一种芯片自动焊接工艺及焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于芯片制造技术领域，具体涉及一种芯片自动焊接工艺及焊接装置，包括：将锡膏涂抹在基板的晶粒安装区域；将晶粒放置在基板上涂抹锡膏了的区域；在晶粒表面点涂锡膏；在引脚位置安装跳线；将基板送入焊接炉内加热；加热后的基板进行冷却使锡膏固化，芯片自动焊接完成；所述基板以石墨舟为载具进行转移；焊接炉包括一加热通道，加热通道内设有输送机构，加热通道包括预热段和加热段；加热通道两端设有用于将加热通道与外部大气隔绝的过渡仓，加热通道内具有负压，且加热通道内充入氮气。本发明专利技术在将加热通道的预热段和加热段都放置于负压和氮气环境中，有效避免锡膏杂质受热产生的气体对芯片造成腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片自动焊接工艺及焊接装置
本专利技术属于芯片制造
，具体涉及一种芯片自动焊接工艺及焊接装置。
技术介绍
目前的TO252芯片焊接工艺的主要流程如下，在料片的各个晶粒安装位置上分别点涂银浆，然后使用固晶机抓取晶粒，逐个将晶粒抓取到各个晶粒安装位置上焊接，然后使用打线机逐个在各个晶粒的引脚位置点涂银浆，并接上铝线，后续进行封装等工艺。上述工艺的点涂银浆、焊接过程均需要逐个进行，加工效率低，单台设备的加工效率大致为2-3k个/h。且由于固定晶粒过程中的加工环境小，难以配置抽气装置，所以只能采用银浆作为焊料(锡膏含有一定量的杂质，在高温焊接过程中会产生杂质气体，杂质气体会影响焊接过程的进行)，银浆的成本相对较高，导致芯片的整体成本高。现有技术中也有采用芯片整体加热焊接的装置，例如申请号为CN202011459763.4的中国专利技术专利申请《真空炉装置及其工作方法》，该装置是将芯片基板整体防止在加热炉内，从而使所有晶体同时完成焊接，并在负压和氮气环境中实施焊接，避免了锡膏内气体杂质对焊接造成的不良影响，该焊接装置具有预热段和加热段，然而该装置仅在加热段实施抽正空和充氮气的操作，实际上在预热过程中杂质产生的气体也会对芯片造成一定的腐蚀。另外上述装置每次加热都需要重新制造负压环境，且炉内输送装置结构过于复杂，影响加工效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种芯片自动焊接工艺及焊接装置，能够在芯片高温焊接过程中有效避免杂质产生的气体对芯片造成腐蚀。本专利技术采取的技术方案具体如下：一种芯片自动焊接工艺，包括如下步骤：步骤1：以金属料片作为基板，利用丝网印刷装置将锡膏涂抹在基板的晶粒安装区域；步骤2：利用固晶机抓取晶粒并将晶粒放置在基板上涂抹锡膏了的区域；步骤3：利用点胶装置在晶粒表面点涂锡膏；步骤4：利用芯片打线机在引脚位置安装跳线；步骤5：将基板送入焊接炉内加热，使锡膏充分融化；步骤6：加热后的基板进行冷却使锡膏固化，芯片自动焊接完成；上述步骤中，所述基板以石墨舟为载具进行转移；所述步骤5中，焊接炉包括一加热通道，加热通道内设有输送机构，加热通道包括预热段和加热段，预热段温度为200℃-280℃，加热段温度为300℃-400℃；加热通道两端设有用于将加热通道与外部大气隔绝的过渡仓，加热通道内具有负压，且加热通道内充入氮气。一种焊接装置，包括焊接炉，所述焊接炉包括一加热通道，加热通道内设有用于输送石墨舟的输送机构，加热通道包括预热段和加热段，预热段和加热段内设有加热装置；加热通道的进料端设有沿物料输送方向间隔设置的第一气闸和第二气闸，第一气闸与第二气闸之间的区域构成第一过渡仓；加热通道的出料端沿物料输送方向间隔设置有第三气闸和第四气闸，第三气闸和第四气闸之间的区域构成第二过渡仓；所述加热通道上设有真空管路和氮气管路分别用于对加热通道进行抽真空和充入氮气；所述预热段和加热段位于第二气闸和第三气闸之间。所述加热通道外部设有二位三通换向阀A和二位三通换向阀B，二位三通换向阀A具有接口a、接口b和接口c，二位三通换向阀A具有工位A和工位B，当位于工位A时接口a与接口b导通并与接口c断开，当位于工位B时接口a与接口b断开并与接口c导通；所述接口a与第一过渡仓连通，接口b与加热通道的中部空间连通，接口c与大气连通；二位三通换向阀B具有接口d、接口e和接口f，二位三通换向阀B具有工位C和工位D，当位于工位C时接口d与接口e导通并与接口f断开，当位于工位D时接口d与接口e断开并与接口f导通；所述接口d与第二过渡仓导通，接口e与加热通道的中部空间连通，接口f与大气连通。所述第一气闸、第二气闸和二位三通换向阀A之间设有第一联动机构，第一联动机构被装配为当第一气闸开闭一次时能够将二位三通换向阀A切换至工位工位A，且当第二气闸开闭一次能够将二位三通换向阀A切换至工位B；所述第三气闸、第四气闸和二位三通换向阀B之间设有第二联动机构，第二联动机构被装配为当第三气闸开闭一次能够将二位三通换向阀B切换至工位D，且当第四气闸开闭一次能够将二位三通换向阀B切换至工位C。所述二位三通换向阀A包括阀壳和阀芯，阀芯为圆柱状并沿轴线方向滑动设置在阀壳内，阀芯的圆柱面上设有环槽，所述接口a接口b和接口c分别是沿阀芯径向开设在阀壳上的孔道，接口a、接口b和接口c沿阀芯轴线方向错开设置，其中接口a位于接口b和接口c之间，阀芯滑动过程中，当所述环槽位于接口b与接口a之间时即为所述工位A，当所述环槽位于接口a与接口c之间时即为所述工位B。所述第一联动机构包括沿竖直方向与第一气闸活动连接的第一驱动架，第一驱动架与第一气闸之间设有用于驱动第一气闸相对于第一驱动架下行的第一压簧；第一联动机构还包括沿竖直方向与第二气闸活动连接的第二驱动架，第二驱动架与第二气闸之间设有用于驱动第二气闸相对于第二驱动架下行的第二压簧；所述第二驱动架上设有驱动杆，驱动杆与第二驱动架枢接，驱动杆一端朝向二位三通换向阀A的阀芯端部设置且该端设有滚轮，驱动杆与第二驱动架之间设有限位块，限位块被装配为使驱动杆上滚轮所在的一端只能向下摆动不能向上摆动；所述阀芯的端部设有与所述滚轮配合的楔形块，阀芯与阀壳之间设有第三压簧，第三压簧被装配为其弹力能够驱使阀芯向靠近驱动杆的方向滑动；当第二驱动架自上而下运动时所述滚轮与楔形块挡接，滚轮挤推楔形块使阀芯向远离驱动杆的方向滑动，第二驱动架下行至行程最低位置时所述滚轮能够与楔形块脱离；所述阀芯与阀壳之间设有锁止机构，锁止机构被装配为当滚轮将阀芯挤推至远离驱动杆的工位时锁止机构能够将阀芯保持在该工位，且当第一驱动架下行时锁止机构能够将阀芯释放以使其在第三压簧的作用下向靠近驱动杆的方向滑动。所述锁止机构包括沿阀芯径向与阀壳滑动连接的锁止销，以及阀芯上开设的锁止槽，所述锁止销与阀壳之间设有第四压簧，当阀芯滑动至锁止槽与锁止销相对时锁止销会在第四压簧的作用下插入锁止槽内；所述锁止销上设有解锁板，所述第一驱动架上设有解锁驱动板，解锁板和解锁驱动板上设有相互配合的斜楔块，当第二驱动架下行时解锁驱动板通过斜楔块挤推所述锁止销并使其从锁止槽内抽离；当第二驱动架下行至行程最低位时解锁驱动板与解锁板脱离，所述解锁驱动板与第二驱动架枢接，第二驱动架上设有用于限制解锁驱动板摆动行程的挡块，挡块被装配为使解锁驱动板上与驱动板相配合的一端只能向下摆动不能向上摆动。所述驱动杆和解锁驱动板上设有用于使二者保持在水平状态的复位单元，所述复位单元为扭簧或配重块；所述第一驱动架包括第一导杆，第一导杆沿竖直方向与第一气闸滑动连接，且第一导杆上设有与第一气闸底面挡接的第一托环；所述第二驱动架包括第二导杆，第二导杆沿竖直方向与第二气闸滑动连接，且第二导杆上设有与第二气闸的底面挡接的第二托环；所述第一导杆和第二导杆分别与加热通道底部设置的活塞杆的顶杆固接。所述输送机构包括加热通道内设置的滑道，所述滑道两侧设有沿加热通道长度方向往复运动设置的滑杆，所述滑杆上设有棘片，棘片凸伸至滑道内并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片自动焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1：以金属料片作为基板(2)，利用丝网印刷装置将锡膏涂抹在基板(2)的晶粒安装区域；/n步骤2：利用固晶机抓取晶粒并将晶粒放置在基板(2)上涂抹锡膏了的区域；/n步骤3：利用点胶装置在晶粒表面点涂锡膏；/n步骤4：利用芯片打线机在引脚位置安装跳线；/n步骤5：将基板(2)送入焊接炉内加热，使锡膏充分融化；/n步骤6：加热后的基板(2)进行冷却使锡膏固化，芯片自动焊接完成；/n上述步骤中，所述基板(2)以石墨舟(1)为载具进行转移；/n所述步骤5中，焊接炉包括一加热通道(10)，加热通道(10)内设有输送机构，加热通道(10)包括预热段(101)和加热段(102)，预热段(101)温度为200℃-280℃，加热段(102)温度为300℃-400℃；加热通道(10)两端设有用于将加热通道(10)与外部大气隔绝的过渡仓，加热通道(10)内具有负压，且加热通道(10)内充入氮气。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片自动焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：以金属料片作为基板(2)，利用丝网印刷装置将锡膏涂抹在基板(2)的晶粒安装区域；
步骤2：利用固晶机抓取晶粒并将晶粒放置在基板(2)上涂抹锡膏了的区域；
步骤3：利用点胶装置在晶粒表面点涂锡膏；
步骤4：利用芯片打线机在引脚位置安装跳线；
步骤5：将基板(2)送入焊接炉内加热，使锡膏充分融化；
步骤6：加热后的基板(2)进行冷却使锡膏固化，芯片自动焊接完成；
上述步骤中，所述基板(2)以石墨舟(1)为载具进行转移；
所述步骤5中，焊接炉包括一加热通道(10)，加热通道(10)内设有输送机构，加热通道(10)包括预热段(101)和加热段(102)，预热段(101)温度为200℃-280℃，加热段(102)温度为300℃-400℃；加热通道(10)两端设有用于将加热通道(10)与外部大气隔绝的过渡仓，加热通道(10)内具有负压，且加热通道(10)内充入氮气。


2.一种焊接装置，其特征在于：包括焊接炉，所述焊接炉包括一加热通道(10)，加热通道(10)内设有用于输送石墨舟(1)的输送机构，加热通道(10)包括预热段(101)和加热段(102)，预热段(101)和加热段(102)内设有加热装置(17)；加热通道(10)的进料端设有沿物料输送方向间隔设置的第一气闸(11)和第二气闸(12)，第一气闸(11)与第二气闸(12)之间的区域构成第一过渡仓(103)；加热通道(10)的出料端沿物料输送方向间隔设置有第三气闸(13)和第四气闸(14)，第三气闸(13)和第四气闸(14)之间的区域构成第二过渡仓(104)；所述加热通道(10)上设有真空管路(15)和氮气管路(16)分别用于对加热通道(10)进行抽真空和充入氮气；所述预热段(101)和加热段(102)位于第二气闸(12)和第三气闸(13)之间。


3.根据权利要求2所述的焊接装置，其特征在于：所述加热通道(10)外部设有二位三通换向阀A(31)和二位三通换向阀B(32)，二位三通换向阀A(31)具有接口a(3121)、接口b(3122)和接口c(3123)，二位三通换向阀A(31)具有工位A和工位B，当位于工位A时接口a(3121)与接口b(3122)导通并与接口c(3123)断开，当位于工位B时接口a(3121)与接口b(3122)断开并与接口c(3123)导通；所述接口a(3121)与第一过渡仓(103)连通，接口b(3122)与加热通道(10)的中部空间连通，接口c(3123)与大气连通；二位三通换向阀B(32)具有接口d、接口e和接口f，二位三通换向阀B(32)具有工位C和工位D，当位于工位C时接口d与接口e导通并与接口f断开，当位于工位D时接口d与接口e断开并与接口f导通；所述接口d与第二过渡仓(104)导通，接口e与加热通道(10)的中部空间连通，接口f与大气连通。


4.根据权利要求3所述的焊接装置，其特征在于：所述第一气闸(11)、第二气闸(12)和二位三通换向阀A(31)之间设有第一联动机构，第一联动机构被装配为当第一气闸(11)开闭一次时能够将二位三通换向阀A(31)切换至工位工位A，且当第二气闸(12)开闭一次能够将二位三通换向阀A(31)切换至工位B；所述第三气闸(13)、第四气闸(14)和二位三通换向阀B(32)之间设有第二联动机构，第二联动机构被装配为当第三气闸(13)开闭一次能够将二位三通换向阀B(32)切换至工位D，且当第四气闸(14)开闭一次能够将二位三通换向阀B(32)切换至工位C。


5.根据权利要求4所述的焊接装置，其特征在于：所述二位三通换向阀A(31)包括阀壳(312)和阀芯(311)，阀芯(311)为圆柱状并沿轴线方向滑动设置在阀壳(312)内，阀芯(311)的圆柱面上设有环槽(3111)，所述接口a(3121)接口b(3122)和接口c(3123)分别是沿阀芯(311)径向开设在阀壳(312)上的孔道，接口a(3121)、接口b(3122)和接口c(3123)沿阀芯(311)轴线方向错开设置，其中接口a(3121)位于接口b(3122)和接口c(3123)之间，阀芯(311)滑动过程中，当所述环槽(3111)位于接口b(3122)与接口a(3121)之间时即为所述工位A，当所述环槽(3111)位于接口a(3121)与接口c(3123)之间时即为所述工位B。


6.根据权利要求5所述的焊接装置，其特征在于：所述第一联动机构包括沿竖直方向与第一气闸(11)活动连接的第一驱动架(21)，第一驱动架(21)与第一气闸(11)之间设有用于驱动第一气闸(11)相对于第一驱动架(21)下行的第一压簧(111)；第一联动机构还包括沿竖直...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永兴，刘永东，
申请(专利权)人：广东钜兴电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44