CN117139767B - 一种陶瓷封壳体输送装置及其装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及封壳输送装配技术领域，公开了一种陶瓷封壳体输送装置及其装配设备，用于将陶瓷封壳体在装配设备下进行输送，包括工作台和输送组件，输送组件包括转动盘、座体槽和伺服电机，伺服电机安装在工作台上，伺服电机的输出轴与转动盘相连接，座体槽环形开设在转动盘的外边上，在座体槽内卡设有转运组件，转运组件用于配合装配设备进行转运作业。本发明可对封壳进行插针、L型引脚和金属封口过渡环一同安装至陶瓷座内，在安装过程中，通过放置陶瓷层的座体进行不同温度调控，缩减陶瓷封壳中陶瓷座和金属件之间的温度梯度，减少陶瓷座和金属件之间的热应力，提高陶瓷封壳体装配的稳定性。

Description

一种陶瓷封壳体输送装置及其装配设备

技术领域

本发明涉及封壳输送装配领域，更具体地说，它涉及一种陶瓷封壳体输送装置及其装配设备。

背景技术

陶瓷是硬脆性材料，陶瓷封装属于气密性封装，是高可靠度需求的主要封装技术，主要材料包括氧化铝、氧化铍和氮化铝等。

随着电子产品各方面性能要求的不断提高，陶瓷封装外壳在高可靠、大功率电子器件中有了很广泛的应用，芯片需要封装外壳在确保机械保护和密封可靠以外，有很好的与外界的导电、导热能力。这就要求陶瓷要能够与不同的金属很好的封接，其中金属化工艺是关键的一道工艺过程。金属化是指在陶瓷上烧结或沉积一层金属，以便陶瓷和金属能高质量地封接在一起。金属化的好坏直接影响到封装的气密性和强度。

采用平行缝焊密封方式进行集成电路的密封，但在平等缝焊过程中，焊缝位置附近的实际温度通过超过1000℃，甚至高达1600-1700℃。因此，实际形成缝焊的过程中，在金属化层与陶瓷座结合部位通常会出现一个较大的温度梯度，并产生一定程度的热应力，产生的热应力会导致金属化层与陶瓷座之间的开裂，进而也会带来漏气的问题。

发明内容

本发明提供一种陶瓷封壳体输送装置及其装配设备，解决相关技术中在金属化层与陶瓷座结合部位通常会出现一个较大的温度梯度，并产生一定程度的热应力，产生的热应力会导致金属化层与陶瓷座之间的开裂而造成的漏气的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种陶瓷封壳体，包括陶瓷座、金属封口过渡环、L型引脚、金属化层和插针，陶瓷座内设有陶瓷腔体，陶瓷腔体内设有金属化层，L型引脚排布在陶瓷腔体的两侧内壁上，插针垂直安装于陶瓷座的底端外壁上，插针的端部与L型引脚的底端相连接，陶瓷座的外边通过金属化层与金属封口过渡环相连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种陶瓷封壳体输送装置，用于将陶瓷封壳体在装配设备下进行输送，包括工作台和输送组件，输送组件包括转动盘、座体槽和伺服电机，伺服电机安装在工作台上，伺服电机的输出轴与转动盘相连接，座体槽环形开设在转动盘的外边上，在座体槽内卡设有转运组件，转运组件用于配合装配设备进行转运作业；

转运组件包括夹座、导热座、限位槽、导热杆、凸轮和绝缘座，夹座上开有滑槽，滑槽内滑动连接有两组导热座，导热座上设有插孔，在导热座的内侧设有限位槽，导热杆的杆端与导热座相连接，绝缘座设于导热杆和导热座之间，凸轮安装于夹座的底端中部，凸轮的两侧抵靠连接在绝缘座的外侧壁上，凸轮转动时，抵靠绝缘座沿着滑槽的槽向移动；

导热杆的底端设有热传导座，热传导座内采用电磁涡流加热器，电磁涡流加热器用于对导热杆进行加热，导热杆将热量传递至导热座和其上放置的陶瓷封壳，缩减陶瓷封壳中陶瓷座和金属件之间的温度梯度。

进一步地，插孔的孔径与插针的外径相适配，两个导热座之间的限位槽的间距与陶瓷座的宽度相适配。

根据本发明的另一个方面，提供了一种陶瓷封壳体的装配设备，用于配合陶瓷封壳体输送装置输送陶瓷封壳体进行装配，工作台上设有插针组件、换向组件、钎焊机和下料组件，插针组件用于将L型引脚、插针组装至陶瓷座内，通过钎焊机将金属封口过渡环焊接至陶瓷座的外边上，换向组件用于将陶瓷座翻转180°，使陶瓷座的插针的一端或L型引脚的一端位于工作台的上表面，下料组件用于将装配后的陶瓷封壳进行下料。

进一步地，插针组件包括震动盘、推码气缸、排布槽道、下压气缸、结合座和定位件，震动盘的输出端连接至推码气缸的输出端，推码气缸设于排布槽道的端部上，排布槽道内开有与一组L型引脚或一组插针相对应的滑槽，下压气缸安装于排布槽道的末端上，结合座设于下压气缸的输出端上，定位件设于下压气缸和转动盘上，定位件用于将排布好的L型引脚或插针下插至导热座内。

进一步地，换向组件包括支座、横向滑台、测试夹具、转向夹具和纵向滑台，纵向滑台安装在支座上，横向滑台安装于纵向滑台的移动端，横向滑台上安装有滑座，测试夹具安装于滑座的底端，转向夹具安装于滑座的端部。

进一步地，测试夹具的夹持端设有凸块，凸块的底端设有与L型引脚相适配的第一触点，凸块的侧壁设有与插针相适配的第二触点。

进一步地，转向夹具的夹持端设有驱动源，驱动源带动夹持端绕着转向夹具的端部转动0°-180°。

进一步地，下料组件包括弃料盒、良品盒和CCD，CCD设于转动盘的上边缘的正上方，弃料盒、良品盒的上方设有倒V型槽道，倒V型槽道用于引导转动盘上的陶瓷封壳进入弃料盒或良品盒内。

进一步地，工作台上设有升降气缸，钎焊机安装于升降气缸的活塞杆一端上。

本发明的有益效果在于：本装配设备可对封壳进行插针、L型引脚和金属封口过渡环一同安装至陶瓷座内，在安装过程中，通过放置陶瓷层的座体进行不同温度调控，缩减陶瓷封壳中陶瓷座和金属件之间的温度梯度，减少陶瓷座和金属件之间的热应力，提高了陶瓷封壳体装配的稳定性。

附图说明

图1是本发明提出的一种陶瓷封壳体的装配设备的结构示意图；

图2是本发明的图1的俯视图；

图3是本发明提出的一种陶瓷封壳体的结构示意图；

图4是本发明的图1的插针组件的结构示意图；

图5是本发明的图1的换向组件的结构示意图；

图6是本发明的图1的输送组件的结构示意图；

图7是本发明的图1的转运组件的结构示意图；

图8是本发明的图7的另一视角的结构示意图。

图中：100、工作台；200、第一插针组件；210、第一震动盘；211、圆震；212、直震；220、推码气缸；230、排布槽道；240、下压气缸；250、结合座；260、定位柱；270、热传导座；300、第二插针组件；310、第二震动盘；400、换向组件；410、支座；420、横向滑台；430、测试夹具；440、转向夹具；450、纵向滑台；500、钎焊组件；600、输送组件；610、转动盘；620、座体槽；630、伺服电机；700、下料组件；710、弃料盒；720、良品盒；730、CCD；800、陶瓷封壳；810、陶瓷座；820、金属封口过渡环；830、L型引脚；840、金属化层；850、插针；900、转运组件；910、夹座；920、导热座；930、插孔；940、限位槽；950、导热杆；960、凸轮；970、绝缘座。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

参阅图3所示，一种陶瓷封壳体，包括陶瓷座810、金属封口过渡环820、L型引脚830、金属化层840和插针850，陶瓷座810内设有陶瓷腔体，陶瓷腔体内设有金属化层840，L型引脚830排布在陶瓷腔体的两侧内壁上，插针850垂直安装于陶瓷座810的底端外壁上，插针850的端部与L型引脚830的底端相连接，陶瓷座810的外边通过金属化层840与金属封口过渡环820相连接；

如图3所示，插针850采用两侧两排组合，插针850的数量为8+7pin组合，L型引脚830的数量与插针850的数量相适配，L型引脚830数量为16个。

参阅图1-图8所示，一种陶瓷封壳体输送装置，用于将陶瓷封壳800体在装配设备下进行输送，包括工作台100和输送组件600，输送组件600包括转动盘610、座体槽620和伺服电机630，伺服电机630安装在工作台100上，伺服电机630的输出轴与转动盘610相连接，座体槽620环形开设在转动盘610的外边上，在座体槽620内卡设有转运组件900，转运组件900用于配合装配设备进行转运作业；

转运组件900包括夹座910、导热座920、限位槽940、导热杆950、凸轮960和绝缘座970，夹座910上开有滑槽，滑槽内滑动连接有两组导热座920，导热座920上设有插孔930，在导热座920的内侧设有限位槽940，导热杆950的杆端与导热座920相连接，绝缘座970设于导热杆950和导热座920之间，凸轮960安装于夹座910的底端中部，凸轮960的两侧抵靠连接在绝缘座970的外侧壁上，凸轮960转动时，抵靠绝缘座970沿着滑槽的槽向移动；

导热杆950的底端设有热传导座270，热传导座270内采用电磁涡流加热器，电磁涡流加热器用于对导热杆950进行加热，导热杆950将热量传递至导热座920和其上放置的陶瓷封壳800，缩减陶瓷封壳800中陶瓷座810和金属件之间的温度梯度；

在导热座920的一侧设有温度传感器，温度传感器用于检测导热座920的温度，通过金属件导热后升温，减少金属化层840与金属封口过渡环820之间的结合温度差。

插孔930的孔径与插针850的外径相适配，两个导热座920之间的限位槽940的间距与陶瓷座810的宽度相适配。

一种陶瓷封壳体的装配设备，用于配合陶瓷封壳800体输送装置输送陶瓷封壳800体进行装配，工作台100上设有插针850组件、换向组件400、钎焊组件500和下料组件700，插针850组件用于将L型引脚830、插针850组装至陶瓷座810内，通过钎焊组件500将金属封口过渡环820焊接至陶瓷座810的外边上，换向组件400用于将陶瓷座810翻转180°，使陶瓷座810的插针850的一端或L型引脚830的一端位于工作台100的上表面，下料组件700用于将装配后的陶瓷封壳800进行下料。

钎焊组件500包括升降气缸和钎焊机，升降气缸设于工作台100上，钎焊机安装于升降气缸的活塞杆一端上

插针850组件包括震动盘、推码气缸220、排布槽道230、下压气缸240、结合座250和定位件，震动盘的输出端连接至推码气缸220的输出端，推码气缸220设于排布槽道230的端部上，排布槽道230内开有与一组L型引脚830或一组插针850相对应的滑槽，下压气缸240安装于排布槽道230的末端上，结合座250设于下压气缸240的输出端上，定位件设于下压气缸240和转动盘610上，定位件用于将排布好的L型引脚830或插针850下插至导热座920内。

插针850组件包括第一插针组件200和第二插针组件300，第一插针组件200用于组装L型引脚830，第二插针组件300用于组装插针850，同时震动盘包括第一震动盘210和第二震动盘310，第一震动盘210和第二震动盘310均包括直震212和圆震211，直震212设于圆震211的输出端上，直震212的输出端抵靠连接至排布槽道230内；

换向组件400包括支座410、横向滑台420、测试夹具430、转向夹具440和纵向滑台450，纵向滑台450安装在支座410上，横向滑台420安装于纵向滑台450的移动端，横向滑台420上安装有滑座，测试夹具430安装于滑座的底端，转向夹具440安装于滑座的端部。

横向滑台420和纵向滑台450的端部均设有驱动源，横向滑台420和纵向滑台450均为现有技术，带动转向夹具440、测试夹具430在横向和纵向端移动，故工作流程不再赘述；

测试夹具430的夹持端设有凸块，凸块的底端设有与L型引脚830相适配的第一触点，凸块的侧壁设有与插针850相适配的第二触点。

转向夹具440的夹持端设有驱动源，驱动源带动夹持端绕着转向夹具440的端部转动0°-180°。

下料组件700包括弃料盒710、良品盒720和CCD730，CCD730设于转动盘610的上边缘的正上方，弃料盒710、良品盒720的上方设有倒V型槽道，倒V型槽道用于引导转动盘610上的陶瓷封壳800进入弃料盒710或良品盒720内。

本陶瓷封壳800体通过输送过程中装配成型的过程，具体的流程如下：

一、插针850装配

插针850通过第一震动盘210传动至排布槽道230内，该排布槽道230内的插针850为7+8pin一组，然后通过推码气缸220依次插设在结合座250上，接着通过下压气缸240向下移动，通过定位件中两个定位柱260正对后，下压气缸240再推送结合座250上的插针850***陶瓷座810内；

二、L型引脚830装配

将L型引脚830通过排布槽道230进行排布，排布的数量一组为16个，L型引脚830插设于陶瓷座810上，与插针850装配的过程相同，将L型引脚830进行固定；

L型引脚830固定时，需要将凸轮960转动，凸轮960由抵靠绝缘座970的状态解除，绝缘座970的两侧与滑槽的槽壁之间设有复位弹簧，下压气缸240***过程中，插针850***插孔930内，通过两组插针850定位，带动陶瓷座810水平固定；

在插针850和L型引脚830在装配时，通过转向组件带动陶瓷座810转动180°，凸轮960转动时，抵靠绝缘座970在滑槽的槽向移动，带动导热座920相向移动，通过限位槽940夹持在陶瓷层的两侧外壁上；

同时通过转向夹具440夹持在陶瓷座810的外侧，在装配插针850或L型引脚830时，均通过测试夹具430进行夹持，可通过测试夹具430的凸块的第一触点与L型引脚830相连接，可通过测试夹具430的凸块的第二触点与插针850相连接；

三、钎焊装配

金属封口过渡环820通过升降气缸一同下落，金属封口过渡环820抵靠到陶瓷座810的外边上，金属封口过渡环820的内边抵靠连接在金属化的外边上，再通过钎焊机对金属封口过渡环820与金属化的连接处进行钎焊固定；

在钎焊、插针850或L型引脚830的装配过程中，通过热传导座270对导热杆950进行热量传递，导热杆950将热量转移至导热座920上，在钎焊过程中，加热温度在750-800℃之间，插针850或L型引脚830过程中，加热温度在500-600℃之间；

然后通过伺服电机630带动转动座转动，切换至下料组件700的一侧，通过CCD730进行俯拍检测，良品通过配合的下料设备下料至良品盒720内，非良品则下料至弃料盒710内。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (9)

1.一种陶瓷封壳体的输送装置，包括工作台（100）和输送组件（600），其特征在于，输送组件（600）包括转动盘（610）、座体槽（620）和伺服电机（630），伺服电机（630）安装在工作台（100）上，伺服电机（630）的输出轴与转动盘（610）相连接，座体槽（620）环形开设在转动盘（610）的外边上，在座体槽（620）内卡设有转运组件（900），转运组件（900）用于配合装配设备进行转运作业；

转运组件（900）包括夹座（910）、导热座（920）、限位槽（940）、导热杆（950）、凸轮（960）和绝缘座（970），夹座（910）上开有滑槽，滑槽内滑动连接有两组导热座（920），导热座（920）上设有插孔（930），在导热座（920）的内侧设有限位槽（940），导热杆（950）的杆端与导热座（920）相连接，绝缘座（970）设于导热杆（950）和导热座（920）之间，凸轮（960）安装于夹座（910）的底端中部，凸轮（960）的两侧抵靠连接在绝缘座（970）的外侧壁上，凸轮（960）转动时，抵靠绝缘座（970）沿着滑槽的槽向移动；

导热杆（950）的底端设有热传导座（270），热传导座（270）内采用电磁涡流加热器，电磁涡流加热器用于对导热杆（950）进行加热，导热杆（950）将热量传递至导热座（920）和其上放置的陶瓷封壳（800），缩减陶瓷封壳（800）中陶瓷座（810）和金属件之间的温度梯度。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷封壳体的输送装置，其特征在于，插孔（930）的孔径与插针（850）的外径相适配，两个导热座（920）之间的限位槽（940）的间距与陶瓷座（810）的宽度相适配。

3.一种陶瓷封壳体的装配设备，用于配合权利要求2所述的一种陶瓷封壳体的输送装置对陶瓷封壳体进行装配，其特征在于，工作台（100）上设有插针（850）组件、换向组件（400）、钎焊机和下料组件（700），插针（850）组件用于将L型引脚（830）、插针（850）组装至陶瓷座（810）内，通过钎焊机将金属封口过渡环（820）焊接至陶瓷座（810）的外边上，换向组件（400）用于将陶瓷座（810）翻转180°，使陶瓷座（810）的插针（850）的一端或L型引脚（830）的一端位于工作台（100）的上表面，下料组件（700）用于将装配后的陶瓷封壳（800）进行下料。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷封壳体的装配设备，其特征在于，插针（850）组件包括震动盘、推码气缸（220）、排布槽道（230）、下压气缸（240）、结合座（250）和定位件，震动盘的输出端连接至推码气缸（220）的输出端，推码气缸（220）设于排布槽道（230）的端部上，排布槽道（230）内开有与一组L型引脚（830）或一组插针（850）相对应的滑槽，下压气缸（240）安装于排布槽道（230）的末端上，结合座（250）设于下压气缸（240）的输出端上，定位件设于下压气缸（240）和转动盘（610）上，定位件用于将排布好的L型引脚（830）或插针（850）下插至导热座（920）内。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷封壳体的装配设备，其特征在于，换向组件（400）包括支座（410）、横向滑台（420）、测试夹具（430）、转向夹具（440）和纵向滑台（450），纵向滑台（450）安装在支座（410）上，横向滑台（420）安装于纵向滑台（450）的移动端，横向滑台（420）上安装有滑座，测试夹具（430）安装于滑座的底端，转向夹具（440）安装于滑座的端部。

6.根据权利要求5所述的一种陶瓷封壳体的装配设备，其特征在于，测试夹具（430）的夹持端设有凸块，凸块的底端设有与L型引脚（830）相适配的第一触点，凸块的侧壁设有与插针（850）相适配的第二触点。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷封壳体的装配设备，其特征在于，转向夹具（440）的夹持端设有驱动源，驱动源带动夹持端绕着转向夹具（440）的端部转动0-180°。

8.根据权利要求7所述的一种陶瓷封壳体的装配设备，其特征在于，下料组件（700）包括弃料盒（710）、良品盒（720）和CCD（730），CCD（730）设于转动盘（610）的上边缘的正上方，弃料盒（710）、良品盒（720）的上方设有倒V型槽道，倒V型槽道用于引导转动盘（610）上的陶瓷封壳（800）进入弃料盒（710）或良品盒（720）内。

9.根据权利要求8所述的一种陶瓷封壳体的装配设备，其特征在于，工作台（100）上设有升降气缸，钎焊机安装于升降气缸的活塞杆一端上。