CN210254791U - 一种高效加热的焊线机机构及包括该机构的焊线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效加热的焊线机机构及包括该机构的焊线机，其包括设于运输机构上的加热组件，所述加热组件设于运输机构靠近出料口的一端，所述加热组件包括加热板与设于加热板底面的发热器。本实用新型具有快速加热引线框架，缩短加工时间、提高焊线效率，以及防止焊线后引线框架温度骤降的效果。

Description

一种高效加热的焊线机机构及包括该机构的焊线机

技术领域

本实用新型涉及焊线机的技术领域，尤其是涉及一种高效加热的焊线机机构及包括该机构的焊线机。

背景技术

在半导体功率器件生产领域，一般的生产工艺流程包括以下步骤：划片、粘片、焊线、模压、电镀、切筋、测试等。其中引线框架作为集成电路的芯片载体，芯片黏在引线框架载片区后，再进行焊线，焊线是把键合材料（金丝、铝丝、铜丝）的一端焊接在芯片内部电路引出端、另外一端焊接在引线框架的引脚。焊线是用于实现不同介质表面焊接的一种物理变化过程、一般是需要加热的过程完成焊接过程。

如某产品焊线的最佳工作温度为200℃，黏芯片后的引线框架输送至工作台，必须加热到200℃后进行焊线，否则容易造成虚焊、芯片与焊球之间接触不良。然而，每个引线框架在工作台上从室温被加热到200℃至少需要5秒，芯片之间焊线间隔时间较长，导致在大批量生产芯片时，总加工时间长、效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的一是提供一种高效加热的焊线机机构，其具有快速加热半导体引线框架，缩短加工时间、提高焊线效率的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高效加热的焊线机机构，包括设于运输机构上的加热组件，所述加热组件设于运输机构靠近出料口的一端，所述加热组件包括加热板与设于加热板底面的发热器。

通过采用上述技术方案，焊线过程所需温度为200℃，传统工艺中，半导体引线框架被运输至工作台上后再加热至200℃，需要消耗一定时间，本实用新型中，通过设置加热组件，使得引线框架在被运输至工作台之前提前预热，这样当引线框架被运输至工作台时，只需消耗更少的时间，即可升高至所需温度，缩短引线框架加工时间，提高焊线效率。

本实用新型进一步设置为：所述加热板底面开设有与发热器适配的凹槽，所述发热器嵌设于加热板底面内。

通过采用上述技术方案，通过设置凹槽，发热器嵌入凹槽，拉近发热器与引线框架之间的距离，加速引线框架加热。另一方面，由于凹槽为半封闭空间，在一定程度上能够防止热量散发，进一步使引线框架升温更快。

本实用新型进一步设置为：所述焊线机包括供气装置，所述供气装置上连通有通气管，所述通气管远离供气装置一端正对加热板，所述供气装置吹出保护气。

通过采用上述技术方案，如果引线框架表面镀有易氧化金属，在高温下引线框架会发生氧化，从而有损引线框架导电性能。通过设置供气装置，供气装置不断吹出保护气，降低引线框架表面空气浓度，从而抑制氧化反应的进行，有利于保护引线框架。

本实用新型进一步设置为：所述加热板上盖设有保护罩，所述保护罩沿输送方向两端开口，所述通气管远离供气装置一端与保护罩连通。

通过采用上述技术方案，通过设置保护罩，减少保护罩内、外空气交换，保护气在保护罩内充分覆盖引线框架，进一步防止引线框架氧化。并且在保护罩的覆盖作用下，有效防止热量散发，起保温作用，更好的保护引线框架。

本实用新型进一步设置为：所述保护气为H₂与N₂混合气体，且H₂与N₂的体积比为1：9。

通过采用上述技术方案，H₂能够作为还原剂使用，N₂稳定性好，能够隔绝其他气体，将H₂与N₂按比例混合能够避免引线框架发生氧气反应。

本实用新型进一步设置为：所述加热板上表面面积大于或等于半导体引线框架下表面面积，所述保护罩覆盖面积大于或等于半导体引线框架上表面面积。

通过采用上述技术方案，增大加热板上表面面积，以及保护罩覆盖面积，加热板发出的热量能够快速、充分的传递到引线框架的各部位，提高加热速率。

本实用新型进一步设置为：所述加热板材质为金属。

通过采用上述技术方案，金属的导热性能佳，使用金属制作加热板，加快热量传递，缩短加热时间。

本实用新型的目的二是提供一种焊线机，其具有防止引线框架温度骤降的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种焊线机，包括所述的高效加热的焊线机机构，所述运输机构两端均设有加热组件。

通过采用上述技术方案，引线框架温度稳定性差，温度变化快速，但是温度骤变会影响引线框架性能，通过在输送机构两端设置加热组件，引线框架在焊线之前与之后均得到加热，防止引线框架温度直接在室温与焊线温度之间变化，从而影响焊接强度。

本实用新型进一步设置为：靠近进料口一端的加热组件的加热温度为150-180℃，靠近出料口一端的加热组件的加热温度为100-150℃。

通过采用上述技术方案，引线框架的最佳焊线温度为200℃，在焊线前加热至150-180℃，在焊线后过渡到100-150℃，引线框架温度呈梯度变化，避免了温度骤变，导致焊接性能下降。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过设置加热组件，半导体引线框架在被输送至工作台前经过预热至接近焊线所需温度，引线框架得到快速加热，缩短引线框架在工作台上加热的时间，进而提高焊线效率；

2.通过设置供气装置与保护罩，有效减少引线框架与空气接触，防止引线框架氧化，保护引线框架；

3.通过在运输机构两端设置加热组件，避免引线框架温度骤变，防止引线框架性能受损，进一步保证焊接质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的部分结构剖视图；

图2是本实用新型实施例二的整体结构示意图；

图3是用于体现挡板的结构示意图；

图4是第一发热器的电路图。

图中，1、轨道；2、滑槽；3、引线框架；4、工作台；5、安装槽；6、加热板；7、凹槽；8、第一发热器；10、保护罩；11、供气装置；12、通气孔；13、通气管；14、挡板；15、焊线罩。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本实用新型公开的一种焊线机，包括设于运输机构两端的第一加热组件与第二加热组件，第一加热组件靠近进料口，第二加热组价靠近出料口。运输机构包括一对轨道1，轨道1内壁沿输送方向开设有滑槽2，引线框架3两边分别插入滑槽2，在滑槽2内滑动。引线框架3经过烘烤后进入运输机构，然后被输送至第一加热组件上，再被输送至焊线工作台4，最后被输送至第二加热组件上。轨道1两端开设有安装槽5，第一加热组件与第二加热组件分别安装于安装槽5内。第一加热组件包括加热板6，加热板6为上表面面积与引线框架3下表面面积相等的金属板，加热板6紧靠滑槽2设置。加热板6底面均匀开设有7个凹槽7，凹槽7内嵌设有第一发热器8。第一发热器8电连接有温控开关K、滑动变阻器R、电源Bat，第一发热器8与滑动变阻器R串联，电路图见图4。调节第一发热器8的发热温度为150-180℃，引线框架3被输送至第一加热组件上方时，经过加热达到发热温度，再被输送至工作台4，完成预热工作。焊线的最佳温度为200℃，引线框架3经过预热后温度升高至150℃-180℃，到达工作台4后仅需再加热不超过1秒的时间即可进行焊线，缩短了引线框架3在工作台4上加热的时间，进而缩短引线框架3焊线的加工时间，焊线效率高。大批量生产芯片时，缩短加热时间，从而缩短焊线的间隔时间，明显提高了焊接效率。

半导体引线框架3温度稳定性差，因此引线框架3经过焊线被输送出去，离开热源后的引线框架3温度骤降，会对引线框架3的导电性能造成影响，对此，在工作台4远离第一加热组件的一端设置第二加热组件。第二加热组件同样包括加热板6与开设于加热板6底面的凹槽7，凹槽7内安装有与第一发热器8相同的第二发热器。第一发热器8与第二加热器均可以为发热电阻或者加热棒等能够发热的结构。调节第二发热器的发热温度为100-150℃，引线框架3从工作台4到第二加热组件之间的温度变化范围控制在80℃以下，避免引线框架3温度过快降低，从而影响焊接强度。

实施例二

参照图2，为本实用新型公开的一种焊线机，与实施例一的不同之处在于，实施例二中包括保护罩10与供气装置11。实施例二的焊线机能够用于加工镀铜引线框架3，由于铜在200℃高温下极易氧化，保护罩10与供气装置11的设置能够很好的隔绝引线框架3与空气，防止引线框架3氧化，生产出优质芯片。实施例二中的焊线机能够用于加工各种引线框架3，适用范围更广。保护罩10设于加热板6上方，与轨道1固定连接，且沿输送方向两端开口。当引线框架3被输送至加热组件上方时，保护罩10覆盖引线框架3，且覆盖面积大于或等于半导体引线框架3上表面面积。结合图3所示，保护罩10两端铰接有挡板14，挡板14用于遮挡保护罩10两端与引线框架3之间的间隙，减少保护罩10内、外气体对流。挡板14处于自然状态时竖直铰接在保护罩10上，挡板14的高比保护罩10到引线框架3的距离小1-2mm。引线框架3滑入或者滑出保护罩10时，推动挡板14，挡板14往靠近工作台4的方向转动，引线框架3滑动完后，挡板14恢复竖直状态。保护罩10上连通有通气孔12，通气孔12上连通有通气管13，通气管13远离保护罩10一端与供气装置11连接，供气装置11内装载有能够防止引线框架3氧化的保护气，其成分为H₂与N₂混合，H₂与N₂的体积比为1：9。保护罩10紧靠滑槽2设置，与加热板6之间形成狭窄的空间，进行预热时，引线框架3处于该空间内，供气装置11不断吹出保护气，保护气进入保护罩10，将保护罩10内的空气排出。随着保护气的不断通入，保护罩10内始终充满保护气，镀铜引线框架3在氧浓度低的环境下不易发生氧化反应，从而达到防止引线框架3氧化、保护引线框架3的目的。保护罩10应由能够阻滞热流传递的耐高温绝缘隔热材料制成，本实施例中保护罩10的材质为酚醛泡沫塑料，在其他实施例中还可以为其他材料，比如三聚氰胺泡沫塑料或硅酸铝纤维纸。通过设置保护罩10为由保温材料制成，保护罩10不仅具有防止引线框架3氧化的效果，还具有保温效果，使得引线框架3在第一加热板6上加热时，能够快速达到所需温度，然后进入工作台4后迅速进行焊接处理，进一步提高焊接效率。

参照图2，焊线工作台4上盖设有焊线罩15，焊线罩15上同样通过通气管13连接有供气装置11，供气装置11往焊线罩15内通入保护气，引线框架3在保护气中进行焊线。第一加热组件与焊线工作台4相互靠近，使得保护罩10与焊线罩15相互靠近，引线框架3在第一加热组件被输送至焊线工作台4上时始终被覆盖，避免直接暴露在空气中，这样引线框架3焊线效率更高。

本实施例的实施原理为：粘芯片后的引线框架3进入输送机构，首先在第一加热组件上进行预热，当温度升高至150-180℃后，被输送至工作台4，然后在工作台4上继续升温至200℃后进行焊线。焊线完成后，引线框架3被输送至第二加热组件上进行降温，当温度降低至100-150℃后，最后被输送离开。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：包括设于运输机构上的加热组件，所述加热组件设于运输机构靠近出料口的一端，所述加热组件包括加热板（6）与设于加热板（6）底面的发热器。

2.根据权利要求1所述的一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：所述加热板（6）底面开设有与发热器适配的凹槽（7），所述发热器嵌设于加热板（6）底面内。

3.根据权利要求1所述的一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：所述焊线机包括供气装置（11），所述供气装置（11）上连通有通气管（13），所述通气管（13）远离供气装置（11）一端正对加热板（6），所述供气装置（11）吹出保护气。

4.根据权利要求3所述的一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：所述加热板（6）上盖设有保护罩（10），所述保护罩（10）沿输送方向两端开口，所述通气管（13）远离供气装置（11）一端与保护罩（10）连通。

5.根据权利要求4所述的一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：所述保护气为H₂与N₂混合气体，且H₂与N₂的体积比为1：9。

6.根据权利要求5所述的一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：所述加热板（6）上表面面积大于或等于引线框架（3）下表面面积，所述保护罩（10）覆盖面积大于或等于引线框架（3）上表面面积。

7.根据权利要求1所述的一种高效加热的焊线机机构，其特征在于：所述加热板（6）材质为金属。

8.一种焊线机，其特征在于：包括权利要求1-7任意一项所述的一种高效加热的焊线机机构，所述运输机构两端均设有加热组件。

9.根据权利要求8所述的一种焊线机，其特征在于：靠近进料口一端的加热组件的加热温度为150-180℃，靠近出料口一端的加热组件的加热温度为100-150℃。

Images