东元伺服在LED固晶机上的应用

　　一、前沿
　　随着IT产业和半导体行业的发展，集成电路市场呈现稳定增长趋势。一方面，固晶机等半导体设备在市场上需求越来越大，另一方面，LED产业的蓬勃发展对LED生产设备的要求也越来越高，与此同时，IPC技术的快速发展为满足以上需求提供了保证。
　　二、LED固晶机系统概述
　　LED固晶机是一种将LED晶片从LED晶片盘吸取后贴装到PCB上，实现LED晶片的自动健合和缺陷晶片检测功能的自动化生产设备，可满足大多数LED生产线的需求，适于各种高品质，高亮度LED的生产，部分可适用于三极管、半导体分立器件、DIP和SOP等产品的生产。适用范围广，通用性强。
　　LED固晶机的工作原理：由上料机构把PCB板传送到工作台卡具上的工作位置，先由点胶机构将PCB需要键合晶片的位置点胶，然后键合臂从原点位置运动到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撑的扩张器晶片盘上，键合臂到位后吸嘴向下运动，顶针向上运动顶起晶片，在拾取晶片后键合臂返回原点位置（漏晶检测位置），键合臂再从原点位置运动到键合位置，吸嘴向下键合晶片后键合臂再次返回原点位置，这样就是一个完整的键合过程。当一个节拍运行完成后，由机器视觉检测得到晶片下一个位置的数据，并把数据传送给晶片盘电机，让电机走完相应距离后使下一个晶片移动到对准拾取晶片位置。PCB板的点胶键合位置也是同样的过程，直到PCB板上所有的点胶位置都键合好晶片，再由传送机构把PCB板从工作台移走，并装上新的PCB板开始新的工作循环。
　　LED固晶机系统结构主要包括运动控制模块、气动部分、机器视觉部分和由伺服电机构成的运动执行机构。
 伺服参数设定： 
                               　　　　　　　　100W伺服参数设定
　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　图1   LED固晶机机台图
　　三、东元伺服在固晶机的应用
　　固晶机上总共采用2套200W伺服（JSDA-15A搭配JSMA-SC02ABK）和2套100W伺服(JSDA-15A搭配JSMA-SC01ABK)，分别控制X,Y轴传动机构以及键合臂取晶动作(见图2系统结构图)。其中要求最高的为控制键合臂的100W伺服。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　　图2  系统结构图
  

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　伺服动作要求：
　　100W伺服电机通过同步带带动连杆快速正反转实现装有吸晶咀的键合臂做逆时针和顺时针方向位移，逆时针到位后吸晶咀吸取晶元然后顺时针固定晶圆。此动作要求：1.快速定位时，马达要平稳，不能抖动，否则吸晶和固晶的位置会不准确；2.客户要求每个动作周期尽量的快，由此对伺服的响应有较高要求。
　　通过伺服增益参数的调整，最终可以实现键合臂伺服在3msec内完成整定，整个固晶周期为245msec/颗，获得客户的认可。