[发明专利]高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构

说明书

本发明公开了一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，解决了在真空环境下如何低成本地完成薄壳器件盖板与管壳的高质量平行封焊的问题；设置浮动的平行焊轮支架，使该支架上的两平行焊轮，浮动地压接在盖板与管壳之间的平行焊缝上，在平行焊轮支架的顶端设置砝码，通过增加或减少砝码的数量，来调整平行焊轮在焊缝上的焊接压力，实现焊接过程中的自适应焊接压力的调整；在左、右两平行焊轮支架之间，设置扁担状的半口字形顶升架体，通过偏心轮对半口字形顶升架体的顶接，实现将浮动的平行焊轮支架的升起和降下，通过将托盘传送驱动电机安装在密闭腔体外，低成本完成腔内托盘传送，及盖板与管壳的准确对位。

技术领域

本发明涉及一种微电子封装设备，特别涉及一种在高真空腔室中对微电子封装组件中的薄壳器件盖板与管壳进行自动对位平行焊接的机构及焊接方法。

背景技术

微电子封装组装（MEMS器件），即利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其它要素，在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出连线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，然后，根据电原理图或逻辑图，运用微电子技术和高密度组装技术，将微电子器件和微小型元件组装成适用的可生产的电子组件、部件或一个系统的技术过程；目前，真空封装设备正由单机向能够进行多项工艺（如烘烤、激活、对位、封焊、测试）的多腔室转变，高真空多腔室生产线应运而生，其大大提高了高真空下微电子封装元器件的转运效率；在高真空状态下，微电子封装中的薄壳类盖板与管壳的封装是通过平行焊接机构完成的；当薄壳类盖板经准确对位并放置到管壳上后，平行焊接机构，会带动焊头下降一定的行程，将两平行焊轮压接到盖板与管壳焊接处的焊缝上，然后，平行焊接机构再带动两平行焊轮，沿焊缝水平移动，实现对盖板与管壳的焊接；现有的这种平行焊接机构存在以下缺陷：（1）平行焊接机构的驱动电机均采用真空电机，真空电机存在价格昂贵且寿命短的缺陷，使设备成本大幅提高，设备维护费用也居高不下；（2）对于不同型号的封装盖板，需要反复精确调整平行焊接机构的下压行程，存在费时耗力的问题，影响到了现场的生产节奏和效率；（3）由于薄壳类盖板在机加工中不可避免地存在加工误差，固定的平行焊接机构的下压行程，并不能完全适应全部盖板与管壳焊接时下压行程的要求，对于误差较大的盖板，不合适的下压行程，会在平行焊轮实施焊接时，由于两侧焊缝施力的不均匀，导致管壳上设置的封装窗口发生移位，直接导致封装后的部件的成品率下降；（4）在对长方形的盖板和管壳进行X向平行封焊和Y向平行封焊的焊接过程中，如何实现在有限高真空环境内简单、高效和高质量完成焊接流程。

发明内容

本发明提供了一种高真空状态下微电子封装自动对位平行封焊机构，解决了在真空环境下如何低成本地完成薄壳器件盖板与管壳的高质量平行封焊，并实现自动对位的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思为：将普通电机设置在封闭的独立腔室中，通过磁流体隔离，实现独立腔室外的真空传动，从而实现了用普通电机代替真空电机，完成焊接机构的驱动任务；设置浮动的平行焊轮支架，使该支架上的两平行焊轮，浮动地压接在盖板与管壳之间的平行焊缝上，在平行焊轮支架的顶端设置砝码，通过增加或减少砝码的数量，来调整平行焊轮在焊缝上的焊接压力，从而实现焊接过程中的自适应焊接压力的调整；在左、右两平行焊轮支架之间，设置扁担状的半口字形顶升架体，通过偏心轮对半口字形顶升架体的顶接，实现将浮动的平行焊轮支架的升起和降下，完成两平行焊轮的焊接状态与等待焊接状态的转换；本发明摒弃了传统的平行焊中焊头机构预压行程的设置和调整的工序，大大提高了封装组件的封焊质量；并通过将托盘传送驱动电机安装在密闭腔体外，低成本完成腔内托盘传送，及盖板与管壳的准确对位。