引脚加装焊锡装置的制作方法

本装置涉及二极管加工工艺技术领域，特别涉及二极管的引脚加装焊锡装置。

背景技术：

晶体二极管,简称二极管，它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引脚，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面，在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。现有的二极管制作中，在采用焊接装置将二极管的引脚与PN结焊接前，通常是利用石墨舟完成的引脚与PN的排序的，其原理为：石墨舟一端面开设排孔，排孔的深度与引脚的凸台高度或者PN结的高度或者二者结合的高度相匹配，石墨舟内开设可形成负压的空腔，空腔均与排孔连通，当石墨舟排孔内放置好引脚或者PN结后，利用负压空腔将引脚或者PN结吸附，当石墨舟的排孔内填满引脚或者PN结后，去除多余未进入排孔的引脚或者PN结，从而实现引脚或者PN结的取拿，再利用多块石墨舟配合，使多块石墨舟内的引脚或者PN结形成引脚-焊片-PN结-焊片-引脚的排序，再将其送入下一道工序进行焊接。

公开号为CN104319335B的发明专利公开了一种全自动二极管封装机构，包括两块分别用于正向放置并保持引脚竖直的引脚料板，还包括：传送支撑引脚料板用支撑件的传送装置，用于抓取一块引脚料板并正置于沿传送方向走动的支撑件上的第一机械手，两个具有与引脚料板相对应的焊锡片料板、且能自动完成铺焊锡片工艺的铺焊锡片机械手，一个具有与引脚料板相对应的芯片料板、且能自动完成铺芯片工艺的铺芯片机械手，以及用于抓取另一块引脚料板并将其翻转，使各引脚倒置落在传送装置上引脚料板各顶层焊片的顶端的第三机械手。

上述二极管封装机构利用机械手对焊片和芯片(即PN结)进行铺设，以及利用机械手对引脚进行翻转，但由于机械手操作时可能造成料板填料不满的情况，且铺芯片和铺焊片是利用不同的料板，造成材料浪费和成本增加；同时，铺芯片和铺焊片的步骤分开，增加了料板填料不满的风险，且整个装置结构复杂，填料过程是向料板上单个进行装料，不能够快速将引脚、焊片和PN结按照固定顺序排列。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了引脚加装焊锡装置，能够快速将引脚、焊片和PN结按照固定顺序排列。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：引脚加装焊锡装置，包括相互配合的上石墨舟、下石墨舟和中石墨舟，上石墨舟设有仅能吸附引脚的第一排孔，下石墨舟设有能吸附引脚和焊片的第二排孔，中石墨舟的上端设有能且仅能吸附焊片的第三排孔、下端设有能且仅能吸附PN结的第四排孔，中石墨舟内设有中空部，中空部内可拆卸连接有隔板，隔板将中空部分隔为与第三排孔连通上腔室，以及与第四排孔连通的下腔室，中石墨舟上设有可控制上腔室和下腔室吸附的滑杆。

本实用新型的原理是：初始状态，在上石墨舟的第一排孔已加装好引脚后和下石墨舟的第二排孔已先后加装好引脚和焊片后，将中石墨舟放置到下腔室位于上腔室之上的状态，滑动滑杆使中石墨舟的下腔室产生负压，然后将PN结吸入中石墨舟的第四排孔；待中石墨舟的第四排孔内填满PN结时，翻转中石墨舟并使之与下石墨舟配合，此时中石墨舟的上腔室位于下腔室上部，滑动滑杆使上腔室产生负压而下腔室的负压消失，下腔室负压消失后，下腔室对第四排孔内的PN结吸附作用消失，第四排孔的PN结在重力作用下落到下石墨舟的焊片上端；然后将焊片吸入中石墨舟的第三排孔，待上腔室填满焊片后，取走隔板，使中石墨舟第三排孔的焊片落在第四排孔内PN结的上端，然后将上石墨舟放置于中石墨舟上端，使上石墨舟第一排孔内的引脚落到中石墨舟第三排孔的焊片上端，即完成了引脚-焊片-PN结-焊片-引脚的顺序的排列。

采用上述方案的优点是：

1.能快速加装焊锡和PN结：首先在中石墨舟的下腔室内装满PN结，翻转中石墨舟后，再在中石墨舟内加装焊片，此过程利用滑杆来控制在石墨舟产生负压的顺序，PN结和焊片的加装均在中石墨舟上完成，不用将PN结和焊片分别在不同的石墨舟上加装，减少了来回移动石墨舟的次数，提升加装效率。

2.能够提升二极管焊锡的良率：相比于使用机械手摇动焊片或者PN结，使焊片或PN结自动进入到料板的凹孔内，本方案采用人为将焊片或PN结放入中石墨舟的凹孔内，操作人员可以清楚观察到中石墨舟上矩阵排列的凹孔内是否都填满了焊片或PN结，对于有空缺的凹孔，可人为再次加装，防止空缺处未填料也被当做填料，造成生产的二极管为废品，因此本方案能够提升二极管生产的良率。

3.能够节约能源：利用滑杆控制中石墨舟的上、下腔室的吸附，使中石墨舟的一个腔室形成负压时，另一个腔室处于封闭状态，相对于将两个腔室一直抽风吸附，本方案能有效减少抽风的量，有利于节约能源。

进一步，滑杆穿过中石墨舟的两端面且与中石墨舟滑动连接，滑杆上设有上通风孔和下通风孔，上通风孔可与中石墨舟的上腔室连通，下通风孔可与中石墨舟的下腔室连通，中石墨舟的抽风口间歇性与滑杆的上通风孔和下通风孔连通。

利用滑杆在中石墨舟内滑动的运动特性，使滑杆滑动到中石墨舟的不同位置时，滑杆上的上通风孔或下通风孔间歇地与中石墨舟对应的上腔室或下腔室连通，使中石墨舟间歇地吸附焊片或者PN结，滑杆的结构简单，响应速度快且控制精确。

进一步，滑杆的两端设有高度相等的凸台，中石墨舟上设有与滑杆的凸台相配合的凹槽，凹槽的深度与凸台的高度相等。

滑杆的两端设有高度相等的凸台，设置凸台可以防止滑杆滑出中石墨舟，以保证中石墨舟的吸附功能；中石墨舟上设有与滑杆的凸台相配合的凹槽，凹槽的深度与凸台的高度相等，当中石墨舟水平放置时，中石墨舟的下侧与工作台或下石墨舟贴合，滑杆的凸台滑进凹槽内，避免因凸台高度过高而将中石墨舟一端顶起，使中石墨舟发生倾斜，造成填料不便。

进一步，滑杆的长度等于中石墨舟的厚度和滑杆的一个凸台高度之和，靠近中石墨舟下腔室的凸台为大凸台，靠近中石墨舟上腔室的凸台为小凸台，大凸台的直径等于小凸台直径的两倍，上石墨舟上开有与小凸台相适配的凹槽。

滑杆的长度等于中石墨舟的厚度加上滑杆的一个凸台的高度之和，当中石墨舟的上腔室位于下腔室之上平放时，大凸台外侧的端面与中石墨舟的下端齐平，小凸台凸出中石墨舟的上端面，大凸台的直径等于小凸台直径的两倍，上石墨舟上开有与小凸台相适配的凹槽。当中石墨舟填满PN结后，若操作员忘记将中石墨舟翻转，在将上石墨舟与中石墨舟配合时，此时滑杆的大凸台与上石墨舟的凹槽相对，由于上石墨舟上的凹槽只能与滑杆的小凸台配合，大凸台不能与上石墨舟的凹槽匹配，因此在此状态下，上石墨舟不能与中石墨舟完成配合，对于操作员具有防呆作用，可以有效防止PN结和焊片的位置相对于上石墨舟和下石墨舟错位的情况。

进一步，中石墨舟的上端镶嵌有焊片，中石墨舟的下端镶嵌有PN结。

由于焊片和PN结的厚度差异不是很大，操作员无法快速区分中石墨舟哪一侧是放置PN结还是焊片，本方案将中石墨舟的上端镶嵌有焊片，中石墨舟的下端镶嵌有PN结，便于为操作人员提供快速提示，使操作人员快速知道中石墨舟哪一侧是放置PN结还是放置焊片，进一步提高操作员的排序效率。

进一步，隔板与中空部的侧壁滑动连接。

相比于隔板和中空部的侧壁销轴连接或螺丝连接，采用滑动连接，可以使隔板在抽出中石墨舟的中空部时，隔板与隔板两侧的PN结和焊片在竖直方向上不发生相对运动，防止隔板上侧的焊片不被顶出中石墨舟的上腔室外。

进一步，隔板与中石墨舟的中空部滑动连接的侧壁上设有可与中石墨舟卡合的卡扣。

隔板与中石墨舟的中空部滑动连接的侧壁上设有可与中石墨舟卡合的卡扣，当隔板被抽出中空部时，隔板的卡扣会与中石墨舟卡合，避免隔板滑出中石墨舟，造成再次使用时需重新将隔板插入中空部，影响排序效率。

进一步，隔板侧壁贴有密封胶。

相比于隔板与中空部的侧壁直接接触，隔板侧壁贴有密封胶，可以增强隔板的气密性，避免空气浪费。

进一步，隔板的厚度为2mm。

由于焊片的厚度为2-3mm，如果将隔板的厚度设置太厚，则中石墨舟的中空部的厚度必将大于焊片的厚度，当隔板被抽出中空部后，焊片下落在PN结的上端面时，有的焊片可能卡合在中空部内，使焊片排序受到影响；如果将隔板的厚度设置的太薄，则隔板的加工难度增加，且隔板容易破裂。

进一步，引脚、焊片或PN结与对应石墨舟配合的单边间隙为0.1mm。

引脚、焊片或PN结与对应石墨舟配合的单边间隙为0.1mm，控制引脚、焊片和PN结之间的相对位置精度的同时，还能避免配合间隙过小，造成引脚、焊片或PN结无法快速落入到对应石墨舟的凹孔内。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视半剖图。

图2为图1中B处局部放大图。

图3为图1沿A-A的剖视图。

图4为中石墨舟平放时俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：上石墨舟1、中石墨舟2、下石墨舟3、中空部4、上腔室5、下腔室6、引脚7、焊片8、PN结9、隔板10、卡扣11、密封胶12、滑杆13、上通风孔14、下通风孔15、抽风口17。

实施例基本如图1所示，引脚加装焊锡装置，包括由上至下依次放置的上石墨舟1、中石墨舟2和下石墨舟3，上石墨舟1和中石墨舟2、中石墨舟2和下石墨舟3之间均通过定位销配合(图中未画出)，上石墨舟1的下端开有能且仅能吸附引脚7的第一排孔，下石墨舟3的上端开有第二排孔，第二排孔内先放入引脚7后再放入焊片8。

如图1所示，中石墨舟2的侧壁开有形成中空部4的凹槽，中空部4的侧壁开有横向的滑槽，滑槽内横向滑动连接有隔板10，隔板10将中空部4分为上腔室5和下腔室6；结合图2，中石墨舟2的上端端面开有与上腔室5连通的第三排孔，第三排孔能且仅能吸附焊片8；中石墨舟2的下端端面开有与下腔室6连通的第四排孔，第三排孔能且仅能吸附PN结9。

如图2所示，中石墨舟2内开有竖向的且避开中空部4的通孔，通孔的两端均开有深度为2mm的沉孔，通孔上端沉孔的直径为3.2mm、下端沉孔的直径为6.2mm，深度为2mm；通孔内竖向滑动连接有滑杆13，滑杆13的上端设有直径为3mm的小凸台、下端设有直径为6mm大凸台，小凸台和大凸台的高度均为2mm，滑杆13的长度等于中石墨舟2的厚度值加上小凸台(或者大凸台)的高度值，使中石墨舟2平放且滑杆13的下端与中石墨舟2的下端齐平时，滑杆13的小凸台刚好完全凸出中石墨舟2的上端面。与此同时，当上石墨舟1放置于中石墨舟2上端时，上石墨舟1的底端与滑杆13正对的位置开有直径为3.2mm、深度为2mm的沉孔，上石墨舟1设置此沉孔的目的在于防止操作员将中石墨舟2的上、下端放反，由于上石墨舟1上开有的沉孔直径小于滑杆13上大凸台的直径，如果操作员将中石墨舟2放反，当石墨舟2平放后，大凸台凸出中石墨舟2的端面，再将上石墨舟1放置在中石墨舟2上时，滑杆13的大凸台不能插入上石墨舟1底端开有的沉孔，导致上石墨舟1和中石墨舟2不能配合，因此可以有效防止石墨舟2上、下端放反的情况。

如图2所示，滑杆13上靠近小凸台的一侧开有上通风孔14，以及靠近大凸台的一侧开有下通风孔15，中石墨舟2上开有用于向外界抽气的抽风口17，抽风口17与中石墨舟2的通孔连通，且中石墨舟2的上腔室5、以及中石墨舟2的下腔室6均可与石墨舟2的通孔连通。当中石墨舟2的放置状态为上腔室5位于下腔室6的上方(即为图2中的中石墨舟2的放置状态)时，抽风口17仅能由滑杆13的上通风孔14从中石墨舟2的上腔室5内抽气，滑杆13上的下通风孔15与连通下腔室6的通道错开；当中石墨舟2的放置状态为上腔室5位于下腔室6的下方时，滑杆13滑动使小凸台滑进滑杆13上的沉孔内，此时，抽风口17仅能由滑杆13的下通风孔15从中石墨舟2的下腔室抽气，滑杆13的上通风孔14与连通上腔室5的通道错开。

如图3所示，隔板10的侧面设有防止隔板10滑出中石墨舟2的卡扣11，隔板10的侧壁粘接有增强隔板10密封性的密封胶12。结合图4所示，中石墨舟2靠近上腔室5的一端镶嵌有供操作员参考的焊片；中石墨舟2靠近下腔室6的一端镶嵌有供操作员参考的PN结9。

具体实施过程如下：

1.上石墨舟1和下石墨舟3的装料：

首先将下石墨舟3的第二排孔内填满引脚7，使引脚7的引线穿过下石墨舟3、引脚7的凸台被吸附于下石墨舟3的第二排孔内，然后再在引脚7凸台上端铺满焊片8；用相同的方法将引脚7吸附到上石墨舟1的第一排孔内。

2.中石墨舟2吸附焊片8和PN结9：

将中石墨舟2水平放置于工作台上，使下腔室6位于上腔室5的上方，此时中石墨舟2的大凸台凸出中石墨舟2的端面，滑杆13运动到抽风口17仅能抽出下腔室6内气体的位置，利用抽风口17对下腔室6抽气，使下腔室6形成负压，然后再在中石墨舟2的第四排孔内铺满PN结9。

然后翻转中石墨舟2，使上腔室5位于下腔室6的上方，翻转中石墨舟2的过程中，由于抽风口17对上腔室6的抽气未间断，使中石墨舟2第四排孔内的PN结被吸附在第四排孔内；然后将中石墨舟2与下石墨舟3配合，由于中石墨舟2的重力作用，滑杆13受到下石墨舟3的限制而在中石墨舟2内滑动，使滑杆13的小凸台凸出中石墨舟2的端面，滑杆13运动抽风口17仅能抽出上腔室5内气体的位置，利用抽风口17对上腔室5抽气，使上腔室5形成负压，然后将焊片8铺满于第三排孔内。此时，滑杆13的下通风孔15不再被抽风，下腔室6由于不再形成负压而对第四排孔内PN结的吸附作用消失，第四排孔内已经被吸附的PN结9由于自身重力作用，会下落到下石墨舟3的焊片8的上端。

3.完成排序：

待中石墨舟2的第三排孔内铺满焊片8和第四排孔内铺满PN结9后，将上石墨舟1用于中石墨舟2配合，然后进行断气处理，向右手动拉出隔板10，解除隔板10对中石墨舟2的第三排控内焊片8的限位作用，在重力作用下，第三排孔内的焊片8以及上石墨舟1的引脚7会下落到与PN结9上下叠加，即完成了引脚-焊片-PN结-焊片-引脚的排序操作，然后将排好序的引脚7、焊片8和PN结9送入下一道焊接工序即可。

由于滑杆13的大凸台直径大于小凸台的直径，可防止操作员在最终放置中石墨舟2时，使中石墨舟2的上腔室5位于下腔室6的下侧，导致PN结9不能位于两个焊片8之间而生产出不合规格的二极管，具有防呆作用。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。