CN116921803A - 一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，包括：至少一个抽真空部件、至少两个固定底座、至少两个可升降上盖、至少两个可控气阀；上盖与底座内部中空，可与抽真空部件形成密闭空间；可升降上盖可与底座在竖直方向上有预设距离；可形成至少两个独立的密闭空间，每个密闭空间内的温度、真空度、抽真空速率和腔内气氛都可以根据加工件的需求进行调整。其优点表现在：将抽真空环节进行定制化分割后可以缩短加工件在单一真空腔的滞留时间，提升生产效率，同时能够实现不同加工件在一条生产线生产或相同加工件的高效生产，解决目前芯片真空回流焊过程中无法同时兼顾高生产效率、低空洞率、低锡溅以及更好地贴合不同加工件工艺要求的问题。

Description

一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置

技术领域

本发明属于及芯片焊接技术领域，具体涉及一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置。

背景技术

随着行业内对芯片质量要求的不断提高，封装焊接后的芯片不仅需要满足低空洞率的需求，还要尽可能的减少锡珠、芯片偏移等情况，目前已有的方法需要通过对回流区分段抽真空，延长抽真空时间的方法保证低锡溅和低空洞率，但这种方法同样需要延长加工件在预热区的时间，会导致真空回流焊炉的生产效率降低，目前缺少一种可以提高生产效率的真空回流焊炉多功能抽真空装置。同时现有的真空回流焊炉只配备一个真空区，实际生产过程中难以对不同加工产品进行更加细化的工艺曲线设定，如阶段性真空度的保持、常压下气氛的设置、抽真空速率的变化等。

中国专利(CN214134367U)公开了一种用于真空回流焊机的抽真空装置。该专利主要提出了一种结构简单、能够缩短抽真空时间的抽真空装置。该装置通过减小真空装置密闭空间的体积来达到缩短抽真空时间的目的，并且简单的结构易于批量生产。但单一的密闭空间不能以较高的效率实现更高焊接质量的焊接方法，芯片在真空区所待时间仍然较短，同时不能够对真空度和腔内气氛等进行多样设置。

中国专利(CN106112158A)公开了一种在线式真空回流焊机及其应用。该专利主要提出了一种拥有第二传输机构的真空回流焊机，能够同时通过两条运输线路提高生产效率。但是单一的真空区在提高焊接效率的同时没有保证焊接质量的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，用以解决目前芯片真空回流焊过程中无法同时兼顾高生产效率、低空洞率、低锡溅以及更好地贴合不同加工件工艺要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，

包括至少两个可升降上盖和固定底座、抽真空部件、至少两个可控气阀、至少两个加热部、至少两个进气管道、导杆和至少两个距离控制装置；

所述固定底座用于与所述真空回流焊炉固定；

所述可升降上盖位于固定底座正上方，可升降上盖内部为中空结构；

所述可升降上盖能够独立升降，并能下降至与所述固定底座闭合，两者形成密闭空间；或者在竖直方向所述可升降上盖与所述固定底座之间形成预设距离；

所述抽真空部件能够对所述可升降上盖和所述固定底座间形成的独立密闭空间分别抽真空；

所述进气管道能够根据使用需求向所述密闭空间输送氮气、甲酸或空气；

所述加热部件能够在区域内保持设定温度；

所述导杆用于运输芯片和基板；

所述的距离控制装置包括纵向升降部件、横向伸缩部件和固定板。

优选地，所述可升降上盖和固定底座之间形成密闭空间，各密闭空间的抽真空装置相互独立。

优选地，独立密闭空间下方分别连通连接所述抽真空部件，实现两个密闭空间以相同或不同的速率进行抽真空，抽真空至相同或不同的真空度。

优选地，所述固定底座内设置有加热部，位于所述抽真空部件上方，能够在预设温度区间内进行加热，不同固定底座内的加热部实现不同加热温度的保持。

优选地，所述固定底座侧边还设有进气管道，根据使用需求以预设的速率向所形成的密闭空间充入气体。

优选地，所述抽真空部件以管道形式与底座相连，所述管道与所述固定底座之间设有可控气阀。

优选地，所述可控气阀根据抽真空需求开启与关闭，气阀全部开启时所述抽真空部件通过真空泵对密闭空间同时进行抽真空，单个气阀开启时实现单个密闭空间的抽真空。

优选地，所述可升降上盖、固定底座外围设置有密封部件，多功能抽真空装置底座上还包括导杆槽，所述密封部件能够对可升降上盖和固定底座贴合处进行密封，所述导杆槽与所述导杆相匹配，所述导杆通过所述导杆槽。

优选地，纵向升降部件包括第一控制器和第一升降杆；横向伸缩部件包括第二控制器和第二升降杆；固定板为长方形结构，表面一半为凹槽结构；导杆侧边与凹槽结构之间为相对滑动结构；纵向升降部件设于固定板下方并通过第一升降杆顶部与固定板底部固定连接；横向伸缩部件设于固定板表面且与固定板之间呈平行结构，横向伸缩部件通过第二升降杆顶部与导杆侧边固定连接。

优选地，真空回流焊炉上设置有控制系统及显示屏，控制系统与所述抽真空部件、加热部和可控气阀电连接，显示屏与所述控制系统电连接。

本发明的技术效果和优点：

1、芯片和基板完成上一轮加热工作后，导杆在竖直方向上移动预设距离，将芯片和基板托起，并在水平方向沿着导杆槽移动预设距离将芯片和基板送入下一个密闭空间，然后导杆在竖直方向下降，上盖在竖直方向往复运动，第一可控气阀打开，第二可控气阀关闭，随后完成对应密闭空间的一次抽真空作业，随后第一上盖上升，芯片和基板送往下一个密闭空间，第一可控气阀关闭，第二可控气阀打开，同时第二上盖下降，完成下一次抽真空作业，通过不同的抽真空速率来保证芯片在焊接过程中拥有低空洞率的同时降低发生锡溅、芯片偏移等问题，解决了只拥有一个密闭空间的传统真空回流焊炉要完成这样工作只能通过延长芯片在密闭空间的时间、降低生产效率的问题，同时能够根据加工件的工艺需求，对不同的加工件适配不同的真空度、抽真空速率和腔内气氛的搭配，实现不同加工件的同一生产线加工，提升加工效率，还可根据生产节拍选择至少两个密闭结构先后抽真空或同时抽真空，适用性强。

2、通过距离控制装置的设计，可利用纵向升降部件和横向伸缩部件的设计，自动控制导杆在竖直方向上移动预设距离将芯片和基板托起，并在水平方向沿着导杆槽移动预设距离将芯片和基板送入下一个密闭空间，使得芯片和基板的放置更加精确。

附图说明

附图1为本发明一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置的整体结构示意图。

附图2为本发明一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置去除上盖的立体结构示意图。

附图3为本发明一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置的整体俯视结构示意图。

附图4为本发明另一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置去除进气管道的立体结构示意图。

图中：1、第一固定底座；2、可升降第一上盖；3、第一可控气阀；4、抽真空部件；5、第二固定底座；6、第二可控气阀；7、可升降第二上盖；8、机架与安装孔；9、导杆；10、密封部件；11、加热部；12、导杆槽；13、第一进气管道；14、第二进气管道；15、纵向升降部件；151、第一控制器；152、第一升降杆；16、横向伸缩部件；161、第二控制器；162、第二升降杆；17、固定板；171、凹槽结构。

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。

实施例1

请参看附图1-2，图1为本发明一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置的整体结构示意图，图2为本发明一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置去除上盖的立体结构示意，图3为本发明一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置的整体俯视结构示意图。一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，包括第一固定底座1、可升降第一上盖2、第一可控气阀3、抽真空部件4、第二固定底座5、第二可控气阀6、可升降第二上盖7、机架与安装孔8、导杆9、密封部件10、加热部11、导杆槽12、第一进气管道13；第二进气管道14；可升降第一上盖2和可升降第二上盖7分别设于第一固定底座1和第二固定底座5上方并分别与第一固定底座1和第二固定底座5相配，能够在竖直方向上成预设距离或分别形成密闭空间；抽真空部件4末端分别与第一固定底座1和第二固定底座5相通连接；第一可控气阀3和第二可控气阀6分别设于抽真空部件4与第一固定底座1和第二固定底座5连接处，两个可控气阀能够根据使用要求独立开启或关闭或开启的程度，决定抽真空部件4所抽真空的密闭空间；机架与安装孔8分别设于可升降第一上盖2和可升降第二上盖7前后两侧；导杆9横向设于第一固定底座1和第二固定底座5表面设有的导杆槽12内；密封部件10设于第一固定底座1和第二固定底座5开口周围；加热部11分别设置于第一固定底座1和第二固定底座5内部；第一进气管道13和第二进气管道14分别与第一固定底座1和第二固定底座5相通连接，两个进气管道可以根据加工工艺需求向密闭空间内充入氮气、甲酸等还原性气体或空气。

需要说明的是：可升降第一上盖2和可升降第二上盖7前后侧设有的机架与安装孔8，可通过安装孔与真空回流焊炉连接杆进行连接，实现可升降第一上盖2和可升降第二上盖7的升降驱动，从而在竖直方向上形成预设距离或形成密闭空间；抽真空部件4能够对形成的密闭空间抽真空，抽真空部件4以管道形式与第一固定底座1和第二固定底座5相连，并装有至少两个可控气阀用来控制独立的密闭空间抽真空处理，实现一个真空泵能分别对两个密闭空间先后抽真空处理；第一可控气阀3和第二可控气阀6能够根据使用要求独立开启或关闭或开启的程度，决定抽真空部件4所抽真空的密闭空间；设于第一固定底座1和第二固定底座5开口周围的密封部件10能够对上盖和底座的贴合处进行密封，并且密封部件10由耐高温材料制成；设于第一固定底座1和第二固定底座5内的加热部11为现有技术，具体不做出限定，只需要能够保证加热部11的加热区间能够满足使用要求即可；第一进气管道13和第二进气管道14可根据加工工艺需求向密闭空间内冲入氮气、甲酸等还原性气体或空气。

本发明的一种用于真空回流焊炉的多功能抽真空装置拥有三种工作模式：1、加工件的精细化加工；2、不同工艺加工件的同一生产线生产；3、相同工艺加工件的高效率生产；

工作模式1、同一加工件的精细化加工：在此实施例中，多功能抽真空装置固定在真空回流焊炉上，可升降上盖随着生产节拍完成往复升降，可控气阀在对应上盖下降时开启，上升时关闭，完成抽真空作业，然后进入下一密闭空间再次抽真空，如此循环作业，让芯片和基板在回流温度下完成两个区段的抽真空，气泡排出更彻底并减小锡溅等不良情况发生的概率；

本申请实施例的真空回流焊炉的多功能抽真空装置的工作模式1具体工作流程为：未工作时，可升降第一上盖2、可升降第二上盖7与底座成预设距离，待已经加热到一定温度的芯片和基板送入第一固定底座1内的加热部件11后，可升降第一上盖2落下与第一固定底座1形成密闭空间，同时第一可控气阀3打开，第二可控气阀6关闭，抽真空部件4开始工作，对密闭空间抽真空，抽真空速率和真空度根据具体材料和使用需求而定，抽真空部件4一段时间后停止，可升降第一上盖2上升，芯片和基板送入第二固定底座5内的加热部11，第二可升降上盖7下降与第二固定底座5形成密闭空间，同时第一可控气阀3关闭，第二可控气阀6打开，对形成的密闭空间抽真空，抽真空速率和真空度根据具体材料和使用需求而定，抽真空部件4一段时间后停止，两个进气管道向密闭空间充入气体，一段时间后可升降第二上盖7上升，进行下一步工作流程。

工作模式2：不同工艺加工件的同一生产线生产：在此实施例中，多功能抽真空装置固定在真空回流焊炉上，当可升降第一上盖2和可升降第二上盖7同时落下时，可以形成两个密闭空间，对两个密闭空间内的不同工艺加工件同时进行抽真空，通过控制两个可控气阀的开启程度实现两个密闭空间以不同工艺要求的抽真空速率和真空度，这样能够实现两种不同工艺加工件在同一生产线的生产加工；

本申请实施例的真空回流焊炉的多功能抽真空装置的工作模式2具体工作流程为：未工作时，可升降第一上盖2、第二可升降上盖7与底座成预设距离，待已经加热到一定温度的两个加工件分别送入第一固定底座1的加热部11和第二固定底座5的加热部11后，可升降第一上盖2和可升降第二上盖7同时落下与两个固定底座形成密闭空间，同时第一可控气阀3和第二可控气阀6根据设定的开启程度打开，抽真空部件4开始工作，对密闭空间抽真空，抽真空速率和真空度根据具体材料和使用需求而定，在工作模式2下，两个密闭空间的抽真空速率和真空度不同，用以满足两密闭空间内不同工艺加工件的需求，抽真空部件4一段时间后停止，两个进气管道向密闭空间充入气体，一段时间后可升降第一上盖2和可升降二上盖7上升，两个加工件送出至真空回流焊炉的冷却区，进行下一步工作流程，抽真空速率和真空度根据具体材料和使用需求而定。

工作模式3：相同工艺加工件的高效率生产：在此实施例中，多功能抽真空装置固定在真空回流焊炉上，当可升降一上盖2和可升降二上盖7同时落下时，可以形成两个密闭空间，对两个密闭空间内的不同加工件同时进行抽真空，当加工件的工艺需求只需要一次抽真空时，装有多功能抽真空装置4的真空回流焊炉能够实现一条产品线对至少两个加工件同时进行抽真空的环节，从而提升生产效率；

本申请实施例的真空回流焊炉的多功能抽真空装置的工作模式3具体工作流程为：未工作时，可升降第一上盖2、第二可升降上盖7与底座成预设距离，待已经加热到一定温度的两个不同工艺加工件分别送入第一固定底座2的加热部11和第二固定底座5的加热部11后，可升降第一上盖2和第二可升降上盖7同时落下与两个固定底座形成密闭空间，同时第一可控气阀6和第二可控气阀7根据设定的开启程度打开，抽真空部件5开始工作，对密闭空间抽真空，抽真空速率和真空度根据具体材料和使用需求而定，在工作模式3下，两个密闭空间内的加工件工艺相同，采用一致的真空度和抽真空速率，抽真空部件4一段时间后停止，两个进气管道向密闭空间充入气体，一段时间后可升降第一上盖2和可升降第二上盖7上升，两个不同工艺加工件送出至真空回流焊炉的冷却区，进行下一步工作流程，抽真空速率和真空度根据具体材料和使用需求而定。

实施例2

请参看附图4，图4为本发明另一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置去除进气管道的立体结构示意图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中的多功能抽真空装置还设有距离控制装置；距离控制装置包括纵向升降部件15、横向伸缩部件16和固定板17；纵向升降部件15包括第一控制器151和第一升降杆152；横向伸缩部件16包括第二控制器161和第二升降杆162；固定板17为长方形结构，表面一半为凹槽结构171；导杆9侧边与凹槽结构171之间为相对滑动结构；纵向升降部件15设于固定板17下方并通过第一升降杆152顶部与固定板17底部固定连接；横向伸缩部件16设于固定板17表面且与固定板17之间呈平行结构，横向伸缩部件17通过第二升降杆162顶部与导杆9侧边固定连接；纵向升降部件15和横向伸缩部件16分别与真空回流焊炉控制系统连接；本实施例中通过距离控制装置的设计，可利用纵向升降部件15和横向伸缩部件16的设计，自动控制导杆9在竖直方向上移动预设距离将芯片和基板托起，并在水平方向沿着导杆槽移动预设距离将芯片和基板送入下一个密闭空间，使得芯片和基板的放置更加精确。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中的真空回流焊炉上设置有控制系统及显示屏，控制系统通过电连接能够实现对所述抽真空部件的抽真空速率、真空度的控制、对所述加热部加热温度的控制、对可控气阀的开启程度的控制，显示屏通过电连接能够显示控制系统操作页面。

本发明的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，芯片和基板完成上一轮加热工作后，导杆可在距离控制装置的设置下在竖直方向上移动预设距离，将芯片和基板托起，并在水平方向沿着导杆槽移动预设距离将芯片和基板送入下一个密闭空间，然后导杆在竖直方向下降，上盖在竖直方向往复运动，第一可控气阀打开，第二可控气阀关闭，随后完成对应密闭空间的一次抽真空作业，随后第一上盖上升，芯片和基板送往下一个密闭空间，第一可控气阀关闭，第二可控气阀打开，同时第二上盖下降，完成下一次抽真空作业，通过不同的抽真空速率来保证芯片在焊接过程中拥有低空洞率的同时降低发生锡溅、芯片偏移等问题，解决了只拥有一个密闭空间的传统真空回流焊炉要完成这样工作只能通过延长芯片在密闭空间的时间、降低生产效率的问题，同时能够根据加工件的工艺需求，对不同的加工件适配不同的真空度、抽真空速率和腔内气氛的搭配，实现不同加工件的同一生产线加工，提升加工效率，还可根据生产节拍选择至少两个密闭结构先后抽真空或同时抽真空，适用性强。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于：

包括至少两个可升降上盖和固定底座、抽真空部件(4)、至少两个可控气阀、至少两个加热部、至少两个进气管道、导杆(9)和至少两个距离控制装置；

所述固定底座用于与所述真空回流焊炉固定；

所述可升降上盖位于固定底座正上方，可升降上盖内部为中空结构；

所述可升降上盖能够独立升降，并能下降至与所述固定底座闭合，两者形成密闭空间；或者在竖直方向所述可升降上盖与所述固定底座之间形成预设距离；

所述抽真空部件(4)能够对所述可升降上盖和所述固定底座间形成的独立密闭空间分别抽真空；

所述进气管道能够根据使用需求向所述密闭空间输送氮气、甲酸或空气；

所述加热部件能够在区域内保持设定温度；

所述导杆(9)用于运输芯片和基板；

所述的距离控制装置包括纵向升降部件(15)、横向伸缩部件(16)和固定板(17)。

2.根据权利要求1所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，所述可升降上盖和固定底座之间形成密闭空间，各密闭空间的抽真空装置相互独立。

3.根据权利要求2所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，独立密闭空间下方分别连通连接所述抽真空部件(4)，实现两个密闭空间以相同或不同的速率进行抽真空，抽真空至相同或不同的真空度。

4.根据权利要求1所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，所述固定底座内设置有加热部，位于所述抽真空部件(4)上方，能够在预设温度区间内进行加热，不同固定底座内的加热部实现不同加热温度的保持。

5.根据权利要求1所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，所述固定底座侧边还设有进气管道，根据使用需求以预设的速率向所形成的密闭空间充入气体。

6.根据权利要求3所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，所述抽真空部件(4)以管道形式与底座相连，所述管道与所述固定底座之间设有可控气阀。

7.根据权利要求6所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，所述可控气阀根据抽真空需求开启与关闭，气阀全部开启时所述抽真空部件(4)通过真空泵对密闭空间同时进行抽真空，单个气阀开启时实现单个密闭空间的抽真空。

8.根据权利要求2所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，所述可升降上盖、固定底座外围设置有密封部件(10)，多功能抽真空装置底座上还包括导杆槽(12)，所述密封部件(10)能够对可升降上盖和固定底座贴合处进行密封，所述导杆槽(12)与所述导杆(9)相匹配，所述导杆(9)通过所述导杆槽(12)。

9.根据权利要求1所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，纵向升降部件(15)包括第一控制器(151)和第一升降杆(152)；横向伸缩部件(16)包括第二控制器(161)和第二升降杆(162)；固定板(17)为长方形结构，表面一半为凹槽结构(171)；导杆(9)侧边与凹槽结构(171)之间为相对滑动结构；纵向升降部件(15)设于固定板(17)下方并通过第一升降杆(152)顶部与固定板(17)底部固定连接；横向伸缩部件(16)设于固定板(17)表面且与固定板(17)之间呈平行结构，横向伸缩部件(16)通过第二升降杆(162)顶部与导杆(9)侧边固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种面向真空回流焊炉的多功能抽真空装置，其特征在于，真空回流焊炉上设置有控制系统及显示屏，控制系统与所述抽真空部件(4)、加热部(11)和可控气阀电连接，显示屏与所述控制系统电连接。