CN109473386B - 一种半导体器件组装方法及其生产线 - Google Patents

一种半导体器件组装方法及其生产线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半导体器件组装方法及其生产线，涉及半导体器件生产技术领域，半导体器件生产线，包括自动引线装配设备、引线点胶及下连接片装配设备、芯片装配设备和上连接片装配设备，本发明按照以下步骤进行组装：1）、自动装配引线；2）、引线点胶及下连接片装配；3）、芯片沾锡；4）、下连接片装配；本发明具有效率高、定位准确和破损率低等优点。

Description

一种半导体器件组装方法及其生产线
技术领域
本发明属于半导体器件生产技术领域，具体涉及一种半导体器件组装方法及其生产线。
背景技术
半导体器件被广泛应用到轨道交通、家电、新能源、电源、变频器、消费电子、计算机及外设、网络通信、汽车电子、LED等领域。在生产过程中，需要由多个零件组装焊接而成，传统的工艺制作均采用人工在石墨模具中组装，这种方式效率低下，劳动强度高，员工肩颈、手臂、腰等部位易出现劳损，员工疲劳或不仔细的情况下，还容易出现漏放材料，反放材料，材料受损等品质问题。传统的工艺采用固态的焊锡片作为焊接材料，引起零部件之间容易偏位，品质得不到保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种效率高、定位准确和破损率低的半导体器件组装方法及其生产线。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种半导体器件组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、自动装配引线：先将石墨盒安装在引线安装装置，再将引线倒入振动盘中，通过PLC控制器启动自动引线装配设备，自动引线装配设备自动完成引线装配，再将石墨盒取出；
2）、引线点胶及下连接片装配：先将已完成引线装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装上，再采用晃动方式将下连接片摇入连接片筛盘并将已装好连接片的连接片筛盘安装在引线点胶及下连接片装配设备上，通过PLC控制器启动引线点胶及下连接片装配设备，引线点胶及下连接片装配设备完成引线点胶和下连接片装配，再将石墨盒取出；
3）、芯片沾锡：先将已完成下连接片装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装上，再采用晃动方式将下芯片摇入芯片筛盘并将已装好芯片的芯片筛盘安装在芯片装配设备上，通过PLC控制器启动芯片装配设备，芯片装配设备完成芯片沾锡，再将石墨盒取出；
4）、上连接片装配：先将已完成芯片沾锡的石墨盒安装在石墨盒定位工装上，再采用晃动方式将上连接片摇入连接片筛盘并将已装好连接片的连接片筛盘安装在上连接片装配设备上，通过PLC控制器启动上连接片装配设备，上连接片装配设备完成上连接片装配，整个整流桥组装完成。
一种半导体器件生产线，其特征在于：包括自动引线装配设备、引线点胶及下连接片装配设备、芯片装配设备和上连接片装配设备；所述自动引线装配设备包括引线排列装置、引线抓取装置、鹰眼识别装置和引线安装装置；所述引线点胶及下连接片装配设备包括工装定位孔、锡膏池、连接片筛盘、石墨盒定位工装、三轴运动装置、沾锡装置、连接片吸笔装置和两个支撑座；所述芯片装配设备包括工装定位孔、锡膏池、芯片筛盘、石墨盒定位工装、沾锡运动装置、沾锡装置和两个支撑座；所述上连接片装配设备包括工装定位孔、连接片筛盘、石墨盒定位工装、连接片运动装置、连接片吸笔装置和两个支撑座。
优选的，所述自动引线装配设备包括工作台面，所述工作台面上设置有引线排列装置、引线抓取装置、鹰眼识别装置和引线安装装置，所述引线排列装置包括振动盘安装底座、振动盘和顶升机构；所述引线抓取装置包括机械手安装座、四轴机械手和引线抓取机构；所述鹰眼识别装置包括鹰眼安装架、鹰眼移动机构和CCD工业相机；所述引线安装装置包括石墨盒定位盘机构和石墨盒传动机构；所述工作台面下方设置有PLC控制器，所述引线排列装置、引线抓取装置、鹰眼识别装置和引线安装装置与PLC控制器电性连接。
优选的，所述引线点胶及下连接片装配设备包括工作台面，所述工作台面上设置有工装定位孔、锡膏池、连接片筛盘、石墨盒定位工装、三轴运动装置、沾锡装置、连接片吸笔装置和两个支撑座，所述锡膏池、连接片筛盘和石墨盒定位工装通过工装定位栓与工装定位孔固定连接，所述三轴运动装置通过支撑座与工作台面固定连接，所述三轴运动装置包括X轴运动结构、Y轴运动结构、Z轴运动结构、安装板和三轴运动主体，所述Y轴运动结构设置在工作台面左侧设置的支撑座上，所述两个支撑座之间固定设置有安装板，所述X轴运动结构和三轴运动主体设置在安装板上，所述Z轴运动结构设置在三轴运动主体上，所述沾锡装置和连接片吸笔装置设置在Z轴运动结构下端，所述工作台面下方设置有PLC控制器，所述锡膏池、连接片筛盘、三轴运动装置、沾锡装置和连接片吸笔装置均与PLC控制器电性连接。
优选的，所述芯片装配设备包括工作台面，所述工作台面上设置有工装定位孔、锡膏池、芯片筛盘、石墨盒定位工装、沾锡运动装置、沾锡装置和两个支撑座，所述锡膏池、芯片筛盘和石墨盒定位工装通过工装定位栓与工装定位孔固定连接，所述沾锡运动装置通过支撑座与工作台面固定连接，所述沾锡运动装置包括X轴运动结构、Y轴运动结构、Z轴运动结构、安装板和沾锡运动主体，所述Y轴运动结构设置在工作台面左侧设置的支撑座上，所述两个支撑座之间固定设置有安装板，所述X轴运动结构和沾锡运动主体设置在安装板上，所述Z轴运动结构设置在沾锡运动主体上，所述沾锡装置设置在Z轴运动结构下端，所述工作台面下方设置有PLC控制器，所述锡膏池、芯片筛盘、沾锡运动装置和沾锡装置均与PLC控制器电性连接。
优选的，所述上连接片装配设备包括工作台面，所述工作台面上设置有工装定位孔、连接片筛盘、石墨盒定位工装、连接片运动装置、连接片吸笔装置和两个支撑座，所述连接片筛盘和石墨盒定位工装通过工装定位栓与工装定位孔固定连接，所述连接片运动装置通过支撑座与工作台面固定连接，所述连接片运动装置包括X轴运动结构、Y轴运动结构、Z轴运动结构、安装板和连接片运动主体，所述Y轴运动结构设置在工作台面左侧设置的支撑座上，所述两个支撑座之间固定设置有安装板，所述X轴运动结构和连接片运动主体设置在安装板上，所述Z轴运动结构设置在连接片运动主体上，所述连接片吸笔装置设置在Z轴运动结构下端，所述工作台面下方设置有PLC控制器，所述连接片筛盘、连接片运动装置和连接片吸笔装置均与PLC控制器电性连接。
优选的，所述锡膏池包括锡膏池本体、刮刀驱动机构、锡膏预存区、两个刮刀机构和多个锡膏盘，所述刮刀驱动机构包括刮刀伺服电机、刮刀滑轨、刮刀移动丝杆和刮刀滑块，所述刮刀伺服电机和刮刀滑轨安装在锡膏池本体上，所述刮刀伺服电机驱动刮刀移动丝杆，所述刮刀移动丝杆与刮刀滑块相连，所述刮刀滑块与刮刀滑轨滑动连接，所述刮刀机构与刮刀滑块固定连接，所述刮刀机构包括刮刀安装架和刮刀，所述锡膏盘和锡膏预存区均设置在锡膏池本体内。
优选的，所述芯片筛盘包括筛盘本体、真空腔、芯片限位排列槽和芯片筛盘定位孔，所述筛盘本体内设置有真空腔，所述真空腔与真空泵相连，所述筛盘本体上方设置多个芯片限位排列槽，所述芯片限位排列槽与芯片配套，所述芯片限位排列槽用于放置芯片，所述筛盘本体上方和下方均设置至少一个芯片筛盘定位孔；所述连接片筛盘包括筛盘本体、真空腔、连接片限位排列槽和连接片定位孔，所述筛盘本体内设置有真空腔，所述真空腔与真空泵相连，所述筛盘本体上方设置多个连接片限位排列槽，所述连接片限位排列槽与连接片配套，所述连接片限位排列槽用于放置连接片，所述筛盘本体左右两侧均设置多个连接片定位孔。
优选的，所述石墨盒定位工装包括石墨盒定位底板、石墨盒定位支撑块和石墨盒定位销，所述石墨盒定位底板下方设置石墨盒定位支撑块，所述石墨盒定位支撑块下方设置石墨盒定位销，所述石墨盒定位销与工装定位孔配合。
优选的，所述沾锡装置包括沾锡安装座、拍平气缸、压板、沾锡针和缓冲弹簧，所述沾锡安装座与Z轴滑块固定连接，所述拍平气缸安装在沾锡安装座上，所述拍平气缸的输出端与压板固定连接，所述沾锡安装座下方均匀设置多个沾锡针，所述沾锡针上套设缓冲弹簧；所述连接片吸笔装置包括连接片吸笔主体、连接片吸笔定位销、真空吸嘴、真空接口和限高边框，所述连接片吸笔主体与Z轴滑块固定连接，所述连接片吸笔主体四周设置有限高边框，所述连接片吸笔主体上设置多个真空吸嘴，所述真空吸嘴与连接片吸笔主体内设的空腔相连，所述空腔通过真空接口与真空泵相连，所述连接片吸笔主体左右两侧均设置有连接片吸笔定位销，所述连接片吸笔定位销与连接片定位孔配合使用。
本技术方案的有益效果如下：
一、本发明提供的半导体器件组装方法，通过自动引线装配设备代替传统的手工引线装配，效率明显提高，有效避免因人工疏忽而造成的漏放；采用锡膏作为焊接材料，利用其具备一定粘度的特性，避免了材料之间的位移；采用引线点胶及下连接片装配设备、芯片装配设备和上连接片装配设备，提高精度到0.01mm，保证了焊接位置的端正，确保品质，可以实现同时生产多个产品，效率得到大大提升。
二、本发明提供的半导体器件生产线，使用前，将人工石墨盒放置在引线安装装置上，将引线倒入引线排列装置，通过PLC控制器启动自动引线装配设备，引线在引线排列装置中排列好，引线安装装置移动至鹰眼识别装置，鹰眼识别装置对石墨和进行拍照，采集位置信息，引线抓取装置夹取排列好的引线，移动至引线安装装置上方，插入石墨盒中，引线安装装置将插满引线的模具移出引线装配工位，人工取出石墨盒；人工将插好引线的石墨盒放置在引线点胶及下连接片装配设备的石墨盒定位工装上，将连接片放置在连接片筛盘上，使用时，启动引线点胶及下连接片装配设备，PLC控制器控制三轴运动装置带动沾锡装置进入锡膏池，随后三轴运动装置将沾锡装置移动至石墨盒定位工装处，将沾锡充分的接触引线，三轴运动装置移动至连接片筛盘处，连接片吸笔装置开始工作，将连接片吸附在连接片吸笔装置上，连接片运动装置将连接片吸笔装置运动到石墨盒定位工装处，连接片吸笔装置与石墨盒配合，连接片吸笔装置去除吸力，连接片在重力作用下装配在石墨盒对应位置上，完成下连接片装，三轴运动装置带动沾锡装置再次进入锡膏池，随后锡运动装置将沾锡装置移动至芯片筛盘处，沾锡装置通过锡膏将芯片粘起，沾锡运动装置移动至石墨盒定位工装处，将芯片脱离沾锡针，停留在焊接点位上，完成芯片组装；将完成芯片组装的石墨盒放置在上连接片装配设备的石墨盒定位工装上，将连接片放置在连接片筛盘上，使用时，启动连接片装配设备，PLC控制器控制连接片运动装置至连接片筛盘处，连接片吸笔装置开始工作，将连接片吸附在连接片吸笔装置上，连接片运动装置将连接片吸笔装置运动到石墨盒定位工装处，连接片吸笔装置与石墨盒配合，连接片吸笔装置去除吸力，连接片在重力作用下装配在石墨盒对应位置上，完成整流桥装配。本发明具有效率高、定位准和产品品质高等优点。
三、本发明提供的半导体器件生产线，自动引线装配设备引线装配精度高，无误差，大大降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率，保证产品质量。
四、本发明提供的半导体器件生产线，引线点胶及下连接片装配设备自动完成引线装配点胶和下连接片装配，大大降低了操作人员的劳动强度，有效减少锡膏用量不均匀和连接片定位不准确的现象，保证了产品质量。
五、本发明提供的半导体器件生产线，芯片装配设备快速完成芯片组装，具有效率高、芯片定位准确和破损率低等优点。
六、本发明提供的半导体器件生产线，上连接片装配设备完成上连接片的装配，具有效率高和连接片定位准确等优点。
七、本发明提供的半导体器件生产线，通过锡膏盘和锡膏预存区的设置保证锡膏盘内锡膏充足，刮刀机构和刮刀运动机构的设置，保证锡膏处于水平面，使得每次沾锡装置上的锡膏均等，保证品质。
八、本发明提供的半导体器件生产线，通过工装定位销与芯片筛盘定位孔和工装定位孔的配合，使得芯片筛盘定位准确，通过真空腔和芯片限位排列槽实现芯片定位，有效提高芯片定位准确；通过工装定位销与连接片定位孔和工装定位孔的配合，使得连接片筛盘定位准确，通过真空腔和连接片限位排列槽实现连接片片定位，有效提高连接片定位准确。
九、本发明提供的半导体器件生产线，石墨盒定位工装放置多个石墨盒，通过石墨盒定位支撑块下方设置的石墨盒定位销与工位定位孔实现石墨盒定位工装的准确定位。
十、本发明提供的半导体器件生产线，使用时拍平气缸带动压板使得沾锡针平正，保证沾锡针进入锡膏池时能粘取等量的锡膏，保证产品的品质；通过真空吸嘴实现连接片的转移，使得工作效率和连接片定位都大大提高。
附图说明
本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明箱体自动引线装配设备的结构示意图；
图3是本发明引线点胶及下连接片装配设备的结构示意图；
图4是本发明芯片装配设备的结构示意图；
图5是本发明上连接片装配设备的结构示意图；
图6是本发明锡膏池的结构示意图；
图7是本发明芯片筛版的结构示意图；
图8是本发明芯片筛版的主视图；
图9是本发明连接片筛盘的结构示意图；
图10是本发明石墨盒定位工装的结构示意图；
图11是本发明沾锡装置的结构示意图；
图12是本发明连接片吸笔装置的结构示意图；
图中：
1、箱体自动引线装配设备；2、引线点胶及下连接片装配设备；3、芯片装配设备；4、上连接片装配设备；5、引线排列装置；6、引线抓取装置；7、鹰眼识别装置；8、引线安装装置；9、工装定位孔；10、锡膏池；11、连接片筛盘；12、石墨盒定位工装；13、三轴运动装置；14、沾锡装置；15、连接片吸笔装置；16、支撑座；17、芯片筛盘；18、沾锡运动装置；19、连接片运动装置；20、工作台面；21、振动盘安装底座；22、振动盘；23、顶升机构；24、机械手安装座；25、四轴机械手；26、引线抓取机构；27、鹰眼安装架；28、鹰眼移动机构；29、CCD工业相机；30、石墨盒定位盘机构；31、石墨盒传动机构；32、X轴运动结构；33、Y轴运动结构；34、Z轴运动结构；35、安装板；36、三轴运动主体；37、沾锡运动主体；38、连接片运动主体；39、锡膏池本体；40、刮刀驱动机构；41、锡膏预存区；42、刮刀机构；43、锡膏盘；44、刮刀伺服电机；45、刮刀滑轨；46、刮刀滑块；47、刮刀安装架；48、刮刀；49、筛盘本体；50、真空腔；51、芯片限位排列槽；52、芯片筛盘定位孔；53、连接片限位排列槽；54、连接片定位孔；55、石墨盒定位底板；56、石墨盒定位支撑块；57、石墨盒定位销；58、沾锡安装座；59、拍平气缸；60、压板；61、沾锡针；62、缓冲弹簧；63、连接片吸笔主体；64、连接片吸笔定位销；65、真空吸嘴；66、真空接口；67、限高边框。
具体实施方式
下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
作为本发明一种最基本的实施方案，本实施例公开了一种半导体器件组装方法及其生产线，半导体器件组装方法包括以下步骤：
1）、自动装配引线：先将石墨盒安装在引线安装装置8，再将引线倒入振动盘22中，通过PLC控制器启动自动引线装配设备，自动引线装配设备自动完成引线装配，再将石墨盒取出；
2）、引线点胶及下连接片装配：先将已完成引线装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装12上，再采用晃动方式将下连接片摇入连接片筛盘11并将已装好连接片的连接片筛盘11安装在引线点胶及下连接片装配设备2上，通过PLC控制器启动引线点胶及下连接片装配设备2，引线点胶及下连接片装配设备2完成引线点胶和下连接片装配，再将石墨盒取出；
3）、芯片沾锡：先将已完成下连接片装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装12上，再采用晃动方式将下芯片摇入芯片筛盘17并将已装好芯片的芯片筛盘17安装在芯片装配设备3上，通过PLC控制器启动芯片装配设备3，芯片装配设备3完成芯片沾锡，再将石墨盒取出；
4）、上连接片装配：先将已完成芯片沾锡的石墨盒安装在石墨盒定位工装12上，再采用晃动方式将上连接片摇入连接片筛盘11并将已装好连接片的连接片筛盘11安装在上连接片装配设备4上，通过PLC控制器启动上连接片装配设备4，上连接片装配设备4完成上连接片装配，整个整流桥组装完成。
一种半导体器件生产线，如图1—图5所示，包括自动引线装配设备1、引线点胶及下连接片装配设备2、芯片装配设备3和上连接片装配设备4；所述自动引线装配设备1包括引线排列装置5、引线抓取装置6、鹰眼识别装置7和引线安装装置8；所述引线点胶及下连接片装配设备2包括工装定位孔9、锡膏池10、连接片筛盘11、石墨盒定位工装12、三轴运动装置13、沾锡装置14、连接片吸笔装置15和两个支撑座16；所述芯片装配设备3包括工装定位孔9、锡膏池10、芯片筛盘17、石墨盒定位工装12、沾锡运动装置18、沾锡装置14和两个支撑座16；所述上连接片装配设备4包括工装定位孔9、连接片筛盘11、石墨盒定位工装12、连接片运动装置19、连接片吸笔装置15和两个支撑座16。
本发明提供的半导体器件组装方法及其生产线，使用前，将人工石墨盒放置在引线安装装置8上，将引线倒入引线排列装置5，通过PLC控制器启动自动引线装配设备1，引线在引线排列装置5中排列好，引线安装装置8移动至鹰眼识别装置7，鹰眼识别装置7对石墨和进行拍照，采集位置信息，引线抓取装置6夹取排列好的引线，移动至引线安装装置8上方，插入石墨盒中，引线安装装置8将插满引线的模具移出引线装配工位，人工取出石墨盒；人工将插好引线的石墨盒放置在引线点胶及下连接片装配设备2的石墨盒定位工装12上，将连接片放置在连接片筛盘11上，使用时，启动引线点胶及下连接片装配设备2，PLC控制器控制三轴运动装置13带动沾锡装置14进入锡膏池10，随后三轴运动装置13将沾锡装置14移动至石墨盒定位工装12处，将沾锡充分的接触引线，三轴运动装置13移动至连接片筛盘11处，连接片吸笔装置15开始工作，将连接片吸附在连接片吸笔装置15上，连接片运动装置19将连接片吸笔装置15运动到石墨盒定位工装12处，连接片吸笔装置15与石墨盒配合，连接片吸笔装置15去除吸力，连接片在重力作用下装配在石墨盒对应位置上，完成下连接片装，三轴运动装置13带动沾锡装置14再次进入锡膏池10，随后锡运动装置将沾锡装置14移动至芯片筛盘17处，沾锡装置14通过锡膏将芯片粘起，沾锡运动装置18移动至石墨盒定位工装12处，将芯片脱离沾锡针61，停留在焊接点位上，完成芯片组装；将完成芯片组装的石墨盒放置在上连接片装配设备4的石墨盒定位工装12上，将连接片放置在连接片筛盘11上，使用时，启动连接片装配设备，PLC控制器控制连接片运动装置19至连接片筛盘11处，连接片吸笔装置15开始工作，将连接片吸附在连接片吸笔装置15上，连接片运动装置19将连接片吸笔装置15运动到石墨盒定位工装12处，连接片吸笔装置15与石墨盒配合，连接片吸笔装置15去除吸力，连接片在重力作用下装配在石墨盒对应位置上，完成整流桥装配。本发明具有效率高、定位准和产品品质高等优点。
实施例2
作为本发明一种优选的实施方案，本实施例公开了一种半导体器件组装方法及其生产线，半导体器件组装方法包括以下步骤：
1）、自动装配引线：先将石墨盒安装在引线安装装置8，再将引线倒入振动盘22中，通过PLC控制器启动自动引线装配设备，自动引线装配设备自动完成引线装配，再将石墨盒取出；
2）、引线点胶及下连接片装配：先将已完成引线装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装12上，再采用晃动方式将下连接片摇入连接片筛盘11并将已装好连接片的连接片筛盘11安装在引线点胶及下连接片装配设备2上，通过PLC控制器启动引线点胶及下连接片装配设备2，引线点胶及下连接片装配设备2完成引线点胶和下连接片装配，再将石墨盒取出；
3）、芯片沾锡：先将已完成下连接片装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装12上，再采用晃动方式将下芯片摇入芯片筛盘17并将已装好芯片的芯片筛盘17安装在芯片装配设备3上，通过PLC控制器启动芯片装配设备3，芯片装配设备3完成芯片沾锡，再将石墨盒取出；
4）、上连接片装配：先将已完成芯片沾锡的石墨盒安装在石墨盒定位工装12上，再采用晃动方式将上连接片摇入连接片筛盘11并将已装好连接片的连接片筛盘11安装在上连接片装配设备4上，通过PLC控制器启动上连接片装配设备4，上连接片装配设备4完成上连接片装配，整个整流桥组装完成。
一种半导体器件生产线，如图1—图5所示，包括自动引线装配设备1、引线点胶及下连接片装配设备2、芯片装配设备3和上连接片装配设备4；所述自动引线装配设备1包括引线排列装置5、引线抓取装置6、鹰眼识别装置7和引线安装装置8；所述引线点胶及下连接片装配设备2包括工装定位孔9、锡膏池10、连接片筛盘11、石墨盒定位工装12、三轴运动装置13、沾锡装置14、连接片吸笔装置15和两个支撑座16；所述芯片装配设备3包括工装定位孔9、锡膏池10、芯片筛盘17、石墨盒定位工装12、沾锡运动装置18、沾锡装置14和两个支撑座16；所述上连接片装配设备4包括工装定位孔9、连接片筛盘11、石墨盒定位工装12、连接片运动装置19、连接片吸笔装置15和两个支撑座16。优选的，所述自动引线装配设备1包括工作台面20，所述工作台面20上设置有引线排列装置5、引线抓取装置6、鹰眼识别装置7和引线安装装置8，所述引线排列装置5包括振动盘安装底座21、振动盘22和顶升机构23；所述引线抓取装置6包括机械手安装座24、四轴机械手25和引线抓取机构26；所述鹰眼识别装置7包括鹰眼安装架27、鹰眼移动机构28和CCD工业相机29；所述引线安装装置8包括石墨盒定位盘机构30和石墨盒传动机构31；所述工作台面20下方设置有PLC控制器，所述引线排列装置5、引线抓取装置6、鹰眼识别装置7和引线安装装置8与PLC控制器电性连接。
优选的，所述引线点胶及下连接片装配设备2包括工作台面20，所述工作台面20上设置有工装定位孔9、锡膏池10、连接片筛盘11、石墨盒定位工装12、三轴运动装置13、沾锡装置14、连接片吸笔装置15和两个支撑座16，所述锡膏池10、连接片筛盘11和石墨盒定位工装12通过工装定位栓与工装定位孔9固定连接，所述三轴运动装置13通过支撑座16与工作台面20固定连接，所述三轴运动装置13包括X轴运动结构32、Y轴运动结构33、Z轴运动结构34、安装板35和三轴运动主体36，所述Y轴运动结构33设置在工作台面20左侧设置的支撑座16上，所述两个支撑座16之间固定设置有安装板35，所述X轴运动结构32和三轴运动主体36设置在安装板35上，所述Z轴运动结构34设置在三轴运动主体36上，所述沾锡装置14和连接片吸笔装置15设置在Z轴运动结构34下端，所述工作台面20下方设置有PLC控制器，所述锡膏池10、连接片筛盘11、三轴运动装置13、沾锡装置14和连接片吸笔装置15均与PLC控制器电性连接。
优选的，所述芯片装配设备3包括工作台面20，所述工作台面20上设置有工装定位孔9、锡膏池10、芯片筛盘17、石墨盒定位工装12、沾锡运动装置18、沾锡装置14和两个支撑座16，所述锡膏池10、芯片筛盘17和石墨盒定位工装12通过工装定位栓与工装定位孔9固定连接，所述沾锡运动装置18通过支撑座16与工作台面20固定连接，所述沾锡运动装置18包括X轴运动结构32、Y轴运动结构33、Z轴运动结构34、安装板35和沾锡运动主体37，所述Y轴运动结构34设置在工作台面20左侧设置的支撑座16上，所述两个支撑座16之间固定设置有安装板35，所述X轴运动结构32和沾锡运动主体37设置在安装板35上，所述Z轴运动结构34设置在沾锡运动主体37上，所述沾锡装置14设置在Z轴运动结构34下端，所述工作台面20下方设置有PLC控制器，所述锡膏池10、芯片筛盘17、沾锡运动装置18和沾锡装置14均与PLC控制器电性连接。
优选的，所述上连接片装配设备4包括工作台面20，所述工作台面20上设置有工装定位孔9、连接片筛盘11、石墨盒定位工装12、连接片运动装置19、连接片吸笔装置15和两个支撑座16，所述连接片筛盘11和石墨盒定位工装12通过工装定位栓与工装定位孔9固定连接，所述连接片运动装置19通过支撑座16与工作台面20固定连接，所述连接片运动装置19包括X轴运动结构32、Y轴运动结构33、Z轴运动结构34、安装板35和连接片运动主体38，所述Y轴运动结构33设置在工作台面20左侧设置的支撑座16上，所述两个支撑座16之间固定设置有安装板35，所述X轴运动结构32和连接片运动主体38设置在安装板35上，所述Z轴运动结构34设置在连接片运动主体38上，所述连接片吸笔装置15设置在Z轴运动结构34下端，所述工作台面20下方设置有PLC控制器，所述连接片筛盘11、连接片运动装置19和连接片吸笔装置15均与PLC控制器电性连接。
如图6所示，优选的，所述锡膏池10包括锡膏池本体39、刮刀驱动机构40、锡膏预存区41、两个刮刀机构42和多个锡膏盘43，所述刮刀驱动机构40包括刮刀伺服电机44、刮刀滑轨45、刮刀移动丝杆和刮刀滑块46，所述刮刀伺服电机44和刮刀滑轨45安装在锡膏池本体39上，所述刮刀伺服电机44驱动刮刀移动丝杆，所述刮刀伺服电机44采用鸣志SM0402AE4-KCD-NNV伺服电机；所述刮刀移动丝杆与刮刀滑块46相连，所述刮刀滑块46与刮刀滑轨45滑动连接，所述刮刀机构42与刮刀滑块46固定连接，所述刮刀结构42包括刮刀安装架47和刮刀48，所述锡膏盘43和锡膏预存区41均设置在锡膏池本体39内。
如图7—图9所示，优选的，所述芯片筛盘17包括筛盘本体49、真空腔50、芯片限位排列槽51和芯片筛盘定位孔52，所述筛盘本体49内设置有真空腔50，所述真空腔50与真空泵相连，所述筛盘本体49上方设置多个芯片限位排列槽51，所述芯片限位排列槽51与芯片配套，所述芯片限位排列槽51用于放置芯片，所述筛盘本体49上方和下方均设置至少一个芯片筛盘定位孔52；所述连接片筛盘11包括筛盘本体49、真空腔50、连接片限位排列槽53和连接片定位孔54，所述筛盘本体49内设置有真空腔50，所述真空腔50与真空泵相连，所述筛盘本体49上方设置多个连接片限位排列槽53，所述连接片限位排列槽53与连接片配套，所述连接片限位排列槽53用于放置连接片，所述筛盘本体49左右两侧均设置多个连接片定位孔54。
如图10所示，优选的，所述石墨盒定位工装12包括石墨盒定位底板55、石墨盒定位支撑块56和石墨盒定位销57，所述石墨盒定位底板55下方设置石墨盒定位支撑块56，所述石墨盒定位支撑块56下方设置石墨盒定位销57，所述石墨盒定位销57与工装定位孔9配合。
如图11所示，优选的，所述沾锡装置14包括沾锡安装座58、拍平气缸59、压板60、沾锡针61和缓冲弹簧62，所述沾锡安装座58与Z轴滑块固定连接，所述拍平气缸59安装在沾锡安装座58上，所述拍平气缸59采用SMC MGJ10-10-F8B气缸，所述拍平气缸59的输出端与压板60固定连接，所述沾锡安装座58下方均匀设置多个沾锡针61，所述沾锡针61上套设缓冲弹簧62。
如图12所示，优选的，所述连接片吸笔装置15包括连接片吸笔主体63、连接片吸笔定位销64、真空吸嘴65、真空接口66和限高边框67，所述连接片吸笔主体63与Z轴滑块固定连接，所述连接片吸笔主体63四周设置有限高边框67，所述连接片吸笔主体63上设置多个真空吸嘴65，所述真空吸嘴65与连接片吸笔主体63内设的空腔相连，所述空腔通过真空接口66与真空泵相连，所述连接片吸笔主体63左右两侧均设置有连接片吸笔定位销64，所述连接片吸笔定位销64与连接片定位孔54配合使用。
本发明提供的半导体器件组装方法及其生产线，使用前，将人工石墨盒放置在引线安装装置8上，将引线倒入引线排列装置5，通过PLC控制器启动自动引线装配设备1，引线在引线排列装置5中排列好，引线安装装置8移动至鹰眼识别装置7，鹰眼识别装置7对石墨和进行拍照，采集位置信息，引线抓取装置6夹取排列好的引线，移动至引线安装装置8上方，插入石墨盒中，引线安装装置8将插满引线的模具移出引线装配工位，人工取出石墨盒；人工将插好引线的石墨盒放置在引线点胶及下连接片装配设备2的石墨盒定位工装12上，将连接片放置在连接片筛盘11上，使用时，启动引线点胶及下连接片装配设备2，PLC控制器控制三轴运动装置13带动沾锡装置14进入锡膏池10，随后三轴运动装置13将沾锡装置14移动至石墨盒定位工装12处，将沾锡充分的接触引线，三轴运动装置13移动至连接片筛盘11处，连接片吸笔装置15开始工作，将连接片吸附在连接片吸笔装置15上，连接片运动装置19将连接片吸笔装置15运动到石墨盒定位工装12处，连接片吸笔装置15与石墨盒配合，连接片吸笔装置15去除吸力，连接片在重力作用下装配在石墨盒对应位置上，完成下连接片装，三轴运动装置13带动沾锡装置14再次进入锡膏池10，随后锡运动装置将沾锡装置14移动至芯片筛盘17处，沾锡装置14通过锡膏将芯片粘起，沾锡运动装置18移动至石墨盒定位工装12处，将芯片脱离沾锡针61，停留在焊接点位上，完成芯片组装；将完成芯片组装的石墨盒放置在上连接片装配设备4的石墨盒定位工装12上，将连接片放置在连接片筛盘11上，使用时，启动连接片装配设备，PLC控制器控制连接片运动装置19至连接片筛盘11处，连接片吸笔装置15开始工作，将连接片吸附在连接片吸笔装置15上，连接片运动装置19将连接片吸笔装置15运动到石墨盒定位工装12处，连接片吸笔装置15与石墨盒配合，连接片吸笔装置15去除吸力，连接片在重力作用下装配在石墨盒对应位置上，完成整流桥装配。本发明具有效率高、定位准和产品品质高等优点。
自动引线装配设备1引线装配精度高，无误差，大大降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率，保证产品质量。引线点胶及下连接片装配设备2自动完成引线装配点胶和下连接片装配，大大降低了操作人员的劳动强度，有效减少锡膏用量不均匀和连接片定位不准确的现象，保证了产品质量。芯片装配设备3快速完成芯片组装，具有效率高、芯片定位准确和破损率低等优点。上连接片装配设备4完成上连接片的装配，具有效率高和连接片定位准确等优点。通过锡膏盘43和锡膏预存区41的设置保证锡膏盘43内锡膏充足，刮刀机构42和刮刀48运动机构的设置，保证锡膏处于水平面，使得每次沾锡装置14上的锡膏均等，保证品质。通过工装定位销与芯片筛盘定位孔52和工装定位孔9的配合，使得芯片筛盘17定位准确，通过真空腔50和芯片限位排列槽51实现芯片定位，有效提高芯片定位准确；通过工装定位销与连接片筛盘11定位孔和工装定位孔9的配合，使得连接片筛盘11定位准确，通过真空腔50和连接片限位排列槽53实现连接片片定位，有效提高连接片定位准确。石墨盒定位工装12放置多个石墨盒，通过石墨盒定位支撑块56下方设置的石墨盒定位销57与工位定位孔实现石墨盒定位工装12的准确定位。使用时拍平气缸59带动压板60使得沾锡针61平正，保证沾锡针61进入锡膏池10时能粘取等量的锡膏，保证产品的品质。通过真空吸嘴65实现连接片的转移，使得工作效率和连接片定位都大大提高。

Claims (9)

1.一种半导体器件生产线，其特征在于：包括自动引线装配设备、引线点胶及下连接片装配设备（2）、芯片装配设备（3）和上连接片装配设备（4）；所述自动引线装配设备包括引线排列装置（5）、引线抓取装置（6）、鹰眼识别装置（7）和引线安装装置（8）；所述引线点胶及下连接片装配设备（2）包括工装定位孔（9）、锡膏池（10）、连接片筛盘（11）、石墨盒定位工装（12）、三轴运动装置（13）、沾锡装置（14）、连接片吸笔装置（15）和两个支撑座（16）；所述芯片装配设备（3）包括工装定位孔（9）、锡膏池（10）、芯片筛盘（17）、石墨盒定位工装（12）、沾锡运动装置（18）、沾锡装置（14）和两个支撑座（16）；所述上连接片装配设备（4）包括工装定位孔（9）、连接片筛盘（11）、石墨盒定位工装（12）、连接片运动装置（19）、连接片吸笔装置（15）和两个支撑座（16）；
所述引线点胶及下连接片装配设备（2）包括工作台面（20），所述工作台面（20）上设置有工装定位孔（9）、锡膏池（10）、连接片筛盘（11）、石墨盒定位工装（12）、三轴运动装置（13）、沾锡装置（14）、连接片吸笔装置（15）和两个支撑座（16），所述锡膏池（10）、连接片筛盘（11）和石墨盒定位工装（12）通过工装定位栓与工装定位孔（9）固定连接，所述三轴运动装置（13）通过支撑座（16）与工作台面（20）固定连接，所述三轴运动装置（13）包括X轴运动结构（32）、Y轴运动结构（33）、Z轴运动结构（34）、安装板（35）和三轴运动主体（36），所述Y轴运动结构（33）设置在工作台面（20）左侧设置的支撑座（16）上，所述两个支撑座（16）之间固定设置有安装板（35），所述X轴运动结构（32）和三轴运动主体（36）设置在安装板（35）上，所述Z轴运动结构（34）设置在三轴运动主体（36）上，所述沾锡装置（14）和连接片吸笔装置（15）设置在Z轴运动结构（34）下端，所述引线安装装置（8）包括石墨盒定位盘机构（30）和石墨盒传动机构（31）；所述工作台面（20）下方设置有PLC控制器，所述引线安装装置（8）、锡膏池（10）、连接片筛盘（11）、三轴运动装置（13）、沾锡装置（14）和连接片吸笔装置（15）均与PLC控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述自动引线装配设备包括工作台面（20），所述工作台面（20）上设置有引线排列装置（5）、引线抓取装置（6）和鹰眼识别装置（7），所述引线排列装置（5）包括振动盘安装底座（21）、振动盘（22）和顶升机构（23）；所述引线抓取装置（6）包括机械手安装座（24）、四轴机械手（25）和引线抓取机构（26）；所述鹰眼识别装置（7）包括鹰眼安装架（27）、鹰眼移动机构（28）和CCD工业相机（29）；所述工作台面（20）下方设置有PLC控制器，所述引线排列装置（5）、引线抓取装置（6）和鹰眼识别装置（7）与PLC控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述芯片装配设备（3）包括工作台面（20），所述工作台面（20）上设置有工装定位孔（9）、锡膏池（10）、芯片筛盘（17）、石墨盒定位工装（12）、沾锡运动装置（18）、沾锡装置（14）和两个支撑座（16），所述锡膏池（10）、芯片筛盘（17）和石墨盒定位工装（12）通过工装定位栓与工装定位孔（9）固定连接，所述沾锡运动装置（18）通过支撑座（16）与工作台面（20）固定连接，所述沾锡运动装置（18）包括X轴运动结构（32）、Y轴运动结构（33）、Z轴运动结构（34）、安装板（35）和沾锡运动主体（37），所述Y轴运动结构（33）设置在工作台面（20）左侧设置的支撑座（16）上，所述两个支撑座（16）之间固定设置有安装板（35），所述X轴运动结构（32）和沾锡运动主体（37）设置在安装板（35）上，所述Z轴运动结构（34）设置在沾锡运动主体（37）上，所述沾锡装置（14）设置在Z轴运动结构（34）下端，所述工作台面（20）下方设置有PLC控制器，所述锡膏池（10）、芯片筛盘（17）、沾锡运动装置（18）和沾锡装置（14）均与PLC控制器电性连接。
4.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述上连接片装配设备（4）包括工作台面（20），所述工作台面（20）上设置有工装定位孔（9）、连接片筛盘（11）、石墨盒定位工装（12）、连接片运动装置（19）、连接片吸笔装置（15）和两个支撑座（16），所述连接片筛盘（11）和石墨盒定位工装（12）通过工装定位栓与工装定位孔（9）固定连接，所述连接片运动装置（19）通过支撑座（16）与工作台面（20）固定连接，所述连接片运动装置（19）包括X轴运动结构（32）、Y轴运动结构（33）、Z轴运动结构（34）、安装板（35）和连接片运动主体（38），所述Y轴运动结构（33）设置在工作台面（20）左侧设置的支撑座（16）上，所述两个支撑座（16）之间固定设置有安装板（35），所述X轴运动结构（32）和连接片运动主体（38）设置在安装板（35）上，所述Z轴运动结构（34）设置在连接片运动主体（38）上，所述连接片吸笔装置（15）设置在Z轴运动结构（34）下端，所述工作台面（20）下方设置有PLC控制器，所述连接片筛盘（11）、连接片运动装置（19）和连接片吸笔装置（15）均与PLC控制器电性连接。
5.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述锡膏池（10）包括锡膏池本体（39）、刮刀驱动机构（40）、锡膏预存区（41）、两个刮刀机构（42）和多个锡膏盘（43），所述刮刀驱动机构（40）包括刮刀伺服电机（44）、刮刀滑轨（45）、刮刀（48）移动丝杆和刮刀滑块（46），所述刮刀伺服电机（44）和刮刀滑轨（45）安装在锡膏池本体（39）上，所述刮刀伺服电机（44）驱动刮刀（48）移动丝杆，所述刮刀（48）移动丝杆与刮刀滑块（46）相连，所述刮刀滑块（46）与刮刀滑轨（45）滑动连接，所述刮刀机构（42）与刮刀滑块（46）固定连接，所述刮刀机构（42）包括刮刀安装架（47）和刮刀（48），所述锡膏盘（43）和锡膏预存区（41）均设置在锡膏池本体（39）内。
6.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述芯片筛盘（17）包括筛盘本体（49）、真空腔（50）、芯片限位排列槽（51）和芯片筛盘定位孔（52），所述筛盘本体（49）内设置有真空腔（50），所述真空腔（50）与真空泵相连，所述筛盘本体（49）上方设置多个芯片限位排列槽（51），所述芯片限位排列槽（51）与芯片配套，所述芯片限位排列槽（51）用于放置芯片，所述筛盘本体（49）上方和下方均设置至少一个芯片筛盘定位孔（52）；所述连接片筛盘（11）包括筛盘本体（49）、真空腔（50）、连接片限位排列槽（53）和连接片定位孔（54），所述筛盘本体（49）内设置有真空腔（50），所述真空腔（50）与真空泵相连，所述筛盘本体（49）上方设置多个连接片限位排列槽（53），所述连接片限位排列槽（53）与连接片配套，所述连接片限位排列槽（53）用于放置连接片，所述筛盘本体（49）左右两侧均设置多个连接片定位孔（54）。
7.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述石墨盒定位工装（12）包括石墨盒定位底板（55）、石墨盒定位支撑块（56）和石墨盒定位销（57），所述石墨盒定位底板（55）下方设置石墨盒定位支撑块（56），所述石墨盒定位支撑块（56）下方设置石墨盒定位销（57），所述石墨盒定位销（57）与工装定位孔（9）配合。
8.根据权利要求1所述的半导体器件生产线，其特征在于：所述沾锡装置（14）包括沾锡安装座（58）、拍平气缸（59）、压板（60）、沾锡针（61）和缓冲弹簧（62），所述沾锡安装座（58）与Z轴滑块固定连接，所述拍平气缸（59）安装在沾锡安装座（58）上，所述拍平气缸（59）的输出端与压板（60）固定连接，所述沾锡安装座（58）下方均匀设置多个沾锡针（61），所述沾锡针（61）上套设缓冲弹簧（62）；所述连接片吸笔装置（15）包括连接片吸笔主体（63）、连接片吸笔定位销（64）、真空吸嘴（65）、真空接口（66）和限高边框（67），所述连接片吸笔主体（63）与Z轴滑块固定连接，所述连接片吸笔主体（63）四周设置有限高边框（67），所述连接片吸笔主体（63）上设置多个真空吸嘴（65），所述真空吸嘴（65）与连接片吸笔主体（63）内设的空腔相连，所述空腔通过真空接口（66）与真空泵相连，所述连接片吸笔主体（63）左右两侧均设置有连接片吸笔定位销（64），所述连接片吸笔定位销（64）与连接片定位孔（54）配合使用。
9.一种半导体器件组装方法，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的一种半导体器件生产线，包括以下步骤：
1）、自动装配引线：先将石墨盒安装在引线安装装置（8），再将引线倒入振动盘（22）中，通过PLC控制器启动自动引线装配设备，自动引线装配设备自动完成引线装配，再将石墨盒取出；
2）、引线点胶及下连接片装配：先将已完成引线装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装（12）上，再采用晃动方式将下连接片摇入连接片筛盘（11）并将已装好连接片的连接片筛盘（11）安装在引线点胶及下连接片装配设备（2）上，通过PLC控制器启动引线点胶及下连接片装配设备（2），引线点胶及下连接片装配设备（2）完成引线点胶和下连接片装配，再将石墨盒取出；
3）、芯片沾锡：先将已完成下连接片装配的石墨盒安装在石墨盒定位工装（12）上，再采用晃动方式将下芯片摇入芯片筛盘（17）并将已装好芯片的芯片筛盘（17）安装在芯片装配设备（3）上，通过PLC控制器启动芯片装配设备（3），芯片装配设备（3）完成芯片沾锡，再将石墨盒取出；
4）、上连接片装配：先将已完成芯片沾锡的石墨盒安装在石墨盒定位工装（12）上，再采用晃动方式将上连接片摇入连接片筛盘（11）并将已装好连接片的连接片筛盘（11）安装在上连接片装配设备（4）上，通过PLC控制器启动上连接片装配设备（4），上连接片装配设备（4）完成上连接片装配，整个整流桥组装完成。
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