一种IC芯片加工用焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种IC芯片加工用焊接设备。

背景技术

IC芯片是集成电路芯片的简称，泛指各种电子元器件的集成块。它被应用于汽车、家用电器、计算机以及通讯等领域。IC芯片是一种低功耗、高可靠性、小型化的固体器件，采用高集成度的制造工艺，控制汽车电子、家用电器、计算机、通讯等领域的运作。IC芯片内部可以包含几十个到几百个元件，这些元件之间通过导线互连，并在一块硅基片上制作出来。

IC芯片的特点包括体积小、功能强、可靠性高、使用方便等，它可以满足电子产品小型化的需求。IC芯片内部电路的频率极高，一般在几十兆赫兹到几百兆赫兹，因此IC芯片工作时会产生较大的电磁辐射。此外，IC芯片还可以根据不同的需要集成不同的功能，如放大器、振荡器、分频器、加法器、乘法器等。同时，IC芯片还具有工作可靠、价格便宜、功能强大等优点，因此在电子产品中得到了广泛的应用。

随着科技的发展，电子产品越来越先进，体积越来越小，而电子产品发展的重要原因在于IC芯片的大量使用，目前的IC芯片是需要通过与其他的线路焊接形成，而传统的焊接设备是通过火焰焊接，而火焰焊接温度不好控制，导致产品报废，鉴于上述缺陷，目前市面上已经出现了激光点焊的IC芯片加工用焊接设备。

现有申请号为CN201510014571.5的一种IC芯片激光点焊装置，包括机架、IC芯片，包括固定座，伺服电机、丝杆、移动安装座、激光焊接头、定位座、旋转电机、定位模、焊丝器，与现有技术相比，通过焊丝器输送处细铜线到IC芯片焊接处，激光焊接头中的阴极和阳极通电，产生高能量电子束，通过聚光镜将电子束汇聚成一点，通过伺服电机驱动丝杆来带动移动安装座前后移动，从而完成IC芯片焊接，待一侧加工完后，旋转伺服电机旋转，从使得IC芯片更换另一方位焊接加工，从而达到全自动焊接加工的作用，提高了生产效率。

但是现有技术中对IC芯片的焊接设备无法根据焊接情况自动化控制焊丝输送速度，而当焊丝输送速度过快，容易导致融化的焊接金属过多，从而可能导致焊点黏连、导致短路可能的提高；而当焊丝输送速度过慢时，容易导致融化的焊接金属太少，从而导致焊点不够稳固。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IC芯片加工用焊接设备，自动化控制焊丝供给速度，减少焊点黏连与不稳固的可能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种IC芯片加工用焊接设备，包括机架，所述机架上设有用于稳定放置IC芯片的容纳定位机构、用于进行焊接的激光焊接机构、用于提供焊丝的焊丝输送机构以及用于控制焊丝输送速度的调速机构；所述激光焊接机构设置在容纳定位机构上方，所述焊丝输送机构设置在容纳定位机构一侧；

所述激光焊接机构包括设在机架顶部的固定架，所述固定架底部设有位置调节组件，所述位置调节组件的活动部设有朝向容纳定位机构方向的激光焊接头；

所述焊丝输送机构包括滑动座，所述机架上设有与滑动座滑动连接的滑轨，所述滑轨朝向容纳定位机构，所述机架上设有用于驱动滑动座活动的伸缩组件；所述机架上设有用于安装焊丝盘的安装转轴，所述滑动座上设有第一导向管以及输送辊组，所述输送辊组由电机驱动，所述第一导向管用于将焊丝盘的焊丝导向至输送辊组处，所述激光焊接头靠近输送辊组的一侧设有第二导向管，所述输送辊组用于将焊丝朝向第二导向管的方向输送，所述第二导向管用于将焊丝导向激光焊接头的激光照射处；

所述调速机构包括微型摄像头、数据转换模块、数据对比模块以及控制模块，所述微型摄像头设置在激光焊接头一侧，所述微型摄像头朝向激光焊接头的激光照射处，所述微型摄像头连续拍摄焊接情况的照片并获得图像数据，所述图像数据传输到数据转换模块转换为实时数字数据，所述实时数字数据传输到数据对比模块，所述数据对比模块内部存储有对比数据库，所述对比数据库内记录有多种焊接情况对应的数字数据，所述数据对比模块调用对比数据库内的数字数据与接收到的实时数字数据进行对比，并获得该实时数字数据对应的焊接情况信息，所述焊接情况信息传输给控制模块，所述控制模块对焊接情况信息进行分析处理并获得参数控制数据，所述控制模块依据参数控制数据控制伸缩组件的伸缩距离与输送辊组的转速。

通过采用上述方案，本发明通过安装转轴、第一导向管、输送辊组以及第二导向管，将焊丝盘的焊丝自动输送到激光焊接头的照射处，实现了自动化输送焊丝，且焊丝输送位置准确且稳定；本发明通过微型摄像头、数据对比模块与控制模块的相互配合，实时控制伸缩组件的伸缩距离与输送辊组的转速，从而实时调节焊丝输送速度，减少焊点黏连与不稳固的可能；使用时，将需要焊接的半成品IC芯片放置在容纳定位机构内，之后位置调节组件将激光焊接头的位置调节到合适的位置，激光焊接头的激光照射处对应了IC芯片的焊缝处，此时，焊丝盘上的焊丝通过第一导向管、输送辊组以及第二导向管也来到激光照射处，这些准备完成后，激光焊接头开始工作(激光焊接头的焊接原理以及保护气体的排放均为现有技术，不做赘述)，对IC芯片的焊缝处进行焊接，激光焊接头工作时，输送辊组按照一定速度输送焊丝，同时位置调节组件还可工作，从而对焊缝进行连续焊接；而当需要焊接处的焊丝过长时，微型摄像头拍摄到该情况的图像数据，图像数据经过数据转换模块的转化后变为实时数字数据，实时数字数据传输到数据对比模块，数据对比模块调用对比数据库内的数字数据与接收到的实时数字数据进行对比，并获得该实时数字数据对应的焊接情况信息(需要说明的是，实时数字数据与对比数据库的数字数据仅仅是相应，是指相似度最高，而非相同)，焊接情况信息传输给控制模块，控制模块对焊接情况信息进行分析处理并获得参数控制数据，控制模块依据参数控制数据控制伸缩组件的收缩一段距离并减低一定幅度的输送辊组的转速(优先伸缩组件收缩，伸缩组件连续两次收缩后降低一次输送辊组的转速)；而当需要焊接处的焊丝过短时，控制流程与原理与上文所描述的情况类似，此时控制单元依据参数控制数据控制伸缩组件的延展一段距离并提高一定幅度的输送辊组的转速(优先伸缩组件延展，伸缩组件连续两次延展后提高一次输送辊组的转速)。

优选的，所述机架上固定设置有安装架，所述安装转轴安装在安装架上，所述安装转轴包括圆柱形的固定杆与转动环套，所述转动环套活动套设在固定杆上，所述固定杆一端与安装架固定连接，所述转动环套远离安装架的一端外壁设有外螺纹，所述外螺纹螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套另一端设有控制旋钮，所述螺纹套的外径与转动环套的外径相同，所述控制旋钮的外径大于焊丝盘的内径。

优选的，所述安装架一侧固定设有液压杆，所述液压杆朝向转动环套的方向设有刹车片；当所述输送辊组通过控制模块控制关停时，所述控制模块控制液压杆延展，使得刹车片紧贴转动环套的侧壁。

优选的，所述微型摄像头的镜头处可拆卸地粘贴有透明镜头膜。

优选的，所述调速机构还包括报警模块，所述对比数据库内记录有焊渣粘附在镜头膜上的故障数据；当所述实时数字数据与故障数据相对应时，所述数据处理模块获得故障情况信息并将其发送给控制模块，所述控制模块对故障情况信息进行分析处理并获得故障报警数据，所述控制模块依据故障报警数据控制报警模块报警。

优选的，所述容纳定位机构包括放置台，所述放置台顶部开设有与IC芯片相适配的放置槽。

优选的，所述放置槽底部两侧开设有多个吸附口，所述吸附口通过气管与负压发生器相连通。

优选的，所述气管一端设有刚性管，所述刚性管卡接在吸附口内，所述放置槽底部设有卡接槽，所述卡接槽与放置台顶部相适配。

优选的，所述位置调节组件包括横向设置的第一电动滑台与第二电动滑台，所述第一电动滑台与第二电动滑台相互垂直，所述第一电动滑台顶部的固定部与固定架固定连接，所述第一电动滑台底部的活动部与第二电动滑台的固定部固定连接，所述第二电动滑台底部的活动部通过升降电缸与激光焊接头固定连接。

优选的，所述伸缩组件设为伸缩电缸，所述控制模块设为单片机，所述数据对比模块包括处理芯片与数据存储器。

本发明具有以下有益效果：

一、本发明通过安装转轴、第一导向管、输送辊组以及第二导向管，将焊丝盘的焊丝自动输送到激光焊接头的照射处，实现了自动化输送焊丝，且焊丝输送位置准确且稳定。

二、本发明通过微型摄像头、数据对比模块与控制模块的相互配合，实时控制伸缩组件的伸缩距离与输送辊组的转速，从而实时调节焊丝输送速度，减少焊点黏连与不稳固的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1的立体示意图。

图2为本发明实施例1的侧视剖视图。

图3为本发明实施例1的部件连接示意图。

图4为本发明实施例2的部件连接示意图。

图5为本发明实施例3的安装架剖视结构示意图。

图中：1、机架；201、放置台；402、放置槽；203、吸附口；204、气管；205、负压发生器；206、卡接槽；301、固定架；302、激光焊接头；303、第一电动滑台；304、第二电动滑台；305、升降电缸；401、滑动座；402、滑轨；403、伸缩组件；404、安装转轴；441、固定杆；442、转动环套；443、螺纹套；444、控制旋钮；405、第一导向管；406、输送辊组；407、第二导向管；501、微型摄像头；601、安装架；602、液压杆；603、刹车片。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种IC芯片加工用焊接设备，如图1-3所示，包括机架1，机架1上设有用于稳定放置IC芯片的容纳定位机构、用于进行焊接的激光焊接机构、用于提供焊丝的焊丝输送机构以及用于控制焊丝输送速度的调速机构；激光焊接机构设置在容纳定位机构上方，焊丝输送机构设置在容纳定位机构一侧；激光焊接机构包括设在机架1顶部的固定架301，固定架301底部设有位置调节组件，位置调节组件的活动部设有朝向容纳定位机构方向的激光焊接头302；

焊丝输送机构包括滑动座401，机架1上设有与滑动座401滑动连接的滑轨402，滑轨402朝向容纳定位机构，机架1上设有用于驱动滑动座401活动的伸缩组件403；机架1上设有用于安装焊丝盘的安装转轴404，滑动座401上设有第一导向管405以及输送辊组406，输送辊组406由电机驱动，第一导向管405用于将焊丝盘的焊丝导向至输送辊组406处，激光焊接头302靠近输送辊组406的一侧设有第二导向管407，输送辊组406用于将焊丝朝向第二导向管407的方向输送，第二导向管407用于将焊丝导向激光焊接头302的激光照射处；

调速机构包括微型摄像头501、数据转换模块、数据对比模块以及控制模块，微型摄像头501设置在激光焊接头302一侧，微型摄像头501朝向激光焊接头302的激光照射处，微型摄像头501连续拍摄焊接情况的照片并获得图像数据，图像数据传输到数据转换模块转换为实时数字数据，实时数字数据传输到数据对比模块，数据对比模块内部存储有对比数据库，对比数据库内记录有多种焊接情况对应的数字数据，数据对比模块调用对比数据库内的数字数据与接收到的实时数字数据进行对比，并获得该实时数字数据对应的焊接情况信息，焊接情况信息传输给控制模块，控制模块对焊接情况信息进行分析处理并获得参数控制数据，控制模块依据参数控制数据控制伸缩组件403的伸缩距离与输送辊组406的转速。

如图1-3所示，本发明通过安装转轴404、第一导向管405、输送辊组406以及第二导向管407，将焊丝盘的焊丝自动输送到激光焊接头302的照射处，实现了自动化输送焊丝，且焊丝输送位置准确且稳定；本发明通过微型摄像头501、数据对比模块与控制模块的相互配合，实时控制伸缩组件403的伸缩距离与输送辊组406的转速，从而实时调节焊丝输送速度，减少焊点黏连与不稳固的可能；使用时，将需要焊接的半成品IC芯片放置在容纳定位机构内，之后位置调节组件将激光焊接头302的位置调节到合适的位置，激光焊接头302的激光照射处对应了IC芯片的焊缝处，此时，焊丝盘上的焊丝通过第一导向管405、输送辊组406以及第二导向管407也来到激光照射处，这些准备完成后，激光焊接头302开始工作(激光焊接头302的焊接原理以及保护气体的排放均为现有技术，不做赘述)，对IC芯片的焊缝处进行焊接，激光焊接头302工作时，输送辊组406按照一定速度输送焊丝，同时位置调节组件还可工作，从而对焊缝进行连续焊接；而当需要焊接处的焊丝过长时，微型摄像头501拍摄到该情况的图像数据，图像数据经过数据转换模块的转化后变为实时数字数据，实时数字数据传输到数据对比模块，数据对比模块调用对比数据库内的数字数据与接收到的实时数字数据进行对比，并获得该实时数字数据对应的焊接情况信息(需要说明的是，实时数字数据与对比数据库的数字数据仅仅是相应，是指相似度最高，而非相同)，焊接情况信息传输给控制模块，控制模块对焊接情况信息进行分析处理并获得参数控制数据，控制模块依据参数控制数据控制伸缩组件403的收缩一段距离并减低一定幅度的输送辊组406的转速(优先伸缩组件403收缩，伸缩组件403连续两次收缩后降低一次输送辊组406的转速)；而当需要焊接处的焊丝过短时，控制流程与原理与上文所描述的情况类似，此时控制单元依据参数控制数据控制伸缩组件403的延展一段距离并提高一定幅度的输送辊组406的转速(优先伸缩组件403延展，伸缩组件403连续两次延展后提高一次输送辊组406的转速)。

微型摄像头501的镜头处可拆卸地粘贴有透明镜头膜；避免熔化的焊液直接粘接到摄像头的镜头上的小概率事件，提高对微型摄像头501的镜头保护，延长寿命。

如图1-2所示，容纳定位机构包括放置台201，放置台201顶部开设有与IC芯片相适配的放置槽402；放置槽402用于放置IC芯片；放置槽402底部两侧开设有多个吸附口203，避免吸附口203开在放置台201上，降低加工难度，吸附口203通过气管204与负压发生器205相连通；负压发生器205启动，通过气管204使得吸附口203处产生负压，可以稳定修复IC芯片，使得IC芯片在焊接时保持稳定。

如图2所示，气管204一端设有刚性管，刚性管卡接在吸附口203内，刚性管可卡入吸附口203内，提高拆装便利性；放置槽402底部设有卡接槽206，卡接槽206与放置台201顶部相适配，卡接槽206与放置台201相卡接，便于拆装，便于维修更换放置槽402，同时也便于更换不同尺寸的放置槽402，便于适应焊接不同尺寸的IC芯片。

如图1-2所示，位置调节组件包括横向设置的第一电动滑台303与第二电动滑台304，第一电动滑台303与第二电动滑台304相互垂直，第一电动滑台303顶部的固定部与固定架301固定连接，第一电动滑台303底部的活动部与第二电动滑台304的固定部固定连接，第二电动滑台304底部的活动部通过升降电缸305与激光焊接头302固定连接；通过第一电动滑台303与第二电动滑台304的活动，调节升降电缸305的位置，从而使得激光焊接头302移动到合适位置，以备进行后续焊接。

伸缩组件403设为伸缩电缸，控制模块设为单片机，数据对比模块包括处理芯片与数据存储器，上述具体部件技术较为成熟，功能较为稳定。

实施例2

如图4所示，调速机构还包括报警模块，对比数据库内记录有焊渣粘附在镜头膜上的故障数据；当实时数字数据与故障数据相对应时，数据处理模块获得故障情况信息并将其发送给控制模块，控制模块对故障情况信息进行分析处理并获得故障报警数据，控制模块依据故障报警数据控制报警模块报警；当熔化的焊液粘接到镜头膜上时，形成具有特征的图像，微型摄摄像头将拍摄的图像数据，经过一系列处理，最后，控制模块控制报警模块报警，从而及时提醒用户更换镜头膜，保障微型摄像头501发挥作用；报警模块可以是无线报警器或者是声光报警器。

实施例3

如图5所示，机架1上固定设置有安装架601，安装转轴404安装在安装架601上，安装转轴404包括圆柱形的固定杆441与转动环套442，转动环套442活动套设在固定杆441上，而焊丝盘的内圈套设在转动环套442上，固定杆441一端与安装架601固定连接，转动环套442远离安装架601的一端外壁设有外螺纹，外螺纹螺纹连接有螺纹套443，螺纹套443另一端设有控制旋钮444，螺纹套443的外径与转动环套442的外径相同，即安装好螺纹套443的转动环套442的外壁平整，便于焊丝盘的贴合安装与顺滑转动；控制旋钮444的外径大于焊丝盘的内径，即螺纹套443与外螺纹螺纹连接后，控制旋钮444可以限制焊丝盘的位置，减少焊丝盘意外滑落的可能。

如图5所示，安装架601一侧固定设有液压杆602，液压杆602朝向转动环套442的方向设有刹车片603；当输送辊组406通过控制模块(控制模块为部件控制中心，用于各个可电控的部件的控制)控制关停时，控制模块控制液压杆602延展，使得刹车片603紧贴转动环套442的侧壁；当输送辊组406停止时，由于焊丝盘由于惯性还会继续旋转一会儿，从而使得供给的焊丝变形并使得焊丝盘上的焊丝松散，因此，需要液压杆602延展，使得刹车片603贴合在转动胡桃的侧壁，从而进行快速刹车；而在输送辊组406缓慢减速时，由于焊丝盘转动时的自然动力损失，影响不大。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围内。