CN116252085A - 芯片焊接装置及芯片焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种芯片焊接装置及芯片焊接方法，涉及医疗芯片焊接技术领域。本发明实施例提供的芯片焊接装置包括：焊接台和压紧机构，压紧机构连接于焊接台；压紧机构包括压块和多个压紧件，焊接台呈阵列设置有多个容纳槽，多个压紧件与多个容纳槽一一对应的转动连接于焊接台，压块设置于焊接台上，且背离多个压紧件设置。本发明提供的芯片焊接装置及芯片焊接方法解决了由于导线和芯片发生偏移和摆动而影响芯片焊接精度的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗芯片焊接领域，尤其是涉及一种芯片焊接装置及芯片焊接方法。
背景技术
芯片是指内含集成电路的硅片，芯片一般具有微小型化、智能化和高可靠性的特点。近年来芯片在医疗行业的应用越发广泛，而应用于医疗行业的芯片向更强功能、更小体积的方向发展。医疗行业的芯片焊接精度要求较高，一般的热压焊、超声焊和金丝球焊在焊接的过程中可能会破坏芯片的质量，芯片的质量难以达到使用要求。现有的一种安置芯片的焊接台，通过在芯片容纳槽内设置微粘层，避免芯片在焊接过程中发生移位的方式来提高芯片焊接的精度，但是却无法保证导线不会发生移位，存在因为导线发生偏移和摆动而影响芯片焊接精度的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片焊接装置及芯片焊接方法，以缓解现有技术中存在的因为导线和芯片发生偏移和摆动而影响芯片焊接精度的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：
本发明实施例提供的芯片焊接装置包括：焊接台和压紧机构，压紧机构连接于焊接台；
压紧机构包括压块和多个压紧件，焊接台呈阵列设置有多个容纳槽，多个压紧件与多个容纳槽一一对应的转动连接于焊接台，压块设置于焊接台上，且背离多个压紧件设置。
作为进一步的技术方案，压紧件包括压片和连接件；
压片一端通过连接件连接于焊接台，另一端转动至容纳槽处时具有压紧容纳槽内容纳物的趋势。
作为进一步的技术方案，压片远离连接件的一端向靠近焊接台的方向凸出。
作为进一步的技术方案，压紧件还包括弹性件；
弹性件设置于压片与焊接台之间，并套设于连接件。
作为进一步的技术方案，焊接台呈圆形，多个容纳槽沿周向阵列设置于焊接台，容纳槽包括相互连通的导线槽和固定槽；
容纳槽自焊接台的中心沿径向向外延伸，固定槽位于背离焊接台中心的一端，固定槽呈矩形且与芯片适配，导线槽伸入至固定槽内，导线槽设置有多个且沿固定槽的宽度方向平行间隔设置；
压块设置于焊接台中部，压紧件与导线槽对应设置。
作为进一步的技术方案，固定槽连接有多个应力槽；
应力槽呈半圆形，且多个应力槽分别设置于固定槽的各角部。
作为进一步的技术方案，固定槽还连接有拾取槽；
拾取槽设置于固定槽与导线槽相对的侧壁。
作为进一步的技术方案，焊接台还设置有导线收束孔，导线槽远离固定槽的一端与导线收束孔相连通。
本发明实施例提供的芯片焊接方法，应用芯片焊接装置，包括以下步骤：
清洗焊接台、压紧件、压块和容纳槽；
放置芯片于容纳槽；
放置导线于容纳槽，且将导线的焊接端与芯片的焊点对齐；
旋转压紧件以将导线的一端压紧；
紧固压块至贴合于焊接台以将导线的另一端压紧；
焊接导线与芯片；
对芯片的外观和电气性能进行检测。
作为进一步的技术方案，焊接导线与芯片步骤中采用激光焊接机发射脉冲光束的焊接方法。
本发明实施例提供的芯片焊接装置包括：焊接台和压紧机构，压紧机构连接于焊接台；压紧机构包括压块和多个压紧件，焊接台呈阵列设置有多个容纳槽，多个压紧件与多个容纳槽一一对应的转动连接于焊接台，压块设置于焊接台上，且背离多个压紧件设置。由于压紧件与容纳槽一一对应设置，在焊接时，当芯片与导线分别放置于容纳槽时，压紧件转动至容纳槽的位置并压紧导线，压块将导线的另一端压紧，避免导线因为外界影响发生偏移和摆动，进而带动芯片发生移位，影响芯片的焊接精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的芯片焊接装置的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明实施例提供的芯片焊接装置的剖视图。
图标：100-焊接台；110-容纳槽；111-导线槽；112-固定槽；113-应力槽；114-拾取槽；200-压紧件；210-压片；220-连接件；230-弹性件；300-压块；400-导线收束孔；500-压紧机构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步的定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
实施例一
本发明实施例提供的芯片焊接装置包括焊接台100和压紧机构500，压紧机构500连接于焊接台100。
压紧机构500包括压块300和多个压紧件200，焊接台100呈阵列设置有多个容纳槽110，多个压紧件200与多个容纳槽110一一对应的转动连接于焊接台100，压块300设置于焊接台100上，且背离多个压紧件200设置。
焊接台100的外形可以采用圆形、椭圆形、扇形或者矩形等，多个容纳槽110的排列放置也可以采用环形阵列或者矩形阵列。具体的如图1所示，本实例中焊接台100的外形采用圆形，焊接台100上的多个容纳槽110沿周向呈环形阵列设置；压紧件200与容纳槽110对应，设置于容纳槽110的侧边，每个压紧件200均采用转动连接的方式连接于焊接台100，且压块300设置于焊接台100靠近圆心的位置。在焊接芯片时，每个容纳槽110中均放置有芯片与导线，转动相对应的压紧件200，压紧件200压紧容纳槽110的导线，压块300将导线的另一端压紧，防止因为外界环境而使导线发生偏移和摆动，进而带动芯片发生移位，从而影响芯片焊接的精度，同时由于多个容纳槽110内中均放置有芯片与导线，提高芯片焊接装置的工作效率。
本发明实施例可选的技术方案中，压紧件200包括压片210和连接件220；压片210一端通过连接件220连接于焊接台100，另一端转动至容纳槽110处时具有压紧容纳槽110内容纳物的趋势。
压片210背离连接件220的一端向靠近容纳槽110的方向凸起。
连接件220将压片210连接于焊接台100的同时，实现压片210相对于容纳槽110的转动即可。其中，连接件220可以采用螺钉、螺柱等。具体的结合图1和图3所示，本实施例中连接件220选择螺柱，压片210一端通过适配的螺柱连接于焊接台100，另一端向靠近焊接台100端面的方向凸起。当焊接芯片时，在容纳槽110中放置有芯片与导线，调整压片210绕着螺柱相对于焊接台100转动，等压片210背离连接件220的一端转动至容纳槽110上方时，压片210上的凸起压紧容纳槽110内的导线，防止导线因为外界环境发生偏移和摆动，导致芯片发生移位而影响芯片的焊接，保证芯片的焊接精度。等当前芯片焊接完成，再次压片210绕着螺柱相对于焊接台100转动，解除压片210上的凸起对容纳槽110内导线的限制，拿出容纳槽110内的芯片和导线，完成一次作业。在保证芯片焊接精度的前提下，可重复利用压片210，降低成本。
本发明实施例可选的技术方案中，压紧件200还包括弹性件230，弹性件230设置于压片210与焊接台100之间，并套设于连接件220。
弹性件230选择具有弹性的材料制作或者弹簧即可，弹性件230设置于压片210与焊接台100之间，且弹性件230能为压片210提供预紧力即可。具体的结合图3所示，本实施例中弹性件230选择弹簧，弹簧的尺寸与连接件220适配，弹簧设置于压片210与焊接台100之间，并套设于连接件220。套设于连接件220的弹簧为压片210提供预紧力，且由于弹簧直接套设于连接件220，避免在芯片焊接装置使用过程中，或者芯片焊接过程中弹簧滑脱出压片210与焊接台100之间，进而影响到压片210对容纳槽110内导线的限制作用，保证芯片焊接装置的使用效果。
本发明实施例可选的技术方案中，容纳槽110包括相互连通的导线槽111和固定槽112，固定槽112位于远离焊接台100中心的一端，固定槽112呈矩形且与芯片适配，导线槽111伸入至固定槽112内，导线槽111设置有多个且沿固定槽112的宽度方向平行间隔设置。
具体的结合图2所示，固定槽112用于放置芯片，固定槽112设置为半封闭的腔体，且固定槽112与芯片的尺寸适配。导线槽111为长条状，用于放置与芯片焊接的导线，并与固定槽112的一个侧壁连通，导线槽111的深度小于固定槽112的深度。导线槽111的数量根据与芯片焊接的导线的数量确定，在本实施例中，与固定槽112连通的导线槽111设置有三个，三个导线槽111沿固定槽112的宽度方向平行间隔设置；压紧件200对应导线槽111并设置于导线槽111的侧边。在焊接芯片时，将芯片放置于固定槽112内，在导线槽111内放置与芯片连接的导线，由于导线槽111的深度小于固定槽112的深度，导线通过固定槽112与三个导线槽111连通的侧壁时，刚好处于芯片的上方，焊接点处于固定槽112靠近三个导线槽111的一端，导线分别放置于三个导线槽111，从三个导线槽111中伸出后与焊接点对齐，方便技术人员焊接。同时，由于压紧件200对应导线槽111设置，当导线槽111内放置导线后，转动压紧件200，将压片210背离连接件220的一端转动至导线槽111上方时，压片210上的凸起压紧导线槽111内的导线，防止导线因为外界环境发生偏移和摆动，保证芯片焊接的质量及精度。
本发明实施例可选的技术方案中，固定槽112设置有多个应力槽113，应力槽113呈半圆形，多个应力槽113分别设置于固定槽112的各角部。
在焊接导线与芯片的过程中，会出现一定的焊接应力，焊接应力会对芯片的结构和质量产生一定的影响，在放置芯片的固定槽112上设置一定数量的缺口会有效消除焊接产生的焊接应力。具体的结合图1和图2所示，本实施例中在固定槽112上设置有四个应力槽113，四个应力槽113分别设置于固定槽112的四角。设置于固定槽112四角的四个应力槽113能有效减小焊接时的应力，消除残余应力，同时减小焊接过程中和芯片取放时的冲击，有效保护芯片的结构完好度，提升焊接后芯片的利用率。
本发明实施例可选的技术方案中，固定槽112还设置拾取槽114，拾取槽114设置于固定槽112与导线槽111相对的侧壁。
焊接前在固定槽112内放置芯片或者焊接后从固定槽112拿取芯片，如果直接放置或拿取，由于空间限制不太方便操作，还可能会损伤芯片，在固定槽112侧壁上设置拾取槽114能有效避免该问题。拾取槽114的外形可以是矩形、半圆形或者多边形，拾取槽114的数量不限，能实现方便拿取即可。具体的结合图2所示，在本实施例中拾取槽114的外形可以选择半圆形，且设置有两个拾取槽114，两个拾取槽114分别设置于固定槽112与导线槽111相对的两个侧壁。两个相对设置的拾取槽114在拿取或者放置芯片时更方便操作者操作，缩短了操作者拿取或者放置芯片的时间，提高芯片焊接的速度和效率，节省时间，降低成本。
本发明实施例可选的技术方案中，多个容纳槽110沿周向阵列设置于焊接台100，容纳槽110自焊接台100的中心沿径向向外延伸，固定槽112位于远离焊接台100中心的一端。结合图1和图2所示，压块300设置于导线槽111背离固定槽112的一端，压块300的设置有几种方式：第一种设置方式是每个导线槽111对应设置有一个压块300，第二种设置方式是焊接台100上多个相邻的导线槽111共用一个压块300，即所有导线槽111共用一个压块300。本实施例采用第二种设置方式，且由于本实施例中的焊接台100为圆形，所以压块300采用圆环形并与焊接台100连接。压块300设置于导线槽111背离固定槽112的一端，在焊接芯片时，压块300与压紧件200同时对放置于导线槽111内的导线起到压紧作用，防止因为导线的偏移和摆动，影响到芯片焊接的质量及精度，保证芯片的焊接效果。
本发明实施例可选的技术方案中，焊接台100还设置有导线收束孔400，导线收束孔400设置于焊接台100的中心，导线槽111远离固定槽112的一端与导线收束孔400相连通。
导线收束孔400与所有导线槽111连通，收束在芯片焊接过程中外露于导线槽111的导线，避免因为导线混乱缠绕影响芯片焊接的精度和质量。导线收束孔400的位置和数量根据具体需求设置，本实施例中设置一个导线收束孔400，具体的结合图1所示。由于本实施例中的焊接台100为圆形，所以导线收束孔400设置于焊接台100的圆心位置，保证导线收束孔400到每个导线槽111的距离一定，使芯片焊接更加顺畅。
实施例二
本发明实施例提供了一种芯片焊接方法，应用实施例一中的芯片焊接装置，包括以下步骤：
步骤一：使用橡胶或者化学溶剂清洗焊接台100、压紧件200、压块300和容纳槽110的表面污迹，使得焊接前各组件保持清洁状态。
步骤二：放置芯片于容纳槽110。具体的，用防静电笔依次吸取芯片，按照要求分别放置在固定槽112内，以达到固定和定位的要求。
步骤三：放置导线于容纳槽110，且将导线的焊接端与芯片的焊点对齐。具体的，将导线依次排放在导线槽111内，并将焊接端与芯片的焊接点对齐，另一端放入导线收束孔400内。
步骤四：旋转压紧件200以将导线的一端压紧。具体的，分别旋转压片210，压住与单个芯片焊接的三根导线，拧紧连接件220压紧三根导线，使导线固定及定位，保证焊接的精度。
步骤五：紧固压块300至贴合于焊接台100以将导线的另一端压紧。具体的，用压块300将与芯片焊接的所有导线超出压片210的部分压住，紧固压块300以达到压紧和固定的效果。
步骤六：焊接导线与芯片。具体的，采用激光焊接机发射脉冲光束，在几毫秒内将焊接点融化，将导线与芯片焊接在一起，形成电气连接，以达到焊接的目的。
步骤七：对芯片的外观和电气性能进行检测。
需要说明的是，关于焊接方法，除了可以采用激光焊接外，也可以采用其它焊接方法，如手工焊接、引线键合热压焊、回流焊、电阻焊等方法。
本实施例提供的芯片焊接方法的有益效果在于，焊接台100、压紧件200和压块300的组合机构保证了芯片在焊接时不会发生偏移，且导线不会发生摆动。此外，采用激光焊接技术，可以极大程度地提高芯片的焊接质量和精度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种芯片焊接装置，其特征在于，包括：焊接台(100)和压紧机构(500)，所述压紧机构(500)连接于所述焊接台(100)；
所述压紧机构(500)包括压块(300)和多个压紧件(200)，所述焊接台(100)呈阵列设置有多个容纳槽(110)，多个所述压紧件(200)与多个所述容纳槽(110)一一对应的转动连接于所述焊接台(100)，所述压块(300)设置于所述焊接台(100)上，且背离多个所述压紧件(200)设置。
2.根据权利要求1所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述压紧件(200)包括压片(210)和连接件(220)；
所述压片(210)一端通过所述连接件(220)连接于所述焊接台(100)，另一端转动至所述容纳槽(110)处时具有压紧所述容纳槽(110)内容纳物的趋势。
3.根据权利要求2所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述压片(210)远离所述连接件(220)的一端向靠近所述焊接台(100)的方向凸出。
4.根据权利要求2所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述压紧件(200)还包括弹性件(230)；
所述弹性件(230)设置于所述压片(210)与所述焊接台(100)之间，并套设于所述连接件(220)。
5.根据权利要求1所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述焊接台(100)呈圆形，多个所述容纳槽(110)沿周向阵列设置于所述焊接台(100)，所述容纳槽(110)包括相互连通的导线槽(111)和固定槽(112)；
所述容纳槽(110)自所述焊接台(100)的中心沿径向向外延伸，所述固定槽(112)位于远离所述焊接台(100)中心的一端，所述固定槽(112)呈矩形且与芯片适配，所述导线槽(111)伸入至所述固定槽(112)内，所述导线槽(111)设置有多个且沿所述固定槽(112)的宽度方向平行间隔设置；
所述压块(300)设置于所述焊接台(100)中部，所述压紧件(200)与所述导线槽(111)对应设置。
6.根据权利要求5所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述固定槽(112)连接有多个应力槽(113)；
所述应力槽(113)呈半圆形，且多个所述应力槽(113)分别设置于所述固定槽(112)的各角部。
7.根据权利要求6所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述固定槽(112)还连接有拾取槽(114)；
所述拾取槽(114)设置于所述固定槽(112)与所述导线槽(111)相对的侧壁。
8.根据权利要求5所述的芯片焊接装置，其特征在于，所述焊接台(100)还设置有导线收束孔(400)，所述导线槽(111)远离所述固定槽(112)的一端与所述导线收束孔(400)相连通。
9.一种芯片焊接方法，应用权利要求1-8任一项所述的芯片焊接装置，其特征在于，包括以下步骤：
清洗所述焊接台(100)、所述压紧件(200)、所述压块(300)和所述容纳槽(110)；
放置芯片于所述容纳槽(110)；
放置导线于所述容纳槽(110)，且将导线的焊接端与芯片的焊点对齐；
旋转所述压紧件(200)以将导线的一端压紧；
紧固所述压块(300)至贴合于所述焊接台(100)以将导线的另一端压紧；
焊接导线与芯片；
对芯片的外观和电气性能进行检测。
10.根据权利要求9所述的芯片焊接方法，其特征在于，焊接导线与芯片步骤中采用激光焊接机发射脉冲光束的焊接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111497145.3A CN116252085A (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 芯片焊接装置及芯片焊接方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202111497145.3A CN116252085A (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 芯片焊接装置及芯片焊接方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117849593A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-09 | 武汉普赛斯电子股份有限公司 | 一种高导热效率芯片测试载台装置 |
-
2021
- 2021-12-09 CN CN202111497145.3A patent/CN116252085A/zh active Pending
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