一种半导体激光器芯片贴片装置及方法与流程

本发明属于芯片贴片技术领域，具体涉及一种半导体激光器芯片贴片装置及方法。

背景技术：

传统的贴片都是采用导电胶用镊子在显微镜下贴片，这样贴片精度都在几十微米的范围而且芯片的散热也很不好。现有的自动化贴片系统通常贴片工作台都是分开设置的，元件在从物料台到加工台的过程中，由于物料台和加工台分开设置，导致元件在对准的过程中不在同一坐标系，存在不稳定因素，导致影响贴片精度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种半导体激光器芯片贴片装置及方法，采用一体化加工平台，提高贴片精度，降低生产升本。

本发明提供了如下的技术方案：

一种半导体激光器芯片贴片装置，包括工作台，所述工作台上分别设有加热运行机构、物料槽和贴片运行机构；所述加热运行机构包括设在所述工作台上的第一直线导轨、推进气缸和加热台，所述推进气缸设在所述第一直线导轨之间，所述加热台滑动设在所述第一直线导轨上，所述推进气缸连接并推拉所述加热台，所述加热台上设有加热凹槽，所述加热凹槽内设有标记线；所述贴片运行机构包括设在所述工作台上的第二直线导轨、y轴导轨架和真空吸头，所述y轴导轨架滑动设在所述第二直线导轨上，所述y轴导轨架之间滑动设有y轴运行架，所述y轴运行架下设有升降气缸，所述升降气缸升降连接有吸盘架，所述吸盘架上设有所述真空吸头，所述真空吸头随所述第二直线导轨运动的方向对应所述物料槽和所述加热凹槽，所述物料槽内设有中心标记位，所述中心标记位与所述真空吸头一一对应。

优选的，所述加热台两侧分别设有支板，所述支板上设有支架孔，所述支架孔上铰连有扣板。

优选的，所述第一直线导轨的两端设有限位块。

优选的，所述第二直线导轨设在所述第一直线导轨外侧位置，所述y轴运行架可运行至横跨所述物料槽和所述加热台上方。

优选的，所述y轴导轨架和所述y轴运行架分别连接一轨道运行电机，所述推进气缸、所述轨道运行电机、所述升降气缸和所述真空吸头均由plc控制器控制运行。

一种半导体激光器芯片贴片装置的贴片方法，包括以下步骤：

采用真空吸头将热沉放在物料槽内，并使得热沉放焊料片的位置对应到中心标记位上；

再次采用真空吸头依次将焊料片和芯片吸放在热沉中心标记位上，然后将整个热沉吸起，y轴导轨架在第二直线导轨上运行至加热台上方，真空吸头将热沉放在加热凹槽内；

加热凹槽工作加热至焊料熔化，真空吸头压在芯片上表面，使芯片与热沉贴合平整；

采用推进气缸拉出加热台，连接氮气保护装置让氮气吹向加热凹槽使焊料快速冷却，然后用真空吸头将热沉从加热台中吸出放在物料台上，完成贴片。

本发明的有益效果是：贴片工作台采用一体化设计和直线导轨设计，大大提高了芯片的贴片精度，通过机械运行结构，自动完成贴片工作，降低人工生产成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明整体结构示意图；

图中标记为：1.工作台；2.加热运行机构；21.推进气缸；22.第一直线导轨；221.限位块；23.加热台；24.加热凹槽；241.标记线；25.支架孔；251.扣板；3.物料槽；31.中心标记位；4.贴片运行机构；41.第二直线导轨；42.y轴导轨架；43.y轴运行架；431.升降气缸；432.吸盘架；44.真空吸头。

具体实施方式

如图1所示，一种半导体激光器芯片贴片装置，包括工作台1，工作台1上分别设有加热运行机构2、物料槽3和贴片运行机构4；加热运行机构2包括设在工作台1上的第一直线导轨22、推进气缸21和加热台23，推进气缸21设在第一直线导轨22之间，加热台23滑动设在第一直线导轨22上，第一直线导轨22的两端设有限位块221，防止加热台23跑出。推进气缸21连接并推拉加热台23，加热台23上设有加热凹槽24，加热凹槽24内设有标记线241，加热台23两侧分别设有支板，支板上设有支架孔25，支架孔25上铰连有扣板251，用于连接加设氮气保护装置，让氮气保护装置的吹气管对应加热凹槽，实现快速冷却；贴片运行机构4包括设在工作台1上的第二直线导轨41、y轴导轨架42和真空吸头44，y轴导轨架42滑动设在第二直线导轨41上，y轴导轨架42之间滑动设有y轴运行架43，第二直线导轨41设在第一直线导轨22外侧位置，y轴运行架43可运行至横跨物料槽3和加热台23上方。y轴运行架43下设有升降气缸431，升降气缸431升降连接有吸盘架432，吸盘架432上设有真空吸头44，真空吸头44随第二直线导轨41运动的方向对应物料槽3和加热凹槽24，物料槽3内设有中心标记位31，中心标记位31与真空吸头44一一对应。进一步的，y轴导轨架42和y轴运行架43分别连接一轨道运行电机，推进气缸21、轨道运行电机、升降气缸431和真空吸头44均由plc控制器控制运行，完成贴片自动化控制过程。

如图1所示，一种半导体激光器芯片贴片装置在使用过程中，采用真空吸头44将需要贴片的芯片在物料槽3内根据中心标记位31调整好贴片位置，调整吸附过程中，升降气缸431用于带动吸盘架432上下移动，从而带动真空吸头44上下工作，大距离上下调整可采用y轴运行架43在y轴导轨架42上下运动进行调整；将调整好的贴片原料通过真空吸头44横移到加热凹槽24内，加热凹槽24内的标记线241便于标记相对位置，使贴片更精准；在加热凹槽24内再次通过真空吸头44上下运行完成贴片按压后，推进气缸21将加热台23拉回，可接入氮气保护装置快速对贴片芯片进行冷却，完成最终贴片工作。

一种半导体激光器芯片贴片装置的贴片方法，包括以下步骤：

采用真空吸头将热沉放在物料槽内，并使得热沉放焊料片的位置对应到中心标记位上；

再次采用真空吸头依次将焊料片和芯片吸放在热沉中心标记位上，然后将整个热沉吸起，y轴导轨架在第二直线导轨上运行至加热台上方，真空吸头将热沉放在加热凹槽内；

加热凹槽工作加热至焊料熔化，真空吸头压在芯片上表面，使芯片与热沉贴合平整；

采用推进气缸拉出加热台，连接氮气保护装置让氮气吹向加热凹槽使焊料快速冷却，然后用真空吸头将热沉从加热台中吸出放在物料台上，完成贴片。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种半导体激光器芯片贴片装置，其特征在于，包括工作台，所述工作台上分别设有加热运行机构、物料槽和贴片运行机构；所述加热运行机构包括设在所述工作台上的第一直线导轨、推进气缸和加热台，所述推进气缸设在所述第一直线导轨之间，所述加热台滑动设在所述第一直线导轨上，所述推进气缸连接并推拉所述加热台，所述加热台上设有加热凹槽，所述加热凹槽内设有标记线；所述贴片运行机构包括设在所述工作台上的第二直线导轨、y轴导轨架和真空吸头，所述y轴导轨架滑动设在所述第二直线导轨上，所述y轴导轨架之间滑动设有y轴运行架，所述y轴运行架下设有升降气缸，所述升降气缸升降连接有吸盘架，所述吸盘架上设有所述真空吸头，所述真空吸头随所述第二直线导轨运动的方向对应所述物料槽和所述加热凹槽，所述物料槽内设有中心标记位，所述中心标记位与所述真空吸头一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器芯片贴片装置，其特征在于，所述加热台两侧分别设有支板，所述支板上设有支架孔，所述支架孔上铰连有扣板。

3.根据权利要求1所述的一种半导体激光器芯片贴片装置，其特征在于，所述第一直线导轨的两端设有限位块。

4.根据权利要求1所述的一种半导体激光器芯片贴片装置，其特征在于，所述第二直线导轨设在所述第一直线导轨外侧位置，所述y轴运行架可运行至横跨所述物料槽和所述加热台上方。

5.根据权利要求1所述的一种半导体激光器芯片贴片装置，其特征在于，所述y轴导轨架和所述y轴运行架分别连接一轨道运行电机，所述推进气缸、所述轨道运行电机、所述升降气缸和所述真空吸头均由plc控制器控制运行。

6.根据权利要求1所述的一种半导体激光器芯片贴片装置的贴片方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用真空吸头将热沉放在物料槽内，并使得热沉放焊料片的位置对应到中心标记位上；

再次采用真空吸头依次将焊料片和芯片吸放在热沉中心标记位上，然后将整个热沉吸起，y轴导轨架在第二直线导轨上运行至加热台上方，真空吸头将热沉放在加热凹槽内；

加热凹槽工作加热至焊料熔化，真空吸头压在芯片上表面，使芯片与热沉贴合平整；

采用推进气缸拉出加热台，连接氮气保护装置让氮气吹向加热凹槽使焊料快速冷却，然后用真空吸头将热沉从加热台中吸出放在物料台上，完成贴片。

技术总结
本发明提供一种半导体激光器芯片贴片装置及方法，包括工作台，所述工作台上分别设有加热运行机构、物料槽和贴片运行机构；所述加热运行机构包括设在所述工作台上的第一直线导轨、推进气缸和加热台，所述加热台滑动设在所述第一直线导轨上，所述推进气缸连接并推拉所述加热台，所述加热台上设有加热凹槽，所述加热凹槽内设有标记线；所述贴片运行机构包括设在所述工作台上的第二直线导轨，所述Y轴导轨架滑动设在所述第二直线导轨上，所述Y轴导轨架之间滑动设有Y轴运行架，所述Y轴运行架下设有升降气缸，所述升降气缸升降连接有吸盘架，所述吸盘架上设有所述真空吸头。本发明采用一体化加工平台，提高贴片精度，降低生产升本。

技术研发人员：詹敦平
受保护的技术使用者：江苏飞格光电有限公司
技术研发日：2020.06.22
技术公布日：2020.08.28