音圈执行器在电子微组装领域优势明显,助力产能提升
随着小型化、轻量级、高工作频率、高可靠性的电子产品不断占据消费市场,电子元器件也逐步进入了高密度、高功能、微型化、多引脚、狭间距的发展阶段,对微组装技术的要求越来越高。电子微组装技术就是在这样的趋势下,高速发展起来的一种新型电子组装和封装技术。
什么是微组装技术(micro-assembly bonding)
结合各类先进制造领域的定义和观点来看,微组装技术主要由表面贴装(SMT)、混合集成电路(HIC)技术和多芯片模块(MCM)技术组成。通常来讲,微组装技术综合运用高密度多层基板技术、多芯片组装技术、三维立体组装技术和系统级组装技术等先进手段,在高密度多层互联的电路板上,把微小型电子元器件组装成高密度、高速度、高可靠性立体结构的电子产品,可理解为高密度电子装联技术。
电子微组装涉及的产品非常丰富,包括:分立电子元器件、混合集成电路、多芯片组件、板级组件、微波组件、SiP、微系统、真空电子器件等。目前,电子微组装技术已在Micro LED/Mini LED显示芯片、手机微型元器件、MEMS器件、射频器件、微波器件和混合电路等领域得到广泛应用,已成为电子先进制造技术水平的重要标志之一。
微组装设备的核心工艺-贴片
微组装设备是集光、机、电为一体的自动化设备,利用加压、加热、超声等方式完成芯片与基板之间的引线键合焊接过程,微组装工艺对贴装精度的要求非常高,因而高精密贴装焊头起着非常关键的作用。
由于元器件的组装密度高,而且组装材料既是结构的固定材料,又是电路的阻/容/感元件,有很多复杂的元件和超小型器件,对贴装精度和对位角度精度有较高的要求。另外,这些元件又存在易碎易变性的特点,所以在贴装的过程中使用精准的压力控制来保证元件的安全拾取也至关重要。
特别是微组装中MEMS器件表面通常会有各种裸露的功能性结构,如何精准的定位元件表面拾取吸附位置和控制拾取贴装的压力,成为了贴装工艺中的难点和重点。从装配需求来看,音圈执行器在电子微组装领域优势明显,助力产能提升
音圈执行器利用音圈电机具有高响应、高加速度、高速度、体积小的特点,与导轨和编码器组合,构成闭环系统——音圈电机执行器。
音圈执行器高精度对位、贴片,保证良率;集成进口精密级高刚性导轨,微米级位置反馈,结构简单紧凑可靠,稳定好高,直线重复定位精度可高于±5μm,旋转重复定位精度可高于±0.025°,力控精度可高于±5g,径向偏摆小于10μm,编码器分辨率可高于1μm,可在高速运行状态下仍稳定输出,提升良率及可靠性。
音圈执行器内置弹簧设计,放置意外坠落,提升效率;采用中空Z轴设计,预留气管接口,真空吸取、即插即用,使用方便快捷,提升效率;采用封闭式外壳,在Z向中空轴内部预留了气路接口,有效避免了灰尘侵入,保证电机在高速工作的同时拥有超高的循环寿命
音圈执行器体积小,重量轻;轻巧的机身重量大大减轻了设备高速运动中负载带来的影响。电机厚度薄,在设备有限的内部空间中可以并排安装多组电机,减少芯片贴装往复运动过程,提升设备贴装效率。
音圈执行器有“软着陆”功能,降低损耗;音圈电机推力特性稳定,推力曲线圆滑,力线性度较好,跟电流成正比;可实现±5g以内的稳定力度控制,支持速度、加速度及力度控制的程序化设定,使贴装头能够以非常精准的压力触碰芯片表面,降低损耗;