CN116532741A - 一种自动化焊接组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化焊接组装方法，包括以下步骤：S1.预先提供端头为扁形的二极管引线脚架，包括第一脚架和第二脚架；S2.将第二脚架载入工作载台；S3.在第二脚架焊接端头面布设焊锡；S4.将二极管芯片贴装到第二脚架焊接端头面；S5.在二极管芯片表面布设焊锡；S6.将第二脚架连同二极管芯片转入焊接板；S7.将第一脚架载入焊接板，使得第一脚架和第二脚架完成结构堆叠。本发明通过引入使用扁形的二极管引线脚架，实现了轴向二极管焊接组装过程的全自动化生产，提高了生产效率和产品品质稳定性，提升了产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种自动化焊接组装方法。
背景技术
如图1所示，现有轴向二极管引线基本为长条形圆柱体结构，受此结构的限制，引线和引线之间无法增加横向连筋，从而无法形成矩阵式结构，所以加工出的引线只能为独立散颗部件。
受限于上述引线结构，现有轴向二极管焊接组装基本包含如下过程：使用导线装填机将散颗的正负极引线分别装填入对应石墨焊接盘的焊接穴位中；操作人员将装填过引线的石墨焊接盘转移至焊锡片装填工作区域，使用焊锡片装填治具进行焊锡片装填；将装填完焊锡片的石墨焊接盘再次转移至固晶工作区域，使用固晶设备或芯片装填治具进行芯片装填；装填完芯片后再次重复上述焊锡片装填流程；完成后将装填有正极引线的石墨盘上下翻转，与装填有负极引线、芯片及焊锡片的石墨盘进行堆叠合盘；最后将合盘后的石墨盘送入高温焊接炉进行焊接，直至出炉完成整个焊接流程。
上述现有轴向二极管焊接组装流程，完成整个过程需配备多台专用独立设备，占用空间大且投资费用高；中间转移动作以及多个作业环节需依靠操作人员手动进行作业，生产效率偏低，生产出的产品品质一致性不佳。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种自动化焊接组装方法，使用机械机构替代人工进行各个环节的自动化作业，提高生产效率的同时，提高产品品质一致性，提升产品竞争力。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种自动化焊接组装方法，包括以下步骤：
S1.预先提供端头为扁形的二极管引线脚架，包括第一脚架和第二脚架；
S2.将第二脚架载入工作载台；
S3.在第二脚架焊接端头面布设焊锡；
S4.将二极管芯片贴装到第二脚架焊接端头面；
S5.在二极管芯片表面布设焊锡；
S6.将第二脚架连同二极管芯片转入焊接板；
S7.将第一脚架载入焊接板，使得第一脚架和第二脚架完成结构堆叠。
优选的，所述步骤S1中二极管引线脚架包括若干片扁形引线单体，扁形引线单体包括相对设置的第一端头和第二端头，第一端头的宽度大于第二端头的宽度；所第一端头为焊接基岛，第二端头为与外部电路连接的I/O端口。
优选的，所述焊接基岛的中心设有用以承载二极管芯片容纳部。
优选的，相邻所述扁形引线单体之间设置有位于第二端头一侧的横向连筋，横向连筋上开设有用于定位及感知的圆形通孔。
优选的，所述第一脚架和第二脚架的形状结构相同。
优选的，所述步骤S7后还包括步骤：S8.将焊接板连同产品载入焊接炉进行高温焊接。
优选的，所述步骤S8后还包括步骤：S9.将焊接完成品从焊接板中转出至收料盒中。
优选的，所述步骤S2至S9中的单个步骤均通过机械机构自动控制执行。
优选的，所述步骤S2至S9中的步骤和步骤之间的物料及所用治具传递均通过自动化机构运转衔接。
优选的，所述步骤S2至S9中各步骤的各个作业动作被编译成程序语言输入设备主机，生产作业时，设备机构依程序设定，依次循环执行形成自动化生产流水线。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明通过引入使用扁形的二极管引线脚架，实现了轴向二极管焊接组装过程的全自动化生产，提高了生产效率和产品品质稳定性，提升了产品竞争力。
附图说明
图1是现有散颗式引线结构的示意图；
图2为本发明的流程框图；
图3是本发明的矩阵式轴向二极管引线脚架的结构示意图。
其中：1.扁形引线单体、11.焊接基岛、12.I/O端口、2.横向连筋、21.圆形通孔。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
一种自动化焊接组装方法，结合图2所示，包括以下步骤：
S1.预先提供端头为扁形的二极管引线脚架，包括第一脚架和第二脚架。
如图3所示，二极管引线脚架为具有一定厚度的矩阵式方形框架结构，包括若干片扁形引线单体1，扁形引线单体1包括相对设置的第一端头和第二端头，其中，第一端头的宽度大于第二端头的宽度，第一端头为焊接基岛11，焊接基岛11的中心设有容纳部，容纳部用以承载二极管芯片；第二端头为与外部电路连接的I/O端口12。相邻扁形引线单体1之间设置有横向连筋2，横向连筋2位于与焊接基岛11相对的一侧。横向连筋2上开设有复数个圆形通孔21，每两个扁形引线单体1之间设有一个圆形通孔21，圆形通孔21用于实现定位及感知。
矩阵式轴向二极管引线脚架的结构易于平放堆叠以及机械结构的拾取操作，解决了现有散颗式引线不易摆放堆叠及不易自动化拾取操作的问题。
第一脚架和第二脚架即为形状结构相同，但尺寸上略有差异的端头为扁形的二极管引线脚架。
S2.将第二脚架载入工作载台。
具体地，操作人员预先将第二脚架装填到指定工位，第二脚架为平放堆叠状态，作业开始时，机械手臂依照设定好的程序，拾取一片第二脚架，并将其水平放置到指定平台上，平台上设置有凸出平台的定位针，使得横向连筋2上的圆形通孔21刚好落入设定好的定位针位置，使得第二脚架被固定在平台上，接着平台依照设定的程序移动至对接位置，由机械手臂将第二脚架转移至下一道焊接端头面点锡工位，接着平台将返回起始位置，重复S2过程动作。
此步骤仅需由一个机械手臂作业完成，取代现有作业流程中用于引线装填的导线机设备，节约了投资成本。
S3.在第二脚架焊接端头面布设焊锡。
具体地，当第二脚架到达焊接端头面点锡工位后，预先装填好锡膏的点胶机构在第二脚架的焊接基岛11上进行点胶作业，完成作业后的第二脚架随平台移动至对接位置，由机械手臂将第二脚架转移至下一道固晶工位，平台返回预设位置，重复S3过程动作。
此步骤由机械手臂自动作业，取代现有手动装填焊锡片作业方式，提高了生产效率和品质稳定性。
S4.将二极管芯片贴装到第二脚架焊接端头面。
具体地，当已完成点胶作业的第二脚架到达固晶工位后，由固晶机构从预先装填好的晶圆片上依次拾取二极管芯片并放置于对应第二脚架的焊接基岛11上，完成固晶后的第二脚架随平台移动至对接位置，由机械手臂转移至下一道二极管芯片点锡工位，平台返回预设位置，重复S4过程动作。
此步骤通过固晶机构的取放头拾取二极管芯片后直接放置到第二脚架焊接端头面，取代现有将二极管芯片放置入石墨盘焊接穴位中的方式，避免了放置过程中二极管芯片与石墨盘焊接穴位触碰损坏的风险。
S5.在二极管芯片表面布设焊锡。
具体地，当已完成固晶作业的第二脚架到达二极管芯片点锡工位后，预先装填好锡膏的点胶机构在二极管芯片表面进行点胶作业，完成点胶作业后随平台移动至对接位置，由机械手臂将第二脚架转移至下一工作工位，平台返回预设位置，重复S5过程动作。
此步骤在二极管芯片表面布设焊锡，由机械手臂自动作业，取代现有手动装填焊锡片方式，提高了生产效率和品质稳定性。
S6.将第二脚架连同二极管芯片转入焊接板。
具体地，已完成上述S2至S5步骤的半成品，随平台移动至对接位置，由机械手臂进行拾取并转移至焊接板，焊接板已由机械手臂预先装填到对接工位。
此步骤将第二脚架连同二极管芯片转入焊接板；由于引线为矩阵式框架设计，此过程由机械手臂动作一次即可完成。
S7.将第一脚架载入焊接板，使得正、第二脚架完成结构堆叠。
具体地，操作人员将第一脚架提前装填到指定工位，第一脚架为平放堆叠状态，作业时由机械手臂拾取第一脚架，并放置入焊接板中，焊接板已装载有上述完成S6步骤的半成品，依预先设定，放置后使得正、第二脚架完成结构堆叠，且第一脚架焊接端头面刚好堆叠到二极管芯片正上方。
此过程作业由机械手臂自动作业，且矩阵式轴向二极管引线脚架在添加堆叠时已完成一次性全部翻转，机构在作业时无需再翻转，此过程取代了现有作业流程中，装填有正极引线的石墨盘与装填有负极引线的石墨盘手动合盘的作业动作，且由于矩阵式轴向二极管引线脚架为矩阵式框架设计，由机械手臂动作一次即可完成。
S8.将焊接板连同产品载入焊接炉进行高温焊接。
具体地，完成上述S7步骤的焊接板，通过机械手臂再加盖一层石墨盖板后，随轨道移动并被运送进焊接炉中进行高温焊接。
此动作可由机械机构自动传送完成，提高了生产作业效率。
S9.将焊接完成品从焊接板中转出至收料盒中。
具体地，当产品在焊接炉中完成高温焊接后，随着轨道被转出至收料区，由机械手臂移除上盖后，将焊接完成品拾取出来并送入收料盒中，收料盒已由操作人员预先装载入收料盒工位上。
此步骤收料转出动作由机械手臂自动作业完成，提高了生产作业效率。
本发明在使用时，步骤S1为步骤S2至S9的必要条件，步骤S2至S9中各步骤的各个作业动作被编译成程序语言输入设备主机，生产作业时设备机构依程序设定依次循环执行，形成自动化生产流水线。
Claims (10)
1.一种自动化焊接组装方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.预先提供端头为扁形的二极管引线脚架，包括第一脚架和第二脚架；
S2.将第二脚架载入工作载台；
S3.在第二脚架焊接端头面布设焊锡；
S4.将二极管芯片贴装到第二脚架焊接端头面；
S5.在二极管芯片表面布设焊锡；
S6.将第二脚架连同二极管芯片转入焊接板；
S7.将第一脚架载入焊接板，使得第一脚架和第二脚架完成结构堆叠。
2.根据权利要求1所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述步骤S1中二极管引线脚架包括若干片扁形引线单体（1），扁形引线单体（1）包括相对设置的第一端头和第二端头，第一端头的宽度大于第二端头的宽度；所第一端头为焊接基岛（11），第二端头为与外部电路连接的I/O端口（12）。
3.根据权利要求2所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述焊接基岛（11）的中心设有用以承载二极管芯片容纳部。
4.根据权利要求2所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：相邻所述扁形引线单体（1）之间设置有位于第二端头一侧的横向连筋（2），横向连筋（2）上开设有用于定位及感知的圆形通孔（21）。
5.根据权利要求4所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述第一脚架和第二脚架的形状结构相同。
6.根据权利要求1所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述步骤S7后还包括步骤：S8.将焊接板连同产品载入焊接炉进行高温焊接。
7.根据权利要求6所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述步骤S8后还包括步骤：S9.将焊接完成品从焊接板中转出至收料盒中。
8.根据权利要求7所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述步骤S2至S9中的单个步骤均通过机械机构自动控制执行。
9.根据权利要求7所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述步骤S2至S9中的步骤和步骤之间的物料及所用治具传递均通过自动化机构运转衔接。
10.根据权利要求7所述的一种自动化焊接组装方法，其特征在于：所述步骤S2至S9中各步骤的各个作业动作被编译成程序语言输入设备主机，生产作业时，设备机构依程序设定，依次循环执行形成自动化生产流水线。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116921790A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-10-24 | 江苏欣恒蕴精密零件有限公司 | 一种航天太阳能二极管晶圆片模组多焊点焊接工艺 |
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2023
- 2023-06-28 CN CN202310769832.9A patent/CN116532741A/zh active Pending
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