半导体器件装配设备及装配方法与流程

本发明属于半导体装配，具体涉及一种半导体器件装配设备及装配方法。

背景技术：

1、传统的三极管、二极管等半导体器件直接用于装配电子产品，而对于一下汽车智能驾驶等涉及安全领域所用的半导体器件，为了避免半导体器件收到干扰，需要在半导体器件上装配隔离的部件，如硅钢片。目前由于半导体器件体积较小，电子厂仍然采用人工装配的方式进行装配加工，人工装配效率较低，同时装配一致性较差。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提出一种半导体器件装配设备及装配方法，该半导体器件装配设备具有对框架、半导体元件和防护元件进行全程自动装配，装配效率高，装配一致性效果好的优点。

3、根据本发明实施例的半导体器件装配设备，包括：框架上料机，所述框架上料机用于供给框架；半导体元件上料机，所述半导体元件上料机与所述框架上料机对接，所述半导体元件上料机用于供给半导体元件，并将半导体元件放置在框架的对应位置上；防护元件上料机，所述防护元件上料机与所述半导体元件上料机对接，所述防护元件上料机用于供给防护元件，并将防护元件放置在框架的对应位置上；装配装置，所述装配装置与所述防护元件上料机对接，所述装配装置用于对所述半导体元件进行点胶，并将半导体元件与防护元件在点胶位置进行装配；固化装置，所述固化装置与所述装配装置对接，所述固化装置用于对装配后的半导体元件与防护元件进行固化处理；焊接装置，所述焊接装置与所述固化装置对接，所述焊接装置用于将半导体元件与框架进行焊接；下料机，所述下料机与所述焊接装置对接，所述下料机用于将框架接驳出来。

4、根据本发明一个实施例，所述框架上料机包括机台；上料装置，所述上料装置设在所述机台上，所述上料装置用于供给框架；送料装置，所述送料装置设在所述机台上，所述送料装置位于所述上料装置的一侧，所述送料装置用于将框架向后道输送；抓取机构，所述抓取机构设在所述机台上，所述抓取机构用于从所述上料装置上抓取框架，并将框架放置在所述送料装置上向所述半导体元件上料机内进行输送。

5、根据本发明一个实施例，所述上料装置包括多个料仓，多个所述料仓沿水平方向排列，所述料仓内堆叠有多个框架；平移模组，所述平移模组沿竖直方向滑动安装在所述机台上，所述平移模组位于所述料仓的下方，所述平移模组上设有顶升块，所述平移模组驱动所述顶升块沿所述料仓排列方向运动；顶升模组，所述顶升模组安装在所述机台上，所述顶升模组的输出端与所述平移模组相连，所述顶升模组用于带动所述平移模组上下运动，以使所述顶升块将料仓内的框架向上顶起。

6、根据本发明一个实施例，所述半导体元件上料机包括振动送料机构，其用于实现半导体元件的逐个送料；错料排次机构，其用于对半导体元件进行定位并分拣；搬运机构，其用于从所述错料排次机构上拾取半导体元件；输送机构，所述搬运机构将拾取的半导体元件放置到输送机构上，所述输送机构用于将半导体元件输送至防护元件上料机。

7、根据本发明一个实施例，所述错料排次机构包括：y向移动组件，以及错料组件，其安装在所述y向移动组件上；挡料组件，其设于所述错料组件的一侧；错料定位组件，其设于所述错料组件的另一侧；第一排次组件，其用于对所述错料组件上的半导体元件进行排次；回收组件，其用于回收被所述第一排次组件分拣出的半导体元件的次品。

8、根据本发明一个实施例，所述错料组件包括：第一连接板，其与所述y向移动组件相连接；第一连接块，所述第一连接块的下端与所述第一连接板相连接；上料块，其与所述第一连接块的上端相连接，所述上料块设有n个上料位。

9、根据本发明一个实施例，所述错料定位组件包括：第一安装块，其与所述第一连接板的一侧固定连接；第一驱动件，其安装在所述第一安装块上；错料定位块，其与所述第一驱动件的输出端连接，所述第一驱动件能够带动所述错料定位块沿y方向移动。

10、根据本发明一个实施例，所述装配装置包括输送机构，所述输送机构适于将预对接的所述半导体元件与所述防护元件输送至装配工位；所述装配工位包括，点胶机构，用于对预对接的所述半导体元件进行点胶；推料机构，附接于所述输送机构上，所述推料机构用于接收预对接的所述半导体元件与所述防护元件，以能够经由所述推料机构推动所述防护元件与所述半导体元件相连，且所述推料机构适于调节相对应的各所述半导体元件与所述防护元件的位移距离。

11、根据本发明一个实施例，所述推料机构底部设有顶升模块一，所述顶升模块一适于在竖直方向上伸缩，以能够在所述半导体元件和所述防护元件被输送至所述顶升模块一上方时，所述顶升模块一适于同时顶起所述半导体元件和所述防护元件至所述装配工位。

12、根据本发明一个实施例，所述输送机构还包括驱动调节装置，所述驱动调节装置适于调整前后运动为左右运动，所述驱动调节装置包括气缸、凸轮随动器和导向块，所述气缸适于带动所述凸轮随动器沿着所述导向块上开设的斜槽左右移动，所述凸轮随动器经由滑块连接板与所述推料机构的底部相连，以能够在所述凸轮随动器沿着所述导向块左右移动时带动所述推料机构前后移动。

13、根据本发明一个实施例，所述固化装置包括送料机构，用于输送待固化产品至固化工位；固化机构，外接于所述送料机构，以用于承接所述送料机构输出的待固化产品，所述待固化产品适于在所述固化机构内移动，且经由所述固化机构适于调节所述待固化产品在其中的移动轨迹，以延长固化时间。

14、根据本发明一个实施例，所述送料机构包括输送组件和抓取组件，所述输送组件设置在所述固化机构的进料口处，所述抓取组件适于抓取所述输送组件上所承载的待固化产品并转运至所述固化机构的进料口内；所述抓取组件包括机械手、连接定位结构和取料结构，所述连接定位结构与所述机械手相连，所述取料结构与所述连接定位结构相连，以能够经由所述取料结构抓取所述待固化产品。

15、根据本发明一个实施例，所述取料结构包括驱动气缸、夹爪和吸附装置，所述驱动气缸的输出端与所述夹爪相连，以能够在所述驱动气缸伸缩过程中带动所述夹爪抓取抬升后的所述待固化产品，所述吸附装置经由固定连接板附接于所述驱动气缸的下方，所述吸附装置适于随所述连接定位结构同步升降，所述吸附装置适于与所述待固化产品的载板相抵，以吸附所述待固化产品。

16、根据本发明一个实施例，所述固化机构包括热源、壳体和固化传输带，所述壳体内形成容纳腔，所述热源与所述容纳腔之间形成热传递，所述固化传输带沿所述容纳腔的长度方向设置，以能够经由所述固化传输带承载并输送所述待固化产品在所述容纳腔内移动；所述固化传输带的两端分别设有放置位，所述待固化产品适于被置入所述放置位内，且所述放置位远离所述固化输送带的一侧还设有挡板，以能够经由所述挡板限制置入所述放置位内的所述待固化产品滑出。

17、根据本发明一个实施例，所述固化机构远离所述送料机构的一端还设有转运组件，所述转运组件包括调节装置和抓取装置，所述调节装置包括沿所述固化机构宽度方向设置的x向调节件，以及适于在竖直方向上移动的z向调节件，所述z向调节件设置在所述x向调节件上，以能够经由所述x向调节件带动所述z向调节件沿x向移动，所述抓取装置设置在所述z向调节件上，以能够经由所述z向调节件带动所述抓取装置在竖直方向上移动以抓取位于所述放置位内的待固化产品。

18、根据本发明一个实施例，所述焊接装置包括焊接模块，所述焊接模块内输送有产品，所述焊接模块内还具有作业机构，所述作业机构能够对产品进行焊接，并且所述作业机构能够将焊接不合格的产品抓取至次料盒；激光模块，所述激光模块与作业机构相连，以对作业机构提供激光焊接能量；冷却模块，所述冷却模块与所述激光模块相连，以对所述激光模块进行降温处理。

19、根据本发明一个实施例，所述焊接模块内具有至少一条输送轨道，所述输送轨道上具有作业区，作业区内具有顶升气缸和压板，所述顶升气缸位于两个所述同步带输送轨之间，所述压板位于所述顶升气缸的上方，所述顶升气缸能够向上将待焊接物顶起并抵靠所述压板，所述压板上开设有供激光焊接作业的多个通孔，所述通孔与待焊接物上的焊接位置相对应。

20、本发明还公开了一种装配方法，采用如上述的半导体器件装配设备对框架、半导体元件和防护元件进行装配，包括以下步骤，步骤一：框架上料机向后续设备连续输送框架；步骤二：半导体元件上料机持续供应半导体元件，并对半导体元件排列和检测，剔除不良的半导体元件后，将排列好的多个半导体元件同时放入框架上的对应位置；步骤三：防护元件上料机持续供应防护元件，并对防护元件排列和检测，剔除不良的防护元件后，将排列好的多个防护元件同时放入框架上的对应位置，使每个框架上都具有对应好的防护元件和半导体元件；步骤四：装配装置对半导体元件进行点胶处理，而后推动半导体元件与防护元件相互靠近，使两者在点胶处完成连接，并将两者保压一定时间；步骤五：固化装置对框架上的半导体元件与防护元件进行固化处理，使胶水固化；步骤六：焊接装置对框架与半导体元件进行激光焊接；步骤七：下料机将产品输送出去。

21、本发明的有益效果是，本发明的框架上料机能够连续自动供应框架、半导体元件上料机能够供应半导体元件同时将不合格半导体元件剔除、防护元件上料机能够供应防护元件同时将不合格防护元件剔除、装配装置在对半导体元件点胶后，将半导体元件与防护元件进行压紧装配、固化装置将胶水进行固化保证半导体元件与防护元件连接牢固、焊接装置将半导体元件焊接在框架上形成产品同时将不合格产品剔除、下料机保证下料过程连续自动，本发明整个装配过程自动化进行，装配效率高，装配一致性好，同时在各个环节进行检测从而剔除不合格部件，提高设备有效利用率。

22、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

23、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。