1. 核心設(shè)計目標與挑戰(zhàn)
超高精度：核心目標，通常要求定位精度在±10μm以內(nèi)，甚至更高（如鍵合工序）。
真空吸附與穩(wěn)定夾持：必須平穩(wěn)、無應力地固定PCB基板，防止任何微小的移動或翹曲。
熱管理：在某些情況下（如熱壓鍵合），夾具可能需要具備加熱或冷卻功能，且需保持熱穩(wěn)定性，避免熱變形影響精度。
多工序兼容性：夾具可能需要在不同設(shè)備間流轉(zhuǎn)（如從貼片機到鍵合機），需要統(tǒng)一的定位基準。
防靜電（ESD）保護：必須使用防靜電材料保護敏感的裸芯片和電路。
自動化兼容：設(shè)計需便于自動化設(shè)備（機械手）上下料，可能集成傳感器。
潔凈度：不能產(chǎn)生顆粒污染物。
2. 關(guān)鍵技術(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 基準體系（Benchmarking System）
精密基準孔/銷：夾具本體上必須加工有高精度的機械基準孔（如M2、φ3h5），其位置公差需小于±5μm。這些孔與設(shè)備平臺上的定位銷（Dowel Pin） 配合，實現(xiàn)夾具在設(shè)備上的定位。
光學對位標記（Fiducial Mark）：
在夾具上嵌入高對比度的標準對位標記（如陶瓷十字標、鉻版標）。
機器視覺系統(tǒng)通過識別夾具上的標記和PCB板上的標記，進行坐標轉(zhuǎn)換，補償PCB本身的制造誤差和放置誤差，從而實現(xiàn)芯片與焊盤的***對位。
2.2 PCB固定與夾持機制
真空吸附系統(tǒng)（）：
多區(qū)域獨立真空氣路：夾具表面有精心布局的吸附孔陣列。對于不同尺寸的PCB，可通過軟件關(guān)閉不使用的區(qū)域，確保吸附力集中且均勻。
密封槽：在吸附區(qū)域加工密封槽并嵌入O型圈或聚氨酯密封條，確保真空密封性，即使PCB有輕微翹曲也能牢牢吸平。
真空通道：內(nèi)部設(shè)計高效的真空氣路，快速抽真空和破真空，提高生產(chǎn)節(jié)拍。
微動力夾緊機構(gòu)：
在真空吸附的基礎(chǔ)上，可在PCB邊緣關(guān)鍵位置增加微型氣缸驅(qū)動或精密的肘夾的壓塊，提供輔助夾緊力。
壓塊接觸面使用PEEK、Vespel或鑲陶瓷等軟質(zhì)耐磨材料，避免劃傷PCB。
2.3 夾具本體材料
低膨脹合金/陶瓷：對于精度的應用（如光通信器件封裝），殷鋼（Invar） 或碳化硅（SiC）陶瓷。它們的極低熱膨脹系數(shù)（CTE）可確保溫度波動時定位尺寸幾乎不變。
航空鋁合金：常用的平衡了性能與成本的材料，如7075-T6或6061-T6。經(jīng)過熱處理和深冷處理以釋放內(nèi)應力，***長期的尺寸穩(wěn)定性。
表面處理：硬質(zhì)陽極氧化（Hard Anodizing），增加表面硬度、耐磨性和抗腐蝕性。
