一种半导体真空焊接箱的制作方法

本实用新型涉及半导体焊接技术领域，具体为一种半导体真空焊接箱。

背景技术：

随着现代科技的发展，半导体器件和组件在工程、商业上得到了广泛应用，它在雷达、遥控遥测、航空航天等的大量应用对其可靠性提出了越来越高的要求，而因芯片焊接(粘贴)不良造成的失效也越来越引起了人们的重视，因为这种失效往往是致命的，不可逆的，此时需要使用到真空焊接箱对半导体进行焊接。

现今市场上的此类半导体真空焊接箱种类繁多，基本可以满足人们的使用需求，但是依然存在一定的不足之处，具体问题有以下几点。

(1)现有的此类半导体真空焊接箱在焊接过程中会有空气进入到焊接箱内，降低了焊接质量，容易使焊接处出现针空、气孔等缺陷；

(2)现有的此类半导体真空焊接箱主要采用激光器作为激光源，焊接箱焊接精度差且焊接变形大，并且激光器需频繁更换光学配件，耗电量大，生产效率低；

(3)现有的此类半导体真空焊接箱在焊接过程中，半导体工件常出现偏移的现象，导致焊接出现偏差，残次品数量的上升，间接的增加了成本投入。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种半导体真空焊接箱，以解决上述背景技术中提出焊接箱的密封性有限、生产效率低以及成本投入较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种半导体真空焊接箱，包括底座、开关阀、焊接箱主体、密封盖和观察窗，所述底座顶端的一侧固定有焊接箱主体，且焊接箱主体底端的一侧固定有泄压管，并且泄压管的一端安装有开关阀，所述焊接箱主体表面的两侧皆设置有操作口，且操作口一侧的焊接箱主体表面安装有观察窗，所述焊接箱主体一侧的外壁上固定有副法兰盘，且副法兰盘一侧的外壁上固定有主法兰盘，并且主法兰盘一侧的外壁上安装有法兰螺栓，法兰螺栓的一端延伸至副法兰盘的外部，所述主法兰盘一侧的外壁上焊接有密封盖，所述焊接箱主体一侧的外壁上安装有真空阀门，真空阀门一侧的焊接箱主体外壁上安装有控制面板。

优选的，所述焊接箱主体底部的中心位置处固定有支撑架，且支撑架顶端的一侧固定有工件定位箱。

优选的，所述焊接箱主体顶端的一侧安装有驱动电机，且驱动电机的输出端通过联轴器安装有转轴。

优选的，所述支撑架顶端的两侧皆铰接有螺纹轴，且螺纹轴表面的一侧螺纹处套接有滑动块。

优选的，所述工件定位箱顶端的一侧设置有工件放置区，工件定位箱内部的一侧铰接有丝杆，丝杆的一端延伸至工件定位箱的外部，且丝杆底端的一侧安装有手柄。

优选的，所述滑动块一侧的外壁上安装有准连续光纤激光器，且准连续光纤激光器底端的一侧安装有传输光纤，并且传输光纤底端的一侧安装有激光器接口。

优选的，所述激光器接口底端的一侧连接有激光焊接头，且激光焊接头一侧的外壁上安装有显示器，且显示器底端的一侧安装有ccd定位相机。

优选的，所述丝杆表面的一侧螺纹处套接有活动块，且活动块顶端的一侧固定有夹持块。

优选的，所述转轴表面的一侧固定有主动轮，且主动轮表面的一侧缠绕有传动皮带。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种半导体真空焊接箱不仅避免工件焊接处出现针空、气孔等缺陷，提高焊接箱的焊接质量，降低残品率，减少焊接箱的成本投入，还有效提高焊接箱的焊接效率；

(1)通过设置有副法兰盘和开关阀，将半导体工件放置于工件定位箱顶端的工件放置区处，随后将主法兰盘放置于副法兰盘的一侧外壁上，并将法兰螺栓依次贯穿至主法兰盘、副法兰盘的外部，随后将操作口密封连接操作手套，并透过观察窗观察工件，从而完成焊接箱主体的密封工作，关闭开关阀，用真空泵通过真空阀门对焊接箱主体进行抽真空操作，当焊接箱主体内部气压达到一定压力后，维持恒压一段时间，从而完成焊接箱主体的抽真空工作，提高焊接箱的密封性，有效避免工件焊接处出现针空、气孔等缺陷，提高焊接箱的焊接质量；

(2)通过设置有丝杆和活动块，通过操作口处密封连接的操作手套，手动旋转手柄，使其带动丝杆旋转，则活动块可在丝杆的螺纹面上移动，使活动块推动夹持块向工件的方向移动，从而利用四组夹持块将半导体工件固定住，避免在焊接过程中出现偏移的现象，降低残品率，减少焊接箱的成本投入；

(3)通过设置有主动轮和激光焊接头，通过工件定位箱控制准连续光纤激光器进行工作，准连续光纤激光器具有光电转换效率高、无水冷、体积小、易集成等特点，且脉宽大、峰值功率高、焊接变形小，使其通过传输光纤、激光器接口、激光焊接头出光进行焊接，可利用ccd定位相机对激光焊接头出光的焊接点进行校准，以保证焊接精度，为了使激光焊接头可对不同规格的工件进行焊接，通过控制面板控制驱动电机进行工作，使其依次带动转轴、主动轮以及传动皮带一同旋转，使驱动电机带动两组准连续光纤激光器一同旋转，则滑动块可在螺纹轴的螺纹面上上行或者下行，即改变了激光焊接头与工件的相互位置，在保证半导体焊接精度的前提下，有效提高焊接箱的焊接效率。

附图说明

图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的主法兰盘侧视结构示意图；

图3为本实用新型的焊接箱主体主视剖面结构示意图；

图4为本实用新型的工件定位箱俯视结构示意图；

图5为本实用新型图3中a处放大结构示意图；

图中：1、底座；2、开关阀；3、焊接箱主体；4、泄压管；5、操作口；6、副法兰盘；7、主法兰盘；8、密封盖；9、法兰螺栓；10、观察窗；11、控制面板；12、真空阀门；13、支撑架；14、工件定位箱；15、螺纹轴；16、滑动块；17、传输光纤；18、准连续光纤激光器；19、激光器接口；20、激光焊接头；21、ccd定位相机；22、显示器；23、工件放置区；24、丝杆；25、手柄；26、活动块；27、夹持块；28、驱动电机；29、转轴；30、主动轮；31、传动皮带。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种半导体真空焊接箱，包括底座1、开关阀2、焊接箱主体3、密封盖8和观察窗10，底座1顶端的一侧固定有焊接箱主体3，且焊接箱主体3底端的一侧固定有泄压管4，并且泄压管4的一端安装有开关阀2，焊接箱主体3表面的两侧皆设置有操作口5，且操作口5一侧的焊接箱主体3表面安装有观察窗10，焊接箱主体3一侧的外壁上固定有副法兰盘6，且副法兰盘6一侧的外壁上固定有主法兰盘7，并且主法兰盘7一侧的外壁上安装有法兰螺栓9，法兰螺栓9的一端延伸至副法兰盘6的外部，主法兰盘7一侧的外壁上焊接有密封盖8；

将半导体工件放置于工件定位箱14顶端的工件放置区23处，随后将主法兰盘7放置于副法兰盘6的一侧外壁上，并将法兰螺栓9依次贯穿至主法兰盘7、副法兰盘6的外部，随后将操作口5密封连接操作手套，并透过观察窗10观察工件，从而完成焊接箱主体3的密封工作，关闭开关阀2，用真空泵通过真空阀门12对焊接箱主体3进行抽真空操作，当焊接箱主体3内部气压达到一定压力后，维持恒压一段时间，从而完成焊接箱主体3的抽真空工作；

焊接箱主体3顶端的一侧安装有驱动电机28，该驱动电机28的型号可为y90s-2，且驱动电机28的输出端通过联轴器安装有转轴29，转轴29表面的一侧固定有主动轮30，且主动轮30表面的一侧缠绕有传动皮带31；

焊接箱主体3底部的中心位置处固定有支撑架13，且支撑架13顶端的一侧固定有工件定位箱14；

工件定位箱14顶端的一侧设置有工件放置区23，工件定位箱14内部的一侧铰接有丝杆24，丝杆24的一端延伸至工件定位箱14的外部，且丝杆24底端的一侧安装有手柄25，丝杆24表面的一侧螺纹处套接有活动块26，且活动块26顶端的一侧固定有夹持块27；

通过操作口5处密封连接的操作手套，手动旋转手柄25，使其带动丝杆24旋转，则活动块26可在丝杆24的螺纹面上移动，使活动块26推动夹持块27向工件的方向移动，从而利用四组夹持块27将半导体工件固定住，避免在焊接过程中出现偏移的现象；

支撑架13顶端的两侧皆铰接有螺纹轴15，且螺纹轴15表面的一侧螺纹处套接有滑动块16，滑动块16一侧的外壁上安装有准连续光纤激光器18，该准连续光纤激光器18的型号可为stl405t1，且准连续光纤激光器18底端的一侧安装有传输光纤17，并且传输光纤17底端的一侧安装有激光器接口19，激光器接口19底端的一侧连接有激光焊接头20，且激光焊接头20一侧的外壁上安装有显示器22，且显示器22底端的一侧安装有ccd定位相机21；

通过工件定位箱14控制准连续光纤激光器18进行工作，准连续光纤激光器18具有光电转换效率高、无水冷、体积小、易集成等特点，且脉宽大、峰值功率高、焊接变形小，使其通过传输光纤17、激光器接口19、激光焊接头20出光进行焊接，可利用ccd定位相机21对激光焊接头20出光的焊接点进行校准，以保证焊接精度，为了使激光焊接头20可对不同规格的工件进行焊接，通过控制面板11控制驱动电机28进行工作，使其依次带动转轴29、主动轮30以及传动皮带31一同旋转，使驱动电机28带动两组准连续光纤激光器18一同旋转，则滑动块16可在螺纹轴15的螺纹面上上行或者下行，即改变了激光焊接头20与工件的相互位置，在保证半导体焊接精度的前提下，有效提高焊接箱的焊接效率；

焊接箱主体3一侧的外壁上安装有真空阀门12，真空阀门12一侧的焊接箱主体3外壁上安装有控制面板11，该控制面板11的型号可为lk1n-56r，控制面板11内部单片机的输出端分别与准连续光纤激光器18和驱动电机28的输入端电性连接。

工作原理：使用时，首先将半导体工件放置于工件定位箱14顶端的工件放置区23处，随后将主法兰盘7放置于副法兰盘6的一侧外壁上，并将法兰螺栓9依次贯穿至主法兰盘7、副法兰盘6的外部，随后将操作口5密封连接操作手套，并透过观察窗10观察工件，从而完成焊接箱主体3的密封工作，关闭开关阀2，用真空泵通过真空阀门12对焊接箱主体3进行抽真空操作，当焊接箱主体3内部气压达到一定压力后，维持恒压一段时间，从而完成焊接箱主体3的抽真空工作，提高焊接箱的密封性，有效避免工件焊接处出现针空、气孔等缺陷，提高焊接箱的焊接质量，通过操作口5处密封连接的操作手套，手动旋转手柄25，使其带动丝杆24旋转，则活动块26可在丝杆24的螺纹面上移动，使活动块26推动夹持块27向工件的方向移动，从而利用四组夹持块27将半导体工件固定住，避免在焊接过程中出现偏移的现象，降低残品率，减少焊接箱的成本投入，准备完毕后，通过工件定位箱14控制准连续光纤激光器18进行工作，准连续光纤激光器18具有光电转换效率高、无水冷、体积小、易集成等特点，且脉宽大、峰值功率高、焊接变形小，使其通过传输光纤17、激光器接口19、激光焊接头20出光进行焊接，可利用ccd定位相机21对激光焊接头20出光的焊接点进行校准，以保证焊接精度，为了使激光焊接头20可对不同规格的工件进行焊接，通过控制面板11控制驱动电机28进行工作，使其依次带动转轴29、主动轮30以及传动皮带31一同旋转，使驱动电机28带动两组准连续光纤激光器18一同旋转，则滑动块16可在螺纹轴15的螺纹面上上行或者下行，即改变了激光焊接头20与工件的相互位置，在保证半导体焊接精度的前提下，有效提高焊接箱的焊接效率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。