一种半导体功率器件封装用键合铜片上料装置的制作方法
- 国知局
- 2024-12-06 12:15:31
本发明涉及半导体功率器件封装,具体为一种半导体功率器件封装用键合铜片上料装置。
背景技术:
1、功率半导体主要产品包括功率器件(二极管、i gbt、mos、bjt)。其中新型功率半导体器件i gbt已成为电力电子领域开关器件的主流发展方向。
2、i gbt模块封装是其加工过程中一个非常关键的环节,包括芯片贴装和铜片键合。铜片键合是指把3d形状的铜片(如说明书附图图1所示)固定到涂好焊剂的芯片和铜框架的引出管脚上,实现芯片和铜框架引脚的电气连接,然后通过回流焊固化完成芯片封装工艺。
3、现在的i gbt封装产线中,键合用铜片的供料方式是人工把铜片散片放置到料盘中,料盘中包含很多方格,每个方格对应一个键合铜片。键合铜片是以散片的形式进行上料,键合铜片的大小尺寸只有几毫米,且具有特殊的3d形状,而料盘的方格尺寸只比键合铜片尺寸略大,上料时对放置的精度要求较高。针对人工上料的效率低、工作繁琐的情况,本发明提出一种半导体功率器件封装用键合铜片上料装置。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,包括传送带主体和振动盘主体,所述传送带主体上安装有电机模组,所述电机模组有两组,且两组所述电机模组叠放设置,上端的所述电机模组上安装有滑动座,所述滑动座上安装有铜片放置盘,还包括:
2、锥形螺旋片,所述锥形螺旋片安装在振动盘主体内,所述锥形螺旋片呈倾斜状,所述振动盘主体通过旋转和振动驱使铜片沿着锥形螺旋片边缘提升;
3、筛选机构,所述筛选机构安装在锥形螺旋片上,且与振动盘主体连接,所述筛选机构对提升过程中反扣的铜片进行排除,使反扣的铜片落至振动盘主体上,重新进行筛选;
4、支撑杆,所述支撑杆有若干,均安装在所述振动盘主体上,且所述支撑杆另一端安装有支撑罩;
5、调整机构,所述调整机构安装在支撑罩上,且与振动盘主体连接,所述调整机构对筛选机构过滤后的铜片摆放姿势进行引导,将经过调整机构的铜片调整为固定的姿势;
6、传输机构,所述传输机构安装在振动盘主体和传送带主体之间,且与调整机构连接,所述传输机构将经过调整机构的铜片输送至传送带主体一侧;
7、上料机构,所述上料机构安装在传送带主体上方,且与传输机构连接,所述上料机构将传输机构末端的铜片放置于铜片放置盘中。
8、作为优选,所述筛选机构包括在锥形螺旋片前端部分开设的锥形螺旋槽,所述锥形螺旋槽将锥形螺旋片前端部分的运输轨径变小,所述锥形螺旋片前端部分上开设有方形孔一,所述方形孔一的宽度小于铜片的宽度,所述方形孔一的长度大于铜片前端弯曲部分的长度,所述锥形螺旋片前端部分上开设有方形孔二,所述方形孔二和方形孔一形状相同,且相互之间垂直设置,所述方形孔一和方形孔二的长边上均设置有激光传感器,还包括设置在锥形螺旋片上的气动机构。
9、作为优选,所述气动机构包括在锥形螺旋片上开设的方形孔三,所述方形孔三位于方形孔二的一侧,且所述方形孔一、方形孔二、方形孔三呈直线分布,所述振动盘主体上安装有导气罩,所述导气罩与方形孔三导通连接,所述振动盘主体上安装有微型气泵,所述微型气泵上安装有气管,所述气管与导气罩导通连接。
10、作为优选,所述调整机构包括固定在锥形螺旋片顶端的弧形板,所述弧形板为倾斜设置,所述支撑罩上贯穿安装有第一导轨,所述第一导轨和弧形板之间距离大于铜片后部分的厚度,小于铜片整体的高度,所述支撑罩内贯穿安装有第二导轨,所述第二导轨一端与弧形板一侧固定,所述第二导轨对铜片的底部进行支撑,所述第二导轨位置高于第一导轨,且所述第二导轨和第一导轨之间的高度差大于铜片后部分的厚度,所述支撑罩上贯穿安装有第三导轨,所述第三导轨位置高于第二导轨,所述第三导轨与第一导轨之间的距离由前至后逐渐缩小,所述第三导轨对铜片前端3d部分位置进行限制。
11、作为优选,所述传输机构包括设置在振动盘主体一侧的支撑架,所述支撑架上安装有传输模组,所述传输模组上设置有第一滑轨,所述第一滑轨的宽度大于铜片的长度。
12、作为优选,所述上料机构包括设置在传送带主体上方的龙门架,所述龙门架上安装有电机组件,所述电机组件上相对安装有转轮,所述转轮之间安装有皮带,所述转轮上均贯穿安装有第一转轴,所述第一转轴上均套接有第一连杆,两个所述第一连杆为前后错位设置,所述第一连杆一端固定有第二连杆,所述第二连杆上贯穿安装有负压气嘴,所述负压气嘴位于第一滑轨末端上方。
13、作为优选,所述电机模组、振动盘主体、传送带主体、微型气泵、激光传感器、传输模组、电机组件、电控阀之间均为电气连接,且均与内部系统连接。
14、作为优选,所述振动盘主体上安装有引导罩,所述引导罩位于弧形板下方,且为倾斜设置,所述振动盘主体上开设有进料孔,所述进料孔位于引导罩末端。
15、作为优选,所述锥形螺旋片内侧安装有弧形螺旋板,所述弧形螺旋板位于方形孔二一侧,且与所连接的锥形螺旋片之间的角度为钝角,所述气管中贯穿安装有电控阀,所述电控阀与激光传感器电气连接,所述气管上导通连接有导管,所述导管位于微型气泵和电控阀之间,所述锥形螺旋片上贯穿安装有加速辊,所述加速辊用于对通过方形孔一和方形孔二的铜片进行加速,所述加速辊上套接有涡轮,所述导管出口端与涡轮上部分位置对应。
16、作为优选,在所述锥形螺旋片中,所述锥形螺旋槽以后部分可分两段,分别为x段和y段,其中x段为锥形螺旋槽首端开始,至方形孔二一侧截至,此部分螺旋坡度大,y段为方形孔二另一侧开始,至锥形螺旋片末端截至,此部分螺旋坡度小。
17、本发明至少具备以下有益效果:
18、1、在振动盘主体开启之后,随着锥形螺旋片对铜片的提升,在筛选机构和调整机构的作用下,所有的铜片以特定的姿势进入传输机构,方便后续的上料;
19、2、在上料机构的作用下,排列整齐的铜片随着负压气嘴转移至铜片放置盘的位置,随着电机模组对铜片放置盘x轴及y轴的位置改变,铜片精确放置于铜片放置盘内;
20、3、整体上料装置自动化程度高,大幅度提高上料的速度,降低工厂的成本;
21、4、在电控阀、激光传感器、导管、气管、弧形螺旋板、涡轮及加速辊的相互配合之下,反扣的铜片会进行翻转,并进入调整机构,提高选料的效率。
技术特征:1.一种半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,包括传送带主体(1)和振动盘主体(11),所述传送带主体(1)上安装有电机模组(12),所述电机模组(12)有两组,且两组所述电机模组(12)叠放设置,上端的所述电机模组(12)上安装有滑动座(13),所述滑动座(13)上安装有铜片放置盘(14),其特征在于:还包括:
2.根据权利要求1所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述筛选机构(2)包括在锥形螺旋片(15)前端部分开设的锥形螺旋槽(21),所述锥形螺旋槽(21)将锥形螺旋片(15)前端部分的运输轨径变小,所述锥形螺旋片(15)前端部分上开设有方形孔一(22),所述方形孔一(22)的宽度小于铜片的宽度,所述方形孔一(22)的长度大于铜片前端弯曲部分的长度,所述锥形螺旋片(15)前端部分上开设有方形孔二(23),所述方形孔二(23)和方形孔一(22)形状相同,且相互之间垂直设置,所述方形孔一(22)和方形孔二(23)的长边上均设置有激光传感器(24),还包括设置在锥形螺旋片(15)上的气动机构(3)。
3.根据权利要求2所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述气动机构(3)包括在锥形螺旋片(15)上开设的方形孔三(31),所述方形孔三(31)位于方形孔二(23)的一侧,且所述方形孔一(22)、方形孔二(23)、方形孔三(31)呈直线分布,所述振动盘主体(11)上安装有导气罩(32),所述导气罩(32)与方形孔三(31)导通连接,所述振动盘主体(11)上安装有微型气泵(33),所述微型气泵(33)上安装有气管(34),所述气管(34)与导气罩(32)导通连接。
4.根据权利要求1所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述调整机构(5)包括固定在锥形螺旋片(15)顶端的弧形板(51),所述弧形板(51)为倾斜设置,所述支撑罩(41)上贯穿安装有第一导轨(52),所述第一导轨(52)和弧形板(51)之间距离大于铜片后部分的厚度,小于铜片整体的高度,所述支撑罩(41)内贯穿安装有第二导轨(53),所述第二导轨(53)一端与弧形板(51)一侧固定,所述第二导轨(53)对铜片的底部进行支撑,所述第二导轨(53)位置高于第一导轨(52),且所述第二导轨(53)和第一导轨(52)之间的高度差大于铜片后部分的厚度,所述第一导轨(52)和第二导轨(53)均为片状,所述支撑罩(41)上贯穿安装有第三导轨(54),所述第三导轨(54)位置高于第二导轨(53),所述第三导轨(54)与第一导轨(52)之间的距离由前至后逐渐缩小,所述第三导轨(54)对铜片前端3d部分位置进行限制。
5.根据权利要求1所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述传输机构(6)包括设置在振动盘主体(11)一侧的支撑架(61),所述支撑架(61)上安装有传输模组(62),所述传输模组(62)上设置有第一滑轨(63),所述第一滑轨(63)的宽度大于铜片的长度。
6.根据权利要求5所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述上料机构(7)包括设置在传送带主体(1)上方的龙门架(71),所述龙门架(71)上安装有电机组件(72),所述电机组件(72)上相对安装有转轮(73),所述转轮(73)之间安装有皮带,所述转轮(73)上均贯穿安装有第一转轴(74),所述第一转轴(74)上均套接有第一连杆(75),两个所述第一连杆(75)为前后错位设置,所述第一连杆(75)一端固定有第二连杆(76),所述第二连杆(76)上贯穿安装有负压气嘴(77),所述负压气嘴(77)位于第一滑轨(63)末端上方。
7.根据权利要求6所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述电机模组(12)、传送带主体(1)、振动盘主体(11)、电控阀(92)、微型气泵(33)、激光传感器(24)、传输模组(62)、电机组件(72)之间均为电气连接,且均与内部系统连接。
8.根据权利要求7所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述振动盘主体(11)上安装有引导罩(80),所述引导罩(80)位于弧形板(51)下方,且为倾斜设置,所述振动盘主体(11)上开设有进料孔(81),所述进料孔(81)位于引导罩(80)末端。
9.根据权利要求7所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:所述锥形螺旋片(15)内侧安装有弧形螺旋板(91),所述弧形螺旋板(91)位于方形孔二(23)一侧,且与所连接的锥形螺旋片(15)之间的角度为钝角,所述气管(34)中贯穿安装有电控阀(92),所述电控阀(92)与激光传感器(24)电气连接,所述气管(34)上导通连接有导管(93),所述导管(93)位于微型气泵(33)和电控阀(92)之间,所述锥形螺旋片(15)上贯穿安装有加速辊(94),所述加速辊(94)用于对通过方形孔一(22)和方形孔二(23)的铜片进行加速,所述加速辊(94)上套接有涡轮(95),所述导管(93)出口端与涡轮(95)上部分位置对应。
10.根据权利要求9所述的半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,其特征在于:在所述锥形螺旋片(15)中,所述锥形螺旋槽(21)以后部分可分两段,分别为x段和y段,其中x段为锥形螺旋槽(21)首端开始,至方形孔二(23)一侧截至,此部分螺旋坡度大,y段为方形孔二(23)另一侧开始,至锥形螺旋片(15)末端截至,此部分螺旋坡度小。
技术总结本发明涉及半导体功率器件封装技术领域,具体为一种半导体功率器件封装用键合铜片上料装置,包括传送带主体和振动盘主体,所述传送带主体上安装有电机模组,所述电机模组有两组,且所述两组电机模组叠放设置,上端的所述电机模组上安装有滑动座,在振动盘主体开启之后,随着锥形螺旋片对铜片的提升,在筛选机构和调整机构的作用下,所有的铜片以特定的姿势进入传输机构,方便后续的上料;在上料机构的作用下,排列整齐的铜片随着负压气嘴转移至铜片放置盘的位置,随着电机模组对铜片放置盘X轴及Y轴的位置改变,铜片精确放置于铜片放置盘内;整体上料装置自动化程度高,大幅度提高上料的速度,降低工厂的成本。技术研发人员:田玉鑫,刘轩,蔡佳霖,刘春雨,孙海波,王星,韩墨迪受保护的技术使用者:长春光华微电子设备工程中心有限公司技术研发日:技术公布日:2024/12/2本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20241204/340269.html
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