用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置

摘要

本发明涉及电子元器件焊接的技术领域，特别是涉及一种用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其能够对电路板和芯片进行快速焊接，提升焊接效率；包括底盘，底盘上转动安装有主轴，主轴上同轴转动安装有转盘，转盘上均匀设置有至少四组夹具，并且底盘还设置有注膏器和焊锡器，注膏器用于向若干组夹具上的芯片引脚依次注涂焊锡膏，焊锡器用于对涂抹焊锡膏后的引脚进行加热；其中，底盘上安装有伺服电机，伺服电机用于驱动主轴旋转。

权利要求

1.一种用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，包括底盘(1)，所述底盘(1)上转动安装有主轴(2)，所述主轴(2)上同轴转动安装有转盘(3)，所述转盘(3)上均匀设置有至少四组夹具(4)，并且所述底盘(1)还设置有注膏器(5)和焊锡器(6)，所述注膏器(5)用于向若干组夹具(4)上的芯片引脚依次注涂焊锡膏，所述焊锡器(6)用于对涂抹焊锡膏后的引脚进行加热；其中，所述底盘(1)上安装有伺服电机(7)，所述伺服电机(7)用于驱动主轴(2)旋转，所述夹具(4)包括固定安装在转盘(3)上的卡座(11)和可升降安装在转盘(3)上的压板(13)；

所述焊锡器(6)包括固定安装在底盘(1)上的支架和固定安装在支架上的固定轴(36)，所述固定轴(36)上固定安装有导向板(37)，所述固定轴(36)上同轴套设有套管(38)，所述套管(38)上横向设置有支撑臂(39)；

所述支撑臂(39)上弹性安装有连杆(43)，所述连杆(43)在弹性拉拽下沿导向板(37)边缘移动，所述连杆(43)上固定安装有激光枪(44)，所述支架上安装有电机(45)，所述电机(45)用于驱动套管(38)旋转。

2.如权利要求1所述的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，所述卡座(11)上设置有板槽(12)，所述压板(13)上对应芯片的若干组引脚分别贯穿设置有若干组引脚槽(14)，并且所述压板(13)上贯穿设置有用于卡套芯片顶部的贯穿孔。

3.如权利要求2所述的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，所述板槽(12)的每条边缘均设置有手扣槽(25)。

4.如权利要求2所述的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，所述板槽(12)的两条相邻边上均连通设置有安装槽(19)，所述安装槽(19)内部均安装有第二弹簧(20)，所述第二弹簧(20)伸入至板槽(12)内部的一端固定安装有第一卡板(21)，用于顶紧电路板的相邻两边；

所述板槽(12)的另外两条边上均滑动安装有第二卡板(23)，两组所述第二卡板(23)上均设置有活动穿过卡座(11)边缘的楔形导块(24)，所述压板(13)的边缘对应两组楔形导块(24)分别设置有两组下压脚(22)。

5.如权利要求2所述的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，所述注膏器(5)包括固定安装在底盘(1)上的液压缸(30)，所述液压缸(30)的输出端安装有注膏枪(34)，所述注膏枪(34)通过导管(32)与外界焊锡膏高压供应泵连通，所述注膏枪(34)的输出端对应压板(13)上的若干组引脚槽(14)分别设置有若干组出膏孔(35)。

6.如权利要求4所述的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，所述下压脚(22)与楔形导块(24)接触的端面与楔形导块(24)的斜面平行。

7.如权利要求1所述的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其特征在于，所述焊锡器(6)采用热风枪，所述热风枪位于转盘(3)的正上方。

说明书

用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电子元器件焊接的技术领域，特别是涉及一种用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置。

背景技术

[0002] 半导体汽车惯性传感器主要用于汽车电子稳定系统、GPS辅助导航系统、汽车安全气囊、车辆姿态测量等；

[0003] 在惯性传感器生产过程中，需要将封装有光学传感器和惯性器件的芯片焊接在电路板上，现有的芯片和电路板焊接工艺，需要专业人员一手持焊锡器，一手固定芯片和电路板进行引脚焊接，此方式自动化程度低，影响焊接生产效率。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种能够对电路板和芯片进行快速焊接，提升焊接效率的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置。

[0005] 本发明的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，包括底盘，所述底盘上转动安装有主轴，所述主轴上同轴转动安装有转盘，所述转盘上均匀设置有至少四组夹具，并且所述底盘还设置有注膏器和焊锡器，所述注膏器用于向若干组夹具上的芯片引脚依次注涂焊锡膏，所述焊锡器用于对涂抹焊锡膏后的引脚进行加热；其中，所述底盘上安装有伺服电机，所述伺服电机用于驱动主轴旋转所述夹具包括固定安装在转盘上的卡座和可升降安装在转盘上的压板。

[0006] 进一步地，所述卡座上设置有板槽，所述压板上对应芯片的若干组引脚分别贯穿设置有若干组引脚槽，并且所述压板上贯穿设置有用于卡套芯片顶部的贯穿孔。

[0007] 进一步地，所述板槽的每条边缘均设置有手扣槽，所述手扣槽深于板槽。

[0008] 进一步地，所述板槽的两条相邻边上均连通设置有安装槽，所述安装槽内部均安装有第二弹簧，所述第二弹簧伸入至板槽内部的一端固定安装有第一卡板，用于顶紧电路板的相邻两边；所述板槽的另外两条边上均滑动安装有第二卡板，两组所述第二卡板上均设置有活动穿过卡座边缘的楔形导块，所述压板的边缘对应两组楔形导块分别设置有两组下压脚。

[0009] 进一步地，所述注膏器包括固定安装在底盘上的液压缸，所述液压缸的输出端安装有注膏枪，所述注膏枪通过导管与外界焊锡膏高压供应泵连通，所述注膏枪的输出端对应压板上的若干组引脚槽分别设置有若干组出膏孔。

[0010] 进一步地，所述焊锡器包括固定安装在底盘上的支架和固定安装在支架上的固定轴，所述固定轴上固定安装有导向板，所述固定轴上同轴套设有套管，所述套管上横向设置有支撑臂，所述支撑臂上弹性安装有连杆，所述连杆在弹性拉拽下沿导向板边缘移动，所述连杆上固定安装有激光枪，所述支架上安装有电机，所述电机用于驱动套管旋转。

[0011] 进一步地，所述下压脚与楔形导块接触的端面与楔形导块的斜面平行。

[0012] 进一步地，所述焊锡器采用热风枪，所述热风枪位于转盘的正上方。

[0013] 与现有技术相比本发明的有益效果为：通过手动给夹具下料和上料，无需操作后续的焊锡膏涂抹、加热焊接工作，即可完成对芯片和电路板的焊接，能够对电路板和芯片进行快速焊接，提升焊接效率。

附图说明

[0014] 图1是本发明的结构示意图；

[0015] 图2是本发明的结构轴测图；

[0016] 图3是底盘的结构放大示意图；

[0017] 图4是夹具的结构放大示意图；

[0018] 图5是下压脚与楔形导块等结构连接的放大示意图；

[0019] 图6是凸台与挡环等结构连接的剖视图；

[0020] 图7是注膏器的结构放大示意图；

[0021] 图8是分流管与注膏枪等结构连接的放大示意图；

[0022] 图9是导向板与连杆等结构连接的放大示意图；

[0023] 图10是图4中A部的结构放大示意图；

[0024] 附图中标记：1、底盘；2、主轴；3、转盘；4、夹具；5、注膏器；6、焊锡器；7、伺服电机；8、导环；9、凸起；10、斜坡；11、卡座；12、板槽；13、压板；14、引脚槽；15、连接架；16、升降柱；
17、连接环；18、第一弹簧；19、安装槽；20、第二弹簧；21、第一卡板；22、下压脚；23、第二卡板；24、楔形导块；25、手扣槽；26、凸台；27、球槽；28、挡环；29、滚珠；30、液压缸；31、横梁；
32、导管；33、分流管；34、注膏枪；35、出膏孔；36、固定轴；37、导向板；38、套管；39、支撑臂；
40、条形槽；41、滑块；42、第三弹簧；43、连杆；44、激光枪；45、电机；46、主动齿轮；47、被动齿轮。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0026] 在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0027] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

[0028] 如图1至图2所示，本发明的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，包括：

[0029] 底盘1，底盘1上转动安装有主轴2，主轴2上同轴转动安装有转盘3，转盘3上以自身轴线为轴，呈圆周阵列设置有至少四组夹具4，并且底盘1边缘沿转盘3转动方向依次设置有注膏器5和焊锡器6，注膏器5用于向若干组夹具4上的芯片引脚依次注涂焊锡膏，焊锡器6用于对涂抹焊锡膏后的引脚进行加热，并且底盘1底部还安装有伺服电机7，用于驱动主轴2沿自身轴线间歇性旋转一定角度，旋转角度与相邻两组夹具4与轴线之间的夹角相同；

[0030] 在本实施例中，使用夹具4将惯性传感器芯片固定在电路板上的焊接位置上，并使芯片引脚与电路板焊脚对齐，之后启动伺服电机7，使伺服电机7驱动主轴2带动转盘3沿自身轴线转动，并停止一定时间，在停止时间内，注膏器5对芯片和电路板的焊接点进行涂抹焊锡膏，同时焊锡器6对涂抹焊锡膏后的引脚进行加热焊接，并将已经焊接冷却后的电路板取下，将未焊接的电路板和芯片装置夹具4上；

[0031] 通过上述设置，通过手动上料，无需操作后续的焊锡膏涂抹、加热焊接工作，即可完成对芯片和电路板的焊接，能够对电路板和芯片进行快速焊接，提升焊接效率。

[0032] 作为上述技术方案更为具体的实施例，如图4至图5所示，为了能够缩减装配芯片和电路板的时间，夹具4包括固定安装在转盘3上的卡座11和可升降安装在转盘3上的压板13，卡座11上设置有用于放置电路板的板槽12，压板13上对应芯片的若干组引脚分别贯穿设置有若干组引脚槽14，用于盛装焊锡膏，并且压板13上贯穿设置有用于卡套芯片顶部的贯穿孔；

[0033] 更为具体的是，压板13的厚度小于芯片厚度，将压板13盖压在芯片上之后，若干组引脚槽14分别套装在若干组芯片引脚上，形成供焊锡膏注入的空间；通过采用气缸对压板13的升降进行控制；或者采用机械结构对压板13的升降进行驱动，例如，压板13上设置连接架15，升降柱16活动穿过转盘3，伸入至转盘3的下方，升降柱16与连接架15固定连接，升降柱16的底端设置有连接环17，升降柱16上还套设有第一弹簧18，第一弹簧18压缩位于连接环17和转盘3之间；底盘1上同轴设置有导环8，导环8位于上料区域的部位设置有凸起9，凸起9的两侧与导环8端面之间均设置有斜坡10进行平滑过渡；升降柱16的底端滑动安装在导环8和凸起9上；

[0034] 在本实施例中，在转盘3转动过程中，当升降柱16转至凸起9上时，升降柱16带动压板13向上移动一定距离，此时便于工作人员进行下料和上料；当升降柱16在导环8上时，在第一弹簧18的弹力作用下升降柱16带动压板13下降，从而使压板13将芯片压紧在电路板上，防止在涂抹焊锡膏和加热焊接过程中，芯片和电路板发生相对位移的情况，提升设备的生产稳定性；

[0035] 进一步的，如图6所示，为了使升降柱16在导环8和凸起9上滑动顺畅，通过在升降柱16的底端加装万向滑轮；或者在升降柱16的底端设置凸台26，在凸台26上铣设球槽27，依靠挡环28将滚珠29转动安装在球槽27内，再依靠滚珠29与导环8和凸起9接触；通过上述方案，将升降柱16与导环8和凸起9的滑动摩擦转换为滚动摩擦，进而减小摩擦力，在伺服电机7输出功率一定的情况下，使设备运行更加顺畅；

[0036] 作为上述技术方案更为具体的实施例，如图4至图5所示，板槽12的两条相邻边上均连通设置有安装槽19，安装槽19内部均安装有第二弹簧20，第二弹簧20伸入至板槽12内部的一端固定安装有第一卡板21，用于顶紧电路板的相邻两边；板槽12的另外两条边上均滑动安装有第二卡板23，两组第二卡板23上均设置有活动穿过卡座11边缘的楔形导块24，压板13的边缘对应两组楔形导块24分别设置有两组下压脚22；

[0037] 在本实施例中，两组下压脚22在随转盘3下降过程中，向下压楔形导块24的斜面，由于第二卡板23只能在水平方向移动，从而使两组下压脚22分别推动两组第二卡板23向板槽12内侧同步移动，使两组第二卡板23将电路板的另外两条边顶紧，并在压板13压紧芯片的同时，对线路板实现定位校正；

[0038] 进一步地，在不考虑设备成本及控制难易的情况下，采用四组直线气缸分别直接驱动两组第一卡板21和两组第二卡板23，使两组第一卡板21和两组第二卡板23对电路板进行定位；

[0039] 通过上述设置，能够对未进行焊接的电路板和芯片进行快速自动定位，无需人工调整，大大提升焊接效率。

[0040] 在其中一个实施方式中，如图7至图8所示，注膏器5包括固定安装在底盘1上的液压缸30，液压缸30的输出端安装有注膏枪34，注膏枪34通过导管32与外界焊锡膏高压供应泵连通，注膏枪34的输出端对应压板13上的若干组引脚槽14分别设置有若干组出膏孔35；

[0041] 为了保证在一定的压力下焊锡膏能够由若干组出膏孔35顺利挤出，注膏枪34采用回形机构，注膏枪34内部中空，注膏枪34的四条直线腔室均依靠分流管33与导管32的输出端连通；通过缩小注膏枪34内部空间，进而减小焊锡膏与注膏枪34输出端面的接触面积，在供应泵压力不变的情况下，提升焊锡膏与注膏枪34输出端面之间的接触压强，进而使焊锡膏更容易由若干组出膏孔35挤出至引脚槽14内；

[0042] 更为具体的为了便于拆装注膏枪34和液压缸30，在液压缸30的输出端设置有横梁31，导管32采用L型硬质管道，导管32水平段固定安装在横梁31上，导管32的竖直段与注膏枪34固定连接，导管32的输出端设置有四组出料嘴，四组分流管33与四组出料嘴通过螺纹套管连通；

[0043] 通过上述设置，便于向套装在若干组芯片引脚上的若干组引脚槽14内注入焊锡膏，缩短涂锡时间，提升焊接效率。

[0044] 作为上述技术方案的实施例，如图9所示，焊锡器6包括固定安装在底盘1上的支架和固定安装在支架上的固定轴36，固定轴36上固定安装有导向板37，固定轴36上同轴套设有套管38，套管38上横向设置有支撑臂39，支撑臂39上弹性安装有连杆43，连杆43在弹性拉拽下沿导向板37边缘移动，连杆43上固定安装有激光枪44，支架上安装有电机45，电机45用于驱动套管38旋转；

[0045] 进一步的，电机45的输出端设置有主动齿轮46，套管38上套设有被动齿轮47，主动齿轮46与被动齿轮47啮合连接，采用齿轮驱动套管38沿自身轴线旋转，使电机45的传动力矩增大，便于驱动套管38旋转；

[0046] 在本实施例中更加具体的，在支撑臂39上沿固定轴36径向方向开设条形槽40，条形槽40内部滑动安装滑块41，滑块41与连杆43固定连接，其中滑块41与条形槽40端部之间通过第三弹簧42连接；通过第三弹簧42的弹力作用，将滑块41始终向固定轴36轴线方向顶紧，从而便于控制连杆43始终顶紧在导向板37的边缘，进而控制激光枪44沿方形芯片的边缘移动，并在移动过程中，对注有焊锡膏的焊脚依次进行照射加热，完成焊接。

[0047] 作为上述技术方案的实施例，如图5所示，板槽12的每条边缘均设置有手扣槽25，手扣槽25深于板槽12；在本实施例中，通过设置供手指伸入的手扣槽25，便于工作人员在焊接完成后将板槽12内部的电路板取出。

[0048] 作为上述技术方案的实施例，如图10所示，下压脚22与楔形导块24接触的端面与楔形导块24的斜面平行；通过上述设置，增加下压脚22与楔形导块24斜面之间的接触面积，在下压脚22向下压力不变的情况下，降低下压脚22对楔形导块24斜面的局部压强，尽可能的减少下压脚22对楔形导块24的磨损，确保设备的使用寿命。

[0049] 作为上述技术方案的实施例，焊锡器6采用热风枪，热风枪位于转盘3的正上方；采用热风枪进行加热焊接作业，热风枪结构简单，成本低廉，无需对焊脚进行逐一焊接，实用性较高。

[0050] 本申请实施例中的用于半导体汽车惯性传感器加工的零件焊接装置，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

[0051] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。