【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片定位，特别是涉及一种光模块的芯片定位装置。
技术介绍
1、随着光通信技术的快速发展，800g以及1.6t光收发模块成为未来趋势。光模块的高速率意味着高密度的封装设计，因而对封装设备的精度提出了更高要求。
2、目前，光收发模块包括电器件和光器件，电器件包括发光芯片和收光芯片这两部分裸芯片，光器件主要是集成了发光透镜和收光透镜的一体式透镜。具体的封装工艺是：先将发光芯片、收光芯片分别预贴装在pcb基板上(涂粘有银胶还未固化)，利用高精度测量仪测出两个芯片的相对位置，若芯片的位置超出设定标准，需重新调整两个芯片位置；当芯片位置符合要求后，再对预贴芯片进行固化处理；最后将一体式透镜安装在芯片上，使发光透镜与发光芯片对准，收光透镜与收光芯片对准。
3、由于光收发模块已达到毫米级，封装时芯片贴装的偏差量要求小于3μm。但是，现有贴片设备仅能粗糙地完成芯片的预贴工艺，不能同时满足芯片定位和位置检测的要求，无法实现高精度定位芯片的封装目的。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：现有贴片设备仅能粗糙地完成芯片的预贴工艺，不能同时满足芯片定位和位置检测的要求，无法实现高精度定位芯片的封装目的。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光模块的芯片定位装置的技术方案：
3、光模块的芯片定位装置包括主机架、定位台、视觉检测机构、三轴移动机构和推片，所述定位台、所述视觉检测机构、所述三轴移动机构分别安装于所述主机架上，所述视
4、所述定位台的上侧设有用于与pcb基板限位配合的水平定位部，所述视觉检测机构用于检测pcb基板的参考点和芯片的相对位置，以测量出芯片在pcb基板上的水平偏移量；
5、所述推片安装于所述三轴移动机构的输出端，所述推片远离所述三轴移动机构的端部设置有推片执行部，所述推片执行部平行间隔布置于所述水平定位部的上侧；
6、所述推片执行部上开设有用于与芯片间隙配合的定位孔，所述定位孔的内沿与所述推片执行部的外边缘之间的宽度小于相邻两个芯片之间的间距，且所述定位孔对应芯片的棱角部分还设置有避让孔。
7、进一步的，所述定位孔的形状为与芯片的外轮廓相匹配的多边形，所述避让孔为凸出设置在所述多边形的顶角外侧的圆形避让孔。
8、进一步的，所述定位孔的形状为正方形，所述定位孔的边长为0.4mm，所述圆形避让孔的圆心处于所述正方形的顶点位置，且所述圆形避让孔的半径为0.01～0.05mm之间的任意大小。
9、进一步的，所述推片的厚度小于0.3mm，所述定位孔与芯片之间的间隙量为0.1～0.2mm之间的任意大小。
10、进一步的，所述推片还包括与所述推片执行部一体相连的中间段和推片固定段，所述中间段固定连接于所述推片执行部与所述推片固定段之间，所述推片固定段连接于所述三轴移动机构的输出端上；
11、所述推片执行部的宽度小于所述推片固定段的宽度，所述中间段的形状为等腰梯形，所述中间段还开设有工艺孔，所述推片采用薄钢片制成，所述定位孔和所述避让孔均为激光切割成型。
12、进一步的，所述水平定位部为用于与pcb基板凹凸配合的定位凹槽，所述定位凹槽的底面设置有真空吸孔，所述定位凹槽中还设有防错销轴；所述定位凹槽的中部还设有容置沉槽，所述容置沉槽用于与pcb基板的元器件容纳配合。
13、进一步的，所述主机架具有两两相交的x向、y向和z向，所述三轴移动机构包括依次相连的y向滑台机构、x向滑台机构和z向滑台机构，所述y向滑台机构与所述主机架连接，所述z向滑台机构的滑动部分构成所述三轴移动机构的输出端。
14、进一步的，所述y向滑台机构包括y向固定座、y向移动座、第一伺服驱动器以及第一位移传感器，所述y向固定座与所述主机架之间连接有转接板，所述y向移动座与所述y向固定座滑动配合，所述第一伺服驱动器传动连接于所述y向固定座和所述y向移动座之间，所述第一位移传感器设置于所述y向固定座或所述y向移动座上，用于检测所述y向移动座相对于所述y向固定座的位移量。
15、进一步的，所述x向滑台机构包括x向固定座、x向移动座、第二伺服驱动器以及第二位移传感器，所述x向固定座与所述y向移动座固定连接，所述x向移动座与所述x向固定座滑动配合，所述第二伺服驱动器传动连接于所述x向固定座和所述x向移动座之间，所述第二位移传感器设置于所述x向固定座或所述x向移动座上，用于检测所述x向移动座相对于所述x向固定座的位移量。
16、进一步的，所述z向滑台机构包括z向固定座、z向移动座、第三伺服驱动器以及第三位移传感器，所述z向固定座与所述x向移动座固定连接，所述z向移动座与所述z向固定座滑动配合，所述第三伺服驱动器传动连接于所述z向固定座和所述z向移动座之间，所述第三位移传感器设置在所述z向固定座或所述z向移动座上，用于检测所述z向移动座相对于所述z向固定座的位移量。
17、本专利技术的一种光模块的芯片定位装置与现有技术相比，其有益效果在于：该光模块的芯片定位装置采用了主机架、定位台、视觉检测机构、三轴移动机构和推片的设计形式，定位台、视觉检测机构、三轴移动机构分别安装于主机架上，定位台的上侧设有水平定位部，可将预贴有芯片的pcb基板放置在定位台上，并通过水平定位部对pcb基板起到限位作用，保证了pcb基板可靠地保持水平状态，从而便于准确地实施视觉检测和芯片定位的工序。
18、而且，视觉检测机构和三轴移动机构布置在定位台的上部，视觉检测机构位于pcb基板的上部，用于检测pcb基板的参考点和芯片的相对位置。具体的，pcb基板的参考点可以是一个围绕芯片布置的镀铜圆圈，通过拍摄pcb基板上的参考点和各个芯片的整体图像，对图像特征识别并计算出各个芯片与镀铜圆圈的中心之间的相对位置，从而能够确定各个芯片是否存在位置偏差。
19、其中，推片安装于三轴移动机构的输出端，推片远离三轴移动机构的端部设置有推片执行部，推片执行部平行间隔布置于水平定位部的上侧，推片执行部上开设有定位孔。三轴移动机构可驱动推片在三维空间中发生精确运动，推片执行部设置在推片远离三轴移动机构的端部，避免了pcb基板上的芯片可能对三轴移动机构造成干涉影响。
20、工作时，先驱动推片水平移动至芯片的上方，然后控制推片执行部向下移动套设在芯片的外部，利用推片执行部的定位孔与芯片间隙配合，既减小了推片执行部与芯片发生碰撞损坏的概率，又确保芯片始终贴合pcb基板的情况下推片执行部对芯片产生水平方向的微调动作，从而能够将芯片准确调整至设计的贴装位置，满足了芯片定位和位置检测的双重要求，实现了高精度定位芯片的封装目的。对芯片完成调整后再控制推片执行部向上移动离开芯片，通过视觉检测机构再次检测芯片并输出位置结果，然后测量下一个芯片并重复上述步骤进行调整，直至pcb基板上的所有芯片均完成检测定位，最后将pcb基板连同所有芯片移出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光模块的芯片定位装置，其特征是，包括主机架、定位台、视觉检测机构、三轴移动机构和推片，所述定位台、所述视觉检测机构、所述三轴移动机构分别安装于所述主机架上，所述视觉检测机构、所述三轴移动机构布置在所述定位台的上部；
2.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述定位孔的形状为与芯片的外轮廓相匹配的多边形，所述避让孔为凸出设置在所述多边形的顶角外侧的圆形避让孔。
3.根据权利要求2所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述定位孔的形状为正方形，所述定位孔的边长为0.4mm，所述圆形避让孔的圆心处于所述正方形的顶点位置，且所述圆形避让孔的半径为0.01～0.05mm之间的任意大小。
4.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述推片的厚度小于0.3mm，所述定位孔与芯片之间的间隙量为0.1～0.2mm之间的任意大小。
5.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述推片还包括与所述推片执行部一体相连的中间段和推片固定段，所述中间段固定连接于所述推片执行部与所述推片固定段之间，所述推片固定段
6.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述水平定位部为用于与PCB基板凹凸配合的定位凹槽，所述定位凹槽的底面设置有真空吸孔，所述定位凹槽中还设有防错销轴；所述定位凹槽的中部还设有容置沉槽，所述容置沉槽用于与PCB基板的元器件容纳配合。
7.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述主机架具有两两相交的X向、Y向和Z向，所述三轴移动机构包括依次相连的Y向滑台机构、X向滑台机构和Z向滑台机构，所述Y向滑台机构与所述主机架连接，所述Z向滑台机构的滑动部分构成所述三轴移动机构的输出端。
8.根据权利要求7所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述Y向滑台机构包括Y向固定座、Y向移动座、第一伺服驱动器以及第一位移传感器，所述Y向固定座与所述主机架之间连接有转接板，所述Y向移动座与所述Y向固定座滑动配合，所述第一伺服驱动器传动连接于所述Y向固定座和所述Y向移动座之间，所述第一位移传感器设置于所述Y向固定座或所述Y向移动座上，用于检测所述Y向移动座相对于所述Y向固定座的位移量。
9.根据权利要求8所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述X向滑台机构包括X向固定座、X向移动座、第二伺服驱动器以及第二位移传感器，所述X向固定座与所述Y向移动座固定连接，所述X向移动座与所述X向固定座滑动配合，所述第二伺服驱动器传动连接于所述X向固定座和所述X向移动座之间，所述第二位移传感器设置于所述X向固定座或所述X向移动座上，用于检测所述X向移动座相对于所述X向固定座的位移量。
10.根据权利要求9所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述Z向滑台机构包括Z向固定座、Z向移动座、第三伺服驱动器以及第三位移传感器，所述Z向固定座与所述X向移动座固定连接，所述Z向移动座与所述Z向固定座滑动配合，所述第三伺服驱动器传动连接于所述Z向固定座和所述Z向移动座之间，所述第三位移传感器设置在所述Z向固定座或所述Z向移动座上，用于检测所述Z向移动座相对于所述Z向固定座的位移量。
...【技术特征摘要】
1.一种光模块的芯片定位装置，其特征是，包括主机架、定位台、视觉检测机构、三轴移动机构和推片，所述定位台、所述视觉检测机构、所述三轴移动机构分别安装于所述主机架上，所述视觉检测机构、所述三轴移动机构布置在所述定位台的上部；
2.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述定位孔的形状为与芯片的外轮廓相匹配的多边形，所述避让孔为凸出设置在所述多边形的顶角外侧的圆形避让孔。
3.根据权利要求2所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述定位孔的形状为正方形，所述定位孔的边长为0.4mm，所述圆形避让孔的圆心处于所述正方形的顶点位置，且所述圆形避让孔的半径为0.01～0.05mm之间的任意大小。
4.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述推片的厚度小于0.3mm，所述定位孔与芯片之间的间隙量为0.1～0.2mm之间的任意大小。
5.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述推片还包括与所述推片执行部一体相连的中间段和推片固定段，所述中间段固定连接于所述推片执行部与所述推片固定段之间，所述推片固定段连接于所述三轴移动机构的输出端上；
6.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述水平定位部为用于与pcb基板凹凸配合的定位凹槽，所述定位凹槽的底面设置有真空吸孔，所述定位凹槽中还设有防错销轴；所述定位凹槽的中部还设有容置沉槽，所述容置沉槽用于与pcb基板的元器件容纳配合。
7.根据权利要求1所述的光模块的芯片定位装置，其特征是，所述主机架具有两两相交的x...
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏松，杜传龙，
申请(专利权)人：讯芸电子科技中山有限公司，
类型：发明
国别省市：
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