引线框架自动装片机的制作方法

本发明涉及引线框架芯片焊接领域，特别涉及一种引线框架自动装片机。

背景技术：

引线框架是集成电路芯片的载体，是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用，绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料。其上的芯片大多通过焊接的形式固定在引线框架中。

目前，公告号为cn102315133a的中国专利公开了一种集成电路装片机框架输送系统，其主要包括上料机构、轨道机构、下料机构以及上料传感器、轨道传感器、下料传感器。在启动电源后，程序设备通过上料传感器、轨道传感器、下料传感器，收集状态信息，然后分别控制上料机械手、驱动元件、下料机械手产生动作，从上料盒中取出引线框架，传到轨道机构中，进行贴片操作，最后放到下料盒中，完成一个周期的引线框架的输送过程。

为了让芯片的内部电路引出端能够更好的与外引线结合，通常用软焊料焊接的形式进行固定，但是，若在上述轨道机构中进行焊接加工，则缺少了对引线框架的加热氧化保护，影响芯片和引线框架的焊接质量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种引线框架自动装片机，其芯片和引线框架的焊接质量高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种引线框架自动装片机，包括机架、依次设于机架上的上料装置、轨道输送装置、焊接装置和自动装片装置，轨道输送装置包括连接于上料装置和自动装片装置之间的输送轨道、紧密地罩在输送轨道上的罩壳、用于沿输送轨道推动引线框架从上料装置推往自动装片装置的推送机构，罩壳上表面开设有与罩壳内部相通的送料槽和焊接槽，送料槽沿引线框架输送方向排布并可供推送机构伸入来推动引线框架，焊接槽位于焊接装置下方并可供焊接装置进行焊接操作，输送轨道位于焊接装置前的一段设有加热板以及用以给罩壳内提供保护气体的供气装置。

通过上述技术方案，在引线框架从上料装置送往焊接装置处的过程中，加热板对输送轨道上的引线框架会进行预加热，引线框架在进入罩壳内时就开始慢慢升温，当到达焊接装置处时，引线框架的温度达到较好的焊接温度，可以提高芯片在引线框架上的焊接质量以及焊接效率；此处，罩壳紧紧地罩在输送导轨上一方面，可以减少热量的散失，对引线框架的预热效果好；另一方面，供气装置充入的保护气体可以充斥于罩壳内，大大减少了引线框架的加热氧化，保护焊点的焊接质量，同时减少引线框架的氧化，大大提高芯片和引线框架的焊接质量；另外，引线框架自动装片机工作时，引线框架可事先堆放于上料装置中，开机后，由上料装置自动向轨道输送装置中上料，推送机构将引线框架从上料装置一端送往自动装片装置一端，此过程中，焊接装置对输送中进过焊接槽的引线框架进行自动焊接，焊接完成的引线框架经轨道输送装置送入自动装片装置中进行自动装片，整个过程全自动完成,自动化程度高，加工效率高。

优选的，推送机构包括可沿输送导轨长度方向运动的移动块、沿输送导轨长度方向穿设于移动块上可周向转动的移动轴、固定于移动轴上用以推动引线框架移动的推动臂、设于机架上用以驱动移动块移动的第一驱动部、固定于移动块上用以驱动移动轴周向转动的第二驱动部，移动轴上设有用以限制移动轴与移动块产生轴向位移的限位部，推动臂远离移动轴的一端设有用以伸入送料槽中推动引线框架前移的推杆。

通过上述技术方案，移动轴穿设于移动块上，移动轴通过限位部轴向限位于移动块，即移动轴可自由周向转动，同时在会随着移动块的移动而移动；推送机构对引线框架的推送过程如下：

首先，在第二驱动部的作用下，推杆朝引线框架转动，也即朝下转动，伸入送料槽中，从而推杆可抵在引线框架的左侧面；

然后，在第一驱动部的作用下，推杆向右移动，从而推动引线框架向右平移一段距离；

然后，第二驱动部带动移动轴反向转动，也即使推杆向上抬，从而脱离引线框架；

最后，第一驱动部带动移动轴向左移动回退到初始位置，进行下一个周期动作；

就这样，推杆反复进给，实现引线框架在输送导轨上的步进，进给过程流畅，停顿时间可控，便于焊接操作。

优选的，第一驱动部包括穿设于移动块上并用以带动移动块沿输送导轨长度方向运动的驱动丝杆、带动驱动丝杆正反转动的第一驱动电机，机架沿输送导轨的长度方向依次排布有第一光电传感器和第二光电传感器，移动块上设有与第一光电传感器和第二光电传感器配合的第一光电挡片。

通过上述技术方案，通过第一光电挡片分别与第一光电传感器和第二光电传感器配合使用，达到控制移动块移动距离的作用，也即控制了每次引线框架的推动距离。

优选的，第二驱动部包括固定于移动轴上的从动片、设于移动块上并在通电后可吸附从动片的电磁铁，移动块上还设有第三光电传感器，移动轴上设有与第三光电传感器配合使用的第二光电挡片。

通过上述技术方案，电磁铁通电即能产生较大磁力，将从动片吸附过来，从而实现了移动轴的周向转动；当电磁铁失电后，磁力消失，移动臂在自身重力的作用下又会自动向下转动，从而实现了移动轴的正反转动，操作简单，动力可靠。

优选的，限位部包括固定于移动轴上并位于移动块一侧的第一挡环、固定于移动轴上并位于移动块另一侧的第二挡环，第二挡环上设有用以抵住移动块侧面的压缩弹簧。

通过上述技术方案，第一挡环和第二挡环均固定于移动轴上，两挡环将移动块夹在中间，从而起到限制移动轴和移动块相互产生轴向位移；此处，增设压缩弹簧，可以在移动块向第二挡环侧移动时，起到一定的缓冲作用，减少由于推杆位置误差移动时卡死、卡坏的现象发生。

优选的，罩壳的内表面设有用以遮挡送料槽的遮板，遮挡板上沿送料槽的长度方向开设有供推杆移动的腰形槽，遮板上设有用以盖住腰形槽的盖板，推杆穿过盖板并伸入腰形槽中，推杆沿腰形槽运动并推动引线框架前移时，盖板始终盖住腰形槽。

通过上述技术方案，推杆穿过盖板并伸入腰形槽中；当推杆沿腰形槽移动时，盖板随着推杆一起移动并且始终盖住腰形槽，良好的实现了罩壳的空间封闭，从而更好的锁住罩壳内的热量，减少热量损失，保证焊接质量。

优选的，上料装置包括承接于轨道输送装置前一段的待运送平台、位于待运送平台侧面并用以存放引线框架的物料存放台，输送轨道靠近待运送平台的一端延伸至待运送平台上，待运送平台上设有推动气缸，推动气缸的气缸杆上设有用以推动引线框架沿输送导轨移入罩壳内的推动块，物料存放台上设有放料斜面，沿放料斜面的坡度方向设有传动皮带，物料存放台上设有用以驱动传动皮带运动的第二驱动电机，传动皮带上固定有托在放料斜面上的引线框架底部并用以推动引线框架上升的托顶板，物料存放台上还设有用以将放料斜面上的引线框架转运到待运送平台上的转运机构。

通过上述技术方案，待运送平台和轨道输送装置的首端相衔接，物料存放平台则衔接于待运送平台的侧面；

上料装置的工作过程如下：

首先，引线框架堆放于放料斜面上，由托顶板托住众多落在一起的引线框架；启动时，在第二驱动电机的作用下，传动皮带带动托顶板上升，当引线框架上升到靠近待运送平台时，停止运动；此时，转运机构工作，将放料斜面上的引线框架转运至待运送平台的输送轨道上；最后，在推动气缸的作用下，推动块推动引线框架沿输送导轨送入罩壳内；

上述过程自动完成，自动化程度高，大大提高生产效率。

优选的，转运机构包括转动连接于物料存放台上的转动杆、固定于转动杆上的吸料杆、设于物料存放台上并用以驱动转动杆转动的第三驱动电机，吸料杆上设有用以吸住引线框架的吸气管，通过旋转转动杆可使吸料杆从放料斜面上吸取引线框架并转运至运送平台的输送导轨上。

通过上述技术方案，当需要进行引线框架转运时，第三驱动电机带动转动杆朝放料斜面方向转动，从而吸料杆上的吸气管接触引线框架的表面，并吸住；然后，第三驱动电机带动转动杆反向转动，当引线框架搭在输送导轨上时，吸气管停止吸气，即可待推动块对引线框架进行推动。

优选的，自动装片装置包括承接于轨道输送装置后一段的装片架、沿装片架高度方向设置的竖向引导架、滑移连接于竖向引导架并用以和输送导轨相对接的装片盒、驱动装片盒上下运动的第三驱动部，装片架上还设有盒体排列平台、以及用以推动装片盒脱离竖向引导架并排列在盒体排列平台上的第四驱动部。

通过上述技术方案，当引线框架焊接加工完成后，在推送机构的作用下，引线框架会推入装片盒中；当引线框架推一片进入装片盒中时，装片盒即在第三驱动部的作用下向下运动一端，便于下一个引线框架的装入；当装片盒装满引线框架后，也即装片盒脱离竖向引导架时，在第四驱动部的作用下将装片盒自动从竖向引导架上推离，便于下一个装片盒装片，操作简单，快捷，自动化程度高。

优选的，第三驱动部包括用以托住装片盒底部的托板、连接于托板顶端的传动齿条、与传动齿条相啮合的驱动齿轮、带动驱动齿轮转动的第四驱动电机，第四驱动部包括位于装片盒远离盒体排列平台一侧的拖动板、驱动拖动板带动装片盒朝盒体排列平台方向运动并排列在盒体排列平台上的驱动气缸。

通过上述技术方案，托板通过齿轮齿条的配合控制其上下运动，位置控制准确；同时，通过驱动气缸可以快速响应，将装满引线框架的装片盒推出竖向引导架。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图；

图2为实施例中轨道输送装置处的结构示意图；

图3为图2中a部放大图；

图4为实施例中推送机构处的局部结构示意图；

图5为实施例中上料装置处的结构示意图；

图6为实施例中焊接装置和自动装片装置的结构示意图；

图7为实施例中自动装片装置处的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、送料槽；3、焊接槽；4、上料装置；41、待运送平台；42、物料存放台；5、轨道输送装置；51、输送轨道；52、罩壳；53、推送机构；531、移动块；532、移动轴；533、推动臂；534、第一驱动部；5341、驱动丝杆；5342、第一驱动电机；535、第二驱动部；5351、从动片；5352、电磁铁；6、焊接装置；61、焊丝输送机构；62、置物台；63、焊接机构；631、焊枪；632、十字滑台；7、自动装片装置；71、装片架；72、竖向引导架；73、装片盒；74、第三驱动部；741、托板；742、传动齿条；743、驱动齿轮；744、第四驱动电机；8、限位部；81、第一挡环；82、第二挡环；83、压缩弹簧；9、转运机构；91、转动杆；92、吸料杆；93、第三驱动电机；10、腰形槽；11、盖板；12、加热板；13、供气装置；14、供气头；15、推杆；16、线轨；17、线性滑块；18、第一光电传感器；19、第二光电传感器；20、第一光电挡片；21、第三光电传感器；22、第二光电挡片；23、推动气缸；24、推动块；25、放料斜面；26、传动皮带；27、第二驱动电机；28、托顶板；29、吸气管；30、齿格；31、盒体排列平台；32、第四驱动部；321、拖动板；322、驱动气缸；33、第四光电传感器；34、遮板；100、引线框架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如附图1所示的引线框架自动装片机，包括机架1、依次设于机架1上的上料装置4、轨道输送装置5、焊接装置6和自动装片装置7。工作时：首先，引线框架100放置于上料装置4中并由上料装置4向轨道输送装置5中上料；然后，轨道输送装置5将引线框架100从上料装置4一端送往自动装片装置7一端；其中，焊接装置6位于上料装置4和自动装片装置7之间，用以完成芯片在引线框架100上的焊接；最后，焊接完成的引线框架100经轨道输送装置5送入自动装片装置7中进行自动装片，整个过程全自动完成。

下面针对各装置进行详细介绍：

如附图2和3所示的轨道输送装置5，包括连接于上料装置4和自动装片装置7之间的输送轨道51、紧密地罩在输送轨道51上的罩壳52、用于沿输送轨道51推动引线框架100从上料装置4推往自动装片装置7的推送机构53。罩壳52上表面开设有与罩壳52内部相通送料槽2和焊接槽3，送料槽2沿引线框架100输送方向排布，罩壳52的内表面设有用以遮挡送料槽2的遮板34，遮挡板上沿送料槽2的长度方向开设有腰形槽10，遮板34上置有用以盖住腰形槽10的盖板11。焊接槽3则位于焊接装置6下方。此处，输送轨道51位于焊接装置6前的一段设有加热板12，加热板12位于两输送轨道51之间用以给引线框架100进行预加热。另外，见附图6，机架1上还设有用以给罩壳52内提供保护气体的供气装置13，罩壳52上靠近焊接装置6处设有用以给罩壳52内部通气并连接于供气装置13的供气头14。此处，气体为氮氢混合气体，氢气的含量在7%~15%范围内。

其中，参见附图2和4，推送机构53包括移动块531、移动轴532、推动臂533、用以驱动移动块531移动的第一驱动部534、用以驱动移动轴532周向转动的第二驱动部535。移动块531可沿输送导轨长度方向运动，移动轴532穿设于移动块531上可自由周向转动，且移动轴532横跨整个轨道输送装置5；移动轴532上设有用以限制移动轴532与移动块531产生轴向位移的限位部8。此处，限位部8包括固定于移动轴532上并位于移动块531一侧的第一挡环81、固定于移动轴532上并位于移动块531另一侧的第二挡环82，第二挡环82上设有用以抵住移动块531侧面的压缩弹簧83。推动臂533则固定于移动轴532上，推动臂533远离移动轴532的一端设有用以伸入送料槽2中推动引线框架100前移的推杆15；此处，盖板11上设有供推杆15穿过的圆孔，推杆15穿过盖板11并伸入腰形槽10中；当推杆15沿腰形槽10移动时，盖板11随着推杆15一起移动并且始终盖住腰形槽10。

其中，第一驱动部534包括穿设于移动块531上并用以带动移动块531沿输送导轨长度方向运动的驱动丝杆5341、带动驱动丝杆5341正反转动的第一驱动电机5342，此处，驱动丝杆5341的端部和第一驱动电机5342的电机轴上均设有皮带轮，第一驱动电机5342通过皮带轮将动力传输给驱动丝杆5341。为了让移动块531移动更加平稳，在移动块531的下方、沿移动轴532的轴向设有线轨16，线轨16上滑移连接有上侧固定于移动块531下表面的线性滑块17。另外，机架1沿输送导轨的长度方向依次排布有第一光电传感器18和第二光电传感器19，移动块531上设有与第一光电传感器18和第二光电传感器19配合的第一光电挡片20。

第二驱动部535包括固定于移动轴532上的从动片5351、设于移动块531上并在通电后可吸附从动片5351的电磁铁5352，移动块531上还设有第三光电传感器21，移动轴532上设有与第三光电传感器21配合使用的第二光电挡片22。

此处，轨道输送装置5的运动过程如下：

初始时，第一光电挡片20正对着第一光电传感器18，第二光电挡片22与第三光电传感器21相互错位；此时，推动杆伸入送料槽2中并抵触引线框架100的侧面；

然后，第一驱动电机5342正向转动并带动移动块531朝焊接装置6的方向移动，从而驱使推杆15将引线框架100向右推动；此处，第一驱动电机5342会先正向转动一下，停止一下，再正向转动一下，停止一下；也即推杆15将引线框架100推动一段距离后，会停止一段时间供焊接装置6对引线框架100的其中一个焊接点进行焊接作业，然后，再推动一小段距离并停止来供焊接装置6对同一引线框架100的另一个焊接点进行焊接作业；

此时，第一光电挡片20正对着第二光电传感器19触发第二光电传感器19的电信号，第二光电传感器19给予电磁铁5352电信号，使电磁铁5352通电产生磁力并吸附从动片5351，从动片5351带动移动轴532转动，从而驱使推杆15向上抬动脱离引线框架100；

此时，第二光电挡片22正对着第三光电传感器21并触发其电信号，第三光电传感器21给予第一驱动电机5342电信号，第一驱动电机5342进行反转并带动移动块531向左移动，从而驱使推杆15向左进行回退到初始位置；

当推杆15也即移动块531回退到初始位置时，第一光电挡片20重新正对着第一光电传感器18，第一光电传感器18给予电磁铁5352电信号，电磁铁5352断电，从而在重力的作用下，推杆15向下转动重新抵触引线框架100，待进行下一个周期的动作。

如附图5所示的上料装置4，包括承接于轨道输送装置5前一段的待运送平台41、位于待运送平台41侧面并用以存放引线框架100的物料存放台42，输送轨道51靠近待运送平台41的一端延伸至待运送平台41上，待运送平台41上设有推动气缸23，推动气缸23的气缸杆上设有用以推动引线框架100沿输送导轨移入罩壳52内的推动块24，物料存放台42上设有放料斜面25，沿放料斜面25的坡度方向设有传动皮带26，物料存放台42上设有用以驱动传动皮带26运动的第二驱动电机27，传动皮带26上固定有托在放料斜面25上的引线框架100底部并用以推动引线框架100上升的托顶板28，物料存放台42上还设有用以将放料斜面25上的引线框架100转运到待运送平台41上的转运机构9。

其中，转运机构9包括转动杆91、吸料杆92、用以驱动转动杆91转动的第三驱动电机93。第三驱动电机93固定在物料存放台42上，转动杆91的一端连接于第三驱动电机93的电机轴，另一端转动连接于物料存放台42上；吸料杆92则固定在转动杆91上，吸料杆92的长度方向沿输送导轨的长度方向设置，且沿吸料杆92的长度方向排布有用以吸住引线框架100的吸气管29，通过旋转转动杆91可使吸料杆92从放料斜面25上吸取引线框架100并转运至运送平台的输送导轨上。

此处，上料装置4的运动过程如下：

首先，引线框架100堆放于放料斜面25上，由托顶板28托住众多落在一起的引线框架100；启动时，在第二驱动电机27的作用下，传动皮带26带动托顶板28上升，当引线框架100上升到靠近待运送平台41时，停止运动；此时，转运机构9工作，第三驱动电机93带动转动杆91朝放料斜面25方向转动，从而吸料杆92上的吸气管29接触引线框架100的表面，并吸住；然后，第三驱动电机93带动转动杆91反向转动，当引线框架100搭在输送导轨上时，吸气管29停止吸气，即使放料斜面25上的引线框架100转运至待运送平台41的输送轨道51上；最后，在推动气缸23的作用下，推动块24可推动引线框架100沿输送导轨送入罩壳52内。

如附图6所示的焊接装置6，包括焊丝输送机构61、用以装载芯片的置物台62、用以从置物台62取下芯片并伸入焊接槽3中将芯片焊于引线框架100上的焊接机构63。其中，焊接机构63包括焊枪631和驱动焊枪631在竖直平面内运动的十字滑台632，焊枪631为气枪，用以吸取置物台62上的芯片；置物台62可在水平面内沿x、y轴运动并且置物台62上放置有待焊芯片。焊丝输送机构61用以将焊丝送入罩壳52内，当焊丝接触发热的引线框架100时，焊丝会熔在引线框架100上。

工作时，焊丝输送机构61先将一段焊丝送入罩壳52内，焊丝接触引线框架100即熔在引线框架100对应位置上；然后，在推送机构53的作用下，将熔有焊料的引线框架100向焊接槽3处推送；然后，焊枪631朝置物盘运动并吸取置物盘上的芯片；最后，焊枪631伸入焊接槽3中并将吸取的芯片放在熔有焊料的引线框架100上完成焊接作业。

如附图6和7所示的自动装片装置7，包括承接于轨道输送装置5后一段的装片架71、沿装片架71高度方向设置的竖向引导架72、滑移连接于竖向引导架72并用以和输送导轨相对接的装片盒73、驱动装片盒73上下运动的第三驱动部74，装片盒73内均匀分隔有用以装入引线框架100的齿格30；装片架71上还设有盒体排列平台31、以及用以推动装片盒73脱离竖向引导架72并排列在盒体排列平台31上的第四驱动部32。

其中，第三驱动部74包括用以托住装片盒73底部的托板741、连接于托板741顶端的传动齿条742、与传动齿条742相啮合的驱动齿轮743、带动驱动齿轮743转动的第四驱动电机744。第四驱动部32包括位于装片盒73远离盒体排列平台31一侧的拖动板321、驱动拖动板321带动装片盒73朝盒体排列平台31方向运动并排列在盒体排列平台31上的驱动气缸322。此处，竖向引导架72的底部位于装片盒73的入口处设有第四光电传感器33；当引线框架100被完全送入装片盒73中时，第四光电传感器33就感应不到引线框架100，此时，第四驱动电机744会带动托板741下降一个齿格30的高度。

工作时，焊接完芯片的引线框架100在推送机构53的作用下，一步步推入装片盒73的齿格30中；当一组引线框架100完全装入装片盒73的齿格30中时，第四光电传感器33给予第四驱动电机744电信号，从而第四驱动电机744带动托板741向下移动一个齿格30的距离；当装片盒73向下完全从竖向引导架72上脱离时，驱动气缸322带动拖动板321回缩，从而拖动板321将装片盒73推动到盒体排列平台31上；此处，可以从竖向引导架72上方再次放入下一个装片盒73进行装片。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。