全自动COG邦定设备关键技术研发

全自动COG邦定设备关键技术研发

孔繁松、潘剑飞、朱立宽、杨蓉、贾逸鹏、佘梓浩、陈颖东、陈浩、曹斌、杨经良

深圳市诚亿智能装备集团股份有限公司 , 广东深圳518100

摘要：全自动COG（Chip-on-Glass）邦定设备是一种关键的制造设备，用于将芯片直接连接到显示器玻璃基板上。其研发涉及到多个技术领域，包括电机控制、仿真技术、自抗扰控制等。COG邦定设备的关键技术，以提高设备的稳定性、效率和准确性，促进生产线的智能化和自动化进程。基于此，本篇文章对全自动COG邦定设备关键技术研发进行研究，以供参考。

关键词：全自动COG邦定设备；关键技术；研发分析

引言

为车载显示设计的全自动COF邦定机、并兼容N/B&Pad等COF邦定要求。适用于14-27寸的单边多颗等任意组合的高精度COF兼容邦定。整机配置ACF2组+预压2组+本压2组模式（2+2+2模式），ACF/预压/本压采用Short-Bar、串线采用平台连接，联机状态可实现全自动无人化作业。

1主要研究内容

针对全自动COG邦定设备，致力于实现永磁同步开关磁阻电机（LSRM）的最小位置超调和快速高精度位置响应，确保系统具备快速响应和稳定性。通过研究高速永磁无刷电机联合仿真控制技术，建立高速无刷电机的矢量控制联合仿真系统，并对电机结构进行优化，以提升系统性能。采用电机自抗扰控制技术，实现双定子磁场调制电机对COG邦定平台的拖动，通过内定子补偿控制降低30%的转速突变，有效提高COG邦定设备的电机运行平稳性和抗扰能力。这些研究内容旨在推动全自动COG邦定设备技术的发展，提高设备的准确性、效率和稳定性，为生产线的智能化和自动化提供重要支持。

2解决的关键技术问题

针对全自动COG邦定设备关键技术研发中的关键问题，挑战是解决高速永磁无刷电机的齿槽转矩问题。通过采用有限元方法分析电机定子槽口宽度变化对齿槽转矩的削弱影响，可以增强电机的运行平稳性和抗扰能力，确保邦定系统快速响应和稳定性。结合高速永磁无刷电机联合仿真控制技术，可提升COG邦定设备的邦定效果数倍，显著提高成品率并降低能耗。这一技术组合不仅能够优化电机的运行效率和稳定性，还能有效提升COG邦定的质量和效率，推动整个生产流程的提升，为现代高端封装设备的发展奠定坚实基础。通过持续不断地研究和改进这些关键技术，可以实现COG邦定设备在稳定性、效率和质量方面的全面提升，满足市场对高性能封装设备的需求。

3全自动COG邦定设备关键技术

3.1技术整体布局

如图1所示

图1整体布局

3.2技术方法

全自动COG邦定设备的关键技术研发涉及多方面的技术方法。在入料平台方面，可以采用视觉识别系统和传感器技术，实现对芯片和基板的精准对位和定位，提高贴合的准确性和稳定性。同时，应结合机械设计和控制算法，确保入料平台在运行过程中的稳定性和速度。入料机械手的设计应考虑到精准的运动控制和抓取力度，可选择多关节机械手结构并配备高精度编码器，通过PID控制算法进行精准控制，以确保芯片和基板的准确对位和放置。在ACF贴压环节，应考虑利用压力传感器进行密封性检测和控制，结合温度控制系统，实现对贴合压力和温度的精确调控，确保良好的电气连接效果。在预压和本压过程中，可以采用先进的力学分析软件和模拟技术，优化预压工艺参数和贴合压力曲线，确保芯片和基板的完全贴合，避免气泡和错位现象的发生。因此，全自动COG邦定设备的关键技术研发需要综合运用视觉识别、传感器技术、机械控制、PID算法、压力传感器、温度控制系统等多种技术手段，通过不断的优化和创新，提高设备的自动化程度、生产效率和成品质量等。

3.3技术路线

确定技术路线的起点是对市场需求和行业趋势进行充分调研和分析，明确目标和发展方向。随后，制定项目规划和技术路线图，明确各项关键技术研发的优先级和时间节点。从入料平台开始，通过CAD设计软件进行结构设计，利用有限元分析确定结构强度和稳定性，选择合适的材料和加工工艺，并配备高精度传感器实现对准确度的控制。然后，针对入料机械手，采用多轴运动控制技术和PID算法优化控制策略，结合视觉识别系统提高机械手的抓取精度和速度，确保芯片和基板的正确对位。在ACF贴压阶段，加强热控制技术研究，结合压力传感器实现精准的ACF贴合压力和温度控制，确保电气连接的可靠性和稳定性。接着，在预压和本压环节，利用力学仿真软件对工艺参数进行优化和模拟分析，确定最佳压力和时间曲线，确保芯片和基板的完全贴合并排除气泡。技术路线的收尾阶段是进行全面的系统集成和测试，验证各项关键技术的协同效果和稳定性，进行生产化前的验收和调试工作，确保设备能够满足生产需求。因此，通过不断的技术攻关和创新，可以使设备达到高精度、高稳定性和高效率的生产要求，推动整个产业链的发展。

3.4技术规格功能参数

针对产品尺寸，设备应能够适用于各种Panel尺寸范围，包括14至27英寸，以及300×170至600×340毫米的长宽尺寸范围，同时支持厚度在0.15至1.1毫米之间的Panel双倍处理。这些技术规格功能参数要求设备具备灵活性和通用性，可以适应不同尺寸和厚度的Panel需求，提高生产线的适用性和效率，同时确保生产制造的灵活性和可持续性。因此，在COG邦定设备的研发过程中，需要充分考虑和满足这些技术规格功能参数，通过工程设计和工艺流程的优化，实现设备的多样化应用和高效生产，以满足市场对COG产品的多样化需求和生产要求。

4关键技术指标

全自动COG邦定设备的关键技术研发需要满足一系列重要的技术指标。在设备验收方面，关键技术指标包括工作效率和时间要求，其中T/T（Time per Task）不超过14秒/个，并能够单边同时处理6颗COF。其工作流程为ACF贴附0.5秒、预压0.1秒和本压6秒。另外，在设备精度方面，ACF贴附的X轴偏差应控制在±0.15mm（3σ），Y轴偏差应控制在±0.1mm（3σ），而邦定精度则要求X/Y轴的精度控制在±5μm（3σ）。这些关键技术指标直接影响着COG邦定设备的运行稳定性、生产效率和产品质量，因此在技术研发过程中必须重点考虑如何实现这些指标要求，以确保设备性能达到市场需求和生产标准。

结束语

总之，对全自动COG邦定设备的关键技术进行了深入探讨和研究。实现LSRM的快速响应和稳定性、优化电机结构以及采用自抗扰控制技术，将能够有效提高COG邦定设备的生产效率和稳定性，推动生产线的智能化和自动化发展。

参考文献

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