一种集成电路组装定位装置的制作方法

1.本发明涉及半导体器件封装技术领域，具体涉及一种集成电路组装定位装置。


背景技术：

2.随着现代微电子技术的高速发展，越来越多的行业领域对高可靠性封装的需求越来越多，现有的高可靠性封装一般为陶瓷封装、金属封装、玻璃封装等。这几种高可靠性封装都有一些共同点，主要包括：封装体都是独立的、封装的外形尺寸有所偏差、批量少、种类多等，这就使得此类型的电路加工的所有工序一般均采用单只单独加工，无法采取批量自动上料的方式，大部分加工过程采用手动方式，导致了电路封装后尺寸一致性的偏差。伴随集成电路应用的发展，对电路质量、外观要求越来越高，改变现有的加工方式迫在眉睫。
3.另外，鉴于此类电路的生产特点，若采用自动设备，具有专用性强、设计制作成本高的特点，设备厂家一般不会推出此类封装的自动化设备，电路加工厂家也不会进行此类设备的定制，使得此类电路的生产过程中一直处于手动阶段。
4.上述集成电路封装工艺一般包括划片、粘片、键合、封装、切筋打弯、打印、测试和包装等过程。常用的封装工艺包括平行缝焊、共晶封盖等类型。为保证封装后外观合格，最明显的就是盖板与管壳对位准确、金属盖板无划伤等，其加工过程中需要进行管壳、焊料、盖板、陶瓷盖板的组装定位，以达到要求的对准及盖板保护。目前人工直接肉眼对准，精度得不到保证。
5.为提升此类封装的加工质量，就需要综合工艺、质量、成本等因素，设计适合的工装夹具，一方面解决产品加工质量一致性问题；另一方面解决操作人员劳动强度大的问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供了一种集成电路组装定位装置。
7.本发明采用了如下技术方案：一种集成电路组装定位装置，包括基座，其特征在于：a、所述基座上设有与管壳的引脚相匹配的定位槽，定位槽槽底设有容纳槽；b、在定位槽的长度方向一侧设有引脚限位片，引脚限位片下部位于容纳槽内且与第一气缸连接，第一气缸带动引脚限位片沿定位槽长度方向移动用于引脚及集成电路一侧边限位；在定位槽长度方向另一侧设有第二导向槽，第二导向槽与定位槽和容纳槽连通且平行于定位槽的长度方向，在第二导向槽上垂直连接第一导向槽，第一导向槽与定位槽连通；c、在定位槽的宽度方向两侧分别设有与定位槽和容纳槽连通的第三导向槽，每个第三导向槽内设有夹紧块，夹紧块与同步运行装置连接，同步运行装置驱动两侧的夹紧块同步开合；d、所述第一导向槽内滑动配合定位块，定位块与第二气缸连接，第二气缸带动定位块用于集成电路另一侧边限位，第二导向槽内设有移动块和周转用的弹性卡夹，移动块
与第三气缸连接，弹性卡夹活动位于移动块与引脚限位片之间，所述定位块靠近移动块的一侧面为斜面，移动块推动弹性卡夹移动经斜面使弹性卡夹张开，移动至定位后的集成电路上夹紧。
8.进一步地，所述弹性卡夹包括一对上下平行的弹性臂、与弹性臂后缘共同连为一体的连接部，连接部的外侧面形状与所述移动块端面形状相匹配，上侧的弹性臂前端设有下凹的夹持凸起，下侧的弹性臂（前端设有回折且与弹性臂平行的支撑体。
9.进一步地，所述同步运行装置包括设有倒梯形缺口的第一斜块，第一斜块与第四气缸连接，所述两侧夹紧块对称位于倒梯形缺口内，每个夹紧块下端设有与对应侧斜面对应的第二斜块，夹紧块之间连接弹簧；所述每个第三导向槽内水平设有第四导向槽，第四导向槽内滑动连接导向块，导向块与夹紧块固定连接。
10.进一步地，所述同步运行装置包括一对同步气缸，每个同步气缸分别与对应的夹紧块连接。
11.进一步地，所述第四导向槽对称分布在第三导向槽两侧的槽壁上。
12.进一步地，所述定位块前端设有尖角。
13.进一步地，所述引脚限位片和夹紧块上端均设有倒扣。
14.进一步地，所述定位槽的拐角处均设有避让缺口。
15.本发明具的有益效果：能够精准定位集成电路的各个组装部件，实现电路封装后尺寸一致性的目的，可批量化生产，提高集成电路的组装质量和工作效率。
附图说明
16.图1是本发明结构示意图；图2是图1中a-a剖视图；图3是弹性卡夹的结构示意图；图4是同步运行装置结构示意图一；图5是图4中b-b剖视图；图6是同步运行装置结构示意图二；图7是集成电路爆炸结构示意图；图8是本发明定位集成电路工作示意图；图9是图8中c-c剖视图；为了更加清楚显示本发明的结构特点，在图9中将夹紧块9图示省略。
17.附图标记说明：1、基座；2、定位槽；2a、避让缺口；3、容纳槽；4、引脚限位片；5、第一气缸；6、第一导向槽；7、第二导向槽；8、第三导向槽；8a、第四导向槽；9、夹紧块；9a、第二斜块；9b、导向块；10、同步运行装置；10a、倒梯形缺口；10b、第一斜块；10c、第四气缸；10d、弹簧；10e、同步气缸；11、定位块；11a、尖角；12、第二气缸；13、移动块；14、弹性卡夹；14a、弹性臂；14b、连接部；14c、夹持凸起；14d、支撑体；15、第三气缸；16、斜面；a1、引脚；a2、管壳；a3、焊料环；a4、金属盖板；a5、陶瓷防护板；a6、矩形外框。
具体实施方式
18.为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种集成电路组装定位装置
进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
19.本发明中，待组装定位的集成电路结构如图6所示，由下到上依次为自带有一组引脚a1的金属材质的管壳a2、焊料环a3、金属盖板a4以及陶瓷防护板a5，引脚a1周侧设有连接为一体的矩形外框a6，矩形外框a6的四周边线与对应侧的管壳a2外壁相平行，在集成电路焊接后需去除矩形外框a6使引脚a1端头外露。此处矩形外框a6作为引脚a1和管壳a2的定位基础，陶瓷防护板a5作为金属盖板a4防止划伤的保护手段。
20.如图1、图2所示，一种集成电路组装定位装置，包括钢制的基座1，基座1上设有与矩形外框a6轮廓匹配的定位槽2，定位槽2的拐角处均设有避让缺口2a，作为加工工艺上的清根手段，起到防止配合干涉的作用。定位槽2形状为矩形并与矩形外框a6间隙配合。在定位槽2槽底设有容纳槽3，容纳槽3槽口比定位槽2槽口小，定位槽2槽底用于支撑矩形外框a6，容纳槽3作为后续部分活动件的运行空间。在定位槽2长度方向左侧设有一对引脚限位片4，引脚限位片4上端设有倒扣，其下部位于容纳槽3内且与第一气缸5连接，第一气缸5固定在基座1上，第一气缸5带动引脚限位片4在平行于定位槽2长度方向移动，由于第一气缸5本体已经固定，其本身就具有导向功能。
21.在定位槽2的长度方向右侧设有第一、第二导向槽，第一导向槽6与定位槽2连通且垂直于定位槽2的长度方向，槽截面为矩形且槽底高于定位槽2槽底，二者高度之差大于引脚a1厚度。第二导向槽7与定位槽2和容纳槽3连通且平行于定位槽2的长度方向。所述第一导向槽6内滑动配合定位块11，定位块11为条状的矩形板块，前端设有尖角11a、后端连接第二气缸12，第二气缸12固定在基座1上。通过第二气缸12带动定位块11在第一导向槽6前后运动。所述第二导向槽7内设有移动块13和周转用的弹性卡夹14，移动块13与第三气缸15连接，第三气缸15固定在基座1上。所述弹性卡夹14位于移动块13与引脚限位片4之间，并可在第二导向槽7内左右自由移动。其中，所述定位块11靠近移动块13的一侧设有斜面16、另一侧面用于在待组装集成电路部件长度方向限位。
22.如图3所示，所述弹性卡夹14为弹簧片弯折而成，它包括一对上下平行的弹性臂14a、与弹性臂14a后缘连为一体的连接部14b。连接部14b的外侧面形状与所述移动块13端面形状相匹配，其具有竖直的侧面，与弹性臂14a连接处具有圆弧角。上侧的弹性臂14a前端设有下凹的夹持凸起14c，夹持凸起14c呈半圆弧状；下侧的弹性臂14a前端设有回折向连接部14b位置的支撑体14d，支撑体14d为片状，位于下侧弹性臂14a的上方并与之平行，支撑体14d用于支撑定位后的集成电路，配合弹性臂14a、连接部14b实现夹紧功能。弹性卡夹14作为周转件使用。
23.如图1、图2所示，在定位槽2的宽度方向两侧分别设有与定位槽2和容纳槽3连通的第三导向槽8，第三导向槽8对称布置，在每个第三导向槽内设有夹紧块9，夹紧块9为竖直设置，其上端设有倒扣。所述夹紧块9与同步运行装置10连接，同步运行装置10驱动两侧的夹紧块9同步开合，实现对待组装的集成电路部件宽度方向定位。
24.如图4、图5所示，所述同步运行装置10包括竖向布置的第一斜块10b，第一斜块10b的板中线上部设两腰相等的倒梯形缺口10a。第一斜块10b下端与第四气缸10c连接，第四气缸10c固定在基座1上。所述两侧夹紧块9对称位于倒梯形缺口10a内，每个夹紧块9下端设有与对应侧倒梯形缺口10a斜面相对应的第二斜块9a，夹紧块9下部之间连接弹簧10d。所述每个第三导向槽8内水平设有第四导向槽8a，第四导向槽8a对称设置在第三导向槽8的两侧壁
上，第四导向槽8a槽截面为矩形，其槽内滑动连接导向块9b，导向块9b固定连接在夹紧块9上。通过第四气缸10c杆端伸出带动第一斜块10b上移，经倒梯形缺口10a与第二斜块9a斜面相互作用，在第四导向槽8a导向下，两个夹紧块9同步向内加紧；反之，在弹簧10d作用下两个夹紧块9同步向外侧打开。
25.如图图8至图9所示，本装置的使用方法：s1：本装置在使用前，定位块11退后，引脚限位片4左移且与定位槽2槽壁留有一定距离（防止与矩形外框a6干涉），移动块13右移，在第二导向槽7内放入弹性卡夹14，两个夹紧块9张开，使整个定位槽2的槽口完全露出。
26.s2：将带有一组引脚a1的金属材质的管壳a2置于定位槽2内，管壳a2上依次叠放焊料环a3、金属盖板a4以及陶瓷防护板a5。其中，组引脚a1相连的矩形外框a6置于定位槽2槽底且与之间隙配合，两个引脚限位片4分别插在引脚a1之间的空隙中。
27.s3：运行本装置：先通过第二气缸12运行，带动定位块11向前移动并位于管壳a2、焊料环a3、金属盖板a4以及陶瓷防护板a5的右侧，实现单侧限位；然后，第一气缸5伸杆，带动带动引脚限位片4右移，将集成电路在定位槽2长度方向上进行定位；其次，通过同步运行装置10将两个夹紧块9同时向内运行，使集成电路在定位槽2宽度方向上形成定位；最后，通过第三气缸15带动移动块13，推动弹性卡夹14向右侧移动，经过定位块11上的斜面16使弹性卡夹14开口变大，直至大于集成电路的总厚度，当弹性卡夹14到位后，弹性卡夹14的夹持凸起14c跨过定位块11，压在陶瓷防护板a5上，形成弹性卡夹14在竖直方向上将集成电路定位加紧。
28.s4：集成电路完全加紧定位后，将引脚限位片4、移动块13以及弹性卡夹14恢复s1中的初始状态，通过人工或机器手连同弹性卡夹14一起定位组装后的集成电路转移到后续工序中，本装置的整个使用步骤完成。
29.本装置中，定位块11端部的尖角11a设计，可以在其前伸过程中，将集成电路的部件向左侧推移并限位，避免出现卡死现象；引脚限位片4和夹紧块9上端的倒扣设计，可防止集成电路在定位时出现向上翘起现象，影响定位。
30.另外，本装置中所述同步运行装置10还可以为一对同步气缸10e，每个同步气缸10e分别与对应的夹紧块9连接进行相向运动，同步气缸10e固定在基座1上，通过同时控制同步气缸10e实现夹紧块9同步开合。在有第一、第二导向槽上还可以设置防尘盖（图中未标示），以防止异物进入导向槽内，影响本装置的使用。
31.本发明对待组装的集成电路长度、宽度方向进行定位，通过弹性卡夹在竖直方向加紧固定，实现了对集成电路批量化精准定位目的，提高了工作速率，避免人工组装定位的一致性差以及易划伤金属盖板的问题，提高了组装定位精度和效率。
32.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。