CN112312676A - 焊接介质承载设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种焊接介质承载设备，包括滑动平台、承载槽、刮刀以及测距组件，所述承载槽可旋转的固设于所述滑动平台上，用于容纳焊接介质；所述刮刀固设于所述滑动平台，并与所述承载槽相邻设置，所述刮刀用于刮平所述承载槽内焊接介质的表面；所述测距组件用于自动监测所述承载槽内的焊接介质的高度。本申请所提供的焊接介质承载设备自动化程度较高。

Description

焊接介质承载设备

技术领域

本申请涉及芯片封装的技术领域，具体是涉及一种焊接介质承载设备。

背景技术

在电子产品的设计及生产中，为了提升产品组装的灵活性和扩展性，元件层叠装配在设计上被大量使用。在元件层叠装配的贴装生产之前，需要将焊接介质承载设备固定安装于贴片机内。元件层叠装配的贴装生产过程中，先将下层芯片贴装到印刷电路板上，然后吸取上层芯片移动至焊接介质承载设备的上方，使上层芯片的焊脚蘸取焊接介质承载设备内的焊接介质，最后将蘸取有焊接介质的上层芯片贴装到下层芯片上，通过回流焊进行焊接。然而，现有的焊接介质承载设备自动化程度较低，有待进一步改善。

发明内容

本申请实施例提供了一种焊接介质承载设备，包括滑动平台、承载槽、刮刀以及测距组件，所述承载槽可旋转的固设于所述滑动平台上，用于容纳焊接介质；所述刮刀固设于所述滑动平台，并与所述承载槽相邻设置，所述刮刀用于刮平所述承载槽内焊接介质的表面；所述测距组件用于自动监测所述承载槽内的焊接介质的高度。

由于在上层芯片蘸取焊接介质时上层芯片的焊脚距离承载槽的槽底的距离是固定的，承载槽内焊接介质的高度越高，上层芯片的焊脚浸入焊接介质越多，蘸取的焊接介质的量就越多；承载槽内焊接介质的高度越低，上层芯片的焊脚浸入焊接介质越少，蘸取的焊接介质的量就越少。因此，通过监测承载槽内焊接介质的高度就能监测上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量，监测焊接质量。本申请实施例所提供的焊接介质的承载设备能够自动的实时监测承载槽内焊接介质的高度，有效的避免人工测量带来的产能损失以及人工测量的不准确性带来的焊接质量问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是元件层叠装配生产过程中上层芯片的剖面结构示意图；

图2是图1中上层芯片的俯视面结构示意图；

图3是本申请实施例所提供的焊接介质承载设备的部分结构示意图；

图4是本申请实施例所提供的焊接介质承载设备的结构示意图；

图5是图4中焊接介质承载设备的部分结构示意图；

图6是图4中焊接介质承载设备的另一部分结构示意图；

图7是图6中焊接介质承载设备的分解结构示意图；

图8是图4中焊接介质承载设备的另一结构示意图；

图9是图4中焊接介质承载设备的另一部分结构示意图；

图10是图4中焊接介质承载设备的分解结构示意图。

具体实施方式

请一并参阅图1及图2，图1是元件层叠装配生产过程中上层芯片1的剖面结构示意图，图2是图1中上层芯片1的俯视面结构示意图，焊脚2阵列分布在上层芯片1的一侧表面，举例而言，焊脚2具体可以为球形焊脚2。元件层叠装配的贴装生产过程中，先将下层芯片贴装到印刷电路板上，然后吸取上层芯片1移动至焊接介质承载设备的上方，使上层芯片1的焊脚2蘸取焊接介质承载设备内的焊接介质，最后将蘸取有焊接介质的上层芯片1贴装到下层芯片上，通过回流焊进行焊接。

发明人在长期的生产实践中发现，在元件层叠装配的贴装生产过程中，若上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量过多，则容易造成连焊、移位等不良；若上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量过少，则会造成假焊、头枕、断路等不良。因此，上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量直接决定了元件层叠装配中上下层芯片的焊接品质，对上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量的管控是提高焊接质量的关键所在。

相关技术中为了管控上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量，通常是每隔一段时间，将贴片机停机，使用专用的测量治具(比如量规)对焊接介质承载设备内焊接介质的高度进行手工测量，测量频率一般为30-60分钟每次。

该方法存在以下缺陷：

一、生产中必须停机才能进行测量焊接介质高度，由于需要实时监控焊接介质高度，测量频率通常为30分钟/次，而停机测量一次会浪费大约3分钟时间，如此对产能造成极大的影响。

二、仅依靠作业员手动测量焊接介质高度的做法，存在极大的不稳定性，尤其是人员作业手法差异造成的测量高度差异，极其容易影响焊接品质，直接造成元件层叠装配的焊接良率低下。

三、即使按照30分钟/次的测量频率，其间隔时间30分钟内发生的焊接介质高度异常不能真正的做到实时监控，当30分钟间隙内发生的焊接介质高度差异造成的元件层叠装配的焊接品质异常，将会直接造成焊接不良品产生，造成极大的品质隐患。

为了提高焊接介质承载设备的自动化程度，本申请实施例提供了一种焊接介质承载设备。下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图3，图3是本申请实施例所提供的焊接介质承载设备100的部分结构示意图，所述焊接介质承载设备100包括滑动平台10、承载槽20、刮刀30以及测距组件。需要说明的是，本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

所述滑动平台10可以是仅仅是一个操作台面，也可以是内部具有容纳空间的盒体。可选的，请参阅图4，图4是本申请实施例所提供的焊接介质承载设备100的结构示意图，所述滑动平台10是一个内部具有容纳空间的盒体，该容纳空间可以容纳焊接介质承载设备100的关键部件，比如线路和管路等等，提高焊接介质承载设备100的可靠性。

如图3所示，所述承载槽20可旋转的固设于所述滑动平台10的一侧表面，用于容纳焊接介质。可选的，所述承载槽20可以是方形的，也可以是圆形的，还可以是六边形的；所述承载槽20的槽底可以是平面的，也可以是弧面的，还可以是锥面的，本申请实施例对所述承载槽20的具体形状以及承载槽20的槽底的具体形状不作限制，可以根据实际需求进行选择。

需要说明的是，本申请实施例所述的焊接介质可以是膏状的固体焊接介质。举例而言，可以是助焊剂，比如松香树脂系助焊剂等等；当然所述焊接介质也可以是焊料，比如锡膏(由锡粉和助焊剂以一定的比例混合制成)等等，本申请实施例对焊接介质的具体种类不作限制，可以根据实际需求进行选择。

所述承载槽20可以直接固设于所述滑动平台10的一侧表面，也可以间接固设于所述滑动平台10的一侧表面。可选的，请一并参阅图4及图5，图5是图4中焊接介质承载设备100的部分结构示意图，承载槽20间接固设于所述滑动平台10的一侧，所述焊接介质承载设备100还可以进一步包括接收槽21、转台22以及驱动器(附图中未示出)等等。

其中，驱动器可以为电动马达，具体的，驱动器可以设置于滑动平台10内部的容纳空间中，驱动器的输出轴(附图中未示出)穿过所述滑动平台10的一侧表面与转台22连接，使得转台22可以在驱动器的驱动作用下发生转动，进而带动承载槽20旋转。接收槽21夹设于承载槽20与转台22之间，接收槽21用于接收溢出或溅出承载槽20的焊接介质，防止溢出或溅出承载槽20的焊接介质弄脏焊接介质承载设备100的其他部件，比如转台22及位于承载槽20旁边的线路等等。

所述刮刀30与所述承载槽20固设于所述滑动平台10的同一侧表面，并与所述承载槽20相邻设置，所述刮刀30用于刮平所述承载槽20内焊接介质的表面。如图3和图4所示，所述刮刀30可以位于所述承载槽20的上方，刮刀30固定不动，承载槽20转动，刮刀30刮平所述承载槽20内焊接介质的表面，以使焊接介质在承载槽20内均匀分布。需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

可选的，请参阅图4，所述焊接介质承载设备100可以进一步包括千分表调节器31，所述刮刀30通过所述千分表调节器31固设于所述滑动平台10，所述千分表调节器31用于调节所述刮刀30与所述承载槽20的槽底之间的距离。具体的，千分表调节器31与承载槽20相邻设置，刮刀30的一端与千分表调节器31相连，另一端位于承载槽20的上方。通过千分表调节器31来精准的调节所述刮刀30与所述承载槽20的槽底之间的距离，有利于管控承载槽20内焊接介质的高度，有利于管控上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量，有利于提高焊接质量。

所述测距组件用于自动监测所述承载槽内的焊接介质的高度。所述测距组件包括测距仪41，所述测距仪41固设于所述刮刀30并用于自动监测经过所述刮刀30刮平后的焊接介质的高度。芯片蘸取焊接介质通常是在经过所述刮刀30刮平后的区域上方进行蘸取的，测距仪41监测经过所述刮刀30刮平后的焊接介质的高度有利于更准确的监测芯片的焊脚所蘸取焊接介质的量，有利于降低焊接不良率，提高焊接的质量。

具体的，请参阅图3，以承载槽20逆时针旋转为例来进行说明，当承载槽20逆时针旋转时，位于刮刀30外侧的焊接介质被刮平，部分焊接介质在刮刀30内侧堆积，此时，测距仪41具体可以固定在刮刀30的外侧，测距仪41具体可以通过螺丝固定在刮刀30的外侧，监测位于刮刀30外侧的焊接介质的高度。当然，当承载槽20顺时针旋转时，位于刮刀30内侧的焊接介质被刮平，部分焊接介质在刮刀30外侧堆积，此时，测距仪41具体可以固定在刮刀30的内侧。

可选的，所述测距仪41垂直于经过所述刮刀30刮平后的焊接介质的表面设置，有利于准确监测所述承载槽20内的焊接介质的高度，更准确的监测芯片的焊脚所蘸取焊接介质的量，有利于提高焊接的质量，避免焊接不良品的产生。

请一并参阅图6及图7，图6是图4中焊接介质承载设备100的另一部分结构示意图，图7是图6中焊接介质承载设备100的分解结构示意图，所述刮刀30上开设有与所述测距仪41尺寸相适配的凹槽32，所述测距仪41嵌设于所述凹槽32中。具体的，在所述刮刀30的长度方向上，凹槽32的宽度与测距仪41的宽度的相匹配，使得测距仪41恰好卡在凹槽32中，避免测距仪41在使用过程中位置发生移动，更准确的监测所述承载槽20内的焊接介质的高度。

可选的，所述测距仪41的数量可以为单个，也可以为多个。当所述测距仪41的数量为单个时，监测焊接介质的单个高度数据；当所述测距仪41的数量为多个时，监测焊接介质在多个不同位置的高度数据，通过监测焊接介质在多个不同位置的高度数据，然后求平均值，能够更精细地监测所述承载槽20内的焊接介质的高度，有效避免误差，提高监测结果的准确性。需要说明的是，本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

所述测距仪41可以是激光测距仪，也可以是超声波测距仪，当然所述测距仪41也可以是其他种类的测距仪。可选的，本申请实施例中所述测距仪41为激光测距仪。

可选的，请参阅图8，图8是图4中焊接介质承载设备100的另一结构示意图，所述测距组件40还可以进一步包括存储器42和显示器43，所述存储器42与所述测距仪41之间无线通讯连接，所述存储器42用于存储所述测距仪41监测所得的高度数据；所述显示器43与所述测距仪41之间无线通讯连接，所述显示器43用于显示所述测距仪41监测所得的高度数据。

具体的，如图8所示，存储器42及显示器43可以与焊接介质承载设备100分离设置，便于将监测结果直观的显示给用户。需要说明的是，在元件层叠装配的贴装生产过程中，所述焊接介质承载设备100安装于贴片机的内部的，将存储器42及显示器43与焊接介质承载设备100分离设置，设置在贴片机的外部，测距仪41对承载槽20内的焊接介质的高度进行实时监测，并将监测所得的高度数据发送给存储器42进行存储，同时发给显示器43进行显示，用户通过显示器43即可获知贴片机内部焊接介质承载设备100的承载槽20中焊接介质的高度。

举例而言，当测距仪41监测出承载槽20内的焊接介质的高度位于预设范围(承载槽20内的焊接介质的高度预设范围可以在150-200um之间)内时，显示器43可以显示绿色，表示可以正常生产；当测距仪41监测出承载槽20内的焊接介质的高度超出预设范围时，显示器43可以显示红色，并发出警报，表示出现异常，应当停止生产进行调整，从而保证贴装过程中的焊接介质的高度完全满足要求，保障焊接良率。当然，当焊接介质的高度测试结果超出预设范围时，可以将相关信息发送到指定技术人员的手机，及时提醒相关技术人员对设备进行及时的调整。

此外，需要说明的是，存储器42存储的焊接介质的高度数据可以拷贝，也可以通过其他有线或无线的方式读取。显示器43可以将监测所得的焊接介质的高度数据可以以报表的形式进行显示，也可以以连续的走势图的形式进行显示。

还需要说明的是，本申请实施例对测量承载槽20内焊接介质的高度的测量频率不作限制，可以根据实际需求选定测量的频率。举例而言，可以承载槽20每旋转一周测量一次，也可以承载槽20每旋转三到五周测量一次，当然，也可以每贴装一个芯片测量一次。

由于在上层芯片蘸取焊接介质时上层芯片的焊脚距离承载槽20的槽底的距离是固定的，承载槽20内焊接介质的高度越高，上层芯片的焊脚浸入焊接介质越多，蘸取的焊接介质的量就越多；承载槽20内焊接介质的高度越低，上层芯片的焊脚浸入焊接介质越少，蘸取的焊接介质的量就越少。因此，通过监测承载槽20内焊接介质的高度就能监测上层芯片的焊脚蘸取焊接介质的量，监测焊接质量。本申请实施例所提供的焊接介质的承载设备能够自动的实时监测承载槽20内焊接介质的高度，有效的避免人工测量带来的停机产能损失以及人工测量的不准确性带来的焊接质量问题。

可选的，请一并参阅图4及图9，图9是图4中焊接介质承载设备100的另一部分结构示意图，所述焊接介质承载设备100还可以进一步包括存储罐50，所述存储罐50固设于所述滑动平台10上，所述存储罐50与所述承载槽20之间通过管路51连接，所述存储罐50用于存储所述焊接介质并自动添加所述焊接介质到所述承载槽20，使得焊接介质承载设备100自动化程度较高。

具体的，管路51的一端与存储罐50连接作为进料端，另一端设置于所述承载槽20的上方作为出料端，管路51的中间部分设置于所述滑动平台10内部的容纳空间中，焊接介质从所述存储罐50经过管路51自动添加到承载槽20中。可选的，所述焊接介质承载设备100还可以包括一个泵(附图中未示出)，泵可以设置于所述滑动平台10内部的容纳空间中，用于将焊接介质自动泵入承载槽20中。

需要说明的是，管路51的出料端设置于所述刮刀30的远离所述测距仪41的一侧，举例而言，请参阅图9，以承载槽20逆时针旋转为例来进行说明，当承载槽20逆时针旋转时，位于刮刀30外侧的焊接介质被刮平，部分焊接介质在刮刀30内侧堆积，此时，测距仪41具体可以固定在刮刀30的外侧，管路51的出料端设置于刮刀30的内侧。当然，当承载槽20顺时针旋转时，位于刮刀30内侧的焊接介质被刮平，部分焊接介质在刮刀30外侧堆积，此时，测距仪41具体可以固定在刮刀30的内侧，管路51的出料端设置于刮刀30的外侧。

可选的，如图9所示，所述焊接介质承载设备100还可以进一步包括传感器52，传感器52靠近管路51的出料端设置，传感器52用于在承载槽20内的焊接介质的量高于某一阈值时停止向承载槽20内添加焊接介质。可选的，所述传感器52设置于所述刮刀30的远离所述测距仪41的一侧，也就是刮刀30的靠近管路51出料端的一侧。因为，刮刀30的靠近管路51出料端的一侧是焊接介质堆积高度最高的一侧，将传感器52设置于刮刀30的靠近管路51出料端的一侧，在向承载槽20内添加焊接介质时，能够有效避免承载槽20内的焊接介质过多而溢出。

可选的，请一并参阅图4及图10，图10是图4中焊接介质承载设备100的分解结构示意图，所述焊接介质承载设备100还包括支撑座60，所述支撑座60用于将所述焊接介质承载设备100固定在贴片机上，所述滑动平台10与所述支撑座60滑动连接。

具体的，所述支撑座60上可以设置滑轨61，所述滑动平台10的远离所述承载槽20的一侧表面上可以设置有与支撑座60上的滑轨61相配合的滑槽(附图中未示出)。元件层叠装配的贴装生产过程时，支撑座60固定安装在贴片机上，而滑动平台10则可以带动承载槽20、存储罐50等沿所述支撑座60滑动以进入或退出贴片机，使得所述焊接介质承载设备100更加灵活，便于安装，同时也便于设备的调整或检修。

可选的，所述焊接介质承载设备100还可以进一步包括线路70，线路70一端固定在支撑座60上，另一端固定在滑动平台10上，使得滑动平台10与支撑座60之间电性连接。

接下来，对所述焊接介质承载设备100的使用方法进行说明。

元件层叠装配的贴装生产启动之前，将焊接介质承载设备100安装到贴片机内，启动焊接介质高度的测量程序；在承载槽20内添加焊接介质之前，也就是承载槽20为空的时候，先测量测距仪41与承载槽20的槽底之间的距离S1；控制焊接介质承载设备100自动向承载槽20自动添加焊接介质，然后测量测距仪41与承载盘内焊接介质表面之间的距离S2；S1-S2即为承载盘内焊接介质的高度，测距仪41将所测得的焊接介质的高度数据发送给存储器42进行存储，同时发给显示器43进行显示，用户通过显示器43即可获知贴片机内部焊接介质承载设备100的承载槽20中焊接介质的高度。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种焊接介质承载设备，其特征在于，包括：

滑动平台，

承载槽，可旋转的固设于所述滑动平台上，用于容纳焊接介质；

刮刀，固设于所述滑动平台，并与所述承载槽相邻设置，所述刮刀用于刮平所述承载槽内焊接介质的表面；

测距组件，用于自动监测所述承载槽内的焊接介质的高度。

2.根据权利要求1所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述测距组件包括测距仪，所述测距仪固设于所述刮刀并用于自动监测经过所述刮刀刮平后的焊接介质的高度。

3.根据权利要求2所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述测距仪垂直于经过所述刮刀刮平后的焊接介质的表面。

4.根据权利要求3所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述刮刀上开设有与所述测距仪尺寸相适配的凹槽，所述测距仪嵌设于所述凹槽中。

5.根据权利要求2所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述测距仪的数量为多个。

6.根据权利要求2所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述测距仪为激光测距仪。

7.根据权利要求2所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述测距组件还包括存储器和显示器，所述存储器与所述测距仪之间无线通讯连接，所述存储器用于存储所述测距仪监测所得的高度数据；所述显示器与所述测距仪之间无线通讯连接，所述显示器用于显示所述测距仪监测所得的高度数据。

8.根据权利要求1所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述焊接介质承载设备还包括存储罐，所述存储罐固设于所述滑动平台上，所述存储罐与所述承载槽之间通过管路连接，所述存储罐用于存储所述焊接介质并自动添加所述焊接介质到所述承载槽。

9.根据权利要求1所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述焊接介质承载设备还包括千分表调节器，所述刮刀通过所述千分表调节器固设于所述滑动平台，所述千分表调节器用于调节所述刮刀与所述承载槽的槽底之间的距离。

10.根据权利要求1所述的焊接介质承载设备，其特征在于，所述焊接介质承载设备还包括支撑座，所述支撑座用于将所述焊接介质承载设备固定在贴片机上，所述滑动平台与所述支撑座滑动连接。

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