CN112157332A - 一种载具拆分装置、半导体封装装置及拆分方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种载具拆分装置、半导体封装装置及拆分方法，涉及半导体封装技术领域，解决了现有半导体封装过程中人工拆分载具劳动强度大，效率低的技术问题。该载具拆分装置包括载具拆分装置包括产品入料口、回流焊载具拆分工位、焊接载具拆分工位、机械手、载具输送装置和产品收集装置，机械手能够将回流焊载具拆分工位处的回流焊载具中的焊接载具拆分出并放置于焊接载具拆分工位，再将焊接载具中的产品拆分出并放置于产品收集装置；拆分后空的回流焊载具和空的焊接载具由载具输送装置移送，从而实现了半导体封装过程中机械化拆分载具，降低了劳动强度，提高了拆分效率，而且半导体产品的品质得到了保证。

Description

一种载具拆分装置、半导体封装装置及拆分方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其是涉及一种载具拆分装置、半导体封装装置及拆分方法。

背景技术

半导体封装工艺中，通常采用锡膏印刷、固晶、回流焊和清洗等相关的工艺。当产品结构设计较复杂时，通常采用焊接载具辅助产品组装后经回流焊进行焊接，焊接完成后产品需要从焊接载具中拆分出来下料，而后进入清洗机进行清洗产品。物料铜框架、PCB板和散热片装配于焊接载具中，经过贴片机后，将焊接载具置于回流焊载具中经过回流焊，此时三种材料已焊接为一体，需要拆分出产品进入下一清洗工序。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术采用人工操作将产品从焊接载具中拆分出来下料，人工操作劳动强度大，效率低，而且人工操作可能会损伤产品，使半导体产品的品质无法得到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载具拆分装置、半导体封装装置及拆分方法，以解决现有技术中存在的半导体封装过程中人工拆分载具劳动强度大，效率低的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种载具拆分装置，包括产品入料口、回流焊载具拆分工位、焊接载具拆分工位、机械手、载具输送装置和产品收集装置，所述产品入料口和所述回流焊载具拆分工位通过所述载具输送装置相衔接，所述机械手设置于靠近所述回流焊载具拆分工位和所述焊接载具拆分工位处，且所述机械手能够将所述回流焊载具拆分工位处的回流焊载具中的焊接载具拆分出并放置于所述焊接载具拆分工位，再将所述焊接载具中的产品拆分出并放置于所述产品收集装置；拆分后空的所述回流焊载具和空的所述焊接载具由所述载具输送装置移送。

可选地，所述载具输送装置包括回流焊载具升降机，所述回流焊载具升降机包括第一升降机构和第一托盘，所述第一托盘可升降式安装于所述第一升降机构，且所述回流焊载具拆分工位位于所述第一托盘的升降路径中。

可选地，所述载具输送装置包括焊接载具升降机，所述焊接载具升降机包括第二升降机构和第二托盘，所述第二托盘可升降式安装于所述第二升降机构，且所述焊接载具拆分工位位于所述第二托盘的升降路径中。

可选地，载具拆分装置还包括缓冲工位，所述缓冲工位位于所述产品入料口处。

可选地，载具拆分装置还包括入篮装置和入篮工位，所述产品收集装置为入篮导轨，所述入篮导轨与所述入篮工位相衔接；所述入篮装置能将所述入篮导轨上的产品移入位于所述入篮工位处的清洗篮内。

可选地，所述入篮装置包括推杆和驱动件，所述推杆与所述驱动件传动连接，且所述推杆位于所述入篮轨道处。

可选地，载具拆分装置还包括清洗篮升降机，所述清洗篮升降机包括第三升降机构和第三托盘，所述第三托盘可升降式安装于所述第三升降机构，所述入篮工位位于用于放置清洗篮的所述第三托盘的升降路径中。

可选地，载具拆分装置还包括翻转机构，所述翻转机构能将所述清洗篮翻转90度并送入清洗机或下料区。

本发明提供的一种半导体封装装置，包括回流焊机、清洗机和以上任一所述的载具拆分装置，所述载具拆分装置位于所述回流焊机和所述清洗机之间。

可选地，所述载具输送装置还包括载具移载机，所述载具移载机与所述回流焊机和焊接机相衔接。

可选地，所述载具移载机包括回流焊载具回流输送组件和焊接载具回流输送组件。

可选地，半导体封装装置还包括清洗篮回流输送组件，其与所述清洗机相衔接。

本发明提供的一种拆分方法，采用以上任一所述的载具拆分装置进行载具拆分，包括回流焊载具拆分步骤和焊接载具拆分步骤；

其中，所述回流焊载具拆分步骤包括：机械手将焊接载具从回流焊载具中拆分出并放置于焊接载具拆分工位；所述焊接载具拆分步骤包括：机械手将产品从焊接载具中拆分出。

本发明提供的一种载具拆分装置包括产品入料口、回流焊载具拆分工位、焊接载具拆分工位、机械手、载具输送装置和产品收集装置，机械手能够将回流焊载具拆分工位处的回流焊载具中的焊接载具拆分出并放置于焊接载具拆分工位，再将焊接载具中的产品拆分出并放置于产品收集装置；拆分后空的回流焊载具和空的焊接载具由载具输送装置移送，从而实现了半导体封装过程中机械化拆分载具，降低了劳动强度，提高了拆分效率，而且半导体产品的品质得到了保证。

半导体封装装置采用该载具拆分装置后封装效率得到了提升，利用该载具拆分装置的拆分方法，实现了焊接后产品从载具中自动拆分。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的一种载具拆分装置的俯视结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的一种载具拆分装置的正视结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的一种载具拆分装置的侧视结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的一种载具拆分装置的第一视角的立体结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的一种载具拆分装置的第二视角的立体结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的一种焊接载具的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式提供的一种回流焊载具的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式提供的一种清洗篮的结构示意图；

图9是本发明具体实施方式提供的一种半导体封装装置的结构示意图；

图10是本发明具体实施方式提供的一种载具拆分下料流程的流程图。

图中1、回流焊载具拆分工位；2、焊接载具拆分工位；3、机械手；4、焊接载具回收台；5、回流焊载具升降机；6、焊接载具升降机；7、清洗篮升降机；8、翻转机构；9、缓冲工位；10、入篮工位；11、清洗篮；12、入篮导轨；13、载具移载机；131、回流焊载具回流输送组件；132、焊接载具回流输送组件；14、盖板收集工位；15、离线下料区；16、焊接载具；17、回流焊载具；18、清洗篮回流输送组件；100、载具拆分装置；200、回流焊机；300、清洗机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

一方面，如图1至图5所示，本发明提供了一种载具拆分装置100，包括产品入料口、回流焊载具拆分工位1、焊接载具拆分工位2、机械手3、载具输送装置和产品收集装置，产品入料口和回流焊载具拆分工位1通过载具输送装置相衔接，机械手3设置于靠近回流焊载具拆分工位1和焊接载具拆分工位2处，且机械手3能够将回流焊载具拆分工位1处的回流焊载具17中的焊接载具16拆分出并放置于焊接载具拆分工位2，再将焊接载具16中的产品拆分出并放置于产品收集装置；拆分后空的回流焊载具17和空的焊接载具16由载具输送装置移送。

焊接载具16和回流焊载具17的结构分别参见图6和图7。

机械手3能够将回流焊载具拆分工位1处的回流焊载具17中的焊接载具16拆分出并放置于焊接载具拆分工位2，再将焊接载具16中的产品拆分出并放置于产品收集装置；拆分后空的回流焊载具17和空的焊接载具16由载具输送装置移送，从而实现了半导体封装过程中机械化拆分载具，降低了劳动强度，提高了拆分效率，而且半导体产品的品质得到了保证。

作为可选地实施方式，载具输送装置包括回流焊载具升降机5，回流焊载具升降机5包括第一升降机构和第一托盘，第一托盘可升降式安装于第一升降机构，且回流焊载具拆分工位1位于第一托盘的升降路径中。通过第一升降机构将第一托盘中的空的回流焊载具17输送到顶部的载具输送装置进行移送，方便快捷。

作为可选地实施方式，载具输送装置包括焊接载具升降机6，焊接载具升降机6包括第二升降机构和第二托盘，第二托盘可升降式安装于第二升降机构，且焊接载具拆分工位2位于第二托盘的升降路径中。

通过第二升降机构将第二托盘中的空的焊接载具16输送到顶部的载具输送装置进行移送，方便快捷。

第一托盘和第二托盘内均设置有两个并排设置的传送链，每个传送链均具有多个输送杆，且第一传送链的输送杆与第二传送链的输送杆一一对应设置，载具放置于输送杆上。

作为可选地实施方式，载具拆分装置100还包括缓冲工位9，缓冲工位9位于产品入料口处。回流焊轨道是不停的，产品会一直出料，所以设计一个缓冲工位9，有利于下料机在切换料盒等忙碌的时候，回流焊机200出来的产品有工位存储，保证了生产线可靠顺畅运行。

作为可选地实施方式，载具拆分装置100还包括入篮装置和入篮工位10，产品收集装置为入篮导轨12，入篮导轨12与入篮工位10相衔接；入篮装置能将入篮导轨12上的产品移入位于入篮工位10处的清洗篮11内，以便后面工序的进行。清洗篮11的结构参见图8。

作为可选地实施方式，入篮装置包括推杆和驱动件，推杆与驱动件传动连接，且推杆位于入篮轨道处，能方便地将产品推入清洗篮11中。

作为可选地实施方式，载具拆分装置100还包括清洗篮升降机7，清洗篮升降机7包括第三升降机构和第三托盘，第三托盘可升降式安装于第三升降机构，入篮工位10位于用于放置清洗篮11的第三托盘的升降路径中。

作为可选地实施方式，载具拆分装置100还包括翻转机构8，翻转机构8能将清洗篮11翻转90度并送入清洗机300或下料区。

通过第三升降机构将第三托盘中的清洗篮11输送到顶部以便通过翻转机构8将清洗篮11翻转后送入清洗机300或送至下料区人工下料。

其中，回流焊载具17采用合成石材料，设计四槽放料位，每槽设计三层结构，分别对应三种方式的物料或载具，镂空结构保证回流焊接效果，无方向识别功能设计，可正反使用。

清洗篮11采用铝质材料，设计双工位结构，单工位可存储25条物料，设计拉手及尾部限位，实现自动清洗动作，镂空设计能够保证清洗效果，边角大幅度倒角减少清洗剂带出量。

另一方面，如图9所示，本发明提供了一种半导体封装装置，包括回流焊机200、清洗机300和以上任一的载具拆分装置100，载具拆分装置100位于回流焊机200和清洗机300之间。半导体封装装置采用该载具拆分装置100后封装效率得到了提升，产品可靠性更高。

作为可选地实施方式，载具输送装置还包括载具移载机13，载具移载机13与回流焊机200和焊接机相衔接。载具移载机13能将载具移送到回流焊机200和前面工序的焊接机进行重复循环使用。

作为可选地实施方式，载具移载机13包括回流焊载具回流输送组件131和焊接载具回流输送组件132，分别与回流焊机200和焊接机衔接，实现产品的自动回流。

作为可选地实施方式，半导体封装装置还包括清洗篮回流输送组件18，其与清洗机300相衔接，能便捷地将清洗篮11在载具拆分装置100和清洗机300之间输送。

再一方面，本发明提供了一种拆分方法，采用以上任一的载具拆分装置100进行载具拆分，包括回流焊载具拆分步骤和焊接载具拆分步骤；其中，回流焊载具拆分步骤包括：机械手3将焊接载具16从回流焊载具17中拆分出并放置于焊接载具拆分工位2；焊接载具拆分步骤包括：机械手3将产品从焊接载具16中拆分出。

利用该载具拆分装置100的拆分方法，实现了焊接后产品从载具中自动拆分。

图10给出了载具拆分下料流程。

使用时，回流焊载具17先进入载具拆分装置100的缓冲工位9，再进入回流焊载具拆分工位1，机械手3将焊接载具16从回流焊载具17中拆分出来，放入焊接载具拆分工位2，机械手3再将产品从焊接载具16中拆分出来，将产品放入入篮轨道中，焊接载具16内的产品拆分完后，空的焊接载具16传送到升降台，升降机将焊接载具16升送到设备顶部的移载机中，移载机将焊接载具16移送到回流线轨道上，焊接载具16回流到前面工序，实现循环使用。

回流焊载具17中的焊接载具16取出完后，回流焊载具升降机5上升将载具送入作为回流焊载具回流输送组件131的回流轨道上，将载具送到前工序，实现循环使用。

清洗篮11从清洗篮回流输送组件18供应过来，升降机上升接到清洗篮11后下降到入篮工位10。

机械手3将产品放入入篮轨道上后，将产品上的盖板放入盖板收集区，集中收集，入篮轨道上的推杆将产品推进清洗篮11中。

清洗篮11装满料后，翻转机构8将清洗篮11翻转90度，再送入清洗机300或者离线下料区15手工取出。

操作模式包括离线模式、在线模式、有载具模式、无载具模式；

接收回流焊后的回流焊载具17产品；

接收清洗篮回流线回来的清洗篮11并定位；

有载具模式：接收回流焊出来的载具产品，定位后，通过机械手3将焊接载具16从回流焊载具17中取出，放入拆分装置中，拆分装置将焊接载具16定位夹紧，通过顶升机构将产品顶起，机械手3将产品夹送到入篮轨道中，推杆将产品推入清洗篮11中；回流焊载具17通过升降机构送出到回流焊载具回流线中，焊接载具16通过升降机构送出到焊接载具回流线中；

无载具模式：接收回流焊出来的产品，定位后，通过机械手3将产品从回流焊载具17中取出，并直接放入到入篮轨道中，推杆将产品推入清洗篮11中，回流焊载具17通过升降机构送出到回流焊载具回流线中；

在线模式：清洗篮11收满料后，通过翻转机构8将清洗篮翻转90度，使产品竖直状态，再将清洗篮送入清洗机300中，适用于先清洗后固化工艺；

离线模式：清洗篮收满料后，离线下料到下料部，可人工取出清洗篮产品，适用于先固化后清洗工艺。

本发明实现了载具自动回流和产品均衡稳定拆分，设计工装夹具和自动化设备，实现连线自动生产。上料机可组装两种物料到印刷载具中送入印刷机，实现二合一印刷。回流焊载具17可兼容三种规格方式产品生产；载具拆分装置100具有离线及在线功能选择，实现有载具和无载具模式可选和载具自动回流功能。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种载具拆分装置，其特征在于，包括产品入料口、回流焊载具拆分工位、焊接载具拆分工位、机械手、载具输送装置和产品收集装置，所述产品入料口和所述回流焊载具拆分工位通过所述载具输送装置相衔接，所述机械手设置于靠近所述回流焊载具拆分工位和所述焊接载具拆分工位处，且所述机械手能够将所述回流焊载具拆分工位处的回流焊载具中的焊接载具拆分出并放置于所述焊接载具拆分工位，再将所述焊接载具中的产品拆分出并放置于所述产品收集装置；拆分后空的所述回流焊载具和空的所述焊接载具由所述载具输送装置移送。

2.根据权利要求1所述的载具拆分装置，其特征在于，所述载具输送装置包括回流焊载具升降机，所述回流焊载具升降机包括第一升降机构和第一托盘，所述第一托盘可升降式安装于所述第一升降机构，且所述回流焊载具拆分工位位于所述第一托盘的升降路径中。

3.根据权利要求1所述的载具拆分装置，其特征在于，所述载具输送装置包括焊接载具升降机，所述焊接载具升降机包括第二升降机构和第二托盘，所述第二托盘可升降式安装于所述第二升降机构，且所述焊接载具拆分工位位于所述第二托盘的升降路径中。

4.根据权利要求1所述的载具拆分装置，其特征在于，还包括缓冲工位，所述缓冲工位位于所述产品入料口处。

5.根据权利要求1-4任一所述的载具拆分装置，其特征在于，还包括入篮装置和入篮工位，所述产品收集装置为入篮导轨，所述入篮导轨与所述入篮工位相衔接；所述入篮装置能将所述入篮导轨上的产品移入位于所述入篮工位处的清洗篮内。

6.根据权利要求5所述的载具拆分装置，其特征在于，所述入篮装置包括推杆和驱动件，所述推杆与所述驱动件传动连接，且所述推杆位于所述入篮轨道处。

7.根据权利要求5所述的载具拆分装置，其特征在于，还包括清洗篮升降机，所述清洗篮升降机包括第三升降机构和第三托盘，所述第三托盘可升降式安装于所述第三升降机构，所述入篮工位位于用于放置清洗篮的所述第三托盘的升降路径中。

8.根据权利要求5所述的载具拆分装置，其特征在于，还包括翻转机构，所述翻转机构能将所述清洗篮翻转90度并送入清洗机或下料区。

9.一种半导体封装装置，其特征在于，包括回流焊机、清洗机和权利要求1-8任一所述的载具拆分装置，所述载具拆分装置位于所述回流焊机和所述清洗机之间。

10.根据权利要求9所述的半导体封装装置，其特征在于，所述载具输送装置还包括载具移载机，所述载具移载机与所述回流焊机和焊接机相衔接。

11.根据权利要求9所述的半导体封装装置，其特征在于，所述载具移载机包括回流焊载具回流输送组件和焊接载具回流输送组件。

12.根据权利要求9所述的半导体封装装置，其特征在于，还包括清洗篮回流输送组件，其与所述清洗机相衔接。

13.一种拆分方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的载具拆分装置进行载具拆分，包括回流焊载具拆分步骤和焊接载具拆分步骤；

其中，所述回流焊载具拆分步骤包括：机械手将焊接载具从回流焊载具中拆分出并放置于焊接载具拆分工位；所述焊接载具拆分步骤包括：机械手将产品从焊接载具中拆分出。

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