CN116140741A - 一种sip模块阵列平行缝焊工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，包括：固定基座，其上设置有多个呈阵列排布的夹紧块，所述夹紧块用于容纳待封装壳体；定位基座，所述定位基座内设置有多个与所述夹紧块对应的凸形挡台；其中，每个所述夹紧块的一侧均具有开口，所述固定基座沿所述夹紧块的开口设有条形通孔，所述凸形挡台能够贯穿所述条形通孔并沿所述条形通孔的延伸方向移动，以夹紧或松开所述待封装壳体。本发明能够一次实现多个SIP模块管壳和盖板精准固定和定位，正确匹配两待加工件的位置，可以批量化生产，为规模生产提供条件；本工装夹具整体装配简单，操作便捷，提高了SIP管壳平行缝焊封盖效率及封盖质量。

Description

一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具

技术领域

本发明属于工装夹具技术领域，尤其涉及一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具。

背景技术

SIP模块具有灵活度高，集成度高，设计周期短、开发成本低、容易进入，已成为混合微电子技术发展方向之一，广泛地应用在航空、航天、光电器件、石英晶体和汽车电子等关键领域。为保证SIP模块性能的可靠性及长期工作状态的稳定性，SIP模块都需进行气密性封装；

由于SIP模块壳体和盖板选用材料为良好低温组织稳定性的可伐材料，且封装前已完成内部电路及元器件的装配，所以只能选择低热应力、温升小、气密性高、可靠性高、缝焊时不会对内部电路造成影响的平行封焊气密封装技术；

目前对SIP模块进行平行缝焊时大多为单个模块依次完成的模式，生产效率低，且随着SIP模块批量化生产，现有平行缝焊模式已经远远不能满足用户对产量和质量的要求。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，能够同时对多个模块进行平行缝焊，同时还能够快速完成对多个模块在加工前的夹紧作业以及便于加工后同时卸下多个模块。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，包括：

固定基座，其上设置有多个呈阵列排布的夹紧块，所述夹紧块用于容纳待封装壳体；

定位基座，所述定位基座内设置有多个与所述夹紧块对应的凸形挡台；

其中，每个所述夹紧块的一侧均具有开口，所述固定基座沿所述夹紧块的开口设有条形通孔，所述凸形挡台能够贯穿所述条形通孔并沿所述条形通孔的延伸方向移动，以夹紧或松开所述待封装壳体。

在一个实施方式中，所述定位基座具有容纳所述固定基座的安装槽，所述安装槽内设置有多个沿所述条形通孔径向排布的锁紧板，每个锁紧板上均设置有多个所述凸形挡台，所述安装槽的槽壁上还开设有供所述锁紧板移动的滑动槽，通过本实施方式，将所述凸形挡台安装在所述锁紧板上，利用多个锁紧板沿所述安装槽上的滑动槽前后移动，进而带动凸形挡台在条形通孔内移动，进而在需要时与夹紧块配合夹紧待封装壳体，或者在需要时松开待封装壳体，提高了SIP模块的缝焊效率。

在一个实施方式中，所述凸形挡台包括消隙挡片以及压紧块，所述消隙挡片能够与所述待封装壳体的一侧接触，所述消隙挡片与所述压紧块之间设置有弧形弹簧片，所述消隙挡片与所述压紧块固定连接，通过本实施方式，利用设置在消隙挡片以及压紧块之间的弧形弹簧片，使得凸形挡台在与待封装壳体接触时，弧形弹簧片能够消除凸形挡台与待封装壳体之间的接触间隙，即使得在同时对多个待封装壳体进行夹紧时，保证对多个待封装壳体的可靠固定。

在一个实施方式中，所述安装槽内还安装有丝杆，所述丝杆与所述条形通孔的延伸方向平行，多个所述锁紧板均安装在所述丝杆上且均能够沿所述丝杆同步移动，通过本实施方式，将多个并排的锁紧板安装在丝杆上，即通过顺时针或逆时针转动丝杆即可控制锁紧板的移动方向，进而供凸形挡台夹紧或松开待封装壳体，方便操作人员进行加工。

在一个实施方式中，还包括盖体，所述盖体的底部设置有与所述固定基座连接的定位部，所述盖体上还开设有多个与所述夹紧块对应的对位槽，以供所述待封装壳体与其盖板对位，通过本实施方式，在盖体的底部设置的定位部，能够方便盖板与待封装壳体精准对位，同时在盖体上开设的对位槽与夹紧块相互对应，使得在将盖板放入对位槽时，即可保证盖板与待封装壳体精确对位，避免人工反复矫正，提高加工效率。

在一个实施方式中，所述对位槽的边缘还向外均匀开设有多个沿所述对位槽周向分布的避让孔，通过本实施方式，通过在对位槽的边缘设置的避让孔，便于电焊工具预打点定位盖板，即利用电焊工具透过避让孔进行预打点，避免盖板在缝焊以及拆卸盖体的过程中出现因受力而发生位移的情况。

在一个实施方式中，所述丝杆通过轴承设置在所述安装槽上，所述丝杆位于所述安装槽外的部分还设置有旋转把手，通过本实施方式，利用轴承连接丝杆的两端，同时设置的旋转把手方便操作人员旋转丝杆。

在一个实施方式中，所述定位基座的一侧由可拆卸的挡板构成，所述挡板以及所述定位基座的另一侧壁上均开设有供所述轴承安装的轴承安装孔，所述丝杆依次贯穿所述挡板、所述锁紧板以及所述定位基座，通过本实施方式，定位基座的一侧由可拆卸的挡板构成，即先将挡板拆卸下来，将锁紧块、轴承以及丝杆安装完毕后，再将挡板安装回去，便于工作人员组装，将锁紧板、丝杆以及轴承整体连接固定在定位基座中，构成一个以丝杆为核心的调节系统，通过转动丝杆即可带动锁紧板在滑动槽内自由滑动，从而实现对待封装壳体的快速固定以及拆取。

在一个实施方式中，所述定位基座上设置有用于定位所述固定基座的定位销，所述定位基座上还开设有与所述固定基座连接的固定孔，通过本实施方式，通过设置在定位基座上的定位销能够准确定位固定基座，便于快速且准确地将固定基座安装在定位基座的安装槽内，而设置在定位基座上的固定孔则方便通过螺钉将定位基座与固定基座紧固连接起来。

在一个实施方式中，相邻两个所述夹紧块之间还设置有用于防止电极在缝焊过程中发生碰撞的避让缺口，通过本实施方式，相邻的两个夹紧块之间通过避让缺口等距间隔，进而形成阵列排布结构，使得在缝焊时，电极只能沿着避让缺口的方向进行移动，避免电极在缝焊过程中发生碰撞而出现质量问题。

本发明的有益效果在于：

(1)能够对多个模块同时进行平行缝焊，提高生产效率，同时能够完成对多个模块的快速固定以及拆取。

(2)操作方便，盖板与待封装壳体可自适应精准对位，避免人工反复调整对位盖板，导致缝焊效率低的问题。

(3)利用设置在消隙挡片以及压紧块之间的弧形弹簧片，使得凸形挡台在与待封装壳体接触时，弧形弹簧片能够消除凸形挡台与待封装壳体之间的接触间隙，即使得在同时对多个待封装壳体进行夹紧时，保证对多个待封装壳体的可靠固定，提高缝焊时的精度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明的一个实施例的结构示意图；

图2显示了本发明的另一个实施例的结构示意图；

图3显示了图1中E处的局部放大结构示意图；

图4显示了本发明的一个实施例在一个方向上的结构示意图；

图5显示了本发明的一个实施例在一个方向上的结构示意图；

图6显示了本发明的一个实施例在一个方向上的结构示意图；

图7显示了本发明的一个实施例在一个方向上的结构示意图；

图8显示了图5A处的局部放大结构示意图；

图9显示了图5D处的局部放大结构示意图；

图10显示了图4B处的局部放大结构示意图；

图11显示了图4C处的局部放大结构示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

1-旋转把手，2-定位基座，3-盖体，4-盖板，5-挡板，6-固定基座，7-待封装壳体，8-消隙挡片，9-螺母，10-锁紧板，11-丝杆,12-轴承，13-轴承安装孔，14-滑动槽，15-安装槽，16-定位销，17-第一销钉孔，18-销钉，19-第一螺钉，20-环形凸台，21-螺纹凸台，22-弧形弹簧片，23-第一螺纹孔，24-第二螺纹孔，25-第二螺钉，26-夹紧块，27-条形通孔，28-对位槽，29-避让孔，30-第二销钉孔，31-避让缺口，32-压紧块，33-第三螺钉，34-沉头通孔，35-凸形挡台，36-第三螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，如图1和图4所示，包括：

固定基座6，其上设置有多个呈阵列排布的夹紧块26，夹紧块26用于容纳待封装壳体7；

定位基座2，定位基座2内设置有多个与夹紧块26对应的凸形挡台35；

其中，每个夹紧块26的一侧均具有开口，固定基座6沿夹紧块26的开口设有条形通孔27，凸形挡台35能够贯穿条形通孔27并沿条形通孔27的延伸方向移动，以夹紧或松开待封装壳体7。

需要说明的是，由于目前对SIP模块进行平行缝焊时大多为单个模块依次完成的模式，生产效率低，且随着SIP模块批量化生产，现有平行缝焊模式已经远远不能满足用户对产量和质量的要求，在本实施例中，通过多个呈阵列排布的夹紧块26容纳待封装壳体7，由于夹紧块26的一侧具有开口，将待封装壳体7放置在夹紧块26上后，通过能够沿条形通孔27的凸形挡台35对待封装壳体7进行快速固定或拆取，即凸形挡台35能够与夹紧块26一起围成固定待封装壳体7的夹持件，从而满足SIP模块的批量化生产。

在一个实施例中，如图1、图2以及图6所示，定位基座2具有容纳固定基座6的安装槽15，安装槽15内设置有多个沿条形通孔27径向排布的锁紧板10，每个锁紧板10上均设置有多个凸形挡台35，安装槽15的槽壁上还开设有供锁紧板10移动的滑动槽14，即将固定基座6安装在定位基座2的安装槽15内，对固定基座6进行限位的同时，方便固定多个待封装壳体7的位置，同时将凸形挡台35安装在锁紧板10上，利用多个锁紧板10沿安装槽15上的滑动槽14前后移动，进而带动凸形挡台35在条形通孔27内移动，进而在需要时与夹紧块26配合夹紧待封装壳体7，或者在需要时松开待封装壳体7，提高了SIP模块的缝焊效率。

在一个实施例中，如图1、图3、图4以及图11所示，凸形挡台35包括消隙挡片8以及压紧块32，消隙挡片8能够与待封装壳体7的一侧接触，消隙挡片8与压紧块32之间设置有弧形弹簧片22，消隙挡片8通过第三螺钉33与压紧块32固定连接，即利用设置在消隙挡片8以及压紧块32之间的弧形弹簧片22，使得凸形挡台35在与待封装壳体7接触时，弧形弹簧片22能够消除凸形挡台35与待封装壳体7之间的接触间隙，即使得在同时对多个待封装壳体7进行夹紧时，保证对多个待封装壳体7的可靠固定。

在一个实施例中，如图1、图4以及图10所示，定位基座2的一侧由可拆卸的挡板5构成，挡板5通过第一螺钉19固定安装在定位基座2的第一螺纹孔23上，锁紧板10上开设有对应的第三螺纹孔36，多个锁紧板10通过丝杆11连接在一起，安装槽15以及挡板5上均设置有轴承安装孔13，其内装配有轴承12，轴承12用于连接丝杆11的两端，挡板5将锁紧板10、丝杆11以及轴承12整体连接固定在定位基座2中，构成一个以丝杆11为核心的调节系统，通过转动丝杆11即可带动锁紧板10在滑动槽14内自由滑动，从而实现对待封装壳体7的快速固定以及拆取；

需要说明的是，轴承安装孔13、轴承12、第二螺纹孔24以及丝杆11为同一装配轴心线。

进一步的，如图5所示，丝杆11穿出挡板5的部分还设置有环形凸台20以及螺纹凸台21，环形凸台20以及螺纹凸台21上还设有用于转动丝杆11的旋转把手1和螺母9，设置的旋转把手1方便操作人员旋转丝杆11；

需要说明的是，环形凸台20与旋转把手1为间隙装配，螺纹凸台21与螺母9为螺纹啮合连接，即可确保在转动旋转把手1过程中丝杆11发生转动，而旋转把手1不会发生自由滑动以及脱落。

在一个实施例中，如图1所示，还包括盖体3，固定基座6上开设有第一销钉孔17以及沉头通孔34，盖体3的底部设置有与固定基座6连接的销钉18，盖体3上还开设有多个与夹紧块26对应的对位槽28，对位槽28与对应的夹紧块26几何中心重合，以待封装壳体7的盖板4与待封装壳体7对位，即在盖板4的底部设置的销钉18，能够方便盖板4与待封装壳体7精准对位，同时在盖体3上开设的对位槽28与夹紧块26相互对应，使得在将盖板4放入对位槽28时，即可保证盖板4与待封装壳体7精确对位，避免人工反复矫正，提高加工效率。

进一步地，如图1所示，对位槽28的边缘还向外均匀开设有多个沿对位槽28周向分布的避让孔29，通过在对位槽28的边缘设置的避让孔29，便于电焊工具预打点定位盖板4，即利用电焊工具透过避让孔29进行预打点，避免盖板4在缝焊以及拆卸盖体3的过程中出现因受力而发生位移的情况。

在一个实施例中，定位基座2上设置有用于定位固定基座6的第二定位销16，定位基座2上还开设有与固定基座6连接的第二螺纹孔24，通过设置在定位基座2上的定位销16能够准确定位固定基座6，便于快速且准确地将固定基座6安装在定位基座2的安装槽15内，而设置在定位基座2上的第二螺纹孔24则方便通过第二螺钉25穿过固定基座6上的沉头通孔34将定位基座2与固定基座6紧固连接起来。

在一个实施例中，如图5所示，相邻两个夹紧块26之间还设置有用于防止电极在缝焊过程中发生碰撞的避让缺口31，相邻的两个夹紧块26之间通过避让缺口31等距间隔，进而形成阵列排布结构，使得在缝焊时，电极只能沿着避让缺口31的方向进行移动，避免电极在缝焊过程中发生碰撞而出现质量问题。

在一个实施例中，如图5所示，为使定位基座2能够快速、精准定位在平行缝焊设备工作台上，在定位基座2底面设计了第二销钉孔30，以便快速、精准将定位基座2定位在平行缝焊设备工作台上。同时为保证缝焊时左右电极始终与SIP模块接触位置保持对称，以此获得良好一致的焊缝外观，第二销钉孔30对称设计在定位基座2底面的两中心线上，且第二销钉孔30的中心距与工作台两销钉中心距等距，确保缝焊时左右电极始终与SIP模块接触位置保持对称，以此获得良好一致的焊缝外观。

在一个实施例中，为使精准对位后的盖板4在壳体7上的稳定性，选用焊笔直径小于0.5mm的便携式打点工具透过对位盖体3上的避让孔29预打点，将盖板4定位至待封装壳体7上，避免盖板4在缝焊和拆卸对位盖体3过程中受力发生位移。

在一个实施例中，为保证定位基座2满足生产现场多种型号SIP使用需求，可以设置多个固定基座6，每个固定基座6的夹紧块26的尺寸大小分别对应不同型号的SIP模块，在需要时，选择对应的固定基座6安装在定位基座2上即可。

在一个实施例中，本工装夹具的工作步骤如下：

S1：使用时，将固定基座6放入定位基座2的安装槽15中，要求固定基座6上第一销钉孔17插入定位基座2安装槽15上的定位销16中定位，同时使用第二螺钉25穿过沉头通孔34与螺纹孔24连接固定，确保固定基座6嵌入安装槽15中的定位精度和缝焊过程中的稳定性。

S2：使用防静电镊子夹持待封装壳体7的外边框，依次将待封装壳体7放置在固定基座6上的多个夹紧块26中进行限位，即壳体7焊接面朝上，底面与夹紧块26底面贴合。

S3：手动顺时针拧动丝杆11上的旋转把手1，通过丝杆11的转动带动7组锁紧板10同时沿定位基座2上的滑动槽14以及固定基座6上的条形通孔27等距直线滑动，直至锁紧板10上的凸形挡台35上的消隙挡片8完全与壳体7侧壁紧密贴合固定。

S4:将盖体3上的销钉18对准固定基座6上的第一销钉孔17垂直缓慢插入，直至盖板3的销钉18一面同时与多个待封装壳体7的焊接面完全贴合，在装配过程中注意多个待封装壳体7全部在固定基座6的夹紧块26中。

S5：使用真空吸笔吸住盖板4的电极接触面，将盖板4依次垂直缓慢放置于盖体3上的多个对位槽28中，要求放置后的盖板4与待封装壳体7的焊接面完全压紧贴合，实现盖板4与壳体7的精准对位。

S6：使用焊笔直径小于0.5mm的便携式打点工具，手持焊笔头，采用对角方式沿盖体3上的避让孔29，将对位槽28中的盖板4预打点定位在待封装壳体7的焊接面上，预打点过程中焊笔不能与避让孔29侧面接触，以免打火出现盖板4熔坏，造成气密封装失效情况。

S7：预打点定位盖板4完成后，轻轻取下盖体3，再对盖板7进行完全焊接。

S8：将定位基座2上的第二销钉孔30对准平行缝焊机设备工作台上的销钉并缓慢放入，启动平行焊缝机，电极通过阵列行或列的避让缺口31对盖板4两侧同时封焊，两侧封焊完成后，工坐台自动旋转90°，再对余下两侧同时封焊，以此完成完整的气密封装。

S9：气密封装完成后，取下平行缝焊设备工作台上的定位基座2，手动逆时针拧动节丝杆11上的旋转把手1，通过丝杆11的转动带动7组锁紧板10同时沿定位基座2上的滑动槽14以及固定基座6上的条形通孔27等距直线滑动，直至锁紧板10凸形挡台35上的多个消隙挡片8与壳体7的侧壁全部相离。

S10：使用防静电镊子夹持待封装壳体7的外边框，依次取下成组阵列固定基座6定位槽26中完全密封的SIP模块并放入保护包装盒。

本发明能够一次实现多个SIP模块管壳和盖板精准固定和定位，正确匹配两待加工件的位置，可以批量化生产，为规模生产提供条件；本工装夹具整体装配简单，操作便捷，提高了SIP管壳平行缝焊封盖效率及封盖质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，包括：

固定基座，其上设置有多个呈阵列排布的夹紧块，所述夹紧块用于容纳待封装壳体；

定位基座，所述定位基座内设置有多个与所述夹紧块对应的凸形挡台；

其中，每个所述夹紧块的一侧均具有开口，所述固定基座沿所述夹紧块的开口设有条形通孔，所述凸形挡台能够贯穿所述条形通孔并沿所述条形通孔的延伸方向移动，以夹紧或松开所述待封装壳体。

2.根据权利要求1所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述定位基座具有容纳所述固定基座的安装槽，所述安装槽内设置有多个沿所述条形通孔径向排布的锁紧板，每个锁紧板上均设置有多个所述凸形挡台，所述安装槽的槽壁上还开设有供所述锁紧板移动的滑动槽。

3.根据权利要求1所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述凸形挡台包括消隙挡片以及压紧块，所述消隙挡片能够与所述待封装壳体的一侧接触，所述消隙挡片与所述压紧块之间设置有弧形弹簧片，所述消隙挡片与所述压紧块固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述安装槽内还安装有丝杆，所述丝杆与所述条形通孔的延伸方向平行，多个所述锁紧板均安装在所述丝杆上且均能够沿所述丝杆同步移动。

5.根据权利要求1所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，还包括盖体，所述盖体的底部设置有与所述固定基座连接的定位部，所述盖体上还开设有多个与所述夹紧块对应的对位槽，以供所述待封装壳体与其盖板对位。

6.根据权利要求5所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述对位槽的边缘还向外均匀开设有多个沿所述对位槽周向分布的避让孔。

7.根据权利要求4所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述丝杆通过轴承设置在所述安装槽上，所述丝杆位于所述安装槽外的部分还设置有旋转把手。

8.根据权利要求7所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述定位基座的一侧由可拆卸的挡板构成，所述挡板以及所述定位基座的另一侧壁上均开设有供所述轴承安装的轴承安装孔，所述丝杆依次贯穿所述挡板、所述锁紧板以及所述定位基座。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，所述定位基座上设置有用于定位所述固定基座的定位销，所述定位基座上还开设有与所述固定基座连接的固定孔。

10.根据权利要求1至8任一项所述的一种SIP模块阵列平行缝焊工装夹具，其特征在于，相邻两个所述夹紧块之间还设置有用于防止电极在缝焊过程中发生碰撞的避让缺口。

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