CN117206681A - 一种芯片激光焊接设备及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种芯片激光焊接设备及其焊接方法,涉及半导体制造的技术领域,其中,芯片激光焊接设备包括基座以及加工平台,加工平台可相对基座沿X轴方向在上料工位、加工工位以及下料工位之间运动,加工平台内设置有第一发热部件,激光发生装置通过支撑梁设置在加工工位上方,预热装置位于上料工位与加工工位之间,预热装置被配置为对气体进行加热,并让加热后的气体能够流经基板表面。该激光锡焊设备通过第一发热部件对载置于其上的基板进行初步预加热,以及通过预热装置对基板在进入加工工位进行焊接作业前作进一步预加热,从而避免由于热胀冷缩而导致的基板形变甚至开裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造的技术领域,尤其涉及一种芯片激光焊接设备。
背景技术
一般贴片元件与基板之间的常见的焊接方式为回流焊,但是,回流焊有工艺流程多,占地面积大,耗电量大等缺点,因此后来的Mini-LED芯片多采用激光焊接工艺以改善回流焊工艺所存在的缺点。
激光焊接机,又称激光焊机、镭射焊机,是材料加工激光焊接时所采用的机器,以Mini-LED线路板的加工生产过程为例,在该过程中,需要在每张基板上布置数千颗Mini-LED芯片,Mini-LED芯片需要通过激光焊接机的高能量激光束作为热源,以将其焊固在相应的基板上。但是,由于激光照射至基板表面时所产生的温差较大的缘故,在激光焊接过程中经常会因温差过大而造成基板应力开裂的问题,特别是目前Mini-LED芯片多焊接在玻璃一类的脆性材料上,这一问题则显得更为突出。
发明内容
本发明实施例的目的在于:提供一种芯片激光焊接设备,解决激光焊接工艺中,基板容易产生应力形变开裂的问题。
为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,提供一种芯片激光焊接设备,包括:
基座;以及
加工平台,用于载置基板,所述加工平台可活动地安装于所述基座,所述加工平台可相对所述基座沿X轴方向在上料工位、加工工位以及下料工位之间运动,所述加工平台内设置有第一发热部件,所述第一发热部件可通过所述加工平台加热基板;
激光发生装置,通过支撑梁设置在所述加工工位上方,在所述加工平台位于所述加工工位的情况下,所述激光发生装置被配置为能够将激光发射至基板表面;
预热装置,位于所述上料工位与所述加工工位之间,所述预热装置被配置为对气体进行加热,并让加热后的气体能够流经基板表面。
作为一种可选的实施方式,所述预热装置包括:
气流导向部件,所述气流导向部件内设置有贯通的气流通道,所述气流通道的第一端与外部气源连接,所述气流通道的第二端平行于水平面设置;
第二发热部件,设置在所述气流通道内,所述第二发热部件的相对两侧分别与所述气流通道的侧壁间隔形成有加热流道。
作为一种可选的实施方式,还包括:
抽气装置,设置在所述加工工位与所述下料工位之间,所述抽气装置内部设置有贯通的抽气通道,所述抽气通道的第一端与外部负压源连接,所述抽气通道的第二端位于所述抽气装置表面形成有抽气孔;
防尘罩,罩设于所述预热装置以及所述抽气装置,所述防尘罩的上侧与下侧分别开设有对位于所述加工工位的避位口。
作为一种可选的实施方式,所述支撑梁的相对两端分别通过支撑柱间隔架设于所述基座上,两所述支撑柱沿X轴方向间隔安装于所述支撑梁与所述基座之间;
两所述支撑柱之间连接有安装部件,所述预热装置与所述抽气装置间隔安装在所述安装部件上。
作为一种可选的实施方式,所述加工平台内设置有多个所述第一发热部件,多个所述发热部件位于所述加工平台内间隔排布设置;以及
多个第一测温元件,多个所述第一测温元件间隔排布设置于所述加工平台内,用于检测所述加工平台温度。
作为一种可选的实施方式,所述加工平台靠近所述基座的一侧设置有隔热板,所述隔热板内形成有中空的隔热腔;
所述隔热板上设置有往所述基座方向延伸的隔热支柱,所述隔热支柱内开设有中空的,并沿其长度方向延伸设置的隔热孔,所述隔热孔连通所述隔热腔;
各所述隔热支柱背离所述加工平台的一端还设置有隔热平台,所述隔热平台内布设有液冷通道,以及,位于所述隔热平台的一侧开设有连通所述液冷通道的进液部以及排液部。
作为一种可选的实施方式,所述加工平台与所述基座之间还设置有取料机构;
所述取料机构内开设有多个间隔设置的取料孔,所述取料孔沿Z轴方向延伸设置并贯穿于所述加工平台,所述取料机构可沿靠近所述加工平台的取料方向运动并至少部分经所述取料孔伸出所述加工平台,以及沿远离所述加工平台的复位方向运动并缩回所述取料孔。
作为一种可选的实施方式,所述上料工位以及所述下料工位上均设置有基板输送机构,所述基板输送机构被配置为可与所述加工平台配合,以使基板能够在所述基板输送机构与所述加工平台之间转移,所述基板输送机构包括:
固定支架;以及
活动支架,与所述固定支架间隔形成用于提供基板活动的输送通道,并且,所述活动支架可在靠近和远离所述固定支架的方向上往复活动,以调节所述输送通道的宽度;
输送组件,至少部分可活动地设置在所述固定支架和/或所述活动支架靠近所述输送通道的一侧,其用于驱动基板沿所述输送通道活动。
作为一种可选的实施方式,所述加工平台与所述基板输送机构之间交互转移所述基板时,所述加工平台位于所述固定支架和所述活动支架的下方。
第二方面,提供一种芯片激光焊接方法,应用于第一方面所述的芯片激光焊接设备,所述芯片激光焊接方法包括以下步骤:
S10、将基板载置于加工平台上,并让加工平台以第一预设速度沿X轴方向由上料工位往下料工位方向运动,在此过程中,第一发热部件通过所述加工平台对基板进行初步预加热;
S20、预热装置开启,以使所述加工平台在经过所述预热装置下方时,所述预热装置所加热的气体能够流经基板表面,对基板进行进一步预加热;
S30、所述加工平台以第二预设速度进入加工工位,其中,所述第二预设速度小于所述第一预设速度,开启激光发生装置并对基板表面的芯片进行焊接;
S40、在基板位于所述加工工位并持续往所述下料工位方向运动的过程中,所述加工平台的运动速度逐渐提升,而所述激光发生装置的激光功率逐渐下降;
S50、在基板脱离加工工位后,所述加工平台恢复第一预设速度往所述下料工位方向运动,并对基板进行冷却。
本发明的有益效果为:该激光锡焊设备通过在加工平台上设置第一发热部件,让加工平台能够对载置于其上的基板进行初步预加热,让基板温度能够得到一定程度的提升,而位于上料工位与加工工位之间的预热装置,则能够让基板在进入加工工位进行焊接作业前作进一步预加热,让基板能够在可控范围内缓慢且均匀地更为接近于焊接温度,避免由于热胀冷缩而导致的基板形变甚至开裂的问题;
在基板进行预加热的过程中,第一发热部件与预热装置能够分别对基板的相对两侧面进行预热处理,从而让基板整体预热更为均匀,避免基板因局部温差较大而导致边沿发生翘楚形变甚至开裂的问题,并且,对基板进行预加热,也能够达到锡膏浸润效果,提升焊接效果的同时,在一定程度上降低激光发生装置的功率,从而节省电能;
而将加工平台沿X轴方向活动设置于基座上,则能够有效提高该设备的结构紧凑性,通过提高各装置机构之间的布局合理性,从而让该激光锡焊设备实现快速地接收来自上游工位的基板,并且将焊接完成的基板快速地送往下游工位上,提高加工效率。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述芯片激光焊接设备结构示意图;
图2为本发明实施例所述预热装置内部结构示意图;
图3为本发明实施例所述散热装置与抽气装置配合结构示意图之一(省略防尘罩);
图4为本发明实施例所述散热装置与抽气装置配合结构示意图之二(省略防尘罩);
图5为本发明实施例所述防尘罩结构示意图;
图6为本发明实施例所述加工平台与X轴活动机构配合结构示意图;
图7为本发明实施例所述加工平台结构示意图之一;
图8为本发明实施例所述加工平台结构示意图之二;
图9为本发明实施例所述隔热板内部结构示意图;
图10为本发明实施例所述隔热支柱与隔热板配合结构示意图;
图11为本发明实施例所述隔热平台内部结构示意图;
图12为本发明实施例所述隔热平台与取料机构配合结构示意图;
图13为本发明实施例所述基板输送机构结构示意图;
图14为本发明实施例所述芯片激光焊接方法控制参数变化过程的示意图。
图中:10、基座;11、底座支架;12、支撑梁;13、支撑柱;14、安装部件;15、上料工位;16、加工工位;17、下料工位;20、加工平台;21、第一发热部件;22、第一测温元件;23、隔热板;231、隔热腔;24、隔热支柱;241、隔热孔;25、隔热平台;251、液冷通道;252、进液部;253、排液部;26、取料机构;261、取料杆;27、取料孔;30、激光发生装置;31、第三测温元件;40、预热装置;41、气流导向部件;411、气流通道;4111、第一段;4112、第二段;4113、第三段;412、第二发热部件;413、加热流道;414、进气口;415、排气口;42、第二测温元件;43、导流板;50、抽气装置;60、防尘罩;61、避位孔;62、盖板;70、基板输送机构;71、固定支架;72、活动支架;73、输送通道;74、输送组件;80、散热装置;90、X轴活动机构;91、导轨;92、滑块。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,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,本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
由背景技术可知,在采用激光焊接工艺取代回流焊工艺对Mini-LED芯片进行的过程中,由于激光照射至基板表面时所产生的温差较大的缘故,在激光焊接过程中经常会因温差过大而造成基板应力开裂的问题,特别是目前Mini-LED芯片多焊接在玻璃一类的脆性材料上,这一问题则显得更为突出。
为此,本实施例提供一种芯片激光焊接设备,其通过对设备结构进行改进,从而解决激光焊接过程中,基板容易出现应力形变开裂的问题,提升良品率的同时,通过对设备中各装置机构的布局进行优化,从而提高设备的作业效率。
请参考附图1,所述的芯片激光焊接设备包括有基座10以及加工平台20,其中,基座10作为设备整体的支撑基础,在芯片激光焊接设备的具体应用场景中,设备整体通过基座10支撑于应用场景中的支撑面上(如生产车间地面),并为设备中各装置机构提供相应的的安装空间与位置,并且,在一些事实方式中,为了更有利于生产线中各设备之间的连接与布局,以及,操作人员对基座10上的机构组件进行检修维护,基座10可通过底座支架11支撑设置在相应的支撑面上,以增大其与支撑面之间的间距,提升基座10所处水平高度。
为了便于方案的理解,在本例中,基座10的上表面提供有用于供相应装置机构安装布局所需的安装台面,在该芯片巨量转移设备安装有相应功能的机构组件的情况下,该安装台面用于对各机构组件提供支撑功能,而应当理解的是,所述的安装台面可以设置为平面,或根据装置机构的布局需要设置为非平面(如在安装台面上形成沟槽或凸台等)。
而加工平台20则用于载置基板,并让基板能够相对稳定地固定在加工平台20上,在一中具体的实施方式中,加工平台20表面形成用于对基板进行承载的承托面,而为了提高基板位于加工平台20上的稳定性,承托面的结构一般设置为平行于水平面的结构形式,以让其与基板间的接触面积足够大,且基板位于承托面上不会沿承托面相对滑移。
而为了保证芯片位于基板上的焊接精度,应当理解的是,基板位于加工平台20上应避免其边沿翘曲,局部性变等问题,即让基板稳定地抵贴于承托面上。为了达到这一目的,在一实施方式中,加工平台20可通过真空吸附的方式让基板能够被吸附在支撑平面上,比如,通过在加工平台20上设置出多个连通于承托面的真空吸附孔,真空吸附孔通过与外部真空源连接的方式,从而让加工平台20表面载置有基板时,能够通过真空吸附孔吸附基板的方式,以达到基板抵贴承托面的目的;在另一实施方式中,加工平台20也可以通过设置于加工平台20侧部的夹紧机构,在基板承载于加工平台20的情况下,以通过夹紧机构将基板抵压在承托面上的方式,以达到相应目的,而夹紧机构,则可以是通过丝杠副、气缸等驱动装置与压板等结构的配合方式,从而实现对基板的夹紧与释放。当然,以上所提供的两种实施方式也可以在一些应用场景下组合使用,并且,本实施方式的加工平台20对于基板的固定方式也不仅限定于上述示例说明。
进一步而言,加工平台20可活动地安装于基座10,并且,加工平台20可相对基座10沿X轴方向在上料工位15、加工工位16以及下料工位17之间运动,在该芯片激光焊接设备位于生产线的应用场景中,该设备通过上料工位15与下料工位17分别与上下游工位连接,以使加工平台20能够位于上料工位15接收来自于上游工位载置有芯片的基板后,并通过下料工位17将焊接完成的线路板(焊固有芯片的基板)输送往下游工位当中。
应当理解的是,本实施方式的设备所形成的上料工位15、加工工位16以及下料工位17相连呈一直线,通过将上述工位设置在同一直线上,以使加工平台20仅需沿X轴方向活动即可实现上述的上料、加工以及下料的工序步骤,从而有效提高该设备的结构紧凑性,通过提高各装置机构之间的布局合理性,从而让该激光锡焊设备实现快速地接收来自上游工位的基板,并且将焊接完成的基板快速地送往下游工位上,提高加工效率。
请继续参考附图6,作为解决基板在焊接过程中产生形变开裂问题的关键,加工平台20内设置有第一发热部件21,第一发热部件21可通过加工平台20加热基板,第一发热部件21能够在工作状态下对加工平台20进行加热,从而让热量通过加工平台20传递到载置于其上的基板中,实现对基板的初步预加热,对基板进行初步预加热,而这一过程则发生在基板由上料工位15往加工工位16方向运行的过程中,当载置有芯片的基板从上料工位15被转移到加工平台20上时,加工平台20则可开始对基板进行预加热,这能够让基板温度得到一定程度的提升,对基板上的锡膏进行预热浸润的同时,基板被加热后的硬度较其常温环境下的硬度更低,故此,当基板被加工平台20恒温预热后,其也更有利于抵贴在承托面上,对其位于加工平台20上形变翘曲问题进行改善,同时,由于上料工位15与加工工位16之间具有相对较长的运行距离,因此,第一发热部件21可具有足够的时间对基板进行加热,从而让基板温度达到一定的预设高度。
而在加工工位16出,该芯片激光焊接设备还包括有激光发生装置30,该激光发生装置30通过支撑梁12设置在加工工位16上方,以在加工平台20位于加工工位16的情况下,激光发生装置30被配置为能够将激光发射至基板表面,并通过其沿Z轴方向上与加工平台20的相对运动,从而调节其在基板表面所形成的激光光斑的区域大小。
应当说明的是,本发明的激光发生装置30时将激光散射呈大面积的条形光板,该激光光斑尺寸相比聚焦式光斑更大,从而让该设备能够适于不同规格尺寸的产品的焊接,并且,该激光发生装置30采用平顶光束,以通过其能量相对平均的特性满足焊接要求,提升产品焊接效率。
所述的芯片激光焊接设备还包括有预热装置40,该预热装置40与第一发热部件21一样作为用于对基板进行预加热的装置部件,其位于上料工位15与加工工位16之间,预热装置40被配置为对气体进行加热,并让加热后的气体能够流经基板表面,需要理解的是,该加热装置在加工平台20上载置有基板的情况下,并且加工平台20由上料工位15往加工工位16运动的过程中,预热装置40所加热的气体只要能够在流经基板背离加工平台20的一侧表面即可。
在上述实施方式的运行过程中,载置有芯片的基板位于上料工位15被转移到加工平台20上,加工平台20即可带动基板由上料工位15往下料工位17方向运行,并在此期间通过第一发热部件21对基板进行加热,这里,由于基板是承托在加工平台20的承托面上的,因此,基板主要通过其下侧面受热,而当加工平台20在接近加工工位16时,基板会先从预热装置40经过,预热装置40能够对基板作进一步预加热处理,以让基板温度更加接近于激光焊接过程中的温度,并且,由于基板在先前已经经过第一发热部件21的初步预加热,因此,在基板接受预热装置40的进一步预加热,以让其更为接近焊接温度时,并不会因升温过快导致的瞬间温差过大而产生应力形变开裂的问题,即使在后续焊接过程中基板进一步升温,由于基板已经被加热至较高的温度,也避免了焊接过程中产生形变开裂的问题,而相比仅采用一次预热的方案而言,基板在进入加工工位16进行焊接时,由于其温度不及本实施方式所提供的高的缘故,因此,激光发生装置30的功率也应设置为相对较高,从而会在一定程度上影响芯片在基板上的焊接效果,也会提升设备功耗,不利于节能环保。
此外还值得一提的是,由于预热装置40被配置为对基板载置有芯片的一侧表面进行预加热的缘故,因此,在本实施方式中,加工平台20与预热装置40会分别对基板的相对两侧面进行预热处理,让其更有利于基板各部位的平均加热,并且,将预热装置40设置在基板的上方,也能够让预热装置40所释出的高温空气能够流经基板焊盘,从而充分浸润基板表面的焊锡,让芯片位于基板上的焊接效果更好,次因此也在一定程度上降低激光发生装置30的功率,有利于节省电能。
根据上述实施方式应当说明的是,本实施方式中所述的X轴方向可以理解为该芯片激光焊接设备的长度方向,即附图1中箭头所指的“X轴方向”,而为了便于后续的理解,本实施方式中,将X轴方向的相对两侧分别定义为芯片激光焊接设备的左侧与右侧;本实施方式中所述的Y轴方向可以理解为该芯片激光焊接设备的宽度方向,即附图1中箭头所指的“Y轴方向”,而根据上述的理解,本实施方式中将Y轴方向的相对两侧分别定义为芯片激光焊接设备的前侧与后侧;而本实施方式中所述的Z轴方向,可以理解为该芯片巨量转移设备的高度方向;而本实施方式中所述的Z轴方向,可以理解为该芯片芯片激光焊接设备的高度方向,即附图1中箭头所指的“Z轴方向”,而为了便于后续的理解,本实施方式中,将Z轴方向的相对两侧分别定义为芯片激光焊接设备的上侧与下侧。
以下实施方式,均以基板在加工平台20的载置下,其长度方向与该设备的X轴方向相互平行,而其宽度方向则与该设备的Y轴方向相互平行的方式为例。
请继续参考附图1-图5,本实施方式中的预热装置40包括有安装于基座10的气流导向部件41,气流导向部件41用于对气流进行导向,以让气流能够在其导向作用下实现流经基板背离加工平台20一侧表面的目的。
为了气流导向部件41所导流的气体能够沿Y轴方向覆盖于基板,以让基板在沿X轴方向被加工平台20驱动的过程中,基板背离加工平台20的一侧表面整体均能够与加热后的气体相接触。在一实施例中,气流导向部件41可以设置为一个,而改气流导向部件41沿Y轴方向延伸设置,以让气流导向部件41在Y轴方向上的尺寸大于基板的宽度尺寸,让气流导向部件41所释出的气体能够流经基板在其宽度方向上的各处;在另一实施例中,气流导向部件41也可以设置为多个,多个气流导向部件41沿Y轴方向间隔排布设置,且排布范围能够覆盖基板在其宽度方向上的尺寸,让各气流导向部件41所释出的气体能够流经基板在宽度方向上的各处。
进一步而言,气流导向部件41内设置有贯通的气流通道411,气体可沿气流通道411锁开设的方向流动并在此期间进行加热。为了满足沿气流通道411排出气流导向部件41的气体能够沿Y轴方向覆盖基板在其宽度方向上的部分,在一实施例中,一气流导向部件41内可以通过设置多道气流通道411的方式,并让多道气流通道411沿气流导向部件41的长度方向(即本实施方式中所提及的Y轴方向)采用间隔排布,实现增大预热部件排出气体的范围的目的,例如,在上述多个气流导向部件41沿Y轴方向间隔排布设置的实施方式中,可以设置为每一气流导向部件41均对应设置有至少一气流通道411的方式,以达到上述目的。当然,在上述采用一沿Y轴方向延伸设置的气流导向部件41的实施方式中,该气流导向部件41内也可以沿其长度方向间隔排布设置多个气流通道411,以提高气体排出范围;而在另一实施例中,气流导向部件41内也可以仅设置一道气流通道411,并且气流通道411通过沿气流导向部件41长度方向开设的方式,让该气流通道411的宽度得以增大,从而实现增加预热部件排出气体范围的目的,例如,采用上述沿Y轴方向延伸设置的一气流导向部件41的方式中,则可通过该实施方式,以节省气流导向部件41的物料数量,以及加工气流通道411所需的工艺步骤。当然,在上述采用多个沿Y轴间隔排布设置的气流导向部件41的实施方式中,每一气流导向部件41内的气流通道411,也可以设置为沿Y轴方向延伸设置。
在上述实施方式中,气流通道411的第一端位于气流导向部件41上形成有进气口414,而气流通道411的第二端则位于气流导向部件41上形成有排气口415,气流导向部件41通过其进气口414与外部气源(如气泵或某一特定气体的制造装置等)连接,而排气口415则沿平行于水平面的方向设置,在外部起源的作用下,由外部起源所供应的气体经进气口414进入至气流通道411内,在气流通道411的导向下,沿排气口415以特定方向排出气流导向部件41,将排出气流导向部件41的气流设定为以平行于水平面,或接近于水平面的方式,能够让气体排出时的流向平行于或接近于与基板背离加工平台20的表面平行的状态,以避免气体排出气流通道411时直接作用于基板表面的情况,降低气流与基板表面接触所产生的作用力,让芯片在进行焊接前保持在其移栽时的位置上,提高芯片焊接精度。
作为一种具体的实施方式,请继续参考附图2,气流导向部件41内部所开设的气流通道411包括依次相连的第一段4111,第二段4112以及第三段4113,其中,为了便于气流通道411的加工,本例中,气流通道411呈近似于“Z”字形的方式设置在气流导向通道内,第一段4111与第三段4113沿Z轴方向设置,而第二端则沿水平方向设置,并且,第一端与第二端朝向相反,第一端设置在气流导向部件41的上部,第二端设置在气流导向部件41的下部,以便于气流导向部件41的上部与外部起源的连接,以及通过其下部排出流向基板。
为了实现预热装置40对基板进行预热处理的功能,气流导向部件41位于气流通道411还设置有第二发热部件412,第二发热部件412的相对两侧分别与气流通道411的侧壁间隔形成有加热流道413。在一实施例中,为提高发热装置对基板进行加热的效率,以上述实施方式为例,第二发热部件412可设置在靠近导流通道的排气口415的位置上,以使气体在被第二发热部件412加热后能够在短时间内排出气流导向部件41,让气体的温度在与基板进行接触时保持在较高的水平上,例如在图2中所示的,第二发热部件412设置在气流通道411的第二端与第三段4113之间。
此外,由于本实施方式将第三段4113设置为沿Z轴方向延伸的缘故,因此,为了将排气方向设置为平行于水平面的方式,本实施方式中的气流导向部件41位于排气口415出还设置有导流板43。
而所述的加热流道413的尺寸则设置为小于气流通道411的第一段4111、第二段4112第一第三段4113,这样的设置方式,能够有效增加气体与第二发热部件412之间的接触面积,从而提高气体的加热效率。
一实施例中,第一发热部件21与第二发热部件412均可以为发热管,而在上述气流导向部件41为一个,且采用一个气流通道411沿气流导向部件41长度方向延伸的实施方式中,第二发热部件412也可以设置为沿气流导向部件41的长度方向延伸设置,以满足对整个气流通道411内的气体进行加热的需求。而在采用多个气流通道411的实施方式中,各气流通道411内则需分别设置有一对应的第二发热部件412,让从每一气流通道411排出的气体均能够被对应的第二发热部件412所加热。
应当说明的是,在一实施方式中,外部气源可以设置为能够供应氮气的装置,在基板进行激光焊接前,以及进行激光焊接的过程中,通过预热装置40对基板表面持续供给氮气,在加热基板以及焊盘上的锡膏的同时,还能够隔离基板表面的空气,从而防止焊点氧化的,提升焊接质量的同时,对产品起到保护的作用。
请参考附图1、图3-图5,在上述任一实施方式的基础上,该芯片激光焊接设备还包括有抽气装置50,该抽气装置50设置在加工工位16与下料工位17之间,其用于抽走产品焊接过程中所产生的粉尘,避免粉尘沉降到产品表面,提高产品在焊接工艺结束后的表面结晶度。
具体的,抽气通道的第一端与外部负压源连接,在负压源的作用下,抽气装置50持续抽走加工工位16中的空气。在一实施例中,为了提高预热装置40的预热效率以及抽气装置50的吸尘效率,预热装置40与抽气装置50设置在同一水平面上,并且,二者在水平高度上均处在相对靠近于加工平台20的位置上。
与预热装置40结构较为相近的,在本例中,抽气装置50内部设置有贯通的抽气通道(图未示),并且,抽气装置50也可以设置为沿Y轴方向延伸设置,以增大抽气装置50在Y轴方向上的抽气范围,从而覆盖基板的宽度方向,让基板在焊接加工过程中所产生的粉尘能够被尽数地抽走。
在一实施例中,为了提升抽气装置50的抽气效率,抽气通道位于抽气装置50上所形成的抽气孔设置为朝向预热装置40的方向设置;
在另一实施方式中,抽气孔也可以设置为朝下设置;
而在本实施方式中,抽气装置50则采用上述两种实施方式结合的方案,即,抽气孔所开设的方向同时朝其靠近预热装置40的方向设置以及朝下设置,抽气孔朝预热装置40方向设置的目的是为了让抽气孔能够对加工工位16处焊接所产生的粉尘进行抽吸,而将抽气孔设置在抽气装置50的下部,则能够让基板在经过抽气装置50时,对基板表面进行抽气,让残留在基板表面的粉尘能够被抽吸而走。
进一步的,请继续参考附图1、图3-图5,在抽气装置50与预热装置40的外部,还通过一防尘罩60将二者罩设在其内,本例中,示例性的,防尘罩60内部形成有中空的吸尘腔(图未示),预热装置40以及抽气装置50均位于该吸尘腔内,防尘罩60的上侧与下侧分别开设有对位于加工工位16的避位口,由激光发生装置30所出射的激光光斑能够透过位于防尘罩60上下两侧的避位口直接照射在位于加工工位16上的的基板表面,而在该实施方式的基础上,为了避免外部异物灰尘通过进入到吸尘腔内而对芯片的焊接构成影响,防尘罩60的上部设置有采用可供激光通过的材质所支撑的盖板62,盖板62覆盖于位于防尘罩60上方的避位孔61并与防尘罩60密封配合。防尘罩60的下部则设置在当基板经过防尘罩60下方时,尽可能地靠近基板表面的位置状态,这样的设置方式也能够让抽气装置50在作业时,在抽气装置50的作用下,让吸尘腔内形成负压的状态,从而避免吸尘腔内部的粉尘经防尘罩60与基板之间的缝隙飘出其外的情况,也让焊接过程所产生的粉尘能够尽数地被抽气装置50所吸取。
以上述芯片激光焊接设备还包括抽气装置50的实施方式为例,在本实施例中,支撑梁12固定设置于基座10的上方,同样,支撑梁12用于提供激光发生装置30的安装位置,而在该芯片激光焊接设备的中,由于加工平台20设置为沿X轴方向运动,且激光发生装置30在加工工位16上部的缘故,因此,激光发生装置30无需设置为能够沿X轴方向或是Y轴方向运动的结构形式,其仅需通过设置丝杠机构等一组驱动机构,对其在Z轴方向进行调整即可,从而减轻了支撑梁12的负担的同时,避免了支撑梁12与基座10的相对运动,以及激光发生装置30与支撑梁12在X轴方向或是Y轴方向上的相对运动,也减小了激光发生装置30与支撑梁12之间所采用的物料数量,提升激光焊接过程中的稳定性。
本例中,支撑梁12具体设置在由基座10形成的安装台面之上,以通过支撑梁12增加位于基座10上的安装位置与空间,提升装置机构在设备上的布局灵活度,并且,通过将支撑梁12设置在基台的上方,能够充分利用芯片激光焊接设备在其高度方向上的空间,以减少在水平方向上对装置机构进行布局而导致设备所占用面积,进而降低应用场地中,各设备之间的布局难度,让机构之间具有更加宽裕的布局空间。
进一步的,支撑梁12的相对两端分别通过支撑柱13间隔架设于基座10上,两支撑柱13沿X轴方向间隔安装于支撑梁12与基座10之间,在支撑柱13采用该布局方式的基础上,应当理解的是,在本实施方式中,支撑梁12也同样设置为沿X轴方向延伸的设置方式,位于Z轴方向上,支撑梁12位于加工平台20的一侧,比如在本例中,支撑梁12在设置在加工平台20上方的基础上,其还位于加工平台20的后侧,而激光发生装置30则设置在支撑梁12的前侧上,以确保激光发生装置30在沿垂直方向出射激光的情况下,激光光斑能够照射在加工工位16上。
而在上述实施方式中,为了进一步提升该芯片激光焊接设备的结构紧凑性,两支撑柱13之间还连接有安装部件14,预热装置40与抽气装置50间隔安装在安装部件14上,确保了预热装置40与抽气装置50均位于加工平台20的上方的同时,减少了基座10为了提供支撑预热装置40与抽气装置50所要设置的支撑结构体积与物料部件。
根据上述任一实施方式,如图6所示,加工平台20内设置有多个第一发热部件21,多个发热部件位于加工平台20内间隔排布设置,以使加工平台20在通过第一发热部件21进行加热的过程中,其各部位的升温能够更加平均。而在一些实施方式中,也可以讲各第一发热部件21设置为能够独立控制的形式,以根据所需焊接的产品需求,实现对各第一发热部件21的控制。
此外,在加工平台20内还设置有多个第一测温元件22,多个第一测温元件22间隔排布设置于加工平台20内,其用于检测加工平台20温度。上述实施方式中,加工平台20内可通过开孔的方式加工出用于容置第一发热部件21以及第一测温元件22的沉孔,让第一发热部件21与第一测温元件22通过插接的方式茶庄在加工平台20之内,并且其一端能够通过沉孔的孔口与设备的控制单元通讯连接,实现统一或者是独立的控制。
上述实施例中,第一测温元件22能够对加工平台20的温度进行检测,以便于作业人员能够根据该温度对第一发热部件21的功率、加工平台20的驱动速度,以及激光发生装置30的功率等参数进行调整,确保激光焊接工艺的正常进行。
在此基础上,如图1-图2所示,为了进一步提高焊接作业过程中的温控精度,在本实施方式中,预热装置40以及激光发生装置30上还分别设置有第二测温元件42以及第三测温元件31。
在预热装置40的实施方式中,第二测温元件42设置在预热装置40靠近其排气口415的位置上,例如,第二测温元件42可以设置在气流导向部件41内,并位于第二发热部件412的一侧上,以尽可能地对第二发热部件412的当前温度进行检测,从而让第二测温元件42获取加热后的气体的温度信息;激光发生装置30的实施方式中,第三测温元件31设置在靠近于其激光头的位置上,从而获取激光光斑的温度信息。
在上述实施方式中,通过分别对加工平台20、预热装置40以及激光发生装置30的温度进行检测,从而让作业人员能够根据上述的各温度信息确定基板在焊接状态下的当前温度,从而对激光焊接的工艺参数进行调整,例如对加工平台20在X轴方向上的运行速度、激光发生装置30的功率、第一发热部件21、第二发热部件412的功率等参数进行调节,确保芯片在基板上的焊接效果满足产品加工需求。
请继续参考附图6,所述的加工平台20为了实现其在X轴方向上的运动,加工平台20与基座10之间还设置有X轴活动机构90,其中,X轴活动机构90可以是在现有技术中,任何能够驱动一部件沿直线运动的装置机构,例如,丝杠副、曲柄滑块92机构、油缸、齿轮与齿条组合的机构等。
而本实施方式中,X轴活动机构90包括沿X轴设置在基座10上的导轨91,以及安装在加工平台20上的与所述的导轨91导向配合的滑块92,从而对加工平台20的往复运动方向进行约束,在此基础上,基座10与加工平台20之间可通过丝杠副或上述任一装置机构进行驱动,以使加工平台20在导轨91的约束下沿X轴方向运动。
如图7-图11所示,应当说明的是,由于加工平台20内设置有第一发热部件21,并且在此基础上,加工平台20在加工工位16的上方还会接收到来自于预热装置40以及激光发生装置30等所产生的热量,而这些热量在持续的累积下会通过加工平台20传递到X轴活动机构90上,以对用于驱动加工平台20运动的装置机构构成影响,让X轴活动机构90的损坏率大大提升。为了解决这一个问题,本实施方式的加工平台20靠近基座10的一侧设置有隔热板23,隔热板23用于降低加工平台20与X轴活动机构90之间的热量传递,以避免在激光焊接过程中所产生的热量,或者由上述发热部件所产生的热量经基台传递至X轴活动机构90上,对支撑结构上的如伺服电机、直线电机、气缸等对温度相对敏感的电器元件进行保护。
具体而言,隔热板23内形成有中空的隔热腔231,本实施方式中,隔热腔231为真空状态,利用真空状态下隔热腔231导热系数低的特性,可以阻隔加工平台20直接向下传热,以进一步提高隔热板23的隔热性能。
进一步的,隔热板23上设置有往基座10方向延伸的隔热支柱24,隔热板23以及加工平台20在该实施方式中通过各隔热支柱24进行支撑,其结构原理与上述的隔热板23相似,隔热支柱24内开设有中空的,并沿其长度方向延伸设置的隔热孔241,隔热孔241连通隔热板23中的隔热腔231,进一步利用真空状态下真空状态下的导热系数低的特性,对加工平台20热量进行阻隔,同时,由于隔热支柱24的截面尺寸相对隔热板23而言更小,隔热支柱24与隔热板23之间的接触面积相较于隔热板23与加工平台20之间的接触面积更小的缘故,因此,隔热支柱24也能够在一定程度上降低加工平台20与X轴活动机构90之间的导热效率。
在上述基础上,各隔热支柱24背离加工平台20的一端还设置有隔热平台25,隔热平台25内布设有液冷通道251,以及,位于隔热平台25的一侧开设有连通液冷通道251的进液部252以及排液部253,在实际应用场景中,隔热平台25通过进液部252以及出液部与外部的液冷设备相连接,液冷设备通过进液部252将冷却后的冷却液注入至液冷通道251内,以使温度相对较低的冷却液能够在液冷通道251内与隔热平台25换热并形成温度相对较高的冷却液,换热后的温度相对较高的冷却液则通过排液部253排出液冷通道251并回流至液冷设备处进行冷却,从而达到冷却液循环降温的效果。
请参考附图7、图12所示,在Mini-LED线路板的加工场景中,由于Mini-LED线路板的工艺边相对狭窄的缘故,产品取放设备不便于从基板的上部以及侧部进行抓取,因此,本实施方式的芯片激光焊接设备位于加工平台20与基座10之间还设置有与上述任一实施方式中的结构相适配的取料机构26,在上述加工平台20与X轴活动机构90之间设置有一系列隔热结构的实施方式中,取料机构26安装在隔热平台25与加工平台20之间,该抓取机构被配置为从基板的底部(基板用于载置在加工平台20上的一侧)对基板进行推动,以使基板能够顺利脱离加工平台20,或者将基板从加工平台20的上方稳定下降以将基板放置在加工平台20上,免于从基板的上部或板沿处对其进行推动抓取等操作。
具体而言,取料机构26内开设有多个间隔设置的取料孔27,取料孔27沿Z轴方向延伸设置并贯穿于加工平台20,取料机构26可以设置为多个与取料孔27结构相适配的取料杆261,各取料杆261可通过丝杠副等装置结构进行驱动,以使取料机构26(取料杆261)可沿靠近加工平台20的取料方向运动并至少部分经取料孔27伸出加工平台20,以及沿远离加工平台20的复位方向运动并缩回取料孔27。
请继续参考附图1、图13,为了便于加工平台20位于上料工位15以及下料工位17对基板进行接收以及输送,该芯片激光焊接设备位于上料工位15以及下料工位17上均设置有基板输送机构70,基板输送机构70被配置为可与加工平台20配合,以使基板能够在基板输送机构70与加工平台20之间转移,在生产线的应用中,位于上料工位15以及下料工位17的基板输送机构70分别用于与芯片激光焊接设备的上下游设备相连,而在该芯片激光焊接设备中,基板输送机构70则安装在基座10上,加工平台20则能够在两基板输送机构70之间往复运动,实现基板的接收与输送。
如图1、图13所示的,作为一种可选的实施方式,基板运送机构包括固定支架71以及活动支架72,固定支架71与活动支架72在基座10上均沿X方向设置,以限定出基板送机构的输送方向,固定支架71与活动支架72间隔形成用于提供基板活动的输送通道73,在基板位于输送通道73内的状态下,固定支架71与活动支架72位于输送通道73中可通过设置如皮带传动组件等输送组件74对基板进行支撑与沿输送通道73活动,输送组件74至少部分可活动地设置在固定支架71和/或活动支架72靠近输送通道73的一侧,通过对相应输送组件74的控制,从而让基板能够根据不同工况下沿输送通道73内沿输送运动或静止在输送通道73当中。
而活动支架72则可在靠近和远离固定支架71的方向上往复活动,以调节输送通道73的宽度,让其能够适配不同规格尺寸的基板的同时,也让该基板输送机构70具备接收和释放基板的功能。
该基板输送机构70在结合上述加工平台20设置有取料机构26的实施方式中,对于基板的取放过程如下:
一、在位于上料工位15的基板输送机构70接收到来自上游设备的载置有芯片的基板时,基板输送机构70的活动支架72与固定支架71的间隔尺寸烧大于基板的宽度尺寸,以让位于固定支架71与活动支架72之间的输送组件74能够对基板进行承托;
二、加工平台20沿X轴方向运行至上料工位15,并且加工平台20位于上述基板输送机构70的下方,即,在加工平台20与基板输送机构70之间交互转移基板时,加工平台20位于固定支架71和活动支架72的下方,随后,取料机构26沿取料方向运动,从加工平台20的取料孔27中伸出加工平台20,并随着取料机构26的继续伸出,抵顶在基板的下侧,让基板脱离基板输送机构70,位于输送通道73的上方;
三、活动支架72与固定支架71往相互远离的方向运动,以使输送通道73的尺寸远大于基板,即,当基板重新位于输送通道73内时,输送组件74无法对基板进行支撑;
四、取料机构26带动基板往复位方向靠近加工平台20的方向下降,让基板能够顺利经过基板输送机构70并最终被载置在加工平台20上;
五、在基板与芯片焊接完成,随加工平台20沿X轴方向活动至下料工位17时,处在下料工位17的基板输送机构70的固定支架71与活动支架72往相对远离的方向展开,以使输送通道73的尺寸远大于基板的尺寸;
六、取料机构26沿取料方向带动基板往靠近基板输送机构70的方向运动,并让基板活动至输送通道73的上方;
七、活动支架72与固定支架71往相互靠近的方向运动,以使输送通道73的宽度尺寸适配于基板;
八、取料机构26沿复位方向运动,并在基板经过输送通道73时被输送组件74所承托。
请参考附图13,值得一提的事,该芯片激光焊接设备还包括散热装置80,该设置在下料工位17的下侧,散热装置80与外部气源连通,用于对处在下料工位17的基板底部进行吹气散热,而具体的,该散热装置80被配置为能够吹出负离子气体,在对基板进行降温散热的同时,去除基板与芯片上的静电。
请参考附图1、图14,本实施方式还提供一种基于上述芯片激光焊接设备的芯片激光焊接方法,该芯片激光焊接方法可通过对基板在该设备中各阶段的温度,以对加工平台20的运行速度,以及激光发生装置30的功率进行控制,以使基板在激光焊接过程中的加工温度保持一致,满足产品的加工需求。
具体而言,该芯片激光焊接方法包括以下步骤:
S10、将基板载置于加工平台20上,并让加工平台20以第一预设速度沿X轴方向由上料工位15往下料工位17方向运动,在此过程中,第一发热部件21通过加工平台20对基板进行初步预加热;
这里,第一预设速度可以理解为附图14中的速度A,此时的加工平台20在X轴方向上的速度较高,其原因是此时的基板还未进入至加工工位16,因此,可通过适当提高加工平台20速度的方式,以达到提升产品加工效率的目的;
而在进一步的实施方式中,随着加工平台20从上料工位15往加工工位16的运行,加工平台20的速度也会逐渐下降,并在接近加工工位16之前下降至附图14中的速度B的的程度;
S20、预热装置40开启,以使加工平台20在经过预热装置40下方时,预热装置40所加热的气体能够流经基板表面,对基板进行进一步预加热,在该过程中,基板在第一发热部件21的作用下,将基板温度控制在75℃-85℃之间,实现对基板的初步预加热,并在经过预热装置40时,进一步对基板进行预加热,将基板温度控制在145℃-155℃之间;
S30、加工平台20以第二预设速度进入加工工位16,其中,第二预设速度小于第一预设速度,开启激光发生装置30并对基板表面的芯片进行焊接;
这里,第二预设速度可以理解为附图14中的速度C,此时的加工平台20进入加工工位16,将激光发生装置30的功率调节为图14中的P1,基板的前段部分会在激光光斑的作用下开始与芯片实现焊接,而此时,由于基板刚玉激光光斑接触的缘故,其,其原因是此时的基板还未进入至加工工位16,因此,基板温度处在相对较低的水平,通过减缓加工平台20的运行速度,以及提高激光发生装置30的功率的方式,让基板温度上升至满足焊接的要求;
S40、在基板位于加工工位16并持续往下料工位17方向运动的过程中,加工平台20的运动速度逐渐提升,而激光发生装置30的激光功率逐渐下降;
上述步骤中,随着基板持续地与激光光斑接触焊接,当基板的中段部分与激光接触时,基板的加工温度会比在其前端与激光光斑接触时的温度更高,故,随着基板位于加工工位16中的持续加工,加工平台20的运行速度会逐渐提升,从图14中的速度C提升至速度D,并让激光发生器的功率从P1下降到P2,让其温度能够保持在基板焊接温度要求的范围中;
进一步的,在基板末端与激光光斑接触时,由于基板前端部件距离激光较远的缘故,因此,基板整体温度开始有一定的下降趋势,此时则会重新降低加工平台20的运行温度,让其从速度D下降至速度E,让激光发生装置30的功率从P2提升至P3。
而应当理解的是,上述对于加工平台20的运行速度与激光发生装置30的功率的控制,可根据上述的第一测温元件22、第二测温元件42以及第三测温元件31所获取的温度信息而定,只要确保在基板加工过程中保持在满足基板焊接温度范围即可。
S50、在基板脱离加工工位16后,加工平台20恢复第一预设速度往下料工位17方向运动,并对基板进行冷却,这里,可通过上述的散热装置80对基板进行吹气散热并且去除静电;
而在脱离加工工位16,并往下料工位17运行的过程中,由于基板已经完成焊接加工,因此,激光发生装置30停止运行,且加工平台20的速度可提高,以将基板快速输送至下料工位17处,因此,在此过程中,如图14所示,加工平台20的速度会从速度E提高至速度F。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芯片激光焊接设备,其特征在于,包括:
基座(10);以及
加工平台(20),用于载置基板,所述加工平台(20)可活动地安装于所述基座(10),所述加工平台(20)可相对所述基座(10)沿X轴方向在上料工位(15)、加工工位(16)以及下料工位(17)之间运动,所述加工平台(20)内设置有第一发热部件(21),所述第一发热部件(21)可通过所述加工平台(20)加热基板;
激光发生装置(30),通过支撑梁(12)设置在所述加工工位(16)上方,在所述加工平台(20)位于所述加工工位(16)的情况下,所述激光发生装置(30)被配置为能够将激光发射至基板表面;
预热装置(40),位于所述上料工位(15)与所述加工工位(16)之间,所述预热装置(40)被配置为对气体进行加热,并让加热后的气体能够流经基板表面。
2.根据权利要求1所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述预热装置(40)包括:
气流导向部件(41),所述气流导向部件(41)内设置有贯通的气流通道(411),所述气流通道(411)的第一端与外部气源连接,所述气流通道(411)的第二端平行于水平面设置;
第二发热部件(412),设置在所述气流通道(411)内,所述第二发热部件(412)的相对两侧分别与所述气流通道(411)的侧壁间隔形成有加热流道(413)。
3.根据权利要求1所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,还包括:
抽气装置(50),设置在所述加工工位(16)与所述下料工位(17)之间,所述抽气装置(50)内部设置有贯通的抽气通道,所述抽气通道的第一端与外部负压源连接,所述抽气通道的第二端位于所述抽气装置(50)表面形成有抽气孔;
防尘罩(60),罩设于所述预热装置(40)以及所述抽气装置(50),所述防尘罩(60)的上侧与下侧分别开设有对位于所述加工工位(16)的避位口。
4.根据权利要求3所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述支撑梁(12)的相对两端分别通过支撑柱(13)间隔架设于所述基座(10)上,两所述支撑柱(13)沿X轴方向间隔安装于所述支撑梁(12)与所述基座(10)之间;
两所述支撑柱(13)之间连接有安装部件(14),所述预热装置(40)与所述抽气装置(50)间隔安装在所述安装部件(14)上。
5.根据权利要求1所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述加工平台(20)内设置有多个所述第一发热部件(21),多个所述发热部件位于所述加工平台(20)内间隔排布设置;以及
多个第一测温元件(22),多个所述第一测温元件(22)间隔排布设置于所述加工平台(20)内,用于检测所述加工平台(20)温度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述加工平台(20)靠近所述基座(10)的一侧设置有隔热板(23),所述隔热板(23)内形成有中空的隔热腔(231);
所述隔热板(23)上设置有往所述基座(10)方向延伸的隔热支柱(24),所述隔热支柱(24)内开设有中空的,并沿其长度方向延伸设置的隔热孔(241),所述隔热孔(241)连通所述隔热腔(231);
各所述隔热支柱(24)背离所述加工平台(20)的一端还设置有隔热平台(25),所述隔热平台(25)内布设有液冷通道(251),以及,位于所述隔热平台(25)的一侧开设有连通所述液冷通道(251)的进液部(252)以及排液部(253)。
7.根据权利要求1所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述加工平台(20)与所述基座(10)之间还设置有取料机构(26);
所述取料机构(26)内开设有多个间隔设置的取料孔(27),所述取料孔(27)沿Z轴方向延伸设置并贯穿于所述加工平台(20),所述取料机构(26)可沿靠近所述加工平台(20)的取料方向运动并至少部分经所述取料孔(27)伸出所述加工平台(20),以及沿远离所述加工平台(20)的复位方向运动并缩回所述取料孔(27)。
8.根据权利要求1或7所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述上料工位(15)以及所述下料工位(17)上均设置有基板输送机构(70),所述基板输送机构(70)被配置为可与所述加工平台(20)配合,以使基板能够在所述基板输送机构(70)与所述加工平台(20)之间转移,所述基板输送机构(70)包括:
固定支架(71);以及
活动支架(72),与所述固定支架(71)间隔形成用于提供基板活动的输送通道(73),并且,所述活动支架(72)可在靠近和远离所述固定支架(71)的方向上往复活动,以调节所述输送通道(73)的宽度;
输送组件(74),至少部分可活动地设置在所述固定支架(71)和/或所述活动支架(72)靠近所述输送通道(73)的一侧,其用于驱动基板沿所述输送通道(73)活动。
9.根据权利要求8所述的芯片激光焊接设备,其特征在于,所述加工平台(20)与所述基板输送机构(70)之间交互转移所述基板时,所述加工平台(20)位于所述固定支架(71)和所述活动支架(72)的下方。
10.一种芯片激光焊接方法,其特征在于,应用于如权利要求1-9中任一项所述的芯片激光焊接设备,所述芯片激光焊接方法包括以下步骤:
S10、将基板载置于加工平台(20)上,并让加工平台(20)以第一预设速度沿X轴方向由上料工位(15)往下料工位(17)方向运动,在此过程中,第一发热部件(21)通过所述加工平台(20)对基板进行初步预加热;
S20、预热装置(40)开启,以使所述加工平台(20)在经过所述预热装置(40)下方时,所述预热装置(40)所加热的气体能够流经基板表面,对基板进行进一步预加热;
S30、所述加工平台(20)以第二预设速度进入加工工位(16),其中,所述第二预设速度小于所述第一预设速度,开启激光发生装置(30)并对基板表面的芯片进行焊接;
S40、在基板位于所述加工工位(16)并持续往所述下料工位(17)方向运动的过程中,所述加工平台(20)的运动速度逐渐提升,而所述激光发生装置(30)的激光功率逐渐下降;
S50、在基板脱离加工工位(16)后,所述加工平台(20)恢复第一预设速度往所述下料工位(17)方向运动,并对基板进行冷却。
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