CN112967957B - 共晶装置及晶体管封装共晶*** - Google Patents

共晶装置及晶体管封装共晶*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种共晶装置及晶体管封装共晶***，该共晶装置包括晶圆吸取结构、待共晶产品吸取结构、预热结构、共晶加热平台和共晶识别结构，晶圆吸取结构用于吸取晶圆，待共晶产品吸取结构用于吸取待共晶产品，预热结构用于预热待共晶产品，共晶加热平台用于加热晶圆和待共晶产品，共晶识别结构用于在共晶过程中进行拍照，预热结构、共晶加热平台和共晶识别结构的数量均为两个，两个预热结构分别与两个共晶加热平台对应设置，两个共晶识别结构对应设置于两个共晶加热平台的上方。该共晶装置能够提升共晶效率，两个预热结构的结构相同，极大地减少了预热结构加工与装配公差的影响，使得两个共晶加热平台共晶精度与共晶效果基本一致。

Description

共晶装置及晶体管封装共晶***
技术领域
本发明属于晶体管封装技术领域，更具体地说，是涉及一种共晶装置及晶体管封装共晶***。
背景技术
目前用于光通信行业的晶体管式封装TO-CAN共晶***采用一个加热平台，同一个预热***设置有两根或四根预热旋转管。由于每根预热旋转管的加工与装配公差较大，会造成预热管之间共晶精度与共晶焊接效果差异较大，会对后续工序作业增加难度并影响产品性能。
现有TO-CAN共晶***四根预热管在同一旋转***上每隔90°分布一个，通过预热管下沉、侧面顶丝固定的方式装配在旋转***上。吸取料吸嘴将产品放入1#号管后预热旋转***旋转90°，使2#号可以管装载产品，依次旋转至四根预热管都装载产品，此时1#号预热管送产品进入加热台共晶，共晶后退回至装载产品位置，并将1#号管旋转至向上位置，吸取料吸嘴将共晶完成品吸回载盘，并从载盘将未共晶产品放入1#号管，此时2#号预热管开始共晶作业，相同动作依次旋转作业。但因1#、2#、3#、4#四根预热管在同一个旋转***上，电机机械位置一致，而加工与装配公差较大，无法做到四根预热管加工与装配后长度、垂直度一致，垂直度不一致会造成共晶精度与焊接效果差异大，并且调机难度大，长度不一致会造成共晶Y方向精度差异大。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种共晶装置，以解决现有技术中存在的晶体管共晶精度与焊接效果差的技术问题。
本发明实施例的另一目的在于提供一种晶体管封装共晶***，以解决现有技术中存在的晶体管共晶精度与焊接效果差的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明第一方面提供一种共晶装置，包括晶圆吸取结构、待共晶产品吸取结构、预热结构、共晶加热平台和共晶识别结构，所述晶圆吸取结构用于吸取晶圆，所述共晶产品吸取结构用于吸取待共晶产品，所述预热结构用于预热待共晶产品，所述共晶加热平台用于加热晶圆和待共晶产品，所述共晶识别结构用于在共晶过程中进行拍照；
所述预热结构、所述共晶加热平台和所述共晶识别结构的数量均为两个，两个所述预热结构分别与两个所述共晶加热平台对应设置，两个所述共晶识别结构对应设置于两个所述共晶加热平台的上方。
在一个实施例中，所述晶圆吸取结构、待共晶产品吸取结构均为真空吸嘴。
在一个实施例中，所述晶圆吸取结构和所述共晶产品吸取结构均为真空吸嘴。
在一个实施例中，所述晶圆识别结构为相机。
在一个实施例中，所述晶圆吸取结构包括第一晶圆吸嘴、第二晶圆吸嘴、第一驱动电机和第一传动结构；
所述第一传动结构包括第一齿轮、第一齿条和第二齿条，所述第一齿轮固定于所述第一驱动电机的输出轴上，所述第一齿条和所述第二齿条平行设置，所述第一齿轮位于所述第一齿条与所述第二齿条之间，所述第一齿条和所述第二齿条均与所述第一齿轮啮合，所述第一晶圆吸嘴固定于所述第一齿条上，所述第二晶圆吸嘴固定于所述第二齿条上。
在一个实施例中，所述待共晶产品吸取结构包括第一待共晶产品吸嘴、第二待共晶产品吸嘴、第二驱动电机和第二传动结构；
所述第二传动结构包括第二齿轮、第三齿条和第四齿条，所述第二齿轮固定于所述第二驱动电机的输出轴上，所述第三齿条和所述第四齿条平行设置，所述第二齿轮位于所述第三齿条与所述第四齿条之间，所述第三齿条和所述第四齿条均与所述第二齿轮啮合，所述第一待共晶产品吸嘴固定于所述第三齿条上，所述第二待共晶产品吸嘴固定于所述第四齿条上。
在一个实施例中，所述共晶装置还包括第一驱动结构，第二驱动结构和第三驱动结构；
所述第一驱动结构用于驱动所述待共晶产品吸取结构，以使得所述共晶产品吸取结构将所述待共晶产品移至所述预热结构上方；
所述第二驱动结构用于驱动所述预热结构，以使得所述预热结构将所述待共晶产品移送至所述共晶加热平台；
所述第三驱动结构用于驱动所述预热结构，以使得所述预热结构将所述待共晶产品移至所述共晶加热平台。
在一个实施例中，所述第三驱动结构包括旋转驱动结构和水平推动结构，所述旋转驱动结构用于驱动所述预热结构靠近所述共晶加热平台，所述水平推动结构用于驱动所述预热结构将所述待共晶产品送至共晶加热平台。
在一个实施例中，所述旋转驱动结构为旋转电机，所述水平推动结构为电动丝杆。
在一个实施例中，所述共晶加热平台上具有与待共晶产品配合的定位柱，所述共晶加热平台上还设置有夹具，所述夹具为自动夹具，所述夹具在所述待共晶产品与所述定位柱配合后夹持所述待共晶产品。
本发明第二方面提供一种晶体管封装共晶***，所述晶体管封装共晶***包括上述共晶装置。
本发明的共晶装置包括晶圆吸取结构、待共晶产品吸取结构、预热结构、共晶加热平台和共晶识别结构，所述晶圆吸取结构用于吸取晶圆，所述共晶产品吸取结构用于吸取待共晶产品，所述预热结构用于预热待共晶产品，所述共晶加热平台用于加热晶圆和待共晶产品，所述共晶识别结构用于在共晶过程中进行拍照；所述预热结构、所述共晶加热平台和所述共晶识别结构的数量均为两个，两个所述预热结构分别与两个所述共晶加热平台对应设置，两个所述共晶识别结构对应设置于两个所述共晶加热平台的上方，该共晶装置采用两套加热结构，当其中一个共晶加热平台共晶时，与其对应的预热结构预热待共晶的产品，当另一个共晶加热平台共晶时，与其对应的另一个预热结构预热待共晶的产品，这样能够提升共晶效率，两个预热结构的结构相同，极大地减少了预热结构加工与装配公差的影响，使得两个共晶加热平台共晶精度与共晶效果基本一致。
本发明提供的晶体管封装共晶***的采用两套加热结构，当其中一个共晶加热平台共晶时，与其对应的预热结构预热待共晶的产品，当另一个共晶加热平台共晶时，与其对应的另一个预热结构预热待共晶的产品，这样能够提升共晶效率，两个预热结构的结构相同，极大地减少了预热结构加工与装配公差的影响，使得两个共晶加热平台共晶精度与共晶效果基本一致。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有TO-CAN共晶***预热旋转管的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的共晶装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的共晶装置的共晶加热平台的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的共晶装置共晶完成后成品结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-晶圆吸取结构；
2-待共晶产品吸取结构；
3-预热结构；
4-共晶加热平台；
5-共晶识别结构；
6-第一晶圆识别相机；
7-晶圆正面识别平台；
8-第二晶圆识别相机；
9-第三晶圆识别相机；
10-第一驱动结构；
11-第二驱动结构；
12-定位柱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合具体实施例对本发明提供的共晶装置及晶体管封装共晶***进行详细说明。
图2为本发明实施例提供的晶体管式封装共晶***的结构示意图，请参阅图2所示，本发明提供的晶体管封装共晶***包括晶圆吸取结构1、待共晶产品吸取结构2、预热结构3、共晶加热平台4和共晶识别结构5，所述晶圆吸取结构1用于吸取晶圆，所述待共晶产品吸取结构2用于吸取待共晶产品，所述预热结构3用于预热待共晶产品，所述共晶加热平台4用于加热晶圆和待共晶产品，所述共晶识别结构5用于在共晶过程中进行拍照；
所述预热结构3、所述共晶加热平台4和所述共晶识别结构5的数量均为两个，两个所述预热结构3分别与两个所述共晶加热平台4对应设置，两个所述共晶识别结构5对应设置于两个所述共晶加热平台4的上方。
本实施例的晶圆吸取结构1用于吸取晶圆，本实施例对所述晶圆吸取结构1的具体形式不做特别限制。本实施例还设置第一晶圆识别相机6用于识别晶圆的图像与位置，第一晶圆识别相机6与晶圆吸取结构1信号连接，晶圆吸取结构1根据第一晶圆识别相机6的识别信号实现晶圆的吸取动作。
本实施例中所述预热结构3、共晶加热平台4和共晶识别结构5的数量均为两个，本实施例的共晶装置因为采用两个预热结构3，当第一个共晶加热平台4共晶时，第一个预热结构3预热待共晶的产品，当第二个共晶加热平台4共晶时，第二个预热结构3预热待共晶的产品，这样交替工作，提升了共晶效率。两个预热结构3和两个共晶加热平台4的结构均相同，达到两个共晶加热平台4共晶精度与共晶效果基本一致，极大的减少了预热结构3加工与装配公差的影响，能有效的减少调机时间与后续工序的作业难度，并提升共晶产品性能。
本实施例的晶体管封装共晶***采用两套加热结构，当其中一个共晶加热平台共晶时，与其对应的预热结构预热待共晶的产品，当另一个共晶加热平台共晶时，与其对应的另一个预热结构预热待共晶的产品，这样能够提升共晶效率，两个预热结构的结构相同，极大地减少了预热结构加工与装配公差的影响，使得两个共晶加热平台共晶精度与共晶效果基本一致。
优选地，所述晶圆吸取结构1和所述待共晶产品吸取结构2均为真空吸嘴结构，真空吸嘴结构主要是利用真空的吸附作用来对元件进行吸取，而运用吹气把吸附在吸嘴的元件放到贴片元件的坐标位置上。相对于其他机械搬运方式，真空吸嘴能在不伤害产品或原材料的前提下完成整个运送过程。本实施例的真空吸嘴结构在晶圆的运送过程中不损坏晶圆，在待共晶产品运送过程中不损坏待共晶产品。
本实施例的共晶装置还包括晶圆校正结构，晶圆校正结构包括晶圆正面识别平台7和晶圆反面识别平台，晶圆正面识别平台7上方设置有第二晶圆识别相机8，晶圆反面识别平台的下方设置有第三晶圆识别相机9，所述晶圆正面识别平台7为自动旋转平台，该晶圆正面识别平台7在第二晶圆识别相机8识别到晶圆的角度异常时，通过自动转转即可调整晶圆的角度。第三晶圆识别相机9用于识别晶圆的反面，晶圆吸取结构1的真空吸嘴结构为可旋转吸嘴结构。本实施例通过设置第三晶圆识别相机9识别晶圆的反面，在识别出晶圆的角度倾斜时可以通过旋转真空吸嘴对晶圆的角度进行调整，提高共晶精度。
具体地，所述晶圆吸取结构1包括第一晶圆吸嘴、第二晶圆吸嘴、第一驱动电机和第一传动结构，所述第一传动结构包括第一齿轮、第一齿条和第二齿条，所述第一齿轮固定于所述第一驱动电机的输出轴上，所述第一齿条和所述第二齿条平行设置，所述第一齿轮位于所述第一齿条与所述第二齿条之间，所述第一齿条和所述第二齿条均与所述齿轮啮合，所述第一晶圆吸嘴固定于所述第一齿条上，所述第二晶圆吸嘴固定于所述第二齿条上。本实施例的第一传动结构使得第一晶圆吸嘴和第二晶圆吸嘴的上下运动通过一个驱动电机实现。
进一步地，所述待共晶产品吸取结构2包括第一待共晶产品吸嘴、第二待共晶产品吸嘴、第二驱动电机和第二传动结构；
所述第二传动结构包括第二齿轮、第三齿条和第四齿条，所述第二齿轮固定于所述第二驱动电机的输出轴上，所述第三齿条和所述第四齿条平行设置，所述第二齿轮位于所述第三齿条与所述第四齿条之间，所述第三齿条和所述第四齿条均与所述第二齿轮啮合，所述第一待共晶产品吸嘴固定于所述第三齿条上，所述第二待共晶产品吸嘴固定于所述第四齿条上。本实施例的第二传动结构使得第一待共晶产品吸嘴和第二待共晶产品吸嘴的上下运动通过一个驱动电机实现。
进一步地，本实施例的共晶装置还包括第一驱动结构10，第二驱动结构11和第三驱动结构；所述第一驱动结构10用于驱动所述晶圆吸取结构1沿预设路线移动，以使得所述晶圆吸取结构1将所述晶圆移动至所述共晶加热平台4；所述第二驱动结构11用于驱动所述待共晶产品吸取结构2，以使得所述待共晶产品吸取结构2将所述待共晶产品移至所述预热结构3进行预热；
本实施例中所述第一驱动结构10和所述第二驱动结构11均为电动丝杆结构。
所述第三驱动结构用于驱动所述预热结构3，以使得所述预热结构3将所述待共晶产品移至所述共晶加热平台4。
具体地，所述第三驱动结构包括旋转驱动结构和水平推动结构，所述旋转驱动结构用于驱动所述预热结构3靠近所述共晶加热平台4，所述水平推动结构用于驱动所述预热结构3将所述待共晶产品送至共晶加热平台4。本实施例中所述旋转驱动结构为旋转电机，所述水平推动结构为电动丝杆。
图3为本发明实施例提供的共晶装置的共晶加热平台的局部结构示意图，请参阅图3，优选地，所述共晶加热平台4上具有与待共晶产品配合的定位柱12，所述共晶加热平台4上还设置有夹具，所述夹具为自动夹具，所述夹具在所述待共晶产品与所述定位柱12配合后夹持所述待共晶产品。本实施例通过设置定位柱12便于待共晶产品的定位，通过设置夹持待共晶产品的夹具，保证了共晶过程中的位置精度。图4为本发明实施例提供的共晶装置共晶完成后成品结构示意图，请参阅图4，其中A和B均为晶圆。
本实施例的第二方面提供一种晶体管封装共晶***，所述晶体管封装共晶***包括上述实施例中的共晶装置。
例如，该共晶装置包括晶圆吸取结构、待共晶产品吸取结构、预热结构、共晶加热平台和共晶识别结构，所述晶圆吸取结构用于吸取晶圆，所述共晶产品吸取结构用于吸取待共晶产品，所述预热结构用于预热待共晶产品，所述共晶加热平台用于加热晶圆和待共晶产品，所述共晶识别结构用于在共晶过程中进行拍照；
所述预热结构、所述共晶加热平台和所述共晶识别结构的数量均为两个，两个所述预热结构分别与两个所述共晶加热平台对应设置，两个所述共晶识别结构对应设置于两个所述共晶加热平台的上方。
本实施例的晶体管封装共晶***包括上述共晶装置，晶体管封装共晶***采用两套加热***，当其中一个共晶加热平台共晶时，与其对应的预热结构预热待共晶的产品，当另一个共晶加热平台共晶时，与其对应的另一个预热结构预热待共晶的产品，这样能够提升共晶效率，两个共晶加热平台和两个预热结构的结构相同，极大地减少了预热结构加工与装配公差的影响，使得两个共晶加热平台共晶精度与共晶效果基本一致，在一定程度上能有效的减少调机时间与后续工序的作业难度，提升了晶体管的性能。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种共晶装置，其特征在于：
包括晶圆吸取结构、待共晶产品吸取结构、预热结构、共晶加热平台和共晶识别结构，所述晶圆吸取结构用于吸取晶圆，所述待共晶产品吸取结构用于吸取待共晶产品，所述预热结构用于预热待共晶产品，所述共晶加热平台用于加热晶圆和待共晶产品，所述共晶识别结构用于在共晶过程中进行拍照；
所述预热结构、所述共晶加热平台和所述共晶识别结构的数量均为两个，两个所述预热结构分别与两个所述共晶加热平台对应设置，两个所述共晶识别结构对应设置于两个所述共晶加热平台的上方；两个所述预热结构和两个所述共晶加热平台的结构均相同；
所述晶圆吸取结构和待共晶产品吸取结构均为真空吸嘴；
所述晶圆吸取结构包括第一晶圆吸嘴、第二晶圆吸嘴、第一驱动电机和第一传动结构；
所述第一传动结构包括第一齿轮、第一齿条和第二齿条，所述第一齿轮固定于所述第一驱动电机的输出轴上，所述第一齿条和所述第二齿条平行设置，所述第一齿轮位于所述第一齿条与所述第二齿条之间，所述第一齿条和所述第二齿条均与所述第一齿轮啮合，所述第一晶圆吸嘴固定于所述第一齿条上，所述第二晶圆吸嘴固定于所述第二齿条上；
所述共晶装置还包括第一驱动结构，第二驱动结构以及第三驱动结构；
所述第一驱动结构用于驱动所述晶圆吸取结构，以使得所述晶圆吸取结构将所述晶圆移至所述共晶加热平台；
所述第二驱动结构用于驱动所述待共晶产品吸取结构，以使得所述待共晶产品吸取结构将所述待共晶产品移至所述预热结构上方；
所述第三驱动结构用于驱动所述预热结构，以使得所述预热结构将所述待共晶产品移至所述共晶加热平台。
2.如权利要求1所述的共晶装置，其特征在于：所述共晶识别结构为相机。
3.如权利要求1所述的共晶装置，其特征在于：所述待共晶产品吸取结构包括第一待共晶产品吸嘴、第二待共晶产品吸嘴、第二驱动电机和第二传动结构；
所述第二传动结构包括第二齿轮、第三齿条和第四齿条，所述第二齿轮固定于所述第二驱动电机的输出轴上，所述第三齿条和所述第四齿条平行设置，所述第二齿轮位于所述第三齿条与所述第四齿条之间，所述第三齿条和所述第四齿条均与所述第二齿轮啮合，所述第一待共晶产品吸嘴固定于所述第三齿条上，所述第二待共晶产品吸嘴固定于所述第四齿条上。
4.如权利要求3所述的共晶装置，其特征在于：所述第三驱动结构包括旋转驱动结构和水平推动结构，所述旋转驱动结构用于驱动所述预热结构靠近所述共晶加热平台，所述水平推动结构用于驱动所述预热结构将所述待共晶产品移送至所述共晶加热平台。
5.如权利要求4所述的共晶装置，其特征在于：所述旋转驱动结构为旋转电机，所述水平推动结构为电动丝杆。
6.如权利要求1-5任一项所述的共晶装置，其特征在于：所述共晶加热平台上具有与待共晶产品配合的定位柱，所述共晶加热平台上还设置有夹具，所述夹具为自动夹具，所述夹具在所述待共晶产品与所述定位柱配合后夹持所述待共晶产品。
7.一种晶体管封装共晶***，其特征在于：所述晶体管封装共晶***包括权利要求1-6任一项所述的共晶装置。
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