CN107123927B - Ld芯片共晶焊接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LD芯片共晶焊接系统，包括机座，所述机座上方一侧设置有LD芯片焊接移位机构，所述所述机座上方另一侧设置有载具装卸搬送机构；所述LD芯片焊接移位机构包括二块支撑板，二支撑板的下方依次间隔排列有LD芯片分离装置、LD芯片角度补正装置、共晶焊台、陶瓷芯片角度补正装置与陶瓷芯片分离装置，二支撑板上端固定有吸嘴滑轨，所述吸嘴滑轨上方固定有视觉支撑板；所述LD芯片焊接移位机构包括条形机壳，所述条形机壳的中间横跨有一电缸固定座，所述电缸固定座上设置有移动电缸，所述移动电缸上水平驱动有一能在条形机壳和共晶焊台之间滑动的管座吸嘴模块。本发明具有能提高加工效率，并能在较小的空间内完成共晶焊工序的优点。

Description

LD芯片共晶焊接系统
技术领域
本发明涉及LD加工领域，尤其是涉及一种能提高加工效率，并能在较小的空间内完成共晶焊工序的LD芯片共晶焊接系统。
背景技术
LD(半导体激光器)具有效率高、寿命长、光束质量好、体积小、重量轻、可全固化等诸多优点，近年得到快速发展，并成为当今国际上激光领域最令人关注的研究热点。在LD的芯片制造、管芯(模组)封装和产品应用三个方面，封装工艺和设备更接近于市场，对产业的推动作用更为直接。其中，共晶焊接技术是下一代倒装大功率LD芯片封装工艺中最为关健的核心技术之一，共晶焊技术的好坏会直接影响到大功率LD模组的发光效率、寿命、散热性能和终端产品质量。共晶焊工序一共有3个零件，分别为管座，陶瓷芯片和LD芯片(尺寸长＊宽＊高为1.5＊1.0＊0.6mm)，先将陶瓷芯片通过共晶的方法焊接在底座上，然后再将LD芯片通过共晶的方法焊接在陶瓷芯片，现在的共晶焊台是通过一条生产线从一个方向到另一个方向依次完成焊接过程，这种生产线加工效率低，设备占用场所面积大。
发明内容
本发明目的在于提供一种能提高加工效率，并能在较小的空间内完成共晶焊工序的LD芯片共晶焊接系统。
本发明通过以下技术措施实现的，一种LD芯片共晶焊接系统，包括机座，所述机座上方一侧设置有LD芯片焊接移位机构，所述所述机座上方另一侧设置有载具装卸搬送机构；所述LD芯片焊接移位机构包括二块支撑板，二支撑板的下方依次间隔排列有LD芯片分离装置、LD芯片角度补正装置、共晶焊台、陶瓷芯片角度补正装置与陶瓷芯片分离装置，二支撑板上端固定有吸嘴滑轨，所述吸嘴滑轨上方固定有与吸嘴滑轨平行的视觉支撑板；所述视觉支撑板的上依次设置有位于LD芯片分离装置上方的LD芯片视觉镜头、焊接品检测镜头和位于陶瓷芯片分离装置上方的陶瓷芯片视觉镜头；所述吸嘴滑轨上滑动设置有：能在LD芯片分离装置与LD芯片角度补正装置之间上方滑动的LD芯片第一搬运吸嘴模块，能在LD芯片角度补正装置与共晶焊台之间上方滑动的LD芯片第二搬运吸嘴模块，能在陶瓷芯片分离装置与陶瓷芯片角度补正装置之间上方滑动的陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块，能在陶瓷芯片角度补正装置与共晶焊台之间上方滑动的陶瓷芯片第二搬运吸嘴模块；所述LD芯片焊接移位机构包括条形机壳，所述条形机壳的中间横跨有一电缸固定座，所述电缸固定座上设置有移动电缸，所述移动电缸上水平驱动有一能在条形机壳和共晶焊台之间滑动的管座吸嘴模块；所述条形机壳位于管座吸嘴模块吸嘴前方层叠设置有多层进料盒，所述条形机壳位于双吸嘴模块吸嘴背面层叠设置有多层出料盒。
作为一种优选方式，所述陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块包括用于滑动设置在吸嘴滑轨上的水平固定板，所述水平固定板的上表面设置有水平电机，所述水平电机驱动一竖直设置的连接块前后移动，所述连接块上固定设置有一竖直电机，所述竖直电机驱动一定位板上下移动，所述定位板的下方竖直滑动连接有一竖直微调块，所述竖直微调块前后滑动连接一水平微调块，所述水平微调块上固定有一吸嘴连接块，所述吸嘴连接块上固定有搬运吸嘴，所述搬运吸嘴通过一连接管与固定在定位板上的真空泵连接。
作为一种优选方式，所述水平电机和竖直电机都为卡片电机。
作为一种优选方式，所述水平电机与水平固定板之间设置有能对水平电机进行前后位置调节的Y向移动千分尺和能对水平电机进行左右位置调节的X向移动千分尺。
作为一种优选方式，所述真空泵的进气口上连接有一空气过滤器。
作为一种优选方式，所述定位板的下方竖直设置有一凹槽，所述竖直微调块可上下移动地设置在凹槽内。
作为一种优选方式，所述LD芯片第一搬运吸嘴模块、LD芯片第二搬运吸嘴模块、陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块和陶瓷芯片第二搬运吸嘴模块分别由电机驱动滑动设置在吸嘴滑轨上。
作为一种优选方式，所述LD芯片角度补正装置包括底板，所述底板上表面由一L形侧板和一封板围成一工作空间，所述工作空间上方盖合有一夹抓面板，所述夹抓面板上设置有滑动设置有相对设置的二X向夹抓和一从一边滑动设置的Y向夹抓，二X向夹抓和一Y向夹抓分别固定在X向气缸的活塞和Y向气缸的活塞上，所述夹抓面板设置有一放置有芯片的校正台，所述夹抓面板还设置有供二X向夹抓和一Y向夹抓滑动的槽，所述二X向夹抓和一Y向夹抓的尖部贴合在校正台上表面，所述X向气缸和Y向气缸驱动X向夹抓和Y向夹抓向内或向外同步滑动。
作为一种优选方式，所述校正台中心有一真空孔，所述真空孔通过电磁阀连接抽真空机。
作为一种优选方式，所述二X向夹抓的尖端相向设置，所述Y向夹抓的尖端垂直相对在二X向夹抓尖端的间隙之间，三个夹抓的尖端合拢所围成的空间与芯片相匹配。
本发明将LD芯片和陶瓷芯片从二侧同步搬运到位于焊接移位机构中部，首先通过管座吸嘴模块将管座从进料盒吸出后经移动电缸驱动移动到共晶焊台上方并放入共晶焊台，再将陶瓷芯片分离装置分离并经陶瓷芯片角度补正装置纠正位置的陶瓷芯片放到管座的底座通过共晶的方法焊接，然后将LD芯片分离装置分离并经LD芯片角度补正装置纠正位置的LD芯片放到陶瓷芯片上通过共晶的方法焊接，形成焊接好的产品，本机构从二侧搬运陶瓷芯片和LD芯片到中间的共晶焊台进行共晶焊，从而较传统生产线能提高加工效率，并能在较小的空间内完成共晶焊工序。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例LD芯片焊接移位机构的分解示意图。
图3为本发明实施例陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块的结构示意图。
图4为本发明实施例LD芯片角度补正装置的分解示意图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
一种LD芯片共晶焊接系统，参考图1和图2，包括机座8，所述机座8上方一侧设置有LD芯片焊接移位机构，所述所述机座8上方另一侧设置有载具装卸搬送机构；所述LD芯片焊接移位机构包括二块支撑板18、2，二支撑板的下方依次间隔排列有LD芯片分离装置19、LD芯片角度补正装置15、共晶焊台、陶瓷芯片角度补正装置与陶瓷芯片分离装置5，二支撑板18、2上端固定有吸嘴滑轨21，所述吸嘴滑轨21上方固定有与吸嘴滑轨21平行的视觉支撑板20；所述视觉支撑板20的上依次设置有位于LD芯片分离装置19上方的LD芯片视觉镜头16、位于共晶焊台上方的焊接品检测镜头14和位于陶瓷芯片分离装置5上方的陶瓷芯片视觉镜头1；所述吸嘴滑轨21上滑动设置有：能在LD芯片分离装置19与LD芯片角度补正装置15之间上方滑动的LD芯片第一搬运吸嘴模块17，能在LD芯片角度补正装置15与共晶焊台之间上方滑动的LD芯片第二搬运吸嘴模块14，能在陶瓷芯片分离装置5与陶瓷芯片角度补正装置之间上方滑动的陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块3，能在陶瓷芯片角度补正装置与共晶焊台之间上方滑动的陶瓷芯片第二搬运吸嘴模块12；所述LD芯片焊接移位机构包括条形机壳7，所述条形机壳7的中间横跨有一电缸固定座4，所述电缸固定座上设置有移动电缸，所述移动电缸上水平驱动有一能在条形机壳7和共晶焊台之间滑动的管座吸嘴模块11；所述条形机壳7位于管座吸嘴模块11的吸嘴前方层叠设置有多层进料盒，所述条形机壳7上方设置有二块分别位于进料盒二端的进料盒挡板10，所述条形机壳位于双吸嘴模块吸嘴背面层叠设置有多层出料盒，所述条形机壳上方设置有二块分别位于出料盒二端的出料盒挡板6。
本LD芯片共晶焊接系统将LD芯片和陶瓷芯片从二侧同步搬运到位于焊接移位机构中部，首先通过管座吸嘴模块11将管座从进料盒吸出后经移动电缸驱动移动到共晶焊台上方并放入共晶焊台，再将陶瓷芯片分离装置5分离并经陶瓷芯片角度补正装置纠正位置的陶瓷芯片放到管座的底座通过共晶的方法焊接，然后将LD芯片分离装置19分离并经LD芯片角度补正装置15纠正位置的LD芯片放到陶瓷芯片上通过共晶的方法焊接，形成焊接好的产品，本机构从二侧搬运陶瓷芯片和LD芯片到中间的共晶焊台进行共晶焊，从而较传统生产线能提高加工效率，并能在较小的空间内完成共晶焊工序。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图3，在前面技术方案的基础上具体是，陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块3包括用于滑动设置在吸嘴滑轨5上的水平固定板301，所述水平固定板301的上表面设置有水平电机302，所述水平电机302驱动一竖直设置的连接块304前后移动，所述连接块304上固定设置有一竖直电机311，所述竖直电机311驱动一定位板305上下移动，所述定位板305的下方竖直滑动连接有一竖直微调块306，所述竖直微调块306前后滑动连接一水平微调块307，所述水平微调块307上固定有一吸嘴连接块308，所述吸嘴连接块308上固定有搬运吸嘴309，所述搬运吸嘴309通过一连接管与固定在定位板305上的真空泵312连接。陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块3通过水平电机302驱动其前后移动并通过竖直电机311驱动其上下移动，从而在水平固定板301到位后能准确快速地将焊接的部件或成品搬运到位；本搬运吸嘴还在定位板305的下方竖直滑动连接有竖直微调块306，并同时在竖直微调块306前后滑动连接有水平微调块307，从而在搬运过程中如出现位置偏差，可通过竖直微调块306和水平微调块307进行调整，从而避免因位置偏差出现的后期工序质量问题。其它搬运吸嘴模块的结构也可以与陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块3相似。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图3，在前面技术方案的基础上具体是，水平电机302和竖直电机311都为卡片电机，采用卡片电机作为吸嘴前后和上下行程的动力，能使产品体积小型化，方便布置安装。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图3，在前面技术方案的基础上具体是，水平电机302与水平固定板301之间设置有能对水平电机302进行前后位置调节的Y向移动千分尺303和能对水平电机302进行左右位置调节的X向移动千分尺310。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图3，在前面技术方案的基础上具体是，真空泵312的进气口上连接有一空气过滤器313，在真空泵312的进气口上连接有空气过滤器313，当吸嘴将产品放到所需位置时，进气口使外界空气进入吸嘴，增设的空气过滤器313能避免不清洁的空气污染产品，
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图3，在前面技术方案的基础上具体是，定位板305的下方竖直设置有一凹槽，所述竖直微调块306可上下移动地设置在凹槽内。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图1和图2，在前面技术方案的基础上具体是，LD芯片第一搬运吸嘴模块12、LD芯片第二搬运吸嘴模块10、陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块3和陶瓷芯片第二搬运吸嘴模块6分别由电机驱动滑动设置在吸嘴滑轨上。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图4，在前面技术方案的基础上具体是，LD芯片角度补正装置15包括底板1506，所述底板1506上表面由一L形侧板1504和一封板1513围成一工作空间，所述工作空间上方盖合有一夹抓面板1503，所述夹抓面板1503上设置有滑动设置有相对设置的二X向夹抓1501和一从一边滑动设置的Y向夹抓1502，二X向夹抓1501和一Y向夹抓1502分别固定在X向气缸1512的活塞和Y向气缸1505的活塞上，所述夹抓面板1503设置有一放置有芯片的校正台1509，所述夹抓面板1503还设置有供二X向夹抓1501和一Y向夹抓1502滑动的槽，所述二X向夹抓1501和一Y向夹抓1503的尖部贴合在校正台1509上表面，所述X向气缸1512和Y向气缸1505驱动X向夹抓1501和Y向夹抓1502向内或向外同步滑动。LD芯片角度补正装置15因二X向夹抓1和一Y向夹抓1503都滑动设置在校正台1509上，同时三个夹抓的尖部合拢所围成的空间与芯片相匹配，当三个夹抓的尖部张开时，由吸嘴将芯片放置在校正台1509表面，三个夹抓的尖部合拢使其中的芯片得到校正。本机械定位校正台能快速、准确地将从蓝膜上分离的LD芯片进行校正。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图4，在前面技术方案的基础上具体是，校正台1509中心有一真空孔，所述真空孔通过电磁阀1511连接抽真空机。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图4，在前面技术方案的基础上具体是，底板1506通过一可调千分尺1507连接在一底座1508上。
本发明的LD芯片共晶焊接系统，参考图4，在前面技术方案的基础上具体是，二X向夹抓1501的尖端相向设置，所述Y向夹抓1502的尖端垂直相对在二X向夹抓尖端的间隙之间，三个夹抓的尖端合拢所围成的空间与芯片相匹配。
以上是对本发明LD芯片共晶焊接系统进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：包括机座，所述机座上方一侧设置有LD芯片焊接移位机构，所述机座上方另一侧设置有载具装卸搬送机构；所述LD芯片焊接移位机构包括二块支撑板，二支撑板的下方依次间隔排列有LD芯片分离装置、LD芯片角度补正装置、共晶焊台、陶瓷芯片角度补正装置与陶瓷芯片分离装置，二支撑板上端固定有吸嘴滑轨，所述吸嘴滑轨上方固定有与吸嘴滑轨平行的视觉支撑板；所述视觉支撑板的上依次设置有位于LD芯片分离装置上方的LD芯片视觉镜头、焊接品检测镜头和位于陶瓷芯片分离装置上方的陶瓷芯片视觉镜头；所述吸嘴滑轨上滑动设置有：能在LD芯片分离装置与LD芯片角度补正装置之间上方滑动的LD芯片第一搬运吸嘴模块，能在LD芯片角度补正装置与共晶焊台之间上方滑动的LD芯片第二搬运吸嘴模块，能在陶瓷芯片分离装置与陶瓷芯片角度补正装置之间上方滑动的陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块，能在陶瓷芯片角度补正装置与共晶焊台之间上方滑动的陶瓷芯片第二搬运吸嘴模块；所述LD芯片焊接移位机构包括条形机壳，所述条形机壳的中间横跨有一电缸固定座，所述电缸固定座上设置有移动电缸，所述移动电缸上水平驱动有一能在条形机壳和共晶焊台之间滑动的管座吸嘴模块；所述条形机壳位于管座吸嘴模块吸嘴前方层叠设置有多层进料盒，所述条形机壳位于双吸嘴模块吸嘴背面层叠设置有多层出料盒；
所述陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块包括用于滑动设置在吸嘴滑轨上的水平固定板，所述水平固定板的上表面设置有水平电机，所述水平电机驱动一竖直设置的连接块前后移动，所述连接块上固定设置有一竖直电机，所述竖直电机驱动一定位板上下移动，所述定位板的下方竖直滑动连接有一竖直微调块，所述竖直微调块前后滑动连接一水平微调块，所述水平微调块上固定有一吸嘴连接块，所述吸嘴连接块上固定有搬运吸嘴，所述搬运吸嘴通过一连接管与固定在定位板上的真空泵连接；
所述LD芯片角度补正装置包括底板，所述底板上表面由一L形侧板和一封板围成一工作空间，所述工作空间上方盖合有一夹抓面板，所述夹抓面板上设置有滑动设置有相对设置的二X向夹抓和一从一边滑动设置的Y向夹抓，二X向夹抓和一Y向夹抓分别固定在X向气缸的活塞和Y向气缸的活塞上，所述夹抓面板设置有一放置有芯片的校正台，所述夹抓面板还设置有供二X向夹抓和一Y向夹抓滑动的槽，所述二X向夹抓和一Y向夹抓的尖部贴合在校正台上表面，所述X向气缸和Y向气缸驱动X向夹抓和Y向夹抓向内或向外同步滑动。
2.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述水平电机和竖直电机都为卡片电机。
3.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述水平电机与水平固定板之间设置有能对水平电机进行前后位置调节的Y向移动千分尺和能对水平电机进行左右位置调节的X向移动千分尺。
4.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述真空泵的进气口上连接有一空气过滤器。
5.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述定位板的下方竖直设置有一凹槽，所述竖直微调块可上下移动地设置在凹槽内。
6.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述LD芯片第一搬运吸嘴模块、LD芯片第二搬运吸嘴模块、陶瓷芯片第一搬运吸嘴模块和陶瓷芯片第二搬运吸嘴模块分别由电机驱动滑动设置在吸嘴滑轨上。
7.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述校正台中心有一真空孔，所述真空孔通过电磁阀连接抽真空机。
8.根据权利要求1所述LD芯片共晶焊接系统，其特征在于：所述二X向夹抓的尖端相向设置，所述Y向夹抓的尖端垂直相对在二X向夹抓尖端的间隙之间，三个夹抓的尖端合拢所围成的空间与芯片相匹配。
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