一、 核心功能與應(yīng)用場景功能：在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)上，、可靠地固定住承載了COB芯片的基板（通常是鋁基板、陶瓷基板等），使其承受巨大的離心力（通常用G力表示，如1000G）而不產(chǎn)生任何位移。
典型工藝：
熒光粉涂覆：在離心法封裝中，通過高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力使滴涂在芯片表面的熒光膠液均勻鋪展，并排出氣泡。
底部填充：某些工藝可能用于Underfill膠水的填充。
核心要求：高剛性、高可靠性、平衡性、防污染。
二、 治具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
治具通常由治具底座（適配離心機(jī)轉(zhuǎn)子）和芯片固定模塊兩部分構(gòu)成。
1. 治具底座 (Fixture Base)
功能：連接離心機(jī)轉(zhuǎn)子，并承載所有固定模塊。這是整個治具的核心。
材質(zhì)：高強(qiáng)度鋁合金（7075-T6等）或不銹鋼。必須保證在高速旋轉(zhuǎn)下不會斷裂或變形。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
動平衡：治具本身必須進(jìn)行高精度動平衡校正（通常要求達(dá)到G2.5或更高等級）。不平衡會導(dǎo)致離心機(jī)劇烈震動，損壞設(shè)備甚至引發(fā)事故。設(shè)計(jì)上需對稱，并在底座上預(yù)留配重調(diào)節(jié)孔或區(qū)域。
機(jī)械接口：必須與目標(biāo)離心機(jī)轉(zhuǎn)子的接口（如螺栓孔 pattern）完全匹配，確保緊固無誤。
輕量化：在保證強(qiáng)度前提下，減輕重量可以降低離心機(jī)負(fù)載，提高性。
2. 芯片固定模塊 (Chip Fixing Module)
這是直接接觸和固定產(chǎn)品的部分，需要精心設(shè)計(jì)。
方案A：蓋板壓覆式（常用、可靠）
組成：
優(yōu)點(diǎn)：固定力巨大且均勻，非?？煽?。
缺點(diǎn)：裝卸相對耗時。
下模/載板：帶有定位槽，用于放置COB基板。定位方式可以是銷釘或仿形槽。
上蓋板：一塊開有窗口的厚板，窗口尺寸大于芯片發(fā)光區(qū)但小于基板邊框。
緊固方式：使用高強(qiáng)度內(nèi)六角螺釘或快夾鉗將上蓋板牢牢壓緊在下模上，通過摩擦力固定基板。嚴(yán)禁使用普通螺絲或塑料件。
方案B：彈性壓臂式（適用于快速裝卸）
組成：在底座上設(shè)計(jì)多個獨(dú)立的、帶有硅膠或軟金屬墊片的彈性壓臂。通過壓臂的彈力將基板壓住。
優(yōu)點(diǎn)：操作非常迅速，適合大批量生產(chǎn)。
缺點(diǎn)：對于的G力（如 >2000G），可靠性可能不如蓋板式，需要精密計(jì)算和測試彈力是否足夠。
方案C：真空吸附式（特殊應(yīng)用）
組成：治具表面有氣路，通過旋轉(zhuǎn)接頭在離心時提供真空，將基板吸附住。
優(yōu)點(diǎn)：固定力均勻，不遮擋產(chǎn)品。
缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，有泄漏風(fēng)險(xiǎn)，需額外配置真空系統(tǒng)。
3. 材料選擇關(guān)鍵
與芯片接觸部分：使用不銹鋼、陽極氧化鋁或高性能工程塑料（如PEEK、Vespel）。確保無金屬屑、耐腐蝕、不易與膠水粘連。
密封材料：如果需要防止膠水飛濺，可使用耐化學(xué)腐蝕的硅膠或氟橡膠密封圈。
三、 設(shè)計(jì)考量與注意事項(xiàng)（重中之重）力學(xué)仿真與分析 (FEA)
應(yīng)力分析：模擬在目標(biāo)離心力下，治具各部件（尤其是螺釘、壓臂、底座）的應(yīng)力分布，確保遠(yuǎn)低于材料的屈服強(qiáng)度，有足夠的系數(shù)（通常 >4）。
形變分析：檢查治具在受力下的形變量，必須確保形變不會導(dǎo)致產(chǎn)品被壓碎或移位。
必須進(jìn)行：在設(shè)計(jì)階段，必須使用有限元分析軟件（如ANSYS）對治具進(jìn)行靜力學(xué)和動力學(xué)仿真。
分析內(nèi)容：
動平衡 (Dynamic Balance)
加工完成的治具必須上動平衡機(jī)進(jìn)行校正。通過在不平衡點(diǎn)去重（鉆孔）或加重（加配重螺絲/墊片）的方式，將不平衡量控制在離心機(jī)要求的范圍內(nèi)。
防污染設(shè)計(jì)
所有表面應(yīng)光滑無毛刺，避免刮傷產(chǎn)品或產(chǎn)生顆粒。
設(shè)計(jì)應(yīng)易于清潔，無殘留膠水的死角。
如果處理液態(tài)膠水，治具應(yīng)考慮防濺設(shè)計(jì)，如增加可更換的防濺襯板或收集槽。
冗余
主要緊固件（如螺釘）應(yīng)選擇高于實(shí)際需求規(guī)格的產(chǎn)品。
可考慮雙重 locking機(jī)制，例如在壓板上再加一個防松卡扣。
標(biāo)識與管理
治具上應(yīng)清晰刻印其允許轉(zhuǎn)速（RPM）和對應(yīng)的G力。
每個治具應(yīng)有編號，并建立檔案，記錄其使用次數(shù)和保養(yǎng)情況。
四、 設(shè)計(jì)流程總結(jié)明確輸入：確認(rèn)COB基板尺寸、離心機(jī)型號及接口、工藝要求的轉(zhuǎn)速/G力。
概念設(shè)計(jì)：選擇固定方案（蓋板壓覆式）。
3D建模與FEA仿真：迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保強(qiáng)度和性。
圖紙輸出：標(biāo)注關(guān)鍵尺寸、公差、材料和表面處理要求（如陽極化）。
加工與制造：選擇有經(jīng)驗(yàn)的精密機(jī)械加工商。
動平衡校正：交付專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動平衡調(diào)試。
現(xiàn)場測試與驗(yàn)證：
先在低速下空載測試，檢查震動和噪音。
逐步提高轉(zhuǎn)速至工藝要求，進(jìn)行滿載測試。
檢查產(chǎn)品 after離心，確認(rèn)無移位、無損傷。
結(jié)論與建議
對于COB芯片高速離心這種極端工況，性和可靠性是的位。
推薦采用“高強(qiáng)度鋁合金底座 + 蓋板壓覆式固定”的方案。這是經(jīng)過驗(yàn)證的可靠的方式。
不能省略FEA力學(xué)仿真和動平衡校正這兩個步驟，它們是防止惡性事故發(fā)生的技術(shù)保障。
治具的設(shè)計(jì)和制造是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的任務(wù)，強(qiáng)烈建議與具有航空航天或汽車領(lǐng)域精密工裝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師和供應(yīng)商合作。