CN115446537B - 芯片变距组合型焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片焊接技术领域，公开了芯片变距组合型焊接方法，包括底板、PCB板承载机构和芯片抓取机构；PCB板承载机构，包括设置于底板上的支撑座，支撑座上设有焊接托板，所述底板上设有横向驱动组件驱动支撑座沿着底板横向位移，底板上设有纵向驱动组件驱动支撑座沿着底板纵向位移，支撑座的侧边设有托板旋转组件驱动焊接托板相对于支撑座中心旋转；芯片抓取机构，包括设置于底板侧边的支撑柱，支撑柱上转动连接有转动梁。本发明适用于芯片变距组合型焊接方法，通过在PCB板承载机构中设置横向驱动组件、纵向驱动组件和托板旋转组件调节PCB板的位置，使得芯片抓取机构的转动副减少，降低了芯片抓取机构的重量，提高了焊接精度。

Description

芯片变距组合型焊接方法

技术领域

本发明涉及芯片焊接技术领域，具体是芯片变距组合型焊接方法。

背景技术

半导体芯片利用环氧树脂等粘合剂焊接于引线框架。在这种半导体芯片的焊接工序中，利用了被称为芯片焊接装置的焊接机，引线框架通常采用PCB板。

但是随着半导体技术的发展，一块PCB板上通常焊接了多个半导体芯片，不同芯片的间距和方向是不同的，常规的焊接装置只能通过上方抓取手的移动和旋转进行芯片的放置，抓取手需要较多的活动单元，导致抓取手的体积和重量增加，从而使得整体的焊接精度降低，因此需要对其进行改进。

发明内容

本发明提供芯片变距组合型焊接方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

芯片变距组合型焊接方法，包括底板、PCB板承载机构和芯片抓取机构；

PCB板承载机构，包括设置于底板上的支撑座，支撑座上设有焊接托板，所述底板上设有横向驱动组件驱动支撑座沿着底板横向位移，底板上设有纵向驱动组件驱动支撑座沿着底板纵向位移，支撑座的侧边设有托板旋转组件驱动焊接托板相对于支撑座中心旋转；

芯片抓取机构，包括设置于底板侧边的支撑柱，支撑柱上转动连接有转动梁，转动梁靠近底板中心的一侧设有转轴，转轴靠近底板一侧的侧边设有多个压板，压板靠近底板的一侧设有吸头，所述压板可以相对于转轴的轴心滑动连接，所述转动梁的端部设有驱动所述压板滑动的下压组件，所述底板的拐角处设有芯片存放机构，支撑柱的侧边设有驱动转动梁旋转的抓取旋转组件，所述芯片存放机构包括与底板固定连接的支撑板，支撑板的端部水平设置有放置板，放置板远离底板中心的一端倾斜设置有导料板，放置板靠近底板中心的一端设有挡边；

方法按如下：

首先将底板稳定的放置在桌面上，将不同的芯片按顺序的放在导料板上，芯片随着导料板滑动到放置板上，转动梁向左侧转动，转动梁带动芯片抓取机构转动到放置板的正上方，最左侧的压板向下移动，压板带动吸头向下移动，吸头与芯片上表面接触后，吸头产生负压将芯片抓取，此时该压板向上移动，芯片被拿起，在重力的作用下后续的芯片会继续滑落到放置板上，此时转轴转动，空的吸头旋转到放置板的上方，重复抓取的动作，通过多个吸头挨个抓取芯片，抓取完成之后反向转动转动梁，使得芯片抓取机构转动到焊接托板的上方，此时依次的放下对应的芯片，并且下方PCB板承载机构会带动焊接托板前后移动或者转动使得芯片落入PCB板对应的位置上，放入完成之后启动焊接托板，高温加热完成对于芯片的焊接处理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述横向驱动组件包括与底板连接的滑动座，滑动座上靠近底板的一侧设有导向杆，导向杆滑动连接支撑座，滑动座上设有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴固定连接第一丝杆的端部，第一丝杆的中部螺纹连接支撑座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述纵向驱动组件包括设置于底板上并且与第一丝杆垂直的滑槽，滑槽滑动连接滑动座，底板上设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴固定连接有与第一丝杆垂直的第二丝杆，第二丝杆螺纹连接推板，推板的端部固定连接滑动座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述托板旋转组件包括转动连接于支撑座远离底板一端的主轴，主轴远离支撑座的一端固定连接焊接托板，所述支撑座的侧面设有第三驱动电机，第三驱动电机的输出轴固定连接第一齿轮，第一齿轮啮合连接第二齿轮，第二齿轮固定连接主轴。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转动梁上设有第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接转轴的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述下压组件包括设置于转轴侧边的限位槽，限位槽滑动连接压板，压板与限位槽之间设有弹簧，所述转动梁的端部设有第五驱动电机，第五驱动电机的输出轴固定连接第三丝杆，第三丝杆的中部螺纹连接升降板的一端，升降板的另一端固定连接有与压板配合的顶杆。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导料板和放置板中部均设有与芯片配合的放置槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抓取旋转组件包括与支撑柱固定连接的第六驱动电机，第六驱动电机的输出轴固定连接第三齿轮，第三齿轮啮合连接第四齿轮，第四齿轮同轴连接转动梁。

本发明具有以下有益之处：

本发明适用于芯片变距组合型焊接方法，通过在PCB板承载机构中设置横向驱动组件、纵向驱动组件和托板旋转组件调节PCB板的位置，使得芯片抓取机构的转动副减少，降低了芯片抓取机构的重量，提高了焊接精度，并且本申请中焊接托板的位置可以自由的调节，从而使得不同型号芯片可以按照不同的间距焊接在PCB板上，使得整个装置的使用更加的便捷。

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为芯片变距组合型焊接方法的结构示意图。

图2为芯片变距组合型焊接方法的正视图。

图3为芯片变距组合型焊接方法中PCB板承载机构的结构示意图。

图4为芯片变距组合型焊接方法中PCB板承载机构的正视图。

图5为芯片变距组合型焊接方法中底板底部的结构示意图。

图6为芯片变距组合型焊接方法中芯片抓取机构的结构示意图。

图7为芯片变距组合型焊接方法中芯片抓取机构的右视图。

图8为芯片变距组合型焊接方法中芯片存放机构的结构示意图。

图中：1、底板；2、PCB板承载机构；3、芯片抓取机构；4、芯片存放机构；5、支撑座；6、焊接托板；7、垫片；8、档杆；9、滑动座；10、导向杆；11、第一丝杆；12、第一驱动电机；13、横向驱动组件；14、第三驱动电机；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、主轴；18、托板旋转组件；19、滑槽；20、第二驱动电机；21、第二丝杆；22、推板；23、纵向驱动组件；24、支撑柱；25、转动梁；26、第四驱动电机；27、第一锥齿轮；28、第二锥齿轮；29、转轴；30、限位槽；31、压板；32、吸头；33、弹簧；34、第五驱动电机；35、第三丝杆；36、升降板；37、顶杆；38、下压组件；39、第六驱动电机；40、第四齿轮；41、第三齿轮；42、抓取旋转组件；43、加强筋；44、旋转环；45、支撑板；46、放置板；47、挡边；48、放置槽；49、导料板。

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。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。

在一个实施例中，请参阅图1-图8，芯片变距组合型焊接方法，包括底板1、PCB板承载机构2和芯片抓取机构3；

PCB板承载机构2，包括垂直设置于底板1上方的支撑座5，支撑座5上设有焊接托板6，焊接托板6的上表面设置有垫片7，使得PCB板放在焊接托板6上之后可以与焊接托板6表面留有一定的间隙，并且在焊接托板6的四周设置档杆8，通过档杆8可以起到定位PCB板的作用，在芯片焊接的过程中，芯片的针脚可以穿过PCB板与下方的焊接托板6接触，可以在焊接托板6上固定的位置涂上辅助焊料，加热过后就可以完成芯片与PCB板的焊接处理，所述底板1上设有横向驱动组件13驱动支撑座5沿着底板1横向位移，底板1上设有纵向驱动组件23驱动支撑座5沿着底板1纵向位移，通过横向驱动组件13和纵向驱动组件23使得支撑座5在底板1的上表面前后左右移动，也就是使得焊接托板6带着PCB板在底板1上方前后左右移动，支撑座5的侧边设有托板旋转组件18驱动焊接托板6相对于支撑座5中心旋转，托板旋转组件18可以使得焊接托板6带着PCB板在地方的上方进行自转，从而满足不同方向芯片的焊接处理；

芯片抓取机构3，包括垂直设置于底板1上表面后侧边的支撑柱24，支撑柱24上转动连接转动梁25的后侧，转动梁25靠近底板1中心的一侧设有转轴29，转轴29靠近底板1一侧的侧边设有多个压板31，压板31靠近底板1的一侧设有吸头32，可以将吸头32与空压机连接，使得吸头32处的气压可以自由调节正负，实现对于芯片的抓取，所述压板31可以相对于转轴29的轴心上下滑动连接，所述转动梁25的端部设有驱动所述压板31滑动的下压组件38。

在本实施例的一种情况中，所述横向驱动组件13包括与底板1连接的滑动座9，滑动座9上靠近底板1的一侧设有导向杆10，导向杆10滑动连接支撑座5，滑动座9上设有第一驱动电机12，第一驱动电机12的输出轴固定连接第一丝杆11的端部，第一丝杆11的中部螺纹连接支撑座5。所述纵向驱动组件23包括设置于底板1上并且与第一丝杆11垂直的滑槽19，滑槽19滑动连接滑动座9，底板1上设有第二驱动电机20，第二驱动电机20的输出轴固定连接有与第一丝杆11垂直的第二丝杆21，第二丝杆21螺纹连接推板22，推板22的端部固定连接滑动座9。在底板1的左右两侧设置了前后朝向的滑槽19，滑槽19的中部滑动连接滑动座9，在底板1下表面的前侧设置了第二驱动电机20，第二驱动电机20的输出轴固定连接第二丝杆21的前端，可以在底板1下表面的前后两侧设置轴承座，轴承座转动连接第二丝杆21，第二丝杆21的中部螺纹连接左右朝向的推板22的中部，推板22的左右两端固定连接滑动座9的下端，滑动座9上方靠近底板1的一侧固定连接导向杆10的端部，在右侧滑动座9的右侧壁上方设置了第一驱动电机12，第一驱动电机12的输出轴固定连接第一丝杆11的右端，第一丝杆11的两侧转动连接滑动座9的上方，第一丝杆11的中部螺纹连接支撑座5的中部，第一丝杆11转动可以推动支撑座5左右移动，第二丝杆21转动可以通过推板22推动滑动座9前后移动，也就是使得支撑座5前后移动。

在本实施例的一种情况中，所述托板旋转组件18包括转动连接于支撑座5远离底板1一端的主轴17，主轴17远离支撑座5的一端固定连接焊接托板6，所述支撑座5的侧面设有第三驱动电机14，第三驱动电机14的输出轴固定连接第一齿轮15，第一齿轮15啮合连接第二齿轮16，第二齿轮16固定连接主轴17。第三驱动电机14通过齿轮传动的方式使得主轴17进行旋转，从而使得上方的焊接托板6进行旋转。

在本实施例的一种情况中，所述转动梁25上表面中部设置第四驱动电机26，第四驱动电机26的输出轴固定连接第一锥齿轮27，第一锥齿轮27啮合连接第二锥齿轮28，第二锥齿轮28固定连接转轴29的上端，转轴29的中部转动连接转动梁25。所述下压组件38包括竖直设置于转轴29侧边的限位槽30，限位槽30滑动连接压板31，压板31与限位槽30之间设有弹簧33，弹簧33会向上推动压板31，所述转动梁25的端部设有第五驱动电机34，第五驱动电机34的输出轴固定连接第三丝杆35，第三丝杆35的中部螺纹连接升降板36的一端，升降板36的另一端固定连接有与压板31配合的顶杆37，顶杆37的中部滑动连接转动梁25，顶杆37向下移动时会与压板31接触，从而通过顶杆37推动压板31向下移动，顶杆37移动到最上端后会比压板31最高位置还高，此时顶杆37并不会影响转轴29的转动，通过顶杆37和弹簧33的配合使得在转动梁25前侧的压板31上下移动。

在本实施例的一种情况中，所述底板1的拐角处设有芯片存放机构4，支撑柱24的侧边设有驱动转动梁25旋转的抓取旋转组件42。所述芯片存放机构4包括与底板1固定连接的支撑板45，支撑板45的端部水平设置有放置板46，放置板46远离底板1中心的一端倾斜设置有导料板49，放置板46靠近底板1中心的一端设有挡边47。放置板46是左右朝向设置，放置板46的右端设置了挡边47，避免芯片从放置板46上滑落，放置板46的左端设置了向左上方倾斜的导料板49，所述导料板49和放置板46中部均设有与芯片配合的放置槽48。芯片可以放在放置槽48中避免掉落。

在本实施例的一种情况中，所述抓取旋转组件42包括与支撑柱24固定连接的第六驱动电机39，第六驱动电机39的输出轴固定连接第三齿轮41，第三齿轮41啮合连接第四齿轮40，第四齿轮40同轴连接转动梁25。支撑柱24的上方转动连接转动套，转动套的上部固定连接转动梁25，转动套的下部固定连接第四齿轮40，从而使得第四齿轮40可以通过转动套带动转动梁25进行转动，也就是通过第六驱动电机39带动转动梁25进行转动，在支撑柱24的中部转动连接旋转环44，旋转环44的侧边设有加强筋43，加强筋43的上端固定连接转动梁25的后端，从而使得转动梁25的旋转更加的稳定，受力也更加的稳定。

本实施例在实施过程中，首先将底板1稳定的放置在桌面上，将不同的芯片按顺序的放在导料板49上，芯片随着导料板49滑动到放置板46上，并且放置板46上仅仅只有一个芯片的空间，当多个芯片放入时，其他的芯片都会遗留在导料板49上，此时启动第六驱动电机39，第六驱动电机39带动转动梁25向左侧转动，转动梁25带动芯片抓取机构3转动到放置板46的正上方，第五驱动电机34带动最左侧的压板31向下移动，压板31带动吸头32向下移动，吸头32与芯片上表面接触后，吸头32产生负压将芯片抓取，此时该压板31向上移动，芯片被拿起，在重力的作用下后续的芯片会继续滑落到放置板46上，此时第四驱动电机26带动转轴29转动，空的吸头32旋转到放置板46的上方，重复抓取的动作，通过多个吸头32挨个抓取芯片，抓取完成之后反向转动转动梁25，使得芯片抓取机构3转动到焊接托板6的上方，此时再次通过第五驱动电机34和第四驱动电机26依次的放下对应的芯片，并且下方PCB板承载机构2会带动焊接托板6前后移动或者转动使得芯片落入PCB板对应的位置上，放入完成之后启动焊接托板6，高温加热完成对于芯片的焊接处理，整个过程中芯片的位置可以自由的改变，从而使得不同间距不同型号的芯片都可以得到很好的焊接处理。

本发明适用于芯片变距组合型焊接方法，通过在PCB板承载机构2中设置横向驱动组件13、纵向驱动组件23和托板旋转组件18调节PCB板的位置，使得芯片抓取机构3的转动副减少，降低了芯片抓取机构3的重量，提高了焊接精度，并且本申请中焊接托板6的位置可以自由的调节，从而使得不同型号芯片可以按照不同的间距焊接在PCB板上，使得整个装置的使用更加的便捷。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，包括底板、PCB板承载机构和芯片抓取机构；

PCB板承载机构，包括设置于底板上的支撑座，支撑座上设有焊接托板，所述底板上设有横向驱动组件驱动支撑座沿着底板横向位移，底板上设有纵向驱动组件驱动支撑座沿着底板纵向位移，支撑座的侧边设有托板旋转组件驱动焊接托板相对于支撑座中心旋转；

芯片抓取机构，包括设置于底板侧边的支撑柱，支撑柱上转动连接有转动梁，转动梁靠近底板中心的一侧设有转轴，转轴靠近底板一侧的侧边设有多个压板，压板靠近底板的一侧设有吸头，所述压板可以相对于转轴的轴心滑动连接，所述转动梁的端部设有驱动所述压板滑动的下压组件，所述下压组件包括设置于转轴侧边的限位槽，限位槽滑动连接压板，压板与限位槽之间设有弹簧，所述转动梁的端部设有第五驱动电机，第五驱动电机的输出轴固定连接第三丝杆，第三丝杆的中部螺纹连接升降板的一端，升降板的另一端固定连接有与压板配合的顶杆，所述底板的拐角处设有芯片存放机构，支撑柱的侧边设有驱动转动梁旋转的抓取旋转组件，所述芯片存放机构包括与底板固定连接的支撑板，支撑板的端部水平设置有放置板，放置板远离底板中心的一端倾斜设置有导料板，放置板靠近底板中心的一端设有挡边；

方法按如下：

首先将底板稳定的放置在桌面上，将不同的芯片按顺序的放在导料板上，芯片随着导料板滑动到放置板上，转动梁向左侧转动，转动梁带动芯片抓取机构转动到放置板的正上方，最左侧的压板向下移动，压板带动吸头向下移动，吸头与芯片上表面接触后，吸头产生负压将芯片抓取，此时该压板向上移动，芯片被拿起，在重力的作用下后续的芯片会继续滑落到放置板上，此时转轴转动，空的吸头旋转到放置板的上方，重复抓取的动作，通过多个吸头挨个抓取芯片，抓取完成之后反向转动转动梁，使得芯片抓取机构转动到焊接托板的上方，此时依次的放下对应的芯片，并且下方PCB板承载机构会带动焊接托板前后移动或者转动使得芯片落入PCB板对应的位置上，放入完成之后启动焊接托板，高温加热完成对于芯片的焊接处理。

2.根据权利要求1所述的芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，所述横向驱动组件包括与底板连接的滑动座，滑动座上靠近底板的一侧设有导向杆，导向杆滑动连接支撑座，滑动座上设有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴固定连接第一丝杆的端部，第一丝杆的中部螺纹连接支撑座。

3.根据权利要求2所述的芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，所述纵向驱动组件包括设置于底板上并且与第一丝杆垂直的滑槽，滑槽滑动连接滑动座，底板上设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴固定连接有与第一丝杆垂直的第二丝杆，第二丝杆螺纹连接推板，推板的端部固定连接滑动座。

4.根据权利要求1所述的芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，所述托板旋转组件包括转动连接于支撑座远离底板一端的主轴，主轴远离支撑座的一端固定连接焊接托板，所述支撑座的侧面设有第三驱动电机，第三驱动电机的输出轴固定连接第一齿轮，第一齿轮啮合连接第二齿轮，第二齿轮固定连接主轴。

5.根据权利要求1所述的芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，所述转动梁上设有第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接转轴的端部。

6.根据权利要求1所述的芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，所述导料板和放置板中部均设有与芯片配合的放置槽。

7.根据权利要求1所述的芯片变距组合型焊接方法，其特征在于，所述抓取旋转组件包括与支撑柱固定连接的第六驱动电机，第六驱动电机的输出轴固定连接第三齿轮，第三齿轮啮合连接第四齿轮，第四齿轮同轴连接转动梁。

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