CN203992707U - 一种芯片组焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片组焊接装置，旨在提供一种既能准确定位限位芯片组在基板上的位置，保证精确焊接；又能提高焊接效率的芯片组焊接装置，其技术方案要点是一种芯片组焊接装置，包括焊接工作台和液压焊接机构，焊接工作台上设置有水平滑道载台，在水平滑道载台上放置有基板，在基板上均匀分布有多组芯片，在水平滑道载台上还设置有能上下左右移动的液压牵引机构，液压牵引机构与基板连接，在基板的上方设置有能上下移动的液压定位机构，液压定位机构包括定位块和夹持机构，定位块上设置有焊接孔，焊接孔与芯片对应配合，液压焊接机构的工作头穿过焊接孔对芯片进行焊接，通过牵引机构能实现连续焊接，通过定位机构能实现准确定位。

Description

一种芯片组焊接装置

技术领域

本实用新型涉及芯片封装技术领域，更具体地说，它涉及一种芯片组焊接装置。

背景技术

芯片，就是半导体元件产品的统称，是集成电路的载体，由晶圆分割而成，芯片经过封装可以制成通用的电子元器件，而芯片组焊接装置是一种用来将多个芯片焊接在引线框架或电路板基板的机械装置，属自动化生产加工领域，应用于芯片焊接的焊接工艺是集成电路焊接工艺的一方面，芯片焊接就是将分割成单个电路的芯片，装配到金属引线框架或管座上，芯片焊接工艺可分为两类：低熔点合金焊接法，采用的焊接材料有金硅合金、金镓合金、铟铅银合金、铅锡银合金等；粘合法，用低温银浆、银泥、环氧树脂或导电胶等以粘合方式焊接芯片，其中应用较广、可靠性较高的是用98％的纯金和 2％的硅配制成的金硅合金片（最低共熔点为 370℃），在氮气和氢气保护下或在真空状态下，金硅合金不仅能与芯片硅材料形成合金，而且也能同时与金属引线框架上局部镀层的金或银形成合金，从而获得良好的欧姆接触和牢固的焊接效果，当然，集成电路塑料封装中,也常采用低温(200℃以下)银浆、银泥或导电胶以粘合的形式进行芯片焊接，另外，烧结时（即芯片粘完银浆后烘焙），气氛和温度视所采用的银浆种类不同而定，低温银浆多在空气中烧结，温度为150～250℃；高温银浆采用氮气保护，烧结温度为380～400℃。

目前，市场上的申请号为201010219958.1的中国专利公开了一种功率半导体芯片焊接装置，应用于大功率高压半导体模块焊接，功率半导体芯片焊接装置包括：底板、绝缘元件固定框架、绝缘元件和半导体芯片固定框架，绝缘元件固定框架固定在底板上方形成绝缘元件固定工位，绝缘元件放置在绝缘元件固定框架上，半导体芯片固定框架上分布有用于元件焊接的位置。

该发明可以很好地解决现有技术存在的因半导体芯片、片状焊料及绝缘元件的相对位置移动造成的半导体芯片焊接位置不准确问题以及贴片电阻、片状焊料及结缘元件相对位置移动而造成开路的技术问题，实现功率半导体芯片焊接封装准确定位，但是采用上述焊接装置及定位机构，一方面，需将芯片放置在定位后再焊接，导致效率不高，另一方面，焊接完成后的芯片需取出定位机构，才能将焊接装置及定位机构再一次投入使用，耗费了过长的时间，降低了生产效率，不能满足提高效率、降低成本的生产需要。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种既能准确定位限位芯片组在基板上的位置，保证精确焊接，又能提高焊接效率、降低焊接成本的芯片组焊接装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种芯片组焊接装置，包括焊接工作台和液压焊接机构，所述焊接工作台上设置有水平滑道载台，所述水平滑道载台上放置有基板，所述基板上均匀分布有多组芯片，所述液压焊接机构位于所述焊接工作台的上方，其特征在于：所述水平滑道载台上设置有能左右上下移动的液压牵引机构，所述液压牵引机构与所述基板连接，所述基板的上方设置有能上下移动的液压定位机构，所述液压定位机构包括定位块和夹持结构，所述定位块上设置有焊接孔，所述焊接孔能与所述芯片对应配合，所述液压焊接机构的工作头设置在所述液压定位机构的上方并与所述定位块对应。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在焊接工作台上设置水平滑道载台，并在焊接工作台上方设置由既定程序控制可以沿设定的三维坐标轴方向做上下左右前后移动的液压焊接机构，可以实现芯片焊接的连续作业，从而提高焊接工作效率，同时在水平滑道载台上设置有能左右上下移动的液压牵引机构，并令液压牵引机构与基板连接，即能够在焊接装置作业过程中，控制待焊接基板沿水平滑道载台的滑道精确地移动至焊接作业区域，并且在焊接完毕后带动焊接好的基板脱离焊接作业区域，且引导下一块待焊接的基板进入焊接作业区域，在基板的上方设置有能上下移动的液压定位机构，液压定位机构包括带有与芯片对应配合的焊接孔的定位块和夹持结构，液压焊接机构的工作头设置在液压定位机构的上方并与定位块对应，一方面能利用液压定位机构对进入焊接作业区域的基板以及基板上的芯片组进行定位限位，保证基板与芯片组相对位置的稳定性，实现精确焊接，提高合格率，同时设定液压焊接机构与液压定位机构的位置对应配合，使得焊接工作头能通过焊接孔，实现对基板和芯片组进行批量焊接，从而提高芯片的焊接效率并降低芯片的焊接成本。

本实用新型进一步设置为：所述的液压牵拉机构包括能沿所述水平滑道载台的滑道相平行方向和相垂直方向移动的液压滑块，所述液压滑块上设置有朝向所述滑道的凸起结构，所述凸起结构能与所述基板配合卡接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在液压牵拉机构设置能沿水平滑道载台的滑道相平行方向和相垂直方向移动的液压滑块，并在液压滑块上设置朝向滑道且与基板配合卡接的凸起结构，实现液压滑块控制待焊接基板移动或脱离焊接作业区域的功能，同时利用凸起结构与基板配合卡接，对待焊接基板起到定位限位作用，使基板能准确地位于待焊接位置，保证精确焊接。

本实用新型进一步设置为：所述夹持结构的一端与所述定位块夹接，另一端连接有能沿所述水平滑道载台的滑道相垂直方向移动的液压连接块。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将夹持结构的一端与定位块夹接，另一端与能沿水平滑道载台的滑道相垂直方向移动的液压连接块连接，能够实现在液压系统程序控制下，液压定位机构对基板和芯片组相对连接位置的稳定和准确定位限位，从而保证焊接过程的精确性。

本实用新型进一步设置为：所述的定位块朝向所述滑道的一面上设置有水平贴合面，所述水平贴合面能与所述基板上的芯片相抵接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在定位块朝向滑道的一面上设置与基板上的芯片相抵接的水平贴合面，能够进一步保证基板和芯片组相对连接位置的稳定和准确定位限位，从而保证焊接过程的精确性。

本实用新型进一步设置为：所述的工作头上的焊针结构能穿过所述焊接孔与所述芯片接触。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过使工作头上的焊针结构能穿过焊接孔与芯片接触，能够实现液压焊接机构对待焊接基板和基板上的芯片组进行快速准确焊接，从而保证精确焊接，提高焊接效率、降低焊接成本。

附图说明

图1为本实用新型芯片组焊接装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型芯片组焊接装置的液压牵引机构示意图；

图3为本实用新型芯片组焊接装置的液压定位机构示意图；

图4为图2中A的局部放大图。

附图标记：1、焊接工作台；2、液压焊接机构；2.1、工作头；2.11、焊针结构；3、水平滑道载台；3.1、滑道；4、基板；5、芯片；6、液压牵引机构；6.1、液压滑块；6.11、凸起结构；7、液压定位机构；7.1、定位块；7.11、焊接孔；7.12、水平贴合面；7.2、夹持结构；7.3、液压连接块。

具体实施方式

参照图1至图4对本实用新型芯片组焊接装置的实施例做进一步说明。

一种芯片组焊接装置，包括焊接工作台1和液压焊接机构2，优选的，在焊接工作台1上设置有水平滑道载台3，水平滑道载台3是用于放置有待焊接的基板4，在待焊接的基板4上均匀分布有多组芯片5，同时为了实现焊接装置的连续工作功能，由既定程序控制的液压焊接机构2设置在焊接工作台1的上方，并且可以沿设定的三维坐标轴方向做上下左右前后移动，其中，在水平滑道载台3上设置有能左右上下移动的液压牵引机构6，液压牵引机构6与基板4连接，在基板4的上方设置有能上下移动的液压定位机构7，液压定位机构7包括定位块7.1和夹持结构7.2，定位块7.1上设置有焊接孔7.11，焊接孔7.11能与芯片5对应配合，液压焊接机构2的工作头2.1设置在液压定位机构7的上方并与定位块7.1对应，液压牵拉机构6包括能沿水平滑道载台3的滑道3.1相平行方向和相垂直方向移动的液压滑块6.1，液压滑块6.1上设置有朝向滑道3.1的凸起结构6.11，凸起结构6.11在液压系统的控制下能与基板4配合卡接，夹持结构7.2的一端与定位块7.1夹接，另一端连接有能沿水平滑道载台3的滑道3.1相垂直方向移动的液压连接块7.3，定位块7.1朝向滑3.1的一面上设置有水平贴合面7.12，水平贴合面7.12在液压系统的控制下能与基板4上的芯片5相抵接，工作头2.1上的焊针结构2.11能穿过焊接孔7.11与芯片5接触，实现对芯片的焊接作业。

在具体实施例中，通过在焊接工作台1上设置水平滑道载台3，并在焊接工作台1上方设置由既定程序控制可以沿设定的三维坐标轴方向做上下左右前后移动的液压焊接机构2，可以实现芯片焊接的连续作业，从而提高焊接工作效率，同时在水平滑道载台3上设置有能左右上下移动的液压牵引机构6，并令液压牵引机构6与基板4连接，即能够在焊接装置作业过程中，控制待焊接基板4沿水平滑道载台3的滑道3.1精确地移动至焊接作业区域，并且在焊接完毕后带动焊接好的基板4脱离焊接作业区域，且引导下一块待焊接的基板4进入焊接作业区域，在基板4的上方设置有能上下移动的液压定位机构7，液压定位机构7包括带有与芯片5对应配合的焊接孔7.11的定位块7.1和夹持结构7.2，液压焊接机构2的工作头2.1设置在液压定位机构7的上方并与定位块7.1对应，一方面能利用液压定位机构7对进入焊接作业区域的基板4以及基板4上的芯片组的芯片5进行定位限位，保证基板4与芯片组的芯片5相对位置的稳定性，实现精确焊接，提高合格率，同时设定液压焊接机构2与液压定位机构7的位置对应配合，使得焊接工作头2.1能通过焊接孔7.11，实现对基板4和芯片组的芯片5进行批量焊接，从而提高芯片5的焊接效率并降低芯片5的焊接成本。

通过在液压牵拉机构6设置能沿水平滑道载台3的滑道3.1相平行方向和相垂直方向移动的液压滑块6.1，并在液压滑块6.1上设置朝向滑道3.1且与基板4配合卡接的凸起结构6.11，实现液压滑块6.1控制待焊接基板4移动或脱离焊接作业区域的功能，同时利用凸起结构6.11与基板4配合卡接，对待焊接基板4起到定位限位作用，使基板4能准确地位于待焊接位置，保证精确焊接，通过将夹持结构7.2的一端与定位块7.1夹接，另一端与能沿水平滑道载台3的滑道3.1相垂直方向移动的液压连接块7.3连接，能够实现在液压系统程序控制下，液压定位机构7对基板4和芯片组的芯片5相对连接位置的稳定和准确定位限位，从而保证焊接过程的精确性，通过在定位块7.1朝向滑道3.1的一面上设置与基板4上的芯片5相抵接的水平贴合面7.12，能够进一步保证基板4和芯片组的芯片5相对连接位置的稳定和准确定位限位，从而保证焊接过程的精确性，通过使工作头2.1上的焊针结构2.1能穿过焊接孔7.11与芯片5接触，能够实现液压焊接机构2对待焊接基板4和基板4上的芯片组的芯片5进行快速准确焊接，从而保证精确焊接，提高焊接效率、降低焊接成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种芯片组焊接装置，包括焊接工作台和液压焊接机构，所述焊接工作台上设置有水平滑道载台，所述水平滑道载台上放置有基板，所述基板上均匀分布有多组芯片，所述液压焊接机构位于所述焊接工作台的上方，其特征在于：所述水平滑道载台上设置有能左右上下移动的液压牵引机构，所述液压牵引机构与所述基板连接，所述基板的上方设置有能上下移动的液压定位机构，所述液压定位机构包括定位块和夹持结构，所述定位块上设置有焊接孔，所述焊接孔能与所述芯片对应配合，所述液压焊接机构的工作头设置在所述液压定位机构的上方并与所述定位块对应。

2.根据权利要求1所述的芯片组焊接装置，其特征在于：所述液压牵拉机构包括能沿所述水平滑道载台的滑道相平行方向和相垂直方向移动的液压滑块，所述液压滑块上设置有朝向所述滑道的凸起结构，所述凸起结构能与所述基板配合卡接。

3.根据权利要求1或2所述的芯片组焊接装置，其特征在于：所述夹持结构的一端与所述定位块夹接，另一端连接有能沿所述水平滑道载台的滑道相垂直方向移动的液压连接块。

4.根据权利要求3所述的芯片组焊接装置，其特征在于：所述定位块朝向所述滑道的一面上设置有水平贴合面，所述水平贴合面能与所述基板上的芯片相抵接。

5.根据权利要求4所述的芯片组焊接装置，其特征在于：所述工作头上的焊针结构能穿过所述焊接孔与所述芯片接触。