本发明专利技术公开了一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，解决了在真空环境下如何低成本地完成薄壳器件盖板与管壳的高质量平行封焊的问题；设置浮动的平行焊轮支架，使该支架上的两平行焊轮，浮动地压接在盖板与管壳之间的平行焊缝上，在平行焊轮支架的顶端设置砝码，通过增加或减少砝码的数量，来调整平行焊轮在焊缝上的焊接压力，实现焊接过程中的自适应焊接压力的调整；在左、右两平行焊轮支架之间，设置扁担状的半口字形顶升架体，通过偏心轮对半口字形顶升架体的顶接，实现将浮动的平行焊轮支架的升起和降下，通过将托盘传送驱动电机安装在密闭腔体外，低成本完成腔内托盘传送，及盖板与管壳的准确对位。及盖板与管壳的准确对位。及盖板与管壳的准确对位。
【技术实现步骤摘要】
高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构
[0001]本专利技术涉及一种微电子封装设备，特别涉及一种在高真空腔室中对微电子封装组件中的薄壳器件盖板与管壳进行自动对位平行焊接的机构及焊接方法。
技术介绍
[0002]微电子封装组装（MEMS器件），即利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其它要素，在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出连线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，然后，根据电原理图或逻辑图，运用微电子技术和高密度组装技术，将微电子器件和微小型元件组装成适用的可生产的电子组件、部件或一个系统的技术过程；目前，真空封装设备正由单机向能够进行多项工艺（如烘烤、激活、对位、封焊、测试）的多腔室转变，高真空多腔室生产线应运而生，其大大提高了高真空下微电子封装元器件的转运效率；在高真空状态下，微电子封装中的薄壳类盖板与管壳的封装是通过平行焊接机构完成的；当薄壳类盖板经准确对位并放置到管壳上后，平行焊接机构，会带动焊头下降一定的行程，将两平行焊轮压接到盖板与管壳焊接处的焊缝上，然后，平行焊接机构再带动两平行焊轮，沿焊缝水平移动，实现对盖板与管壳的焊接；现有的这种平行焊接机构存在以下缺陷：（1）平行焊接机构的驱动电机均采用真空电机，真空电机存在价格昂贵且寿命短的缺陷，使设备成本大幅提高，设备维护费用也居高不下；（2）对于不同型号的封装盖板，需要反复精确调整平行焊接机构的下压行程，存在费时耗力的问题，影响到了现场的生产节奏和效率；（3）由于薄壳类盖板在机加工中不可避免地存在加工误差，固定的平行焊接机构的下压行程，并不能完全适应全部盖板与管壳焊接时下压行程的要求，对于误差较大的盖板，不合适的下压行程，会在平行焊轮实施焊接时，由于两侧焊缝施力的不均匀，导致管壳上设置的封装窗口发生移位，直接导致封装后的部件的成品率下降；（4）在对长方形的盖板和管壳进行X向平行封焊和Y向平行封焊的焊接过程中，如何实现在有限高真空环境内简单、高效和高质量完成焊接流程。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供了一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，解决了在真空环境下如何低成本地完成薄壳器件盖板与管壳的高质量平行封焊，并实现自动对位的技术问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本专利技术的总体构思为：将普通电机设置在封闭的独立腔室中，通过磁流体隔离，实现独立腔室外的真空传动，从而实现了用普通电机代替真空电机，完成焊接机构的驱动任务；设置浮动的平行焊轮支架，使该支架上的两平行焊轮，浮动地压接在盖板与管壳之间的平行焊缝上，在平行焊轮支架的顶端设置砝码，通过增加或减少砝码的数量，来调整平行焊轮在焊缝上的焊接压力，从而实现焊接过程中的自适应焊接压力的调整；在左、右两平行焊轮支架之间，设置扁担状的半口字形顶升架体，通过偏心轮对半口字形顶升架体的顶接，实现将浮动的平行焊轮支架的升起和降下，完成两平行焊轮的焊接状态与等待焊接状态的转
换；本专利技术摒弃了传统的平行焊中焊头机构预压行程的设置和调整的工序，大大提高了封装组件的封焊质量；并通过将托盘传送驱动电机安装在密闭腔体外，低成本完成腔内托盘传送，及盖板与管壳的准确对位。
[0005]一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，包括高真空密闭焊接腔，在高真空密闭焊接腔中设置有焊接机构行走龙门架，在焊接机构行走龙门架的横梁前侧面上，水平设置有对准抓取盖板横移导轨，在对准抓取盖板横移导轨上活动设置有抓取机构安装滑块，在抓取机构安装滑块上连接有抓取对位螺母连接块，抓取对位螺母连接块通过抓取对位螺母与抓取水平对位丝杠螺接在一起，抓取水平对位丝杠的一端通过90度换向器与换向后垂直丝杠连接在一起，换向后垂直丝杠的另一端通过密封磁流体与密封腔外抓取对位驱动电机连接在一起；在焊接机构行走龙门架的横梁后侧面上，水平设置有焊接横移导轨，在焊接横移导轨上活动设置有焊接机构安装滑块，在焊接机构安装滑块上连接有焊接对位螺母连接块，焊接对位螺母连接块通过焊接对位螺母与焊接水平对位丝杠螺接在一起，焊接水平对位丝杠的一端通过另一个90度换向器与另一根换向后垂直丝杠连接在一起，另一根换向后垂直丝杠的另一端通过另一个密封磁流体与密封腔外焊接对位驱动电机连接在一起；在抓取对位螺母连接块上，分别安装有旋转台和视觉系统，在旋转台的下底面上连接有抓取机构，旋转台与密闭在腔体中的旋转驱动电机连接在一起；在焊接对位螺母连接块上连接有平行焊接机构；在焊接机构行走龙门架的横梁正下方设置有焊接工位托盘，在焊接工位托盘中分别设置有焊接工位盖板和焊接工位管壳。
[0006]在焊接对位螺母连接块上设置有箱形框架体，在箱形框架体的前侧立板的前立面上，设置有偏心轮，在箱形框架体中设置有偏心轮驱动电机的密闭壳体，在密闭壳体中设置有偏心轮驱动电机，在密闭壳体中密闭有空气，偏心轮驱动电机的输出轴，通过密封磁流体后，与偏心轮的偏心轮轴连接在一起；在前侧立板的前立面上扣接有U形框架板，偏心轮活动设置在U形框架板的框架中，在U形框架板的前侧立面上，彼此平行地分别固定设置有左升降导轨块和右升降导轨块，在U形框架板左侧的前侧立板上，固定设置有上下方向左导轨槽，在U形框架板右侧的前侧立板上，固定设置有上下方向右导轨槽，半口字形升降框的左侧立柱设置在上下方向左导轨槽中，半口字形升降框的右侧立柱设置在上下方向右导轨槽中，在半口字形升降框横梁中部下底面上，固定连接有升降框顶升块，在升降框顶升块上，连接有顶升导轮轮轴，在顶升导轮轮轴上设置有顶升导轮，顶升导轮与偏心轮的轮外缘侧面顶接在一起；在左升降导轨块上设置有左升降滑块，在右升降导轨块上设置有右升降滑块，在左升降滑块上，固定连接有左平行焊轮机构，在右升降滑块上，固定连接有右平行焊轮机构，左平行焊轮机构的结构与右平行焊轮机构的结构，是完全相同的；在左升降滑块上连接有左平行焊轮机构的左平行焊轮支架，在左平行焊轮支架的下端，连接有左焊轮组件，在左焊轮组件上连接有左焊轮，在左平行焊轮支架的上端固定连接有砝码左支撑板，在砝码左支撑板上设置有左砝码穿接杆，左砝码通过其上的穿接孔放置在砝码左支撑板上；在左平行焊轮机构与右平行焊轮机构之间的正下方，设置有封焊组件，左焊轮压接在封焊组件的左侧焊缝上。
[0007]左焊轮组件是通过左L形吊接板连接在左平行焊轮支架下端的，左L形吊接板与左平行焊轮支架下端之间设置有连接螺栓；在左平行焊轮支架与左升降滑块之间，设置有绝缘垫圈和第二连接螺栓；在左平行焊轮机构上放置的左砝码的重量与在右平行焊轮机构上
放置的右砝码的重量，是相同的；在砝码左支撑板的下底面上设置有尼龙顶升螺钉，升降框顶升块是设置在尼龙顶升螺钉正下方的。
[0008]左焊轮和右焊轮是浮动压接在封焊组件的两焊缝上的，通过调整砝码左支撑板上放置的左砝码的数量和重量，以及右平行焊轮机构上放置的右砝码的数量和重量，实现对封焊组件的两平行焊缝预压力的调整和设置。
[0009]一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊方法，包括高真空密闭焊接腔，在高真空密闭焊接腔中设置有焊接机构行走龙门架，在焊接机构行走龙门架的横梁前本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，包括高真空密闭焊接腔，在高真空密闭焊接腔中设置有焊接机构行走龙门架（330），在焊接机构行走龙门架（330）的横梁前侧面上，水平设置有对准抓取盖板横移导轨（331），在对准抓取盖板横移导轨（331）上活动设置有抓取机构安装滑块（332），在抓取机构安装滑块（332）上连接有抓取对位螺母连接块（333），抓取对位螺母连接块（333）通过抓取对位螺母（334）与抓取水平对位丝杠（335）螺接在一起，抓取水平对位丝杠（335）的一端通过90度换向器（336）与换向后垂直丝杠连接在一起，换向后垂直丝杠的另一端通过密封磁流体与密封腔外抓取对位驱动电机连接在一起；在焊接机构行走龙门架（330）的横梁后侧面上，水平设置有焊接横移导轨（337），在焊接横移导轨（337）上活动设置有焊接机构安装滑块（338），在焊接机构安装滑块（338）上连接有焊接对位螺母连接块（339），焊接对位螺母连接块（339）通过焊接对位螺母（340）与焊接水平对位丝杠（341）螺接在一起，焊接水平对位丝杠（341）的一端通过另一个90度换向器（342）与另一根换向后垂直丝杠连接在一起，另一根换向后垂直丝杠的另一端通过另一个密封磁流体与密封腔外焊接对位驱动电机连接在一起；其特征在于，在抓取对位螺母连接块（333）上，分别安装有旋转台（343）和视觉系统（346），在旋转台（343）的下底面上连接有抓取机构（344），旋转台（343）与密闭在腔体中的旋转驱动电机（345）连接在一起；在焊接对位螺母连接块（339）上连接有平行焊接机构（347）；在焊接机构行走龙门架（330）的横梁正下方设置有焊接工位托盘（348），在焊接工位托盘（348）中分别设置有焊接工位盖板（349）和焊接工位管壳（350）。2.根据权利要求1所述的一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，其特征在于，在焊接对位螺母连接块（339）上设置有箱形框架体（315），在箱形框架体（315）的前侧立板（316）的前立面上，设置有偏心轮（323），在箱形框架体（315）中设置有偏心轮驱动电机的密闭壳体（328），在密闭壳体（328）中设置有偏心轮驱动电机，在密闭壳体（328）中密闭有空气，偏心轮驱动电机的输出轴，通过密封磁流体后，与偏心轮（323）的偏心轮轴（322）连接在一起，在前侧立板（316）的前立面上扣接有U形框架板（313），偏心轮（323）活动设置在...
【专利技术属性】
技术研发人员：武春晖，王成君，杨晓东，薛志平，范旭利，刘鹏，
申请(专利权)人：西北电子装备技术研究所中国电子科技集团公司第二研究所，
类型：发明
国别省市：
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