件替换已焊线工件，放置在第一组＊转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线 工件ＰＣＢ板和每个ＬＥＤ进行定位，与此同时，由焊头系统将第二组＊转台上已定位的待焊线工件进行焊线；重复上述两组＊转台换位、两组＊转台复位的步骤。...

【技术特征摘要】
1.一种用于LED焊线的超声波焊线方法，采用包括焊头系统、可以在水平方向移动的X-Y工作台、设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台的超声波焊线装置，所述焊头系统设有包括可调焦的光学镜片组和摄像头的用于检查焊线质量的影像光学系统、可以在垂直方向移动的Z工作台、包括换能器、焊嘴、送扯线部件和线夹的焊头，位于X-Y工作台的X方向的中央，所述光学镜片组和焊头固定在Z工作台上可以在垂直方向移动，所述Θ转台上设有焊线工件用夹具，其特征在于设有两组包括可调焦的光学镜片组和摄像头的定位用影像光学系统；所述设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台有两组，且所述两组Θ转台设有在水平方向往复移动所述X-Y工作台可以重复换位、复位的两个工作位，在第一个工作位时，第一组Θ转台位于第一组定位用影像光学系统下方，进行定位，第二组Θ转台位于焊头系统下方，进行焊线，在第二个工作位时，第一组Θ转台位于焊头系统的下方，进行焊线，第二组Θ转台位于第二组定位用影像光学系统下方，进行定位；依次有以下步骤初始置料定位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和每个LED进行定位；两组Θ转台换位两组Θ转台处于第二个工作位，将待焊线工件放置在第二组Θ转台上的夹具中，由第二组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和每个LED进行定位，与此同时，由焊头系统将第一组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；两组Θ转台复位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件替换已焊线工件，放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和每个LED进行定位，与此同时，由焊头系统将第二组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；重复上述两组Θ转台换位、两组Θ转台复位的步骤。2.一种用于IC芯片焊线的超声波焊线方法，采用包括焊头系统、可以在水平方向移动的X-Y工作台、设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台的超声波焊线装置，所述焊头系统设有包括可调焦的光学镜片组和摄像头的用于检查焊线质量的影像光学系统、可以在垂直方向移动的Z工作台、包括换能器、焊嘴、送扯线部件和线夹的焊头，位于X-Y工作台的X方向的中央，所述光学镜片组和焊头固定在Z工作台上可以在垂直方向移动，所述Θ转台上设有焊线工件用夹具，其特征在于设有两组包括可调焦的光学镜片组和摄像头的定位用影像光学系统；所述设置在X-Y工作台上可以在水平方向转动的Θ转台有两组，且所述两组Θ转台设有在水平方向往复移动所述X-Y工作台可以重复换位、复位的两个工作位，在第一个工作位时，第一组Θ转台位于第一组定位用影像光学系统下方，进行定位，第二组Θ转台位于焊头系统下方，进行焊线，在第二个工作位时，第一组Θ转台位于焊头系统的下方，进行焊线，第二组Θ转台位于第二组定位用影像光学系统下方，进行定位；依次有以下步骤初始置料定位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和IC芯片进行定位，并计算出IC芯片和PCB板上的焊线位置；两组Θ转台换位两组Θ转台处于第二个工作位，将待焊线工件放置在第二组Θ转台上的夹具中，由第二组定位用影像光学系统对待焊线工件PCB板和IC芯片进行定位，并计算出IC芯片和PCB板上的焊线位置，与此同时，由焊头系统将第一组Θ转台上已定位的待焊线工件进行焊线；两组Θ转台复位两组Θ转台处于第一个工作位，将待焊线工件替换已焊线工件，放置在第一组Θ转台上的夹具中，由第一组定位用影像光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卢坤，
申请(专利权)人：艾逖恩机电深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]