高精度智能共晶贴装设备及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种高精度智能共晶贴装设备及其加工方法，包括基座，其上沿Y向设有物料区和共晶区，物料区的中部为基板上料区和成品下料区，左右两侧均为芯片上料区，每个芯片上料区内包括至少一芯片上料治具、沿XY向移动的芯片取放焊头机构和预置平台，基板上料和成品下料区内包括一沿XY向移动的基板上料治具、沿Y向移动的基板取放焊头机构；共晶区包括分别与两芯片取放焊头机构位置对应的两个共晶焊机构，每个共晶焊机构包括一组固定安装的顶部相机和一个沿XZ向运动的共晶焊头，还包括两个在芯片上料位和共晶位之间往复运动的共晶加热平台；本发明专利技术上料和共晶分离，双共晶台，双共晶焊头同时工作，提高了设备产能。

【技术实现步骤摘要】
高精度智能共晶贴装设备及其加工方法
本专利技术涉及半导体芯片共晶加工
，尤其是一种高精度智能共晶贴装设备及其加工方法。
技术介绍
共晶焊接又称低熔点合金焊接，其基本特性是，两种不同的金属可以在远低于各自的熔点温度下按一定重量比例形成合金。共晶焊接技术在电子封装行业具有广泛的应用，与传统的环氧导电胶粘接相比，共晶焊接具有热导率高、热阻低、传热快、可靠性强、粘接后强度大的优点，适用于高频、大功率器件中晶片与基板、基板与管壳的互联。因发热，元器件尺寸较小以及逸出气体等方面的约束要求，光通信领域COS器件一般采用共晶焊接工艺。在共晶焊接过程中，由于底部片材表层的镀焊层会随着温度的变化发生体积变化，由固态变成液融态，在此过程中，两个芯片之间务必会发生轻微的错位，若不在焊接过程中矫正这个错位或者避免这个错位发生，则会严重影响最终的焊接质量，产生不良。COS元件，如激光二极管(LD)、光电探测器(PD)、电容器或者热敏电阻等，通常小至200平方微米以内，且由易碎的III-V族化合物半导体材料制成，如GaAs和InP等材料。因此，这类小、薄且易碎本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：包括基座(11)，所述基座(11)上沿Y向设有物料区和共晶区，物料区位于共晶区的前侧；/n物料区的中部为基板上料区和成品下料区，左右两侧均为芯片上料区，每个芯片上料区内包括至少一芯片上料治具(7)、与芯片上料治具(7)配合、沿XY向移动的芯片取放焊头机构(4)，芯片取放焊头机构(4)的吸嘴机构还具有Z向移动、旋转自由度；基板上料和成品下料区内包括一沿XY向移动的基板上料治具(8)、与基板上料治具(8)配合、沿Y向移动的基板取放焊头机构(5)，基板取放焊头机构(5)的吸嘴机构还具有Z向移动、旋转自由度；/n共晶区包括分别与两芯片取放焊头机构(4)位置对...

【技术特征摘要】
1.一种高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：包括基座(11)，所述基座(11)上沿Y向设有物料区和共晶区，物料区位于共晶区的前侧；
物料区的中部为基板上料区和成品下料区，左右两侧均为芯片上料区，每个芯片上料区内包括至少一芯片上料治具(7)、与芯片上料治具(7)配合、沿XY向移动的芯片取放焊头机构(4)，芯片取放焊头机构(4)的吸嘴机构还具有Z向移动、旋转自由度；基板上料和成品下料区内包括一沿XY向移动的基板上料治具(8)、与基板上料治具(8)配合、沿Y向移动的基板取放焊头机构(5)，基板取放焊头机构(5)的吸嘴机构还具有Z向移动、旋转自由度；
共晶区包括分别与两芯片取放焊头机构(4)位置对应的左右两个共晶焊机构，每个共晶焊机构包括两台固定安装的顶部相机(12)和一个沿XZ向运动、对共晶过程中芯片与基板的压力进行实时力控的共晶焊头(2)，每侧芯片取放焊头机构(4)的后侧设有带底部相机(108)的预置平台(1)，预置平台(1)具有XYZ直线移动、旋转四自由度；
共晶区内还设有两个沿X向移动的共晶加热平台(6)，两个所述共晶加热平台(6)均在基板上料位和共晶位之间往复运动，配合共晶焊机构完成芯片和基板的共晶过程。


2.如权利要求1所述的高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：基座(11)的上表面后侧安装X向机架(3)，X向机架(3)中部通过顶部Y向移动模组(10)安装所述基板取放焊头机构(5)；X向机架(3)两侧各安装一沿XZ向移动的气浮平台(9)，每个气浮平台(9)底部安装一个所述共晶焊头(2)；X向机架(3)的顶部两侧分别通过固定安装件，连接两台所述顶部相机(12)。


3.如权利要求2所述的高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：所述基板取放焊头机构(5)的结构为：包括支架板一(510)，所述支架板一(510)前表面上固定连接电机一(506)、丝杆组件和Z向导轨一(504)，所述电机一(506)的输出轴通过第一带传动机构(521)与所述丝杆组件连接，丝杆组件的丝杆轴(508)沿Z向设置，且丝杆轴(508)上传动连接一滑动连接座(505)，其上安装有吸嘴机构，其结构包括通过旋转驱动件驱动的取料焊头(502)，所述取料焊头(502)上还连接有力控组件；
所述力控组件包括音圈电机(509)，所述音圈电机(509)安装在与所述滑动连接座(505)固连的调整连接板(511)的内侧，调整连接板(511)外侧连接有焊头固定座(503)，所述取料焊头(502)穿设于焊头固定座(503)内并通过轴承装置与其转动连接，音圈电机(509)顶部通过一音圈连接板(512)与所述焊头固定座(503)连接，音圈连接板(512)顶部通过弹簧件(513)与弹簧上板(514)连接，弹簧上板(514)两端分别固连于调整连接板(511)的顶部；
调整连接板(511)的外侧壁面上设有Z向导轨二(515)，Z向导轨二(515)上设有沿其滑动、与焊头固定座(503)固连的上触点安装块(516)，其端部底面设有向下延伸的上触点(517)，调整连接板(511)的外端壁面上设有下触点安装块(518)，所述下触点安装块(518)的端部上表面设有向上延伸、与所述上触点(517)配合的下触点(519)；
所述取料焊头(502)一侧还设有取料相机(501)，取料相机(501)通过取料相机固定座(524)与一取料相机连接板(523)固连，所述取料相机连接板(523)与所述支架板一(510)固定连接。


4.如权利要求3所述的高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：所述旋转驱动件的结构包括电机二(507)，其输出轴通过第二带传动机构(522)与取料焊头(502)传动连接，电机二(507)也固定安装在调整连接板(511)内侧；取料焊头(502)的结构包括吸嘴管，其通过转动轴承安装于所述焊头固定座(503)中，顶部与所述第二带传动机构(522)连接，底部设有吸嘴；所述吸嘴管顶部伸出焊头固定座(503)外，通过气管(520)与负压装置连接。


5.如权利要求1-4之一所述的高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：基座(11)上表面安装有XY向移动模组一(13)，其上安装所述芯片取放焊头机构(4)，芯片取放焊头机构(4)的安装结构与所述基板取放焊头机构(5)的安装结构相同。


6.如权利要求2所述的高精度智能共晶贴装设备，其特征在于：X向机架(3)的结构包括横梁，其底部两端支撑有立柱结构，所述气浮平台(9)位于所述横梁的前表面，所述共晶焊头(2)的安装结构为：包括与气浮平台(9)固连的长臂连板(201)，其底部连接有压力传感器(209)，压力传感器(209)底部连接有L形连接块...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超，曾义，徐金万，蒋星，余再欢，
申请(专利权)人：恩纳基智能科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32