一种焊接定位工装的制作方法

1.本发明涉及半导体零部件焊接技术领域，特别是涉及半导体零部件热风回流焊接定位工装。


背景技术：

2.在半导体行业，使用热风回流焊将元器件焊接在tr基体上是一个关键的生产工艺制程。热风回流焊的工作原理：热风式回流焊接设备通过热风的层流运动传递热能，利用加热器与风扇，使炉内空气不断升温并循环，待焊接件在炉内受到炽热气体的加热，焊料融化，冷却后焊料凝固，从而实现焊接。tr产品焊接前需要先将元器件和tr基体与定位工装零部件一起放在工装母载具上，通过生产线滚道运载至组装工位，组装设备将元器件组装在tr基体相应位置上，并固定在焊接定位工装上，需要焊接的部位放置有焊料，然后转运到热风回流焊接工位，放置到焊接设备的链条运输轨道上送至焊接设备内进行焊接。热风回流式焊接设备将热风吹至元器件和tr基体表面，被加热的空气通过热传导的形式将热量传导至元器件和tr基体，焊料被加热熔化，附着在焊接部位。同时tr焊接定位工装也被一起加热。接着元器件和tr基体随着焊接定位工装一起运至冷却工位强制冷却，焊料因冷却降温而凝固将元器件和tr基体焊接在一起。最后将定位工装拆除，取出焊接件。
3.目前使用的热风回流焊接定位工装体积大且过于笨重，主要原因是焊接定位工装中的定位元器件的零部件体积过大，整个焊接定位工装将tr基体完全包裹，阻挡热风的流动，使热风不能有效吹到tr基体和元器件表面，tr基体和元器件的加热主要依靠焊接定位工装的热传导，因此导致加热效率低，加热时间长，产生焊接迟滞。另外，焊接定位工装的体积和比热容相对于焊接产品均过大，焊接件被加热过程中，整个焊接定位工装也被加热，热风回流焊接设备需要提供超过焊接件几倍的热量才能完成产品的加热。导致热量的大量消耗。有的tr基体元器件排布过于密集，定位件的数量也会相应增加，焊接加热过程就要消耗更多的热量。在接下来的强制冷却工序同样也会消耗更多的能量和时间来冷却焊接定位工装，能耗浪费很大。在实际生产过程中，tr焊接定位工装安装在热风回流焊接设备的链条轨道上进行焊接，但是不同的生产厂家焊接设备的链条轨道的宽度尺寸有所不同，tr焊接定位工装的宽度是一个定值，不能安装到所有厂家的焊接设备上，所以必须增加一套连接装置，将tr焊接定位工装安装固定至焊接设备的链条轨道上，给生产带来不便。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，根据上述所存在的不足，本发明提供了一种新型的tr热风回流焊接定位工装。本发明减小了焊接定位工装的体积，减少了焊接时热风的流动的阻力，热风可以直接吹到tr基体和元器件表面进行加热，加热速度加快，加热时间缩短，降低了热量的损耗，使焊接温度均匀，焊接迟滞明显减小，提高了焊接效率，保证了焊接质量。同时焊接定位工装可以方便地连接到不同厂家生产的焊接设备上，缩短了安装时间，提高了生产效率。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种焊接定位工装，包括：
7.——基板；
8.——至少一个第一定位板设置于所述基板的上侧，所述第一定位板的下侧设有与其垂直且向下伸出的至少一个第一杆，所述基板和所述第一定位板之间留有间距；
9.——至少一个第二定位板，设置于所述基板前侧、后侧中的至少一侧，位于前侧的所述第二定位板，设有与其垂直且向后伸出的至少一个第二杆，位于后侧的所述第二定位板，设有与其垂直且向前伸出的至少一个第三杆，所述基板和所述第二定位板之间留有间距。
10.一种焊接定位方法，包括：
11.提供一种上述焊接定位工装；
12.tr基体放置于所述基板上，至少一个元器件设置于所述tr基体的上侧相应位置上，以及至少一个元器件设置于tr基体前侧或后侧相应位置上；
13.所述第一定位板的第一杆、以及所述第二定位板的第二杆向元器件方向伸出，杆端抵接于元器件，使元器件紧贴在tr基体相应的安装位置；焊接定位工装放置于热风回流焊接设备内，加热使焊料融化，强制冷却后，焊料凝固将元器件和tr基体焊接在一起。
14.优选地，所述基板上中间位置设有用于定位所述tr基体的窗口，所述窗口位于前侧的第二定位板和后侧的第二定位板之间。
15.更优选地，所述窗口背离所述第一定位板的表面设有所述tr基体的支撑板；所述支撑板自窗口边缘向窗口的孔内方向延伸，形成用于支撑所述tr基体的支撑面，更优选地，所述支撑板数量为至少两块。
16.更优选地，所述基板上设有多个镂空区域，所述镂空区域位于所述窗口四周；所述镂空区域的形状为矩形。
17.优选地，所述第一定位板上设有镂空区域，所述镂空区域为长方形。
18.优选地，所述第一定位板上还设有导流板，所述导流板倾斜、角度可调节，引导热风能够均匀地到达焊接件。
19.优选地，所述基板相对的左右侧各设有一横向的折叠伸缩机构，两个所述折叠伸缩机构左右对称布置。
20.更优选地，所述折叠伸缩机构为x型铰接结构，所述折叠伸缩机构包括第一活动杆、第二活动杆和支撑杆，所述第一活动杆和所述第二活动杆的中点铰接，所述第一活动杆的一端与所述基板铰接，所述第一活动杆的另一端与所述支撑杆的一端活动连接，所述第二活动杆的一端与所述支撑杆的另一端铰接，所述第二活动杆的另一端与所述基板活动连接，所述基板通过调节所述第一活动杆和所述第二活动杆的夹角来改变焊接定位工装的横向总宽度。
21.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
22.基板的镂空结构和第一定位板、第二定位板采用杆件定位焊接件，显著减少了各定位件的体积，减小了定位件对热风的阻力，有利于热风快速到达焊接件表面，减少了加热时间，降低了不必要的热量损失，加热效率得到有效提高。焊接迟滞明显减小。第一定位板上设有镂空区域、设置导流板，将热风向下方导流至焊接件，使热风可以根据需要改变方向
而覆盖焊接件的吸热盲区，可以有效平衡焊接件的焊接温度的均匀性，保证了焊接质量。折叠伸缩机构，用于调节焊接定位工装的宽度，便于安装到不同宽度轨道的热风焊焊接设备上，增加了焊接定位工装的通用性。
附图说明
23.图1为tr热风回流焊接定位工装整体结构图。
24.图2为tr热风回流焊接定位工装局部结构图。
25.图3为tr热风回流焊接定位工装侧视剖视图。
26.图4为tr热风回流焊接定位工装局部俯视图。
27.图5为折叠伸缩机构结构图。
28.图中：1、基板；2、前定位板；3、后定位板；4、上定位板；5、工装母载具；6下支撑块；7、伸缩机构；8、tr基体；9、元器件；10导流板；21、第二定位杆；31、第三定位杆；41、第一定位杆；71、第一活动杆；72、第二活动杆；73、支撑杆。
具体实施方式
29.下面结合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，本领域的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。
30.参阅图1～图5所示，一种新型tr热风回流焊接定位工装，包括基板1、前定位板2、后定位板3和上定位板4。所述基板1中间设有用于放置tr基体8的窗口，所述窗口下表面设有至少两个下支撑块6。tr基体8放置于基板1中间的窗口内，元器件9安装在tr基体8上表面，所述基板1上设有多个镂空区域，所述镂空区域位于所述窗口四周；镂空形状为矩形。所述基板1上的镂空是为了减少基板1的体积，从而减少基板1对热风的阻挡和对热量的吸收。所述上定位板4安装在所述基板1的上侧，所述基板1和所述上定位板4之间留有间距，所述上定位板4向下伸出若干第一定位杆41，杆端抵接于预先安装在tr基体8上侧的元器件9的表面，给元器件9一个向下的压力，将元器件9压在tr基体8上，实现tr基体8上侧表面上元器件9的定位。同时，元器件9又将压力传递到所述tr基体8，将所述tr基体8压在基板1上，实现了tr基体8在基板1上的定位。所述基板1前侧固定安装有所述前定位板2，所述基板1和所述前定位板2之间留有间距，所述前定位板2向后伸出若干第二定位杆21，杆端抵接于预先安装在tr基体8前侧面的元器件9表面，给元器件9一个向后压力，将元器件9压在tr基体8前侧面上，实现tr基体8前侧表面上的元器件9的定位。所述基板1后侧安装有所述后定位板3，所述基板1和所述后定位板3之间留有间距，所述后定位板3向前伸出若干第三定位杆31，杆端抵接于预先安装在tr基体8后侧表面元器件9的表面，给元器件9一个向前的压力，将元器件9紧压在tr基体8后侧面上，实现tr基体8后侧面元器件9的定位。所述上定位板4中间区域设有长方形的镂空区域，便于上定位板4体积的减少和其对热风的阻挡。所述上定位板4中间长方形的镂空区域下方安装有两个导流板10，所述导流板10向下倾斜、角度可调节，左右对称布置，所述导流板10能够引导热风流向tr基体8，用来平衡tr基体8和元器件9焊接温度的均匀性。
31.进一步地，所述基板1相对的左右侧横向各设有可以调节宽度的折叠伸缩机构7，两个所述折叠伸缩机构7左右对称布置，所述折叠伸缩机构7用来调整焊接定位工装的横向总宽度，以便于将焊接定位工装方便地安装到不同宽度的焊接设备链条轨道上，不需要额外的连接机构。
32.进一步地，每个所述折叠伸缩机构7为x型杆件铰接结构，所述伸缩机构7包括第一活动杆71、第二活动杆72和支撑杆73，所述第一活动杆71和所述第二活动杆72的中点铰接，所述第一活动杆71的一端与所述基板1铰接，所述第一活动杆71的另一端与所述支撑杆73一端活动连接，所述第二活动杆72的一端与所述支撑杆73的另一端铰接，所述第二活动杆72的另一端与所述基板1活动连接，所述基板1通过调节所述第一活动杆71和所述第二活动杆72的夹角来改变焊接定位工装的横向总宽度，便于焊接定位工装安装到不同宽度轨道的热风焊焊接设备上。
33.进一步地，所述工装母载具5用于承载tr热风焊焊接定位工装，一个工装母载具5可以承载多种或多个tr热风回流焊接定位工装，所述工装母载具5有统一的连接固定装置。
34.生产中，首先，将基板1左右两端的折叠伸缩机构7调整至热风回流焊接设备链条轨道的安装宽度，然后将前定位板2、后定位板3、上定位板4放在工装母载具5上，工装母载具5放置于生产线的滚道上，滚道运载工装母载具5至组装工位，组装工位的机械手先将tr基体8放置到基板1中间窗口内，再把元器件9放置到tr基体8相应的位置，接着，固定上定位板4，上定位板4的第一定位杆41端部抵接于tr基体8上侧面的元器件9表面，使元器件9紧贴在tr基体8上，同时tr基体8也定位在基板1上。接着，固定前定位板2于基板1的前侧，前定位板2上的第二定位杆21的端部抵接于tr基体8前侧面的元器件9表面，使元器件9紧贴在tr基体8前侧相应位置上。接着，固定后定位板3于tr基板1的后侧，后定位板3上的第三定位杆31的端部抵接于tr基体8后侧面的元器件9表面，使元器件9紧贴在tr基体8的后侧面相应位置上。然后，将安装定位好的tr基体8和焊接定位工装一起从工装母载具5取下转运至热风回流设备，放置于焊接设备的链条轨道上进行加热，焊接件被加热至规定的温度后转运至强制冷却工位进行冷却，焊料凝固将tr基体8和元器件9焊接在一起，最后拆除定位工装，焊接工艺完成。
35.综上所述，本技术公开了一种新型tr热风焊接定位工装，其中，基板1的镂空结构和前定位板2、后定位板3和上定位板4采用杆件紧压焊接件，显著减少了定位件的体积，减小了定位件对热风的阻力，有利于热风快速到达焊接件表面，减少了加热时间，降低了不必要的热量损失，加热效率得到有效提高。焊接迟滞明显减小，焊接质量得到提高。上定位板4上设置导流板10，将热风向下方引导至焊接件，使热风可以根据需要改变方向，从而覆盖焊接件的吸热盲区，可以有效平衡焊接件焊接温度的均匀性，提高了焊接质量。tr焊接定位工装折叠伸缩机构7，用于调节焊接定位工装的总宽度，便于安装到不同宽度轨道的热风焊接设备上，增加了焊接定位工装的通用性。
36.以上对发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明内。