郝耀武，张泽义，侯一雪，杨凯骏，曹国斌，张 媛

(中国电子科技集团公司第二研究所，山西 太原 030024)

GJJ-450全自动共晶贴片机是专用于TO型（晶体管外形）激光器件的全自动芯片封装设备。主要用于激光器芯片与TO管座之间的共晶焊接，是TO型激光器封装的核心设备。随着激光器件功率的不断提升，对自动化设备提出了更高精度、更快速度、适应性更强的要求[1]。顶针机构的稳定性决定了LD（半导体激光器）芯片从蓝膜盘能否顺利拾取而最终决定设备能否稳定可靠地生产。

1 现有顶针机构分析及问题描述

1.1 现有顶针机构分析

LD芯片的拾放由吸嘴、蓝膜运动平台、顶针机构共同完成，如图1所示。芯片矩阵式分布在蓝膜盘上，蓝膜盘安装在蓝膜运动平台上，蓝膜盘可沿x轴、y轴移动，待完成当前芯片的拾取后，蓝膜运动平台快速移动使下一颗芯片迅速位于顶针上方，准备下一次的拾取。顶针机构位于蓝膜下方，针筒上部接触蓝膜，针筒内部安装1个固定顶针。搬运吸嘴在蓝膜上方完成芯片的拾取和搬运。

图1 原顶针机构示意图

1.2 现有结构存在的问题

在芯片拾取完成瞬间，蓝膜由于自身张力恢复至顶针上方。在芯片拾取过程中，针筒与负压接通，由于蓝膜的上下压差使蓝膜变形，如图2（a）所示，顶针刺穿蓝膜，使芯片与蓝膜分离。分离后，针筒与大气压接通，蓝膜通过自身张力恢复，拾取工作完成，如图 2（b）所示。

图2 原顶针机构原理图

但是，同一客户现场经常同时使用多种不同材质的蓝膜盘，有些蓝膜材质较软或张力不够，蓝膜经常难以快速恢复至顶针上方，经过长期的客户现场试验，材质较软的蓝膜恢复时间长达2 s，导致单品时间无法提高，生产效率低。……