1 引言

　　固晶機(jī)又稱上晶機(jī)、晶片粘貼機(jī)、綁定芯片機(jī)，是一種固定晶體、半導(dǎo)體封裝的機(jī)械，主要運(yùn)用于各種(WIREBONDER)金絲超聲波焊接設(shè)備的引線框架壓板，以及各種(DIE BONDER)芯片貼裝。本設(shè)備具有取晶、點(diǎn)膠、固晶等功能于一體，設(shè)備是由電腦軟件控制板卡，發(fā)脈沖給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器走位置模式接收脈沖后驅(qū)動直線電機(jī)，從而帶動取晶臺或者固晶臺動作，攝像頭會捕捉晶體變化反饋給控制系統(tǒng)，從而調(diào)整下一步控制指令。

圖 1 固晶機(jī)系統(tǒng)控制圖

　　2 固晶機(jī)的工作原理以及工作特點(diǎn)

　　設(shè)備整體介紹

　　本文僅以英威騰DA300驅(qū)動器在某固晶機(jī)廠家應(yīng)用為例進(jìn)行介紹，如圖2所示， 整個(gè)機(jī)器分為兩邊，左半邊和右半邊完全對稱相同，其實(shí)就是相當(dāng)于兩個(gè)固晶機(jī)組成的一個(gè)大的固晶機(jī)，互相不干擾。從左往右分別為取晶臺、固晶臺。目前一般的機(jī)器中會在取晶臺和固晶臺使用英威騰DA300，每個(gè)臺都有X軸Y軸，所以一臺固晶機(jī)會用到8臺DA300驅(qū)動器。

圖 2 固晶機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖

圖 3 固晶機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)圖

圖 4 示波器波形圖

圖 5 部分電氣柜圖

　　工作原理

　　整個(gè)過程是取晶臺、固晶臺、擺臂、點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、視覺檢測等互相配合完成的，如圖3為固晶機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)圖。由

　　上料機(jī)構(gòu)把PCB板傳送到工作臺卡具上固晶臺的工作位置，先由點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)將PCB需要鍵合晶片的位置點(diǎn)膠，然后擺臂從原點(diǎn)位置運(yùn)動到吸取晶片位置，晶片放置在取晶臺的薄膜支撐的擴(kuò)張器晶片盤上，擺臂到位后吸嘴向下運(yùn)動，頂針向上運(yùn)動頂起晶片，在拾取晶片后擺臂返回原點(diǎn)位置(漏晶檢測位置)，擺臂再從原點(diǎn)位置運(yùn)動到鍵合位置，吸嘴向下鍵合晶片后擺臂再次返回原點(diǎn)位置，這樣就是一個(gè)完整的鍵合過程。當(dāng)一個(gè)節(jié)拍運(yùn)行完成后，由機(jī)器視覺檢測得到晶片下一個(gè)位置的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤電機(jī)，讓電機(jī)走完相應(yīng)的距離后，使下一個(gè)晶片到對準(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板從工作臺移走，并裝上新的PCB板開始新的工作循環(huán)。

　　整個(gè)過程的速度非?？?，隨著多打的板子的孔越小，精度也就要求更高，而且需要足夠穩(wěn)定?？蛻粢话阈枰谖恢弥噶畎l(fā)送給驅(qū)動器結(jié)束時(shí)間到10ms的時(shí)候滯留脈沖為5個(gè)以下，如同4的波形示例。

　　現(xiàn)場的工作臺部分機(jī)器背面的電氣柜如圖5。

　　功能實(shí)現(xiàn)

　　英威騰DA300帶直線電機(jī)，為第三方電機(jī)，且直線電機(jī)的調(diào)試與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的調(diào)試有一些差別。第三方電機(jī)是沒有電機(jī)碼直接導(dǎo)入?yún)?shù)的，所以需要手動輸入電機(jī)參數(shù)，步驟如下：

　　(1)首先打開SeevoPlorer軟件，用戶權(quán)限選擇開發(fā)人員，設(shè)置配置表為DA300_Line_1.04，然后查看幫助—關(guān)于，界面的文件顯示為直線電機(jī)的配置文件，同時(shí)可以看到R0.00組電機(jī)轉(zhuǎn)速是mm/s。

　　(2)其次將客戶給到的電機(jī)參數(shù)手動輸入P8組。

　　需要注意的是電機(jī)的額定電流、電壓、電阻、電感、功率、反電動勢常數(shù)、磁變周期為P8.16的電機(jī)極距，編碼器分辨率需要算好后正確輸入，電機(jī)參數(shù)中吸力大小后的參數(shù)不需要管。

　　(3)為了使直線伺服電機(jī)的正方向與編碼器的正計(jì)數(shù)方向一致，需選擇直線伺服電機(jī)的相序，在設(shè)定直線伺服電機(jī)的相序前，需確認(rèn)以下幾點(diǎn)：

　?、儆檬謱㈦姍C(jī)從行程的一端移動到另一端后，使用面板或上位機(jī)軟件，通過監(jiān)控參數(shù) R0.02[反饋脈沖累積]確認(rèn)返回的脈沖數(shù)是否正確。例如使用的光柵尺分辨率為 1um，試著用手將直線伺服電機(jī)朝線性編碼器的正計(jì)數(shù)方向移動 1cm，此時(shí)其反饋脈沖數(shù)為：1cm/1um=10000 脈沖(注：實(shí)際的監(jiān)控顯示與移動距離之間存在誤差，因此接

　　近上述值就沒有問題)。

　　②按照表2設(shè)置好參數(shù)， 然后將 P9.22 人工角度從 0-180 每 30°增加一次，觀測電機(jī)動子的移動方向是否對應(yīng)編碼器計(jì)數(shù)的正方向，若相反，則任意調(diào)換 UVW 中的兩相順序，重新上電后再試，直到電機(jī)移動的方向與編碼器計(jì)數(shù)方向一致。注意：必須滿足電機(jī)相序與編碼器正序方向一致，如果在未正確連接電機(jī) UVW 三相動力

　　線的情況下啟動電機(jī)，會導(dǎo)致電機(jī)無法啟動或失控，因此請務(wù)必在啟動前進(jìn)行確認(rèn)。

表 1 P8 組參數(shù)

表 2 P9 組參數(shù)

　　(4)最后進(jìn)行磁極檢測，一般直線電機(jī)位置反饋傳感器都沒有UVW信號，因此在運(yùn)行前必須進(jìn)行磁極檢測，以確定伺服直線電機(jī)的電氣角坐標(biāo)。伺服系統(tǒng)在未正確獲取伺服電機(jī)的電氣角之前，無法進(jìn)行正常的運(yùn)動控制，此時(shí)監(jiān)控參數(shù)r0.30系統(tǒng)狀態(tài)會顯示為2(磁極未確定)，上位系統(tǒng)也可通過IO口伺服準(zhǔn)備就緒(/RDY)輸出信號監(jiān)控伺服狀態(tài)。

　　有3種方法可以啟動伺服檢測，基本上最多使用的就是直接用P6.50進(jìn)行使能(需要斷使能)的方法。

　　(5)直線電機(jī)的調(diào)試一定要正確輸入電機(jī)參數(shù)，保證相序無問題的前提下才能進(jìn)行點(diǎn)動測試。

　　3 結(jié)束語

　　固晶機(jī)行業(yè)目前正逐漸國產(chǎn)化，而英威騰DA300驅(qū)動器在性能方面特別是響應(yīng)速度、參數(shù)統(tǒng)一性上都具有一定的優(yōu)勢，因而在市場應(yīng)用中廣受客戶的認(rèn)可。