CN116093014A - 一种工作平台、预烧结装置及预烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工作平台,工作平台安装在机台上,工作平台包括气浮板、加热平台、真空吸附平台、第一方向微调组件以及第二方向微调组件,第一方向微调组件包括可滑动地设置在气浮板上的第一基板和驱动第一基板移动的第一方向调节件,第二方向微调组件包括可滑动地设置在第一基板上的第二基板和驱动第二基板移动的第二方向调节件。本发明的工作平台,手动移动气浮板,对电路基板进行粗调,然后调节第一方向微调组件及第二方向微调组件,对电路基板进行细调,调节更加便捷,结构更加简单,且设计更加巧妙。本发明还提供了一种带有该工作平台的预烧结装置。本发明更提供了一种适用于该预烧结装置的预烧结方法。
Description
技术领域
本发明涉及芯片技术领域,特别地,涉及一种工作平台、预烧结装置及预烧结方法。
背景技术
随着电子技术向高功率、高密度和集成化的方向发展,第三代功率半导体如SiC、GaN等凭借其具有独特的性能优势在新能源汽车、5G通信、高端装备制造等领域受到了广泛的应用,为了实现第三代半导体能够在高温下更可靠地工作,需要对相应的封装材料也必须具有更高的导热性以及更高的强度。
当贴装芯片时,需要将平台上的电路基板移动至吸咀的正下方,从而有利于使吸咀上的芯片与电路基板的待焊接位置相对位。现有技术中,用于驱动电路基板的平台移动的方式为采用X、Y粗调基板搭配XY向线轨做移动导向和承载,这种结构较复杂,且整体的厚度更厚,尺寸更大。
发明内容
基于此,有必要提供一种结构较简单的工作平台;
还有必要提供一种带有该工作平台的预烧结装置;
更有必要提供一种适用于该预烧结装置的预烧结方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种工作平台,所述工作平台安装在机台上,所述工作平台包括可活动地设置在所述机台上的气浮板、可活动地设置在所述气浮板上的加热平台和真空吸附平台,以及用于驱动所述加热平台及所述真空吸附平台活动的第一方向微调组件和第二方向微调组件,所述第一方向微调组件包括可滑动地设置在所述气浮板上的第一基板和驱动所述第一基板移动的第一方向调节件,所述第二方向微调组件包括可滑动地设置在所述第一基板上的第二基板和驱动所述第二基板移动的第二方向调节件。
进一步地,所述第一基板上开设有弧形槽,所述弧形槽的起始端位于所述第二方向调节件的作用端;
所述第二方向微调组件还包括自所述弧形槽起始端沿其延伸方向依次可滑动设置的多个滚柱和固定柱、与所述第一基板连接的抵持块以及弹性设置在所述抵持块与所述第二基板之间的第二弹性件,所述固定柱的一端与所述第二基板的底部固定连接,当所述第二方向调节件作用于所述滚柱时,所述滚柱推动所述固定柱带动所述第二基板沿第二方向正向移动。
进一步地,所述第二基板的底部开设有第二安装槽,所述抵持块和所述第二弹性件均设置在所述第二安装槽内。
进一步地,所述第一方向调节件通过第一方向活动座固定设置在所述气浮板上,所述第一方向活动座与所述气浮板固定连接,所述第一方向调节件的作用端与所述第一基板相抵持;
所述第一方向微调组件还包括设置在所述气浮板上的安装块以及弹性设置在所述安装块与所述第一基板之间的第一弹性件。
进一步地,所述第一基板底部开设有第一安装槽,所述安装块和所述第一弹性件均设置在所述第一安装槽内。
进一步地,所述气浮板具有把手端面,所述第一基板具有平行于所述把手端面的正端面、垂直于所述把手端面的侧端面;
所述第一方向调节件和所述第二方向调节件均位于所述第一基板的正端面的两端,或者,所述第一方向调节件和所述第二方向调节件同时位于所述第一基板的侧端面上。
进一步地,所述加热平台包括载板、用于加热所述载板的加热件以及套设在所述加热件外部的隔热板;
所述载板上开设有载板吸附孔,所述载板上连接有进气管,所述载板吸附孔用于吸附电路基板,所述进气管与所述真空发生器相连接,所述载板吸附孔与所述载板的内腔相连通。
一种预烧结装置,所述预烧结装置包括上述所述的工作平台,所述机台上还设置有压力贴装加热单元,所述压力贴装加热单元位于所述工作平台的上方,用于配合所述工作平台进行预烧结。
进一步地,所述压力贴装加热单元包括可纵向滑动的移动板、贴装组件;
所述贴装组件包括沿纵向可滑动地设于所述移动板上的活动座,所述活动座的下侧固定连接有用于吸取晶片的吸咀;所述移动板通过位于所述活动座上侧的安装座设置压力传感器,所述压力传感器与所述活动座之间设置弹性部件;所述吸咀外周还设有加热组件;其中,通过对所述移动板的纵向调节,实现所述吸咀带动晶片配合所述工作平台上的电路基板对位进行压力预烧结。
一种基于上述所述的预烧结装置的预烧结方法,该预烧结方法包括以下步骤:
步骤S1:将晶片放置在所述真空吸附平台上,将电路基板放置在所述加热平台上,并在所述电路基板上印刷一层厚度均匀的烧结银膏;
步骤S2:移动所述吸咀吸取所述晶片;
步骤S3:通过移动所述气浮板对所述电路基板进行粗调,通过第一方向微调组件和第二方向微调组件对所述电路基板进行细调,使所述电路基板位于所述晶片的正下方;
步骤S4:移动所述吸咀将所述晶片放置在所述电路基板上,所述加热平台工作将所述晶片烧结在所述电路基板上。
本发明的有益效果是:本发明提供的工作平台或预烧结装置,手动移动气浮板,对电路基板进行粗调,然后调节第一方向微调组件及第二方向微调组件,对电路基板进行细调,调节更加便捷,结构更加简单,且设计更加巧妙,同时,通过压力贴装加热单元的设置可以配合电路基板实现在预设压力下的精准贴装。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的预烧结装置的立体图;
图2是图1所示预烧结装置的另一立体图(省略防护罩);
图3是图1所示预烧结装置中工作平台的立体图;
图4是图3所示工作平台的另一视角的立体图;
图5是图3所示工作平台的又一视角的立体图;
图6是图3所示工作平台的分解图;
图7是图6所示工作平台中第一方向微调组件的结构示意图;
图8是图6所示工作平台的另一视角的分解图;
图9是图3所示工作平台中加热平台的结构示意图;
图10是本发明中工作平台的另一实施例的立体图;
图11是图1所示预烧结装置中压力贴装加热单元的立体图;
图12是图11所示压力贴装加热单元的部分立体图;
图13是图12所示压力贴装加热单元中贴装组件的立体图;
图14是图12所示压力贴装加热单元中贴装组件的右视图;
图15是图14中沿B-B的剖视图;
图16是图15所示压力贴装加热单元中C处的局部放大图;
图17是图11所示压力贴装加热单元中加热组件、套筒及吸咀的结构示意图。
图中零部件名称及其编号分别为:1、机台;2、工作平台;21、气浮板;211、进气口;212、出气孔;226、温度传感器;210、安装块;215、把手;216、控制开关;22、加热平台;221、加热件;222、载板;2220、载板吸附孔;223、隔热板;224、保护罩;220、连接口;225、进气管;23、真空吸附平台;231、真空口;232、吸附孔;24、第一方向微调组件;241、第一基板;242、第一方向调节件;243、第一方向滑块;244、第一方向导轨;245、第一弹性件;25、第二方向微调组件;251、第二基板;252、第二方向调节件;253、滚柱;254、固定柱;255、抵持块;256、第二弹性件;2411、弧形槽;2511、第二安装槽;2512、第二方向滑块;2412、第二方向滑轨;3、压力贴装加热单元;31、移动板;311、安装座;3110、腰形槽;312、压力传感器;313、固定块;34、弹性部件;315、限位板;316、安装板;317、激光模组;321、活动座;3211、连接座;3212、第一固定座;3213、第二固定座;322、套筒;3221、连接环;3222、第一空腔;3223、第二空腔;3220、穿孔;323、吸咀;324、缓冲件;3241、支撑环;325、连接杆;326、氮气接头;327、中空电机;328、联轴器;329、转接头;320、定位板;33、加热组件;331、绕线管;3341、通孔;332、加热部件;333、屏蔽管;334、固定环;240、第一方向活动座;250、第二方向活动座;3251、吸咀连接器;2410、第一安装槽;30、防护罩;3240、密封筒;314、限位支撑板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
请参阅图1至图17,本发明提供了一种预烧结装置,其包括机台1、工作平台2以及压力贴装加热单元3,工作平台2及压力贴装加热单元3均设置在机台1上,压力贴装加热单元3位于工作平台2的上方。
请参阅图3至图9,工作平台2包括气浮板21、加热平台22以及真空吸附平台23,气浮板21可活动地设置在机台1上,加热平台22及真空吸附平台23均可活动地设置在气浮板21上,中空吸附平台23位于加热平台22的侧部。具体地,加热平台22及真空吸附平台23在气浮板21上可沿X轴方向及Y轴方向移动。在本实施方式中,真空吸附平台23具有两个,两个真空吸附平台23分别设置在加热平台22的相对两侧。其中,气浮板21采用平面空气轴承,能利用空气弹性势能起到支撑作用,使其具有极低的摩擦、稳定性好、运动精度高。
气浮板21上开设有进气口211和出气孔212,进气口211及出气孔212均与气浮板21的内腔相连通。具体地,进气口211设置在气浮板21的顶部,出气孔212设置在气浮板21的底部。在本实施方式中,出气孔212具有多个,出气孔212的直径尺寸为0.2mm,多个出气孔212均匀设置在气浮板21的底部。
进一步地,进气口211连接有进气阀(图未示出),所述进气阀用于控制进气口211的启闭。使用时,启动所述进气阀,压缩空气通过进气口211进入至气浮板21的内腔,最后从多个出气孔212排出,从而使得气浮板21悬浮于机台1的上方,有利于气浮板21的移动。
进一步地,为了实现气浮板21的固定,进气口211还可以连接有真空发生器(图未示出),启动所述真空发生器,所述真空发生器能够抽取气浮板21内的空气,并使得出气孔212处产生负压,进而能够使得气浮板21吸附于机台1上,实现气浮板21的固定,防止气浮板21相对机台1发生位移。
为了方便气浮板21滑动,气浮板21上设置有把手215,把手215上设置有控制开关216。使用时,首先按下控制开关216,控制开关216控制所述进气阀启动,压缩空气通过进气口211进入至气浮板21的内腔后从多个出气孔212排出,从而使得气浮板21悬浮于机台1的上方,然后手动移动气浮板21,使得气浮板21移动至合适位置后,控制开关216关闭,进气阀关闭,使得气浮板21与机台1的上表面相贴合,最后启动所述真空发生器,所述真空发生器能够抽取气浮板21内的空气,并使得出气孔212处产生负压,进而能够使得气浮板21吸附于机台1上,实现气浮板21相对机台1固定。
真空吸附平台23为银膜片和晶片的供料台,真空吸附平台23的侧壁上开设有真空口231,真空口231处连接有抽真空装置(图未示出),启动所述抽真空装置,从而能够对真空吸附平台23内腔中的空气进行抽真空。真空吸附平台23的顶部开设有多个吸附孔232,多个吸附孔232在真空吸附平台23上呈均匀等间距排列。使用时,启动所述抽真空装置,从而能够对真空吸附平台23内腔中的空气进行抽真空,从而能够使得吸附孔232处产生负压,进而能够使得银膜片或晶片吸附于放置在真空吸附平台23上。
加热平台22包括载板222、用于加热载板222的加热件221、以及套设在所述加热件221外部的隔热板223,载板222用于承载电路基板。其中,隔热板223围设于载板222的周围。
在实际应用中,加热件221采用不锈钢筒式加热器。在其他未示出的实施方式中,加热件221还可以是加热丝、加热片或加热棒等通电后产热的元件,此处不作限定。
载板222上开设有载板吸附孔2220,载板222上连接有进气管225,载板吸附孔2220用于吸附电路基板,进气管225与所述真空发生器相连接,载板吸附孔2220与载板222的内腔相连通,使用时,将电路基板放置在载板吸附板2220处,启动所述真空发生器,进气管225对载板222的内腔进行抽真空,从而能够实现对电路基板的固定作用。
为了实现对加热平台22的温度进行实时监测,载板222上安装有温度传感器226。在本实施方式中,温度传感器226为K型热电偶。
进一步地,载板222上罩设有保护罩224,保护罩224上开设有连接口220,连接口220与保护罩224的内腔相连通,连接口220与氮气发生器连接。在对电路基板进行烘烤时,保护罩224罩设在载板222上,从而能够防止所述电路基板上的铜箔氧化。
使用时,首先启动加热平台22,使得加热平台22达到设定温度值,使用镊子夹取电路基板,并在电路基板上印刷一层厚度均匀的烧结银膏,使用镊子夹取电路基板,然后将电路基板转移至加热平台22上的载板吸附孔2220处,启动所述真空发生器,进气管225对载板222的内腔进行抽真空,从而能够实现电路基板的固定,盖上保护罩224,开启所述氮气发生器,在氮气保护下对电路基板上的烧结银膏进行烘烤,直至烘烤结束使银膏固化。
请参阅图3、图6及图7,为了实现加热平台22及真空吸附平台23可滑动,工作平台2还包括第一方向微调组件24和第二方向微调组件25,第一方向微调组件24可活动地设置在气浮板21上,第二方向微调组件25可活动地设置在第一方向微调组件24上,加热平台22及真空吸附平台23均设置在第二方向微调组件25上,第一方向微调组件24和第二方向微调组件25用于驱动加热平台22及真空吸附平台23活动。在本实施方式中,第一方向与第二方向在平面内互呈垂直关系,第一方向为Y轴方向,第二方向为X轴方向。
第一方向微调组件24包括第一基板241和第一方向调节件242,第一基板241可滑动地设置在气浮板21上,第一方向调节件242通过第一方向活动座240固定设置在气浮板21上,第一方向活动座240与气浮板21固定连接, 第一方向调节件242的作用端与第一基板241相抵持。使用时,转动第一方向调节件242,第一方向调节件242带动Y向基板241移动。
第一基板241底部开设有第一安装槽2410,第一基板241的底部设置有第一方向滑块243,气浮板21上设置有第一方向导轨244,其中,第一方向滑块243及第一方向导轨244均收容于第一安装槽2410内,第一方向滑块243与第一方向导轨244可滑动地卡嵌连接。第一方向微调组件24还包括设置在气浮板21上的安装块210和弹性设置在安装块210与第一基板241之间的第一弹性件245,安装块210和第一弹性件245均设置在第一安装槽2410内。具体地,第一弹性件245的一端与安装块210固定连接,第一弹性件245的另一端与第一基板241固定连接,使得第一弹性件245有一定的预紧力。当顺时针转动第一方向调节件242时,第一方向调节件242推动Y向基板241向前移动,此时第一弹性件245被进一步压缩;当逆时针转动第一方向调节件242时,在第一弹性件245的弹力作用下,第一方向调节件242缩短使得Y向基板241向后移动。
第二方向微调组件25包括第二基板251、第二方向调节件252、滚柱253、固定柱254、抵持块255以及第二弹性件256,第二基板251可滑动地设置在第一基板241上,第二基板251的滑动方向与第一方向241的滑动方向相垂直,第一基板241上开设有弧形槽2411,弧形槽2411的起始端位于第二方向调节件252的作用端,滚柱253具有多个,多个滚柱253与固定柱254自沿弧形槽2411起始端沿其延伸方向依次可滑动设置,固定柱254的一端与第二基板251的底部固定连接,且固定柱254位于滚柱253远离第二方向调节件252的端部。第二方向调节件252通过第二方向活动座250设置在第一基板241上,第二方向活动座250与第一基板241固定连接,第二方向调节件252的一端与远离固定柱254的滚珠253相抵持。第二基板251的底部开设有第二安装槽2511,抵持块255及第二弹性件256均设置在第二安装槽2511内,从而压缩了工作平台2的整体高度,给压力贴装加热单元3提供了更多的Z向操作空间,整体结构更加优化。抵持块255与第一基板241固定连接,第二弹性件256弹性设置在抵持块255与第二基板251之间,具体地,第二弹性件256沿第二方向布置,其一端与抵持块255固定连接,第二弹性件256的另一端与第二基板251固定连接,使得第二弹性件256沿第二方向有一定的预紧力。进一步地,抵持块255和第二弹性件256均位于第二基板251的中轴线上,便于第二基板251在第一基板241上的稳定调节。
使用时,转动第二方向调节件252,从而能够使得滚柱253依次带动相邻滚柱253及末端的固定柱254沿弧形槽2411的延伸方向移动,进而能够使得固定柱254能够带动第二基板251在第一基板241上左右滑动。具体的,当手动顺时针旋转第二方向调节件252时,第二方向调节件252向前推动滚柱253,使得末端的滚柱253推动固定于第二基板251的固定柱254,从而实现第二基板251的右向(以图6所示的纸面方向为参考)移动,反之则可以在第二弹性件256的弹力作用下,使第二基板251左向(以图6所示的纸面方向为参考)移动。
当第二方向调节件252作用于滚柱253时,滚柱253推动固定柱254带动第二基板251沿第二方向正向移动。第二弹性件256的往复力与第二方向保持一致,使得在撤去滚柱253对固定柱254的推动力时,更有利于固定柱254在第二弹性件256的回复力下反向移动。
进一步地,第二基板251的底部设置有第二方向滑块2512,第一基板241上设置有第二方向滑轨2412,其中,第二方向滑块2512及第二方向滑轨2412均收容于第二安装槽2511内,第二方向滑块2512与第二方向滑轨2412可滑动地卡嵌连接。
在本实施方式中,第一方向调节件242及第二方向调节件252均为千分尺。在其他未示出的实施方式中,第一方向调节件242及第二方向调节件252还可以是螺柱,通过转动螺柱,从而能够使得第一基板241及第二基板251进行移动。
使用时,转动第一方向调节件242,第一方向调节件242带动第一基板241前后移动,转动第二方向调节件252,从而能够使得滚柱253及固定柱254在第二弹性件256的弹力作用下沿弧形槽2411的延伸方向移动,进而能够使得第二基板251在第一基板241上左右滑动。
进一步地,气浮板21具有把手端面,把手215设置在所述把手端面上,第一基板241具有平行于所述把手端面的正端面、垂直于所述把手端面的侧端面,请参阅图7,第一方向调节件242和第二方向调节件252均位于第一基板241的正端面的两端。
在其他实施方式中,请参阅图10,第一方向为X轴方向,第二方向为Y轴方向,第一方向调节件242和第二方向调节件252同时位于第一基板241的侧端面上。当手动旋转第一方向调节件242时,第一方向调节件242推动第一基板241左右移动,当手动旋转第二方向调节件252时,第二方向调节件252向前推动滚柱253,使得末端的滚柱253推动固定于第二基板251的固定柱254,从而实现第二基板251的前后移动,从而有利于布置把手215,提高操作。
请参阅图11至图17,压力贴装加热单元3包括移动板31、贴装组件32、加热组件33以及弹性部件34,移动板31沿纵向可滑动地设置在机台1上,贴装组件32设置在移动板31上,加热组件33设置在贴装组件32上,弹性部件34设置在贴装组件32与移动板31之间。
在一个具体的实施方式中,驱动移动板31的沿纵向移动的方式为丝杆传动,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,移动板31的移动方式还可以通过气缸等驱动实现,此处不作限定。
贴装组件32包括活动座321、套筒322、吸咀323以及缓冲件324,活动座321沿纵向可滑动地设置在移动板31上,弹性部件34的下端与活动座321连接,套筒322设置在活动座321上,吸咀323相对套筒322可滑动,缓冲件324可伸缩地设置在吸咀323与套筒322之间。设置缓冲件324,从而能够使固定环334与吸咀323紧密配合。
活动座321上安装有连接杆325和氮气接头326,连接杆325为中空管状结构,连接杆325的下端与吸咀323的上端固定连接,具体地,连接杆325的下端固定在吸咀连接器3251内,吸咀323卡接设置在吸咀连接器3251内,如图15所示,至此通过吸咀连接器3251实现连接杆325与吸咀323的固定连接。需要说明的是,还可以通过螺纹套接等其他固定方式实现连接杆325与吸咀323的固定。套筒322套设在连接杆325的外部,氮气接头326与套筒322的内腔相连通,氮气接头326与氮气发生器(图未示出)连接。
活动座321上还安装有中空电机327,中空电机327的输出轴为中空管状结构,中空电机327的输出轴的下端通过联轴器328与连接杆325的上端连接,中空电机327的输出轴的上端通过转接头329与所述真空发生器连接。当吸咀323吸附住晶片时,驱动中空电机327转动,从而带动连接杆325连同吸咀323一起转动,进而实现了晶片角度的调整,有利于精准贴装。
活动座321包括连接座3211及相对设置在连接座3211上的第一固定座3212和第二固定座3213,连接座3211沿纵向可滑动地设置在移动板31上,第一固定座3212和第二固定座3213均与连接座3211相互垂直,连接杆325可转动地贯穿第一固定座3212和第二固定座3213。使用时,第一固定座3212和第二固定座3213可对连接杆325起到支撑作用,防止在吸附晶片过程中因连接杆325过长而发生折弯,保证了连接杆325稳定工作。另外,连接杆325与第一固定座3212之间以及连接杆325与第二固定座3213之间均设置有轴承(图未示出),以保证连接杆325顺畅转动。
在本实施方式中,连接座3211纵向移动的方式是通过滑块滑轨结构。
为了限定活动座321的移动,活动座321上固定设置有限位板315,移动板31上固定设置有限位支撑板314,使得限位板315位于所述限位支撑板314上侧进行升降运动,实现最低限位。
进一步地,移动板31上安装有安装座311和安装在安装座311上的压力传感器312,安装座311沿纵向可滑动地设置在移动板31上,压力传感器312与弹性部件34的上端相连接,弹性部件34的下端与活动座321抵接,且压力传感器312及弹性部件34均沿移动板的纵向移动方向平行设置,控制弹性部件34及压力传感器312的受力方向与移动板31的滑动方向平行;通过对移动板31的纵向调节,移动板31带动位于其上的活动座进而带动位于活动座321上的吸咀323,使吸咀323所吸取的晶片配合所述工作平台上的电路基板进行压力预烧结,实现在预设压力下的精准压力贴装。在一个具体的实施方式中,安装座311上开设有腰形槽3110,移动板31上开设有与腰形槽3110相配合的螺纹孔(图未示出),通过螺栓的一端穿过腰形槽3110及腰形槽3110后紧固连接;至此,可以通过调节安装座311与活动座321之间的距离,以适配各自然状态下的弹性部件34。因吸咀323吸取的晶片在接触到目标的电路基板时,由于吸咀323、吸咀连接器3251、连接杆325均为硬性固接,吸咀323受到的向上的反作用力会使活动座321向上产生位移,活动座321因此向上运动而压缩弹性部件34,弹性部件34压缩将推力传递至压力传感器312,进而控制整个压力贴装加热单元3下行的位移量,当压力传感器312反馈的压力值达到设定值时,在纵向上则停止运行,并保持一定的预设时间,达到预设压力下的稳定贴装的目的。
移动板31上还设置有固定块313和可转动地设置在固定块313上的转动件(图未示出),所述转动件的一端穿过固定块313后与安装座311相抵持。使用时,转动所述转动件,从而能够使得安装座311上下移动,进而能够调节弹性部件34的预紧力。在本实施方式中,所述转动件为螺栓。在其他未示出的实施方式中,所述转动件还可以是螺柱。
移动板31的底部安装有安装板316和安装在安装板316上的激光模组317,激光模组317用于对吸咀323进行定位,且激光模组317发射出的激光点与吸咀323的中轴线相重合。
套筒322上设置有连接环3221,连接环3221将套筒322的内腔分隔形成第一空腔3222和第二空腔3223,第一空腔3222位于第二空腔3223的上方,加热组件33及缓冲件324均设置在第二空腔3223内,缓冲件324套设在加热组件33的外部,且缓冲件324可伸缩地设置在连接环3221与吸咀323之间。
连接环3221上开设有穿孔3220,穿孔3220可使得第一空腔3222及第二空腔3223相连通,进而能够使得进入至第一空腔3222内的氮气经过穿孔3220进入至第二空腔3223内。
请参阅图16,加热组件33设置在吸咀323的外周,加热组件33包括设于吸咀323外周的加热部件332、屏蔽管333以及固定环334,屏蔽管333套设在加热部件332的外部,固定环334位于加热部件332的下方。在本实施方式中,加热部件332为线圈。在其他未示出的实施方式中,加热部件332还可以是加热筒。使用时,启动加热部件332,从而能够使得吸咀323在无接触的情况下实现电磁加热。
加热组件33还包括绕线管331,绕线管331套设在吸咀323的外部,固定环334固定套设在绕线管331的外部,且固定环334位于绕线管331的底部,加热部件332绕设在绕线管331的外部。
请参阅图17,固定环334上开设有多个通孔3341,多个通孔3341在固定环334上呈均匀等间距排列,且多个通孔3341设置在套筒322的底部。在其他实施方式中,固定环334还可以省略,氮气通过氮气通道后从套筒底部形成的开口处流出。当吸咀323对晶片进行吸附时,所述氮气发生器产生氮气,氮气通过氮气接头326进入至第一空腔3222后经过穿孔3220进入至第二空腔3223内,最后通过通孔3341流出,进而对晶片进行氮气保护。
屏蔽管333能够对外屏蔽,使得经过其内部加热部件332产生的电流向内部吸咀323传递,进而实现吸咀323加热。
进一步地,套筒322的底部设置有定位板320,定位板320与固定环334相贴合,固定环334上固定连接有密封筒3240,密封筒3240相对定位板320可滑动,密封筒3240远离固定环334的一端连接有支撑环3241,缓冲件324可伸缩地设置在连接环3221与支撑环3241之间,支撑环3241相对套筒322可滑动且密封,从而能够防止氮气从支撑环3241与套筒322的内筒壁之间泄露。使用时,移动板31向下移动,从而使得吸咀323将晶片与电路基板相贴合后,此时移动板31向上产生位移,压缩弹性部件34,弹性部件34将推力传递至压力传感器312,直至压力传感器312达到设定值后保压1s-10s,向上移动移动板31,完成烧结银膏与晶片的烧结互联。
在一个具体的实施方式中,固定环334的底部设置有吸咀温度传感器(图未示出),所述吸咀温度传感器用于检测吸咀323的温度,因固定环334与吸咀323端紧密配合,从而使得所述吸咀温度传感器的测温点(对应图16中D处)始终位于固定环334与吸咀323之间,测温更加精准。至此,通过所述吸咀温度传感器可以测量到测温点D处的温度,再通过测温仪测得吸咀323的实际温度,并对所述吸咀温度传感器的测量温度进行校正,便可以通过测温点D处的温度直接获得吸咀323的精准温度,保障本发明预烧结过程中精准控温,提高预烧结效果。
另外,请再次参阅图1,为了实现美观以及防止用户误触,压力贴装加热单元3的外部罩设有防护罩30。
另外,本发明还提供了一种适用于上述预烧结装置的预烧结方法,该预烧结方法包括以下步骤:
步骤S1:启动加热平台22,使加热平台22达到设定温度值,将晶片放置在所述真空吸附平台上,将电路基板放置在所述加热平台上,并在所述电路基板上印刷一层厚度均匀的烧结银膏。
进一步地,将电路基板放置在加热平台22上的载板吸附孔2220后,需要启动所述真空发生器,进气管225对载板222的内腔进行抽真空,从而能够实现电路基板的固定,然后盖上保护罩224,开启所述氮气发生器,在氮气保护下对电路基板上的烧结银膏进行烘烤,直至烘烤结束使银膏固化,可以挥发掉里面的有机溶剂以及水分等,其中,氮气通过连接口220进入至保护罩224后能够对电路基板进行氮气保护,防止电路基板上的铜箔氧化,直至烘烤结束使银膏固化。
进一步地,将晶片放置在真空吸附平台23后,启动所述抽真空装置,从而能够对真空吸附平台23内腔中的空气进行抽真空,从而能够使得吸附孔232处产生负压,使得晶片吸附于放置在真空吸附平台23上。
步骤S2:移动所述吸咀吸取所述晶片。
在所述吸咀吸取所述晶片之前,按下控制开关216,控制开关216控制进气阀启动,移动气浮板21,使得激光模组317的激光点指示在晶片中心。
进一步地,启动加热部件332,使吸咀323加热至设定温度值,移动板31向下移动,使得吸咀323在转接头329的抽真空作用下将晶片吸附住,其中,在吸咀323吸取晶片的同时,所述氮气发生器产生氮气,氮气通过氮气接头326进入至第一空腔3222后经过穿孔3220进入至第二空腔3223内,最后通过通孔3341流出,进而对晶片进行氮气保护,而后移动板31向上移动至合适高度便于进行后续步骤。
步骤S3:通过移动所述气浮板对所述电路基板进行粗调,通过第一方向微调组件和第二方向微调组件对所述电路基板进行细调,使所述电路基板位于所述晶片的正下方,此时,所述晶片中心与所述电路基板的中心位(对应基板贴装位)相重合。
步骤S4:移动所述吸咀将所述晶片放置在所述电路基板上,所述加热平台工作将所述晶片烧结在所述电路基板上。
所述吸咀将所述晶片放置在所述电路基板上相贴合后,此时移动板31向上产生位移,压缩弹性部件34,弹性部件34将推力传递至压力传感器312,直至压力传感器312达到设定值后控制保压一段时间,向上移动移动板31,完成烧结银膏与晶片的烧结互连。
本发明提供的工作平台或预烧结装置,手动移动气浮板21,对电路基板进行粗调,然后调节第一方向微调组件24及第二方向微调组件25,对电路基板进行细调,调节更加便捷,结构更加简单,且设计更加巧妙,同时,通过压力贴装加热单元3的设置可以配合电路基板实现在预设压力下的精准贴装。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种工作平台,所述工作平台安装在机台上,其特征在于:所述工作平台包括可活动地设置在所述机台上的气浮板、可活动地设置在所述气浮板上的加热平台和真空吸附平台,以及用于驱动所述加热平台及所述真空吸附平台活动的第一方向微调组件和第二方向微调组件,所述第一方向微调组件包括可滑动地设置在所述气浮板上的第一基板和驱动所述第一基板移动的第一方向调节件,所述第二方向微调组件包括可滑动地设置在所述第一基板上的第二基板和驱动所述第二基板移动的第二方向调节件。
2.如权利要求1所述的工作平台,其特征在于:所述第一基板上开设有弧形槽,所述弧形槽的起始端位于所述第二方向调节件的作用端;
所述第二方向微调组件还包括自所述弧形槽起始端沿其延伸方向依次可滑动设置的多个滚柱和固定柱、与所述第一基板连接的抵持块以及弹性设置在所述抵持块与所述第二基板之间的第二弹性件,所述固定柱的一端与所述第二基板的底部固定连接,当所述第二方向调节件作用于所述滚柱时,所述滚柱推动所述固定柱带动所述第二基板沿第二方向正向移动。
3.如权利要求2所述的工作平台,其特征在于:所述第二基板的底部开设有第二安装槽,所述抵持块和所述第二弹性件均设置在所述第二安装槽内。
4.如权利要求1所述的工作平台,其特征在于:所述第一方向调节件通过第一方向活动座固定设置在所述气浮板上,所述第一方向活动座与所述气浮板固定连接,所述第一方向调节件的作用端与所述第一基板相抵持;
所述第一方向微调组件还包括设置在所述气浮板上的安装块以及弹性设置在所述安装块与所述第一基板之间的第一弹性件。
5.如权利要求4所述的工作平台,其特征在于:所述第一基板底部开设有第一安装槽,所述安装块和所述第一弹性件均设置在所述第一安装槽内。
6.如权利要求1所述的工作平台,其特征在于:所述气浮板具有把手端面,所述第一基板具有平行于所述把手端面的正端面、垂直于所述把手端面的侧端面;
所述第一方向调节件和所述第二方向调节件均位于所述第一基板的正端面的两端,或者,所述第一方向调节件和所述第二方向调节件同时位于所述第一基板的侧端面上。
7.如权利要求1所述的工作平台,其特征在于:所述加热平台包括载板、用于加热所述载板的加热件以及套设在所述加热件外部的隔热板;
所述载板上开设有载板吸附孔,所述载板上连接有进气管,所述载板吸附孔用于吸附电路基板,所述进气管与所述真空发生器相连接,所述载板吸附孔与所述载板的内腔相连通。
8.一种预烧结装置,其特征在于:所述预烧结装置包括如权利要求1-7任一项所述的工作平台,所述机台上还设置有压力贴装加热单元,所述压力贴装加热单元位于所述工作平台的上方,用于配合所述工作平台进行预烧结。
9.如权利要求8所述的预烧结装置,其特征在于:所述压力贴装加热单元包括可纵向滑动的移动板、贴装组件;
所述贴装组件包括沿纵向可滑动地设于所述移动板上的活动座,所述活动座的下侧固定连接有用于吸取晶片的吸咀;所述移动板通过位于所述活动座上侧的安装座设置压力传感器,所述压力传感器与所述活动座之间设置弹性部件;所述吸咀外周还设有加热组件;其中,通过对所述移动板的纵向调节,实现所述吸咀带动晶片配合所述工作平台上的电路基板对位进行压力预烧结。
10.一种基于权利要求9所述的预烧结装置的预烧结方法,该预烧结方法包括以下步骤:
步骤S1:将晶片放置在所述真空吸附平台上,将电路基板放置在所述加热平台上,并在所述电路基板上印刷一层厚度均匀的烧结银膏;
步骤S2:移动所述吸咀吸取所述晶片;
步骤S3:通过移动所述气浮板对所述电路基板进行粗调,通过第一方向微调组件和第二方向微调组件对所述电路基板进行细调,使所述电路基板位于所述晶片的正下方;
步骤S4:移动所述吸咀将所述晶片放置在所述电路基板上,所述加热平台工作将所述晶片烧结在所述电路基板上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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