CN108340043B - 芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置及装模工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，包括分别筛框、筛底及镶嵌框，筛底中设有多个筛孔，每个筛孔上段较粗部分为待焊接片体存储孔，下段较细部分为待焊接片体调整孔，筛底中两对称侧还分别设有筛底定位孔，筛底、镶嵌框分别设置在筛框底面，筛框的内框口围在筛底中各个筛孔上方外侧，镶嵌框的内框口围在筛底外，筛底底部向下伸出镶嵌框。本发明还公开一种基于该引导装置的待焊接片体装模工艺，通过本发明的引导装置将待焊接片体送入真空吸盘，再通过真空吸盘送入焊接模具。
Description
技术领域
本发明涉及芯片生产装置领域，具体是一种芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置及装模工艺。
背景技术
快恢复二极管（简称FRD）芯片、Cell芯片是汽车电路中最常用的电力电子元器件，这两类芯片尽管在应用方面不同，但它们的外形几乎一模一样，这两类芯片分别从上至下依次由上锡焊片、阴极钼片、上中锡焊片、芯片、下中锡焊片、阳极钼片、下锡焊片七层层叠而成，这两类芯片的整体成型工艺也完全相同，都是采用四层锡焊片+N2保护焊接（亦称：N2保护烧结）技术，一次性使数万只芯片整体成型，即阴极钼片、芯片、阳极钼片通过锡焊片锡焊键合而成为一个整体，并同时形成有助焊功能的阴阳极表面锡焊接面。
目前，这两类芯片通常是在焊接模具中整体成型。国內常用的焊接模具通常采用长方体状石墨板1制成，如图1a所示，其表面设N个焊接成型孔2，孔不穿通，每个焊接成型孔由两个直径不等的同心圆孔构成，下孔直径＜上孔直径，同时还设有一对左右对称的定位孔3，整个结构的正剖视图如图1b所示。
为提高工效，锡焊片、芯片、阴阳极钼片构成的待焊接片体通过真空吸盘装入焊接模具的焊接成型孔2中。如图2所示，真空吸盘由吸盘盘面4及其围栏5、真空腔、气嘴6等构成的空心筛状物。吸盘盘面中设有多个与真空腔连通的吸孔7，吸盘盘面上还设有一对呈左右对称的定位销8，吸盘盘面上的N个吸孔7对应于焊接模具上的N个焊接成型孔2，每个吸孔7由两直径不等的同心圆孔构成，其中上段的大孔直径＞待焊接片体直径，孔深略大于待焊接片体厚度，作一只待焊接片体暂存用；下段小孔与吸盘内部的真空腔相通，真空腔通过气嘴6与外部抽真空设备连通；两个定位销凸出吸盘盘面，围栏围于吸盘盘面四周并高出吸盘盘面，在围栏的右下角预留一个多余待焊接片体剔除出口9。
真空吸盘的工作原理为：将待焊接片体倒入真空吸盘内，筛动真空吸盘时，跌入吸孔上段大孔的那只待焊接片体盖住下段的小孔，在大气压作用下被“吸住”，重叠其上的待焊接片体因表面无气压差而被“筛出”。
利用真空吸盘装模过程（以覆盖于阴极面的上焊片装模为例）为：真空吸盘→连接外部抽真空设备→将待焊接片体倒入真空吸盘内，启动外部抽真空设备→筛动真空吸盘（使待焊接片进入吸孔）→用真空笔调整待焊接片（确保吸盘各吸孔内吸有待焊接片）→剔除多余的待焊接片→翻转真空吸盘（盘底朝上）、并使定位销插入焊接模具的定位孔→断开抽真空设备并轻敲真空吸盘，使待焊接片跌入焊接模具的焊接成型孔2。
由于待焊接片体中锡焊片的主要成分是质地较软的金属锡，且依据工艺需要将其做得很薄（0.1-0.05㎜），现有技术装模方法缺陷其一是待焊接片体系无序倒进真空吸盘的，既是“筛动真空吸盘”，也无法确保每个吸孔都能吸住一只待焊接片体，需人工用真空笔调整待焊接片体，从而降低了工效；其二是“筛动真空吸盘”及“剔除多余的焊片”过程，极易造成待焊接片体中锡焊片变形，变形的锡焊片影响真空吸附效果，需人工逐一调整后再用，人工逐一调整变形的锡焊片的过程，至少会导致装模效率降低50﹪；其三是变形的锡焊片调整后再用，会对芯片的合格率造成一定的影响。
发明内容 本发明的目的是提供一种芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置及装模工艺，以解决现有技术待焊接片体装模技术存在的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，其特征在于：包括分别呈矩形的筛框、筛底及镶嵌框，所述筛底中设有多个竖直贯通筛底的筛孔，每个筛孔分别为上粗下细的台阶形孔，其中上段较粗部分为待焊接片体存储孔，下段较细部分为待焊接片体调整孔，筛底中两对称侧还分别设有竖直贯通筛底的筛底定位孔，所述筛框水平设置，筛框的内框口长、宽分别小于筛底的长、宽，镶嵌框的内框口长、宽分别大于筛底的长、宽，所述筛底、镶嵌框分别设置在筛框底面，筛框的内框口围在筛底中各个筛孔上方外侧，镶嵌框的内框口围在筛底外，且筛底高度高于镶嵌框高度使筛底底部向下伸出镶嵌框。
所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，其特征在于：所述筛框、镶嵌框胶粘为一体。
所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，其特征在于：所述筛框、镶嵌框通过连接件连接为一体。
所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，其特征在于：所述镶嵌框与筛底之间空间中填充有可取下的填充物。
一种利用芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置的待焊接片体装模工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、组装好筛框、筛底和镶嵌框，其中筛框在上、镶嵌框在下，筛底置于镶嵌框的内框口中，且筛框与筛底紧密接触，将多个呈片状的待焊接片体放入筛框的内框口中并置于筛底上；
（2）、双手捧起待焊接片体快速入盘引导装置，其中大拇指压在筛框上、其余四指托住筛底底面，双手手指用力挤压使筛底与筛框紧密贴合，然后晃动待焊接片体快速入盘引导装置，使待焊接片体分别落入筛底中筛孔的上段较粗的待焊接片体存储孔中，多次向筛框内框口中加入待焊接片体并重复上述过程，直至筛底中每个待焊接片体存储孔内均装满待焊接片体；
（3）、将筛底置于工作台上，并用手指按住筛底顶面，向上移动筛框和镶嵌框的整体结构，使筛框和镶嵌框的整体结构与筛底分离；
（4）、准备真空吸盘，所述真空吸盘中具有多个竖直的吸孔，每个吸孔分别为上粗下细的台阶形孔，其中吸孔上段较粗部分大小可容纳一个待焊接片体，每个吸孔下端分别与真空吸盘内的真空腔连通，真空腔通过气嘴与外部抽真空设备连接，真空吸盘两对称侧还分别连接有竖直的定位销；
将真空吸盘倒置，使真空吸盘的吸孔中较粗部分朝下，并将真空吸盘组装在步骤（3）分离后的筛底上，其中真空吸盘上的定位销一一对应销入筛底的筛底定位孔中，且真空吸盘吸孔中较粗部分一一对应与筛底中待焊接片体存储孔连通；
（5）、翻转组装后的筛底和真空吸盘，使筛底的待焊接片体存储孔中的待焊接片体倒入真空吸盘的吸孔中，每个吸孔中仅容纳一个待焊接片体，然后通过外部抽真空设备抽真空，使真空吸盘每个吸孔内均吸住各自内部的待焊接片体；
（6）将步骤（5）中的筛底和真空吸盘再次翻转，则每个真空吸盘的吸孔中吸住的待焊接片体不动，其余待焊接片体在重力作用下返回筛底的待焊接片体储存孔中；
（7）、将筛底与真空吸盘分离，并保持真空吸盘的吸孔吸住待焊接片体不动；
（8）、准备焊接模具，所述焊接模具中具有多个容纳待焊接片体的焊接成型孔，以及一对模具定位孔，将与筛底分离后的真空吸盘与焊接模具组装，其中真空吸盘的定位销一一对应销入焊接模具的模具定位孔中，真空吸盘的吸孔与焊接模具的焊接成型孔一一对应连通，然后关闭外部抽真空设备，使真空吸盘吸孔中的待焊接片体落入焊接模具对应的焊接成型孔中，从而完成待焊接片体的装模过程。
与现有技术相比，本发明的优点为：
（1）、采用本发明将待焊接片体装入焊接模具过程中，省去了筛动真空吸盘、使焊片进入吸盘各孔、用真空笔调整待焊接片体确保吸盘各吸孔内吸有待焊接片体、剔除多余的待焊接片体等操作工序，从而提高了效益。
（2）、采用本发明将待焊接片体装入焊接模具过程中，避免了待焊接片体中锡焊片变形，无需人工逐一对变形焊片进行调整，从而提高了效益。
（3）、采用本技术将待焊接片体装入焊接模具过程中，避免了焊片变形，提升了芯片合格率，从而提高了效益。
附图说明
图1是现有技术焊接模具结构示意图，其中：
图1a为俯视图，图1b为正剖视图。
图2是现有技术真空吸盘结构俯视图。
图3是本发明芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置结构示意图。
图4是本发明芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置结构爆炸图。
图5是本发明芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置结构正剖视图。
图6是本发明装模方法工艺示意图。
具体实施方式
如图3-图5所示，芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，包括分别呈矩形的筛框10、筛底11及镶嵌框12，筛底11中设有多个竖直贯通筛底11的筛孔13，每个筛孔13分别为上粗下细的台阶形孔，其中上段较粗部分为待焊接片体存储孔，下段较细部分为待焊接片体调整孔，筛底11中两对称侧还分别设有竖直贯通筛底11的筛底定位孔14，筛框10水平设置，筛框10的内框口长、宽分别小于筛底11的长、宽，镶嵌框12的内框口长、宽分别大于筛底11的长、宽，筛底11、镶嵌框12分别设置在筛框10底面，筛框10的内框口围在筛底11中各个筛孔13上方外侧，镶嵌框12的内框口围在筛底11外，且筛底11高度高于镶嵌框12高度使筛底11底部向下伸出镶嵌框12。
筛框10、镶嵌框12通过木胶胶粘为一体，或者筛框10、镶嵌框12通过钢钉连接为一体。
镶嵌框12与筛底11之间空间中填充有木条15作为填充物，利用填充物对镶嵌框12中的筛底10进行定位。
如图6所示，一种利用芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置的待焊接片体装模工艺，包括以下步骤：
（1）、组装好筛框10、筛底11和镶嵌框12，其中筛框10在上、镶嵌框12在下，筛底11置于镶嵌框12的内框口中，且筛框10与筛底11紧密接触，将多个呈片状的待焊接片体16放入筛框10的内框口中并置于筛底11上；
（2）、双手捧起待焊接片体快速入盘引导装置，其中大拇指压在筛框10上、其余四指托住筛底11底面，双手手指用力挤压使筛底11与筛框10紧密贴合，然后晃动待焊接片体快速入盘引导装置，使待焊接片体16分别落入筛底11中筛孔13的上段较粗的待焊接片体存储孔中，多次向筛框10内框口中加入待焊接片体16并重复上述过程，直至筛底11中每个待焊接片体存储孔内均装满待焊接片体16；
（3）、将筛底11置于工作台上，并用手指按住筛底11顶面，向上移动筛框10和镶嵌框12的整体结构，使筛框10和镶嵌框12的整体结构与筛底11分离；
（4）、准备真空吸盘17，真空吸盘17中具有多个竖直的吸孔7，每个吸孔7分别为上粗下细的台阶形孔，其中吸孔上段较粗部分大小可容纳一个待焊接片体16，每个吸孔7下端分别与真空吸盘17内的真空腔连通，真空腔通过气嘴6与外部抽真空设备连接，真空吸盘17两对称侧还分别连接有竖直的定位销8；
将真空吸盘17倒置，使真空吸盘17的吸孔7中较粗部分朝下，并将真空吸盘17组装在步骤（3）分离后的筛底11上，其中真空吸盘上的定位销8一一对应销入筛底11的筛底定位孔14中，且真空吸盘17吸孔7中较粗部分一一对应与筛底11中待焊接片体存储孔连通；
（5）、翻转组装后的筛底11和真空吸盘17，使筛底11的待焊接片体存储孔中的待焊接片体16倒入真空吸盘17的吸孔7中，每个吸孔7中仅容纳一个待焊接片体16，然后通过外部抽真空设备抽真空，使真空吸盘17每个吸孔7内均吸住各自内部的待焊接片体16；
（6）将步骤（5）中的筛底11和真空吸盘17再次翻转，则每个真空吸盘17的吸孔7中吸住的待焊接片体不动，其余待焊接片体在重力作用下返回筛底11的待焊接片体储存孔中；
（7）、将筛底11与真空吸盘17分离，并保持真空吸盘17的吸孔7吸住待焊接片体不动；
（8）、准备焊接模具18，焊接模具18中具有多个容纳待焊接片体16的焊接成型孔2，以及一对模具定位孔3，将与筛底11分离后的真空吸盘17与焊接模具18组装，其中真空吸盘17的定位销8一一对应销入焊接模具18的模具定位孔3中，真空吸盘17的吸孔与焊接模具18的焊接成型孔2一一对应连通，然后关闭外部抽真空设备，使真空吸盘17吸孔7中的待焊接片体16落入焊接模具18对应的焊接成型孔2中，从而完成待焊接片体16的装模过程。
Claims (4)
1.一种芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置的待焊接片体装模工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）组装好筛框、筛底和镶嵌框，其中筛框在上、镶嵌框在下，筛底置于镶嵌框的内框口中，且筛框与筛底紧密接触，将多个呈片状的待焊接片体放入筛框的内框口中并置于筛底上；
（2）双手捧起待焊接片体快速入盘引导装置，其中大拇指压在筛框上、其余四指托住筛底底面，双手手指用力挤压使筛底与筛框紧密贴合，然后晃动待焊接片体快速入盘引导装置，使待焊接片体分别落入筛底中筛孔的上段较粗的待焊接片体存储孔中，多次向筛框内框口中加入待焊接片体并重复上述过程，直至筛底中每个待焊接片体存储孔内均装满待焊接片体；
（3）将筛底置于工作台上，并用手指按住筛底顶面，向上移动筛框和镶嵌框的整体结构，使筛框和镶嵌框的整体结构与筛底分离；
（4）准备真空吸盘，所述真空吸盘中具有多个竖直的吸孔，每个吸孔分别为上粗下细的台阶形孔，其中吸孔上段较粗部分大小可容纳一个待焊接片体，每个吸孔下端分别与真空吸盘内的真空腔连通，真空腔通过气嘴与外部抽真空设备连接，真空吸盘两对称侧还分别连接有竖直的定位销；
将真空吸盘倒置，使真空吸盘的吸孔中较粗部分朝下，并将真空吸盘组装在步骤（3）分离后的筛底上，其中真空吸盘上的定位销一一对应销入筛底的筛底定位孔中，且真空吸盘吸孔中较粗部分一一对应与筛底中待焊接片体存储孔连通；
（5）翻转组装后的筛底和真空吸盘，使筛底的待焊接片体存储孔中的待焊接片体倒入真空吸盘的吸孔中，每个吸孔中仅容纳一个待焊接片体，然后通过外部抽真空设备抽真空，使真空吸盘每个吸孔内均吸住各自内部的待焊接片体；
（6）将步骤（5）中的筛底和真空吸盘再次翻转，则每个真空吸盘的吸孔中吸住的待焊接片体不动，其余待焊接片体在重力作用下返回筛底的待焊接片体储存孔中；
（7）将筛底与真空吸盘分离，并保持真空吸盘的吸孔吸住待焊接片体不动；
（8）准备焊接模具，所述焊接模具中具有多个容纳待焊接片体的焊接成型孔，以及一对模具定位孔，将与筛底分离后的真空吸盘与焊接模具组装，其中真空吸盘的定位销一一对应销入焊接模具的模具定位孔中，真空吸盘的吸孔与焊接模具的焊接成型孔一一对应连通，然后关闭外部抽真空设备，使真空吸盘吸孔中的待焊接片体落入焊接模具对应的焊接成型孔中，从而完成待焊接片体的装模过程；
所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置，包括分别呈矩形的筛框、筛底及镶嵌框，所述筛底中设有多个竖直贯通筛底的筛孔，每个筛孔分别为上粗下细的台阶形孔，其中上段较粗部分为待焊接片体存储孔，下段较细部分为待焊接片体调整孔，筛底中两对称侧还分别设有竖直贯通筛底的筛底定位孔，所述筛框水平设置，筛框的内框口长、宽分别小于筛底的长、宽，镶嵌框的内框口长、宽分别大于筛底的长、宽，所述筛底、镶嵌框分别设置在筛框底面，筛框的内框口围在筛底中各个筛孔上方外侧，镶嵌框的内框口围在筛底外，且筛底高度高于镶嵌框高度使筛底底部向下伸出镶嵌框。
2.根据权利要求1所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置的待焊接片体装模工艺，其特征在于：所述筛框、镶嵌框胶粘为一体。
3.根据权利要求1所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置的待焊接片体装模工艺，其特征在于：所述筛框、镶嵌框通过连接件连接为一体。
4.根据权利要求1所述的芯片焊接成型时待焊接片体快速入盘引导装置的待焊接片体装模工艺，其特征在于：所述镶嵌框与筛底之间空间中填充有可取下的填充物。
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