本發(fā)明屬于共晶貼片設(shè)備，特別是涉及一種隧道式高速原位共晶焊臺(tái)、貼片設(shè)備及貼片方法。

背景技術(shù)：

1、共晶是指共晶焊料之間發(fā)生共晶物熔合的現(xiàn)象，是一種形成高導(dǎo)熱和導(dǎo)電粘合的工藝，這通常是當(dāng)今芯片中密集封裝電路所需要的。它是一種高度受控的芯片貼裝工藝，適用于高可靠性、高精度要求的設(shè)備。

2、現(xiàn)有技術(shù)中專利cn116013805b公開了一種共晶機(jī)，該設(shè)備雖然實(shí)現(xiàn)了芯片的自動(dòng)共晶焊接，但共晶加熱臺(tái)上僅能實(shí)現(xiàn)單科芯片與單個(gè)熱沉襯底和管座的共晶焊接，無法實(shí)現(xiàn)單個(gè)基板上若干顆芯片的共晶焊接，無法滿足密集型線路板芯片貼裝工藝需求。

3、另外，傳統(tǒng)的陶瓷基板共晶貼片加熱焊臺(tái)，焊臺(tái)采用單溫度恒溫使用，陣列貼裝后芯片受熱時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)基板芯片熱沖擊較大，且共晶良率低有空洞，基板容易變形而不合格。

4、因此，有必要提供一種新的隧道式高速原位共晶焊臺(tái)、貼片設(shè)備及貼片方法來解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種隧道式高速原位共晶焊臺(tái)，能夠滿足單基板上若干數(shù)量芯片的共晶焊接需求，提高密集型線路板芯片貼裝效率。

2、本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種隧道式高速原位共晶焊臺(tái)，其包括進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)的第一支撐板、上下活動(dòng)設(shè)置在所述第一支撐板上的第二支撐板、設(shè)置在所述第二支撐板上的共晶溫控板組、水平滑動(dòng)設(shè)置在所述第一支撐板上的且夾緊基板在所述共晶溫控板組上方水平移動(dòng)的支撐模組、設(shè)置在所述第一支撐板上且驅(qū)動(dòng)所述第二支撐板上下運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)模組以及驅(qū)動(dòng)所述支撐模組水平移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)模組；所述共晶溫控板組包括沿基板運(yùn)動(dòng)方向依次排列設(shè)置的預(yù)熱板、共晶臺(tái)以及冷卻板。

3、進(jìn)一步的，所述預(yù)熱板、所述共晶臺(tái)以及所述冷卻板的上表面平齊且共同形成有支撐基板的支撐平面；所述共晶臺(tái)上表面設(shè)置有吸附住基板芯片貼裝區(qū)域的若干吸附孔。

4、進(jìn)一步的，所述第二驅(qū)動(dòng)模組驅(qū)動(dòng)所述支撐模組夾持基板在進(jìn)出料位置、預(yù)熱位置、芯片貼裝位置、冷卻位置以及所述進(jìn)出料位置之間依次進(jìn)行位置切換，所述預(yù)熱板對(duì)應(yīng)于所述預(yù)熱位置設(shè)置，所述共晶臺(tái)對(duì)應(yīng)于所述芯片貼裝位置設(shè)置，所述冷卻板對(duì)應(yīng)于所述冷卻位置設(shè)置。

5、進(jìn)一步的，所述支撐模組包括支撐底板、相對(duì)設(shè)置在所述支撐底板上的一對(duì)支撐立板、位于所述一對(duì)支撐立板內(nèi)側(cè)且支撐基板的一對(duì)支撐夾板、位于所述支撐夾板上方且與所述支撐夾板配合夾緊基板的蓋板以及設(shè)置在所述支撐立板上且驅(qū)動(dòng)所述支撐夾板或所述蓋板上下運(yùn)動(dòng)的升降驅(qū)動(dòng)模組；所述支撐夾板與所述蓋板之間形成有供基板進(jìn)出的隧道空間，所述蓋板上設(shè)置有裸露出基板上所有芯片粘貼區(qū)域的避讓鏤空槽口。

6、進(jìn)一步的，所述進(jìn)出料位置處設(shè)置有與所述隧道空間對(duì)接的接駁板。

7、進(jìn)一步的，所述升降驅(qū)動(dòng)模組包括兩個(gè)獨(dú)立的子模塊，分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述支撐夾板進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)；所述子模塊包括固定在所述支撐立板頂部的安裝座，所述安裝座內(nèi)設(shè)置有若干第一氣腔，所述第一氣腔中上下活動(dòng)設(shè)置有活塞桿，所述活塞桿的底端伸入至所述第一氣腔內(nèi)而頂端伸出所述第一氣腔之外，所述活塞桿的頂部固定設(shè)置有連接塊；所述連接塊與所述支撐夾板或所述蓋板固定連接；當(dāng)所述連接塊與所述支撐夾板固定連接時(shí)，所述蓋板固定設(shè)置在所述安裝座上方，當(dāng)所述連接塊與所述蓋板固定連接時(shí)，所述支撐夾板固定設(shè)置在所述安裝座內(nèi)側(cè)空間。

8、進(jìn)一步的，所述支撐模組上配置有惰性氣體吹氣模組；所述惰性氣體吹氣模組包括設(shè)置在所述安裝座頂部的導(dǎo)氣條塊，所述導(dǎo)氣條塊上設(shè)置有能夠朝基板下方空間吹氣的第二氣腔以及朝基板上方空間吹氣的若干第三氣腔；所述蓋板上設(shè)置有與所述第三氣腔開口區(qū)域?qū)?yīng)的若干吹氣孔，所述支撐夾板上設(shè)置有供所述第二氣腔內(nèi)的氣體吹入到基板下方空間中的鏤空槽；所述支撐立板內(nèi)設(shè)置有與所述第一氣腔連通的第一氣路、與所述第二氣腔和/或所述第三氣腔連通的第二氣路，所述第一氣路端頭設(shè)置有第一氣嘴，所述第二氣路端頭設(shè)置有第二氣嘴，所述第一氣嘴、所述第二氣嘴連通外部氣源。

9、進(jìn)一步的，所述第一支撐板上設(shè)置有一對(duì)支撐座；所述第一驅(qū)動(dòng)模組包括兩端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述支撐座上的且位于所述第二支撐板下方的轉(zhuǎn)軸、固定在所述第一支撐板上的且驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)以及固定在所述轉(zhuǎn)軸上的凸輪；所述第二支撐板的下表面設(shè)置有連接板，所述連接板上設(shè)置有與所述凸輪配合且在所述凸輪的驅(qū)動(dòng)下向下移動(dòng)的滾子，所述連接板上設(shè)置有供所述轉(zhuǎn)軸穿過且進(jìn)行上下浮動(dòng)運(yùn)動(dòng)的避讓通槽。

10、進(jìn)一步的，所述一對(duì)支撐立板之間形成有避讓空間，所述第二支撐板以及所述共晶溫控板組均穿過所述避讓空間。

11、本發(fā)明的另一目的在于提供一種隧道式高速原位共晶貼片設(shè)備，其包括并排設(shè)置的芯片供料工位、芯片校準(zhǔn)工位與芯片共晶焊接工位、設(shè)置在所述芯片供料工位上方的第一相機(jī)、設(shè)置在所述芯片校準(zhǔn)工位處的芯片角度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述芯片共晶焊接工位處的且如上所述的共晶焊臺(tái)、在所述芯片供料工位處吸取芯片轉(zhuǎn)移至芯片角度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上的芯片上料搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述芯片校準(zhǔn)工位上方的第二相機(jī)、吸取所述芯片角度校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)上校準(zhǔn)角度后的芯片并將其轉(zhuǎn)移到所述共晶焊臺(tái)上進(jìn)行貼裝的芯片貼裝機(jī)構(gòu)、位于所述芯片共晶焊接工位上方的第三相機(jī)、位于所述芯片貼裝機(jī)構(gòu)移載路徑下方的且位于所述芯片校準(zhǔn)工位與所述共晶焊接工位之間的第四相機(jī)以及將所述共晶焊臺(tái)罩設(shè)在內(nèi)的防護(hù)罩。

12、進(jìn)一步的，還包括機(jī)架，所述第一相機(jī)、所述第二相機(jī)、所述第三相機(jī)以及所述第四相機(jī)均固定設(shè)置在所述機(jī)架上。

13、本發(fā)明的還一目的在于提供一種基于如上所述的隧道式高速原位共晶焊臺(tái)實(shí)現(xiàn)的貼片方法，其包括以下步驟：

14、s1、在所述進(jìn)出料位置處，基板上料至所述隧道空間中，所述支撐夾板與所述蓋板由打開狀態(tài)切換至夾持狀態(tài)，上下夾緊基板的兩側(cè)邊緣；

15、s2、所述支撐模組帶著基板移動(dòng)至所述預(yù)熱位置處，讓基板第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域?qū)?zhǔn)所述預(yù)熱板，所述預(yù)熱板上升貼合住第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域下表面進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱完成后，所述預(yù)熱板下降；

16、s3、所述支撐模組帶著基板移動(dòng)至所述芯片貼裝位置，讓第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域?qū)?zhǔn)所述共晶臺(tái)，所述共晶臺(tái)上升貼合第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域下表面進(jìn)行加熱，同時(shí)，完成第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域內(nèi)所有芯片的貼裝，貼裝完成后，所述共晶臺(tái)下降；在此過程中，基板上的下一個(gè)芯片貼裝區(qū)域移動(dòng)至所述預(yù)熱位置處，按照步驟s2完成預(yù)熱；

17、s4、所述支撐模組帶著基板移動(dòng)至所述冷卻位置，讓第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域?qū)?zhǔn)所述冷卻板，所述冷卻板上升貼合第一個(gè)芯片貼裝區(qū)域下表面進(jìn)行冷卻，冷卻完成后，所述冷卻板下降；在此過程中，基板上的下一個(gè)芯片貼裝區(qū)域移動(dòng)至所述芯片貼裝位置處，按照步驟s3完成芯片貼裝；

18、s5、所述支撐模組帶著基板朝所述進(jìn)出料位置方向移動(dòng)設(shè)定步距，直至基板上所有的芯片粘貼區(qū)域依次完成基板預(yù)熱、芯片共晶貼裝、基板冷卻操作；

19、s6、所述支撐模組帶著基板移動(dòng)至所述進(jìn)出料位置處，基板出料。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種隧道式高速原位共晶焊臺(tái)、貼片設(shè)備及貼片方法的有益效果在于：能夠滿足單基板上若干數(shù)量芯片的共晶焊接需求，提高密集型線路板芯片貼裝效率。具體的：

21、（1）?將所有的視覺相機(jī)固定設(shè)置在機(jī)架上，實(shí)現(xiàn)原位芯片位置信息的自動(dòng)獲取，避免運(yùn)動(dòng)主軸誤差導(dǎo)致的視覺位置信息獲取不準(zhǔn)確的問題；

22、（2）通過巧妙的設(shè)計(jì)共晶焊臺(tái)的結(jié)構(gòu)，在共晶溫控板組的上方設(shè)置用于夾持基板的支撐模組，在第二驅(qū)動(dòng)模組的水平驅(qū)動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)支撐模組夾緊基板按照設(shè)定步距依次移動(dòng)經(jīng)過共晶溫控板組，進(jìn)行分區(qū)域陣列芯片貼裝，實(shí)現(xiàn)了單基板上若干芯片陣列貼裝，大大提高了貼裝效率；

23、（3）在共晶溫控板組中依次設(shè)置有預(yù)熱板、共晶臺(tái)以及冷卻板，單基板依次經(jīng)過預(yù)熱板、共晶臺(tái)與冷卻板，實(shí)現(xiàn)基板上芯片粘貼區(qū)域的預(yù)熱、芯片貼裝加熱以及芯片貼裝后的自動(dòng)冷卻，上一個(gè)芯片貼裝區(qū)域在預(yù)熱板位置完成預(yù)熱后進(jìn)入到共晶臺(tái)加熱位置進(jìn)行基板加熱與芯片貼裝，與此同時(shí)，下一個(gè)芯片貼裝區(qū)域則移動(dòng)至預(yù)熱板位置進(jìn)行預(yù)熱；同理，上一個(gè)芯片貼裝區(qū)域在共晶臺(tái)位置完成芯片貼裝后進(jìn)入到冷卻板位置進(jìn)行冷卻，與此同時(shí)，下一個(gè)芯片貼裝區(qū)域則移動(dòng)至共晶臺(tái)加熱位置進(jìn)行基板加熱與芯片貼裝，以此類推即可像流水線一樣完成基板上所有芯片貼裝區(qū)域內(nèi)芯片的分區(qū)貼裝，大大提高了貼裝效率；

24、（4）通過分區(qū)預(yù)熱、加熱貼裝以及冷卻，可以有效避免基板長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)而導(dǎo)致基板變形的問題，提高了芯片貼裝精度；

25、（5）在支撐模組中通過自制的升降驅(qū)動(dòng)模組驅(qū)動(dòng)蓋板或支撐夾板實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，使得蓋板與支撐夾板在夾持狀態(tài)與打開狀態(tài)之間進(jìn)行狀態(tài)切換，即節(jié)省了空間，又滿足了基板夾持與張開的需求，同時(shí)滿足了基板在共晶溫控板組上方進(jìn)行水平移動(dòng)的需求，保障了基板移動(dòng)過程中的位置精準(zhǔn)度，為芯片精準(zhǔn)貼裝奠定了重要基礎(chǔ)；

26、（6）在支撐模組中還設(shè)置了惰性氣體吹氣模組，通過在基板上方和下方空間吹出惰性氣體，使得芯片在共晶焊接時(shí)能夠有效避免焊接處材料氧化，保障焊接品質(zhì)。