CN115365599A - 免清洗固晶焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了免清洗固晶焊接机，包括工作台、防护罩、载料盘、点锡头、引脚夹持架和加热熔焊组件，所述防护罩内部位于所述载料盘运动轨迹的正上方依次设有点锡头、引脚夹持架和加热熔焊组件；所述加热熔焊组件包括第二电动液压推杆、电加热板、两个惰性气体阻绝导气管和两个活性气体导气管，所述第二电动液压推杆固定安装在防护罩顶部，所述第二电动液压推杆端部设有电加热板；本发明通过载料盘承载待焊接的固晶，然后沿着载料盘的运动轨迹对固晶进行焊接处理，从固晶组装到焊接一体化设计，完成整体固晶焊接产品的组装作业，大幅度的减少了周转治具与生产人力的支出,并简化产品生线的工艺流程，降低成本，也可提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及固晶焊接技术领域，具体为免清洗固晶焊接机。
背景技术
半导体封装产业中需要进行固晶焊接，现有的锡膏固晶焊接工艺过程中，固晶焊接不是没有固晶焊接一体化的机台设计，就是后续程序需要清洗焊接成品，而存在的缺陷如下：
1、没有使用一体化设备运作耗时比较长，人工与周转治具成本提高，且在周转运送过程中也有一定比率的产品报废；
2、没有使用免清洗设计方案的焊接炉本体的助焊剂残留增加了机台的维护成本，并且有些残留于产品上的助焊剂无法完全去除干净，形成质量上的隐患；
3、焊后产品后续程序清洗所产生的废弃清洗液，造成了环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供免清洗固晶焊接机，以解决现有的锡膏固晶焊接工艺过程中，固晶焊接不是没有固晶焊接一体化的机台设计，就是后续程序需要清洗焊接成品的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：免清洗固晶焊接机，包括工作台、防护罩、载料盘、点锡头、引脚夹持架和加热熔焊组件，所述工作台上设有防护罩，所述防护罩一端设有进料口，所述防护罩另一端设有出料口，所述防护罩底部滑动安装有第一电动液压推杆，所述第一电动液压推杆端部设有载料盘，所述防护罩内部位于所述载料盘运动轨迹的正上方依次设有点锡头、引脚夹持架和加热熔焊组件；所述加热熔焊组件包括第二电动液压推杆、电加热板、两个惰性气体阻绝导气管和两个活性气体导气管，所述第二电动液压推杆固定安装在防护罩顶部，所述第二电动液压推杆端部设有电加热板，两个惰性气体阻绝导气管和两个活性气体导气管相对设置在防护罩两侧，所述活性气体导气管位于所述惰性气体阻绝导气管内侧，两个所述惰性气体阻绝导气管之间相互喷射惰性气体，两个所述活性气体导气管之间相互喷射活性气体。
其中，所述防护罩内壁的底部转动安装有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆上螺纹套接有螺母套，所述防护罩一侧设有用于驱动所述螺纹丝杆转动的伺服电机，所述伺服电机输出端与所述螺纹丝杆端部固定连接，所述第一电动液压推杆固定安装在所述螺母套上。
其中，所述防护罩内部靠近所述螺纹丝杆的一侧固定安装有滑杆，所述滑杆上滑动套接有滑套，所述螺母套与滑套之间固定连接。
其中，所述载料盘内部开设有中空腔，所述载料盘表面均匀开设有贯穿所述中空腔的进气孔，所述载料盘一侧设有气泵，所述气泵输出端设有贯穿所述中空腔的导气管。
其中，所述点锡头用于涂覆锡膏。
其中，所述引脚夹持架采用气动夹头，所述引脚夹持架用于夹持固定引脚线。
其中，所述惰性气体阻绝导气管与活性气体导气管均呈圆环状结构，所述惰性气体阻绝导气管的圆心与活性气体导气管的圆心位于同一点处。
其中，所述惰性气体阻绝导气管表面均匀开设有用于喷射惰性气体的惰性气体排放孔，所述活性气体导气管表面均匀开设有用于喷射活性气体的活性气体排风孔。
其中，所述惰性气体为氮气，所述活性气体为甲酸气体。
其中，所述防护罩顶部设有惰性气体输气泵和活性气体输气泵，所述惰性气体输气泵输出端与惰性气体阻绝导气管之间通过输气管贯通连接，所述活性气体输气泵输出端与活性气体导气管之间通过输气管贯通连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过载料盘承载待焊接的固晶，然后沿着载料盘的运动轨迹对固晶进行焊接处理，从固晶组装到焊接一体化设计，完成整体固晶焊接产品的组装作业，大幅度的减少了周转治具与生产人力的支出,并简化产品生线的工艺流程，降低成本，也可提高效率；
2、本发明通过惰性气体作为保护气体，通过活性气体提高锡膏的活性，减少了焊接锡膏中助焊剂的比例，即可达到无焊油残留累积，不需要后道清洗工序，简化了整条生产流水线。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明主视剖面结构示意图；
图3为本发明载料盘主视剖面结构示意图；
图4为本发明加热熔焊组件主视结构示意图；
图5为本发明惰性气体阻绝导气管与活性气体导气管组合结构示意图。
图1-5中：10、工作台；20、防护罩；21、进料口；22、出料口；23、螺纹丝杆；24、螺母套；25、伺服电机；26、滑杆；27、滑套；28、第一电动液压推杆；30、载料盘；31、中空腔；32、进气孔；33、气泵；34、导气管；40、点锡头；50、引脚夹持架；60、加热熔焊组件；61、第二电动液压推杆；62、电加热板；63、惰性气体阻绝导气管；64、惰性气体排放孔；65、活性气体导气管；66、活性气体排放孔；67、惰性气体输气泵；68、活性气体输气泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
实施例
请参阅图1-图5，本实施例提供一种技术方案：免清洗固晶焊接机，包括工作台10、防护罩20、载料盘30、点锡头40、引脚夹持架50和加热熔焊组件60，工作台10上固定安装有防护罩20，在对固晶焊接处理过程中，通过防护罩20对焊接的固晶进行保护，防止固晶表面粘附上灰尘，防护罩20一端开设有进料口21，通过进料口21可以将待焊接的固晶输送到防护罩20内，防护罩20另一端开设有出料口22，硅晶在焊接完成后，可以通过出料口22输送出，防护罩20底部滑动安装有第一电动液压推杆28，第一电动液压推杆28端部设有载料盘30，防护罩20内部位于载料盘30运动轨迹的正上方依次设有点锡头40、引脚夹持架50和加热熔焊组件60，点锡头40用于涂覆锡膏，引脚夹持架50采用气动夹头，引脚夹持架50用于夹持固定引脚线；
其中，通过进料口21将待焊接的固晶输送到防护罩20内部后，将固晶加载到载料盘30上，通过载料盘30固定住固晶，然后在防护罩20内部沿着载料盘30的运动轨迹移动载料盘30的位置，待载料盘30移动至点锡头40下方时，停止移动载料盘30，然后通过第一电动液压推杆28推动载料盘30向上移动，使得载料盘30上的固晶靠近点锡头40，然后通过点锡头40将锡膏涂覆在固晶上，接着通过第一电动液压推杆28带动载料盘30向下移动，继续沿着载料盘30的运动轨迹移动载料盘30，直至载料盘30移动至引脚夹持架50下方，然后通过第一电动液压推杆28推动载料盘30向上移动，使得载料盘30上的固晶靠近引脚夹持架50，然后将引脚夹持架50上的引脚放置在固晶上，同时通过第一电动液压推杆28带动载料盘30向下移动，并继续沿着载料盘30的运动轨迹移动载料盘30，直至载料盘30移动至加热熔焊组件60内侧，通过加热熔焊组件60对载料盘30上的固晶进行焊接处理，使得引脚通过锡膏焊接在固晶上。
其中，加热熔焊组件60包括第二电动液压推杆61、电加热板62、两个惰性气体阻绝导气管63和两个活性气体导气管65，第二电动液压推杆61固定安装在防护罩20顶部，第二电动液压推杆61端部设有电加热板62，两个惰性气体阻绝导气管63和两个活性气体导气管65相对设置在防护罩20两侧，活性气体导气管65位于惰性气体阻绝导气管63内侧，两个惰性气体阻绝导气管63之间相互喷射惰性气体，两个活性气体导气管65之间相互喷射活性气体，在载料盘30移动至加热熔焊组件60内侧后，通过第二电动液压推杆61推动电加热板62向下移动，使得电加热板62靠近载料盘30上的固晶，然后通过电加热板62加热，进行熔融焊接，同时通过两个惰性气体阻绝导气管63相对喷射惰性气体，通过惰性气体作为保护气体，并通过两个活性气体导气管65相对喷射活性气体，通过活性气体提高锡膏的活性，减少了焊接锡膏中助焊剂的比例，即可达到无焊油残留累积，不需要后道清洗工序，简化了整条生产流水线。
其中，当待焊接的固晶加载到载料盘30上后，需要沿着载料盘30的运动轨迹对固晶进行焊接处理，因此在防护罩20内壁的底部转动安装有螺纹丝杆23，螺纹丝杆23上螺纹套接有螺母套24，防护罩20一侧设有用于驱动所述螺纹丝杆23转动的伺服电机25，伺服电机25输出端与螺纹丝杆23端部固定连接，第一电动液压推杆28固定安装在螺母套24上，当需要沿着载料盘30的运动轨迹移动时，通过伺服电机25驱动螺纹丝杆23转动，然后螺母套24随着螺纹丝杆23的转动而移动，同时螺母套24通过第一电动液压推杆28带动载料盘30沿着螺纹丝杆23移动，达到在防护罩20内部带动固晶沿着载料盘30运动轨迹移动的目的。
其中，防护罩20内部靠近螺纹丝杆23的一侧固定安装有滑杆26，滑杆26上滑动套接有滑套27，螺母套24与滑套27之间固定连接，通过滑套27和滑杆26配合，将螺母套24滑动安装在防护罩20内，便于螺母套24通过第一电动液压推杆28带动载料盘30沿着螺纹丝杆23移动，同时通过滑套27和滑杆26配合可以限制螺母套24的位置，避免螺母套24绕着螺纹丝杆23转动，保证在螺纹丝杆23转动的过程中，螺母套24会随着螺纹丝杆23的转动而移动。
其中，载料盘30内部开设有中空腔31，载料盘30表面均匀开设有贯穿中空腔31的进气孔32，载料盘30一侧设有气泵33，气泵33输出端设有贯穿中空腔31的导气管34，在通过进料口21将待焊接的固晶加载到载料盘30上后，打开气泵33，然后气泵33产生吸力，通过导气管34将中空腔31内的空气抽出，然后外部的空气通过进气孔32进入到中空腔31内，在载料盘30表面沿着进气孔32产生向下的气压，然后将固晶吸附固定在载料盘30上，便于固晶的固定。
其中，惰性气体阻绝导气管63与活性气体导气管65均呈圆环状结构，惰性气体阻绝导气管63的圆心与活性气体导气管65的圆心位于同一点处，惰性气体阻绝导气管63表面均匀开设有用于喷射惰性气体的惰性气体排放孔64，活性气体导气管65表面均匀开设有用于喷射活性气体的活性气体排风孔66，惰性气体为氮气，活性气体为甲酸气体，防护罩20顶部设有惰性气体输气泵67和活性气体输气泵68，惰性气体输气泵67输出端与惰性气体阻绝导气管63之间通过输气管贯通连接，活性气体输气泵68输出端与活性气体导气管65之间通过输气管贯通连接；
在载料盘30带动固晶移动至加热熔焊组件60内侧后，通过惰性气体输气泵67将惰性气体输送到惰性气体阻绝导气管63内，然后通过惰性气体排放孔64将惰性气体喷射出，在两个惰性气体阻绝导气管63之间形成一个由惰性气体形成的阻隔区域，通过惰性气体作为保护气体；
同时通过活性气体输气泵67将活性气体输送到活性气体导气管65内，然后通过活性气体排放孔66将活性气体喷射出，并使喷出的活性气体覆盖在固晶周围，通过活性气体提高锡膏的活性，减少了焊接锡膏中助焊剂的比例，即可达到无焊油残留累积，不需要后道清洗工序，简化了整条生产流水线。
工作原理：在使用时，先通过进料口21将待焊接的固晶输送到防护罩20内部后，将固晶加载到载料盘30上，打开气泵33，然后气泵33产生吸力，通过导气管34将中空腔31内的空气抽出，然后外部的空气通过进气孔32进入到中空腔31内，在载料盘30表面沿着进气孔32产生向下的气压，然后将固晶吸附固定在载料盘30上，然后在防护罩20内部沿着载料盘30的运动轨迹移动载料盘30的位置，待载料盘30移动至点锡头40下方时，停止移动载料盘30，然后通过第一电动液压推杆28推动载料盘30向上移动，使得载料盘30上的固晶靠近点锡头40，然后通过点锡头40将锡膏涂覆在固晶上，接着通过第一电动液压推杆28带动载料盘30向下移动，继续沿着载料盘30的运动轨迹移动载料盘30，直至载料盘30移动至引脚夹持架50下方，然后通过第一电动液压推杆28推动载料盘30向上移动，使得载料盘30上的固晶靠近引脚夹持架50，然后将引脚夹持架50上的引脚放置在固晶上，同时通过第一电动液压推杆28带动载料盘30向下移动，并继续沿着载料盘30的运动轨迹移动载料盘30，直至载料盘30移动至加热熔焊组件60内侧，接着通过第二电动液压推杆61推动电加热板62向下移动，使得电加热板62靠近载料盘30上的固晶，然后通过电加热板62加热，进行熔融焊接，同时通过两个惰性气体阻绝导气管63相对喷射惰性气体，通过惰性气体作为保护气体，并通过两个活性气体导气管65相对喷射活性气体，通过活性气体提高锡膏的活性，减少了焊接锡膏中助焊剂的比例，即可达到无焊油残留累积，不需要后道清洗工序，简化了整条生产流水线。
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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.免清洗固晶焊接机，包括工作台(10)、防护罩(20)、载料盘(30)、点锡头(40)、引脚夹持架(50)和加热熔焊组件(60)，其特征在于：所述工作台(10)上设有防护罩(20)，所述防护罩(20)一端设有进料口(21)，所述防护罩(20)另一端设有出料口(22)，所述防护罩(20)底部滑动安装有第一电动液压推杆(28)，所述第一电动液压推杆(28)端部设有载料盘(30)，所述防护罩(20)内部位于所述载料盘(30)运动轨迹的正上方依次设有点锡头(40)、引脚夹持架(50)和加热熔焊组件(60)；
所述加热熔焊组件(60)包括第二电动液压推杆(61)、电加热板(62)、两个惰性气体阻绝导气管(63)和两个活性气体导气管(65)，所述第二电动液压推杆(61)固定安装在防护罩(20)顶部，所述第二电动液压推杆(61)端部设有电加热板(62)，两个惰性气体阻绝导气管(63)和两个活性气体导气管(65)相对设置在防护罩(20)两侧，所述活性气体导气管(65)位于所述惰性气体阻绝导气管(63)内侧，两个所述惰性气体阻绝导气管(63)之间相互喷射惰性气体，两个所述活性气体导气管(65)之间相互喷射活性气体。
2.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述防护罩(20)内壁的底部转动安装有螺纹丝杆(23)，所述螺纹丝杆(23)上螺纹套接有螺母套(24)，所述防护罩(20)一侧设有用于驱动所述螺纹丝杆(23)转动的伺服电机(25)，所述伺服电机(25)输出端与所述螺纹丝杆(23)端部固定连接，所述第一电动液压推杆(28)固定安装在所述螺母套(24)上。
3.根据权利要求2所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述防护罩(20)内部靠近所述螺纹丝杆(23)的一侧固定安装有滑杆(26)，所述滑杆(26)上滑动套接有滑套(27)，所述螺母套(24)与滑套(27)之间固定连接。
4.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述载料盘(30)内部开设有中空腔(31)，所述载料盘(30)表面均匀开设有贯穿所述中空腔(31)的进气孔(32)，所述载料盘(30)一侧设有气泵(33)，所述气泵(33)输出端设有贯穿所述中空腔(31)的导气管(34)。
5.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述点锡头(40)用于涂覆锡膏。
6.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述引脚夹持架(50)采用气动夹头，所述引脚夹持架(50)用于夹持固定引脚线。
7.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述惰性气体阻绝导气管(63)与活性气体导气管(65)均呈圆环状结构，所述惰性气体阻绝导气管(63)的圆心与活性气体导气管(65)的圆心位于同一点处。
8.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述惰性气体阻绝导气管(63)表面均匀开设有用于喷射惰性气体的惰性气体排放孔(64)，所述活性气体导气管(65)表面均匀开设有用于喷射活性气体的活性气体排风孔(66)。
9.根据权利要求8所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述惰性气体为氮气，所述活性气体为甲酸气体。
10.根据权利要求1所述的免清洗固晶焊接机，其特征在于：所述防护罩(20)顶部设有惰性气体输气泵(67)和活性气体输气泵(68)，所述惰性气体输气泵(67)输出端与惰性气体阻绝导气管(63)之间通过输气管贯通连接，所述活性气体输气泵(68)输出端与活性气体导气管(65)之间通过输气管贯通连接。
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