一种吸取铜柱吸嘴的制作方法

本申请涉及功率半导体模块封装的，更具体地说，它涉及一种吸取铜柱吸嘴。

背景技术：

1、功率半导体模块封装过程包括了铜柱贴装步骤。目前，贴装铜柱所采用的器具为夹取吸嘴，操作人员通过真空开关的释放来控制夹取吸嘴的开闭，从而从装载治具上夹取铜柱进行贴装。但夹取吸嘴在使用过程中仍然存在如下弊端：

2、首先，通常夹取吸嘴的夹取深度设计为1.5mm，因此，在装载治具上装载铜柱时，铜柱的一端至少需要高于装载治具1.8mm。当需要大批量装载时，装载治具上的铜柱排列紧密，夹取吸嘴的夹取难度增加。

3、其次，贴装过程中，由于夹取深度的控制，在调试时参数的可控范围非常小，接近贴片设备的临界值，贴装难度高。

4、再者，由于贴片设备对吸嘴长度存在显著，夹爪吸嘴的设计长度最高控制在20mm，无法在夹爪吸嘴中加入缓冲弹簧。夹取和贴装铜柱时，夹取吸嘴无缓冲弹簧的加持，贴片机的粘接头存在过压导致掉电的现象。为能够连续生产，需降低设备夹取和贴装的速度，从而导致生产效率大幅度降低。

技术实现思路

1、为了能够解决上述问题，本申请提供一种吸取铜柱吸嘴。

2、本申请提供一种吸取铜柱吸嘴，采用如下的技术方案：

3、一种吸取铜柱吸嘴，包括相连接的吸嘴主体和直入式吸嘴段，所述吸嘴主体的一端连接在贴装机上，所述吸嘴主体靠近直入式吸嘴一端设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧用于对直入式吸嘴段进行缓冲，所述直入式吸嘴段的直径小于铜柱的铜柱孔孔径，所述直入式吸嘴段侧壁开设有真空孔，所述吸嘴主体内开设有真空通道，所述真空孔与所述真空通道连通。

4、进一步的，所述直入式吸嘴段远离缓冲弹簧的一端设置有导向端，所述导向端的直径小于所述直入式吸嘴段的直径。

5、进一步的，所述吸嘴主体上设置有两块限位板，所述缓冲弹簧的两端分别固定在两块限位板上。

6、进一步的，所述限位板与吸嘴主体可拆卸连接，所述缓冲弹簧套设在吸嘴主体上。

7、进一步的，所述吸嘴主体与所述直入式吸嘴段可拆卸连接。

8、本申请的吸取铜柱吸嘴至少存在如下优势：

9、1.本申请中采用空心结构的直入式吸嘴，代替传统的夹爪吸嘴，直入式吸嘴段可以直接伸入铜柱孔内，通过直入式吸嘴段侧面开设的真空孔，利用真空开关的释放来控制直入式吸嘴段吸取铜柱，因此，无需将铜柱露出装载治具的1.8mm高度，有利于大批量装载铜柱。

10、2.本申请中由于直入式吸嘴段可以直接插入铜柱孔中，直入式吸嘴与传统的夹爪吸嘴相比，直入式吸嘴段长度更短，在吸嘴的最大设计长度不变的情况下，能够在为缓冲弹簧的加入提供充足的空间，使得缓冲弹簧安装在吸嘴端上方，在吸嘴端吸取以及贴装过程都起到一定的缓冲作用。一方面，夹取深度可调控的范围增大，在调试时参数的可控范围变大，降低贴装难度；另一方面，无论在吸取和贴装过程缓冲弹簧都可起到缓冲作用，保证贴片设备不会出现粘接头过压掉电问题，从而能够保障连续生产，无需降低设备夹取和贴装的速度，吸取和贴装的效率提高，由原来的20％的吸取贴装速度提升到60％的吸取贴装速度。

11、3.本申请中直入式吸嘴段同方向设置单个真空孔，保证吸取的一致性，减少贴装的偏移差量。

12、4.本申请中直入式吸嘴段远离缓冲弹簧的一端设置有导向端，由于导向端的直径小于铜柱孔径，有利于在吸取铜柱时对铜柱位置进行定位。

13、5.本申请中吸嘴主体与直入式吸嘴段可拆卸连接，方便更换直入式吸嘴段。

技术特征：

1.一种吸取铜柱吸嘴，其特征在于，包括相连接的吸嘴主体(1)和直入式吸嘴段(2)，所述吸嘴主体(1)的一端用于连接在贴装机上，所述吸嘴主体(1)靠近直入式吸嘴段(2)的一端设置有缓冲弹簧(3)，所述缓冲弹簧(3)用于对直入式吸嘴段(2)进行缓冲，所述直入式吸嘴段(2)的直径小于铜柱的铜柱孔孔径，所述直入式吸嘴段(2)侧壁开设有真空孔(21)，所述吸嘴主体(1)内开设有真空通道(11)，所述真空孔(21)与所述真空通道(11)连通。

2.如权利要求1所述的一种吸取铜柱吸嘴，其特征在于：所述直入式吸嘴段(2)远离缓冲弹簧(3)的一端设置有导向端(4)，所述导向端(4)的直径小于所述直入式吸嘴段(2)的直径。

3.如权利要求1所述的一种吸取铜柱吸嘴，其特征在于：所述吸嘴主体(1)上设置有两块限位板(12)，所述缓冲弹簧(3)的两端分别固定在两块限位板(12)上。

4.如权利要求3所述的一种吸取铜柱吸嘴，其特征在于：所述限位板(12)与吸嘴主体(1)可拆卸连接，所述缓冲弹簧(3)套设在吸嘴主体(1)上。

5.如权利要求1所述的一种吸取铜柱吸嘴，其特征在于：所述吸嘴主体(1)与所述直入式吸嘴段(2)可拆卸连接。

技术总结
本申请涉及功率半导体模块封装的技术领域，具体公开了一种吸取铜柱吸嘴。吸取铜柱吸嘴包括相连接的吸嘴主体和直入式吸嘴段，吸嘴主体靠近直入式吸嘴段的一端设置有缓冲弹簧，缓冲弹簧用于对直入式吸嘴段进行缓冲，直入式吸嘴段的直径小于铜柱的铜柱孔孔径，直入式吸嘴段侧壁开设有真空孔，吸嘴主体内开设有真空通道，真空孔与所述真空通道连通。本申请中采用空心结构的直入式吸嘴，代替传统的夹爪吸嘴，吸嘴端可以直接伸入铜柱孔内，无需将铜柱露出装载治具的1.8mm高度，有利于大批量装载铜柱；同时，能够加入缓冲弹簧，起到缓冲作用，贴装机不易发生过压掉电问题，因此也无需降低设备夹取和贴装的速度。

技术研发人员：刘泽涛,张文彬
受保护的技术使用者：无锡利普思半导体有限公司
技术研发日：20230811
技术公布日：2024/2/29