技术领域
[0001] 本实用新型涉及LED晶片
焊接领域技术，尤其是指一种全自动真空共晶设备。
背景技术
[0002] 共晶焊接技术在
电子封装行业具有广泛的应用，如晶片与
基板的粘接、基板与管壳的粘接、管壳封帽等等。与传统的环
氧导电胶粘接相比，共晶焊接具有热导率高、热阻低、
传热快、可靠性强、粘接后强度大的优点，适用于高频、大功率器件中晶片与基板、基板与管壳的互联。
[0003] 随着LED技术的高速发展，LED晶片及封装越来越向大功率和集成方向发展，传统的
银胶粘接工艺已经很难满足LED 晶片的焊接工艺要求，因而，越来越多的LED 封装厂家开始尝试其他更先进的焊接工艺来实现LED 晶片与
支架的粘接，其中，共晶焊接技术被普通认为具有很好的应用前景。
[0004] 然而，由于LED 晶片的共晶熔点大约在300℃以上，而
现有技术的LED 晶片共晶焊接设备一般采用热
风回流炉作为加热装置。这种共晶设备具有以下
缺陷：1、加热装置通常是在一个大的容置空间中对板材进行加热，通常需要消耗几十千瓦的电量，耗电量大。2、需要不停的充氮气，氮气耗费量大。3、不能独立控温，加热
温度不能灵活控制，造成大量
热能浪费，同时加热温度过高或过低导致产品使用寿命缩短。4、需要对板材依次加热，再充氮气冷却，前后耗时一分多钟时间，效率低下。因此，应对现有共晶设备进行改进，以解决上述问题。实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种全自动真空共晶设备，其通过将进板装置、抽真空充氮装置和出板装置依次相连设置于
机架上形成全自动真空共晶设备，该共晶设备可阶梯式加热，精确控温，并采用流动式送料，上下料自动化，共晶效率高。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
[0007] 一种全自动真空共晶设备，其包括有机架、安装于机架上用于运送待加工板材的进板装置、用于对板材进行抽真空并充氮气的抽真空充氮装置以及用于将板材由抽真空充氮装置处运出的出板装置；该进板装置、抽真空充氮装置和出板装置依次相连；
[0008] 该机架上设置有
工作台，上述进板装置、抽真空充氮装置和出板装置均安装于该工作台上；
[0009] 该进板装置包括有支架、复数个载物台、复数个用于托载板材并向前转移的移动托杆、用于带动复数个移动托杆向前移动的
平移机构以及用于驱动平移机构升降浮动以转移板材的升降机构，该支架横向安装于上述工作台上；该复数个载物台横向间隔安装于支架上，该进板装置中每个载物台中均设置有用于对板材加热并可独立控温的加热模
块；该复数个移动托杆间隔式位于复数个载物台两侧；该平移机构位于支架下方，其具有可前后滑动的滑动块，该滑动块与复数个移动托杆相固连；该升降机构位于平移机构下方，其具有可前后滑动的滑动块，该滑动块与平移机构活动连接；
[0010] 该抽真空充氮装置包括有
支撑架、上腔体、下腔体、用于驱动上腔体和下腔体合拢以形成
密闭空间的开闭驱动机构以及真空充氮罐体，该支撑架安装于工作台上，并位于上述支架尾端；该上腔体可升降式安装于支撑架上；该下腔体固定于工作台上，并与上腔体竖向正对，于下腔体中竖向设置有一抽真空充氮平台，该抽真空充氮平台与进板装置之载物台齐平，上腔体位于该抽真空充氮平台上方；该开闭驱动机构安装于工作台上，并与上腔体相连；该真空充氮罐体位于机架底部，并与下腔体相连；
[0011] 该出板装置分别包括有支架、复数个载物台、复数个用于托载板材并向前转移的移动托杆、用于带动复数个移动托杆向前移动的平移机构以及用于驱动平移机构升降浮动的升降机构，该支架横向安装于上述工作台上，并位于上述支撑架侧旁；该复数个载物台横向间隔安装于支架上，并与进板装置之载物台和抽真空充氮平台位列一排；该复数个移动托杆间隔式位于复数个载物台两侧；该平移机构位于支架下方，其具有可前后滑动的滑动块，该滑动块与复数个移动托杆相固连；该升降机构位于平移机构下方，其具有可前后滑动的滑动块，该滑动块与平移机构活动连接。
[0012] 作为一种优选方案：所述升降机构包括有支撑台、
电机、滚珠
丝杆和滑动块，该支撑台可上下升降式安装于工作台上，该电机安装于支撑台下方；该滚珠丝杆安装于工作台上，并位于电机侧旁，于电机和滚珠丝杆之间连接有带传动组件；该滑动块可滑动式安装于滚珠丝杆上，并该滑动块具有两平行设置的侧板，于两侧板上分别由左上至右下设置有一斜向滑槽，上述支撑台下表面设置有一滑杆，该滑杆两端可滑动式嵌于两侧板之斜向滑槽中。
[0013] 作为一种优选方案：所述平移机构包括有电机、滚珠丝杆、滑动块和两横向导杆，该电机安装于上述支撑台上，于支撑台两侧分别设置有导向座；该滚珠丝杆前端与电机轴端相连，该滑动块可滑动式安装于滚珠丝杆上；该两横向导杆分别对应可滑动式安装于支撑台两侧导向座上，且与平移机构之滑动块固连；上述复数个移动托杆分别与对应侧横向导杆固连。
[0014] 作为一种优选方案：所述支撑架包括复数根竖向导杆，上腔体可滑动式安装于该复数根竖向导杆上，上述开闭驱动机构包括电机和链传动组件，该电机安装于工作台上，该链传动组件一端与电机轴端相连，另一端与上腔体相连。
[0015] 作为一种优选方案：所述复数个移动托杆上端分别设置有一用于托载板材的托起部，彼此正对相邻的四个移动托杆之托起部之间组合构成托载区域，板材可分离式位于该托载区域中。
[0016] 作为一种优选方案：所述构成托载区域的四个托起部之相邻侧分别设置有一和板材四
角相适配以对板材限位的缺口。
[0017] 作为一种优选方案：所述链传动组件包括有第一链组、第二链组和第三链组，该第一链组和第二链组分别安装于支撑架两侧，且对应与上腔体两
侧壁固连；第三链组连接于第一链组和第二链组之间。
[0018] 作为一种优选方案：所述两横向导杆之内侧壁上间隔式设置有复数个固定块，每个固定块与同侧相邻的两移动托杆下端固连。
[0019] 作为一种优选方案：所述升降机构两侧分别设置有一
导轨，升降机构之滑动块两侧可滑动式对应安装于两侧导轨上。
[0020] 作为一种优选方案：所述机架上设置有罩于工作台上的操作仓，于操作仓顶部设置有用于过滤板材在处理时所产生废气的过滤装置。
[0021] 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过将进板装置、抽真空充氮装置和出板装置依次相连设置于机架上形成全自动真空共晶设备，该设备相对于传统共晶设备具有以下优点：
[0022] 第一、进板装置之各载物台分别具有独立的加热模块，各加热模块可以独立控温，相当于独立温区，可精确控温，阶梯式加热，延长产品使用寿命。
[0023] 第二、板材采用流动式送料，滚珠丝杆传动，移动平稳无噪声，共晶效率高，板材加热、抽真空和充氮冷却总体时间不超过30秒。
[0024] 第三、各载物台形状可根据需要定制，加热模块数量也可根据需要设定，设计灵活。
[0025] 第四、板材上料和下料自动化，减少了人工劳动量，效率高。
[0026] 第五、机架上方设置空气过滤装置，减少废气污染。
[0027] 第六、采用上腔体和下腔体合拢抽真空充氮气，
密封性好，可使晶体和板材结合更紧密，无氧化现象。
[0028] 第七、出板装置之最后一个载物台设有感应系统，在忘记取料时，警报将会响起，整个流
水线将会停止。
[0029] 为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合
附图与具体
实施例来对其进行详细说明。
附图说明
[0030] 图1为本实用新型之设备整体立体示意图；
[0031] 图2为本实用新型之操作仓下方结构示意图；
[0032] 图3为本实用新型之各装置于工作台上分布示意图；
[0033] 图4为本实用新型之工作台上各结构立体示意图；
[0034] 图5为本实用新型之进板、出板及抽真空充氮装置分布立体示意图；
[0035] 图6为本实用新型之进板、出板及抽真空充氮装置另一视角分布立体示意图；
[0036] 图7为本实用新型之进板装置和抽真空充氮装置分布立体示意图；
[0037] 图8为本实用新型之进板装置和抽真空充氮装置另一视角分布立体示意图；
[0038] 图9为本实用新型之进板装置立体示意图；
[0039] 图10为本实用新型之进板装置另一视角立体示意图；
[0040] 图11为本实用新型之进板装置俯视示意图；
[0041] 图12为本实用新型之升降机构立体示意图；
[0042] 图13为本实用新型之升降机构另一视角立体示意图；
[0043] 图14为图11之M处放大示意图。
[0044] 附图标识说明：
[0045] 10、机架 11、工作台
[0046] 12、操作仓 13、过滤装置
[0047] 14、安全警示灯 20、进板装置
[0048] 21、支架 22、载物台
[0049] 23、移动托杆 231、托起部
[0050] 232、缺口 24、平移机构
[0051] 241、电机 242、滚珠丝杆
[0052] 243、滑动块 244、横向导杆
[0053] 245、固定块 25、升降机构
[0054] 251、支撑台 252、电机
[0055] 253、滚珠丝杆 254、滑动杆
[0056] 255、带传动组件 256、侧板
[0057] 257、斜向滑槽 258、滑杆
[0058] 259、导向座 26、托载区域
[0059] 27、导轨 30、抽真空充氮装置
[0060] 31、支撑架 311、竖向导杆
[0061] 32、上腔体 33、下腔体
[0062] 34、开闭驱动机构 341、电机
[0063] 342、链传动组件 343、第一链组
[0064] 344、第二链组 345、第三链组
[0065] 35、真空充氮罐体 36、抽真空充氮平台
[0066] 40、出板装置 41、载物台。
具体实施方式
[0067] 本实用新型如图1至图14所示，一种全自动真空共晶设备，包括有机架10、安装于机架10上用于运送待加工板材的进板装置20、用于对板材进行抽真空并充氮气的抽真空充氮装置30以及用于将板材由抽真空充氮装置30处运出的出板装置40；该进板装置20、抽真空充氮装置30和出板装置40依次相连，其中：
[0068] 该机架10上设置有工作台11，上述进板装置20、抽真空充氮装置30和出板装置40均安装于该工作台11上；并于机架10上设置有一罩于工作台11上的操作仓12，于操作仓12顶部设置有用于过滤板材在处理时所产生废气的过滤装置13（实现环保过滤、
净化空气）以及安全警示灯14，于操作仓12后端设置有用于操作控制设备的操作屏（图中未示）。
[0069] 该进板装置20包括有支架21、复数个载物台22、复数个用于托载板材并向前转移的移动托杆23、用于带动复数个移动托杆23向前移动的平移机构24以及用于驱动平移机构24升降浮动以转移板材的升降机构25，该支架21横向安装于上述工作台11上；该复数个载物台22横向间隔安装于支架21上，该进板装置20中每个载物台22均设置有用于对板材加热并可独立控温的加热模块（图中未示）；该复数个移动托杆23间隔式位于复数个载物台22两侧。该复数个移动托杆23上端分别设置有一用于托载板材的托起部231，彼此正对相邻的四个移动托杆23之托起部231之间组合构成托载区域26，板材可分离式位于该托载区域26中。
并且构成托载区域26的四个托起部231之相邻侧分别设置有一和板材四角相适配以对板材限位的缺口232。
[0070] 该升降机构25位于平移机构24下方，其包括有支撑台251、电机252、滚珠丝杆253和滑动块254，该支撑台251采用四个竖杆支撑，可上下升降式安装于工作台11上，该电机252安装于支撑台251下方；该滚珠丝杆253安装于工作台11上，并位于电机252侧旁，于电机
252和滚珠丝杆253之间连接有带传动组件255；该滑动块254可滑动式安装于滚珠丝杆253上，并该滑动块254具有两平行设置的侧板256，于两侧板256上分别由左上至右下设置有一斜向滑槽257，上述支撑台251下表面设置有一滑杆258，该滑杆258两端可滑动式嵌于两侧板256之斜向滑槽257中。于升降机构25两侧分别设置有一导轨27，升降机构25之滑动块254两侧可滑动式对应安装于两侧导轨27上，导轨27可进一步提高滑动块254的移动平稳性及移动距离的精确性。
[0071] 该平移机构24位于支架21下方，其包括有电机241、滚珠丝杆242、滑动块243和两横向导杆244，该电机241安装于上述升降机构25之支撑台251上，于支撑台251两侧分别设置有导向座259；该滚珠丝杆242前端与电机241轴端相连，该滑动块243可滑动式安装于滚珠丝杆242上；该两横向导杆244分别对应可滑动式安装于支撑台251两侧导向座259上，且与滑动块243固连，于两横向导杆244之内侧壁上分别间隔式设置有复数个固定块245，每个固定块245与同侧相邻的两移动托杆23下端固连；上述复数个移动托杆23分别与对应侧横向导杆244固连。
[0072] 该抽真空充氮装置30包括有支撑架31、上腔体32、下腔体33、用于驱动上腔体32和下腔体33合拢以形成密闭空间的开闭驱动机构34以及真空充氮罐体35，该支撑架31安装于工作台11上，并位于上述支架21尾端，该支撑架31包括复数根竖向导杆311；该上腔体32可滑动式安装于复数根竖向导杆311上；该下腔体33固定于工作台11上，并与上腔体32竖向正对，且于下腔体33中竖向设置有一抽真空充氮平台36，该抽真空充氮平台36与进板装置20之载物台22齐平，上腔体32位于该抽真空充氮平台36上方；该开闭驱动机构34安装于工作台11上，并与上腔体32相连，其包括电机341和链传动组件342，该电机341安装于工作台11上，该链传动组件342包括有第一链组343、第二链组344和第三链组345，该第一链组343位于支撑架31一侧，并连接于电机341和上腔体32侧壁之间，该第二链组344连接于第一链组343和第三链组345之间，第二链组344用于将第一链组343的动
力同步传输至第三链组345，第三链组345位于支撑架31另一侧，也与上腔体32侧壁相连。具有了第二链组344可以避免在支撑架31另一侧设置电机驱动，从而采用一个电机341即可满足上腔体32的升降需求。该真空充氮罐体35位于机架10底部，并与下腔体33相连。
[0073] 该出板装置40与进板装置20结构类似，其与进板装置20区别在于：出板装置40载物台中41无加热模块。并且，出板装置40之最后一个载物台41设有感应系统（图中未示），在忘记取料时，警报将会响起，整个流水线将会停止。另外，出板装置40之复数个载物台41与进板装置20之复数个载物台22以及抽真空充氮平台36位列一排。
[0074] 该共晶设备主要针对板材进行固晶，适用于
铜基板、
铝基板、PC板、陶瓷板或玻纤板、EMA、PPA、PCT等板材。其加工工艺流程如下：
[0075] 1、加热，先对板材进行加热，进板装置20之多个载物台22上的加热模块对板材进行阶梯式加热，精确温控（0.5°至1°误差），每个加热模块均可独立控制温度，实现独立温区。这种阶梯式加热方式可以延长产品的使用寿命，并且加热模块的数量可以根据需要进行设定。加热模块的材料可以选用航空铝、陶瓷铝、氧化铝、陶瓷、
石墨片等；载物台的形状也可以根据需要进行设计。这种分散式加热方式，具有低能耗的特点，加热耗电量仅为几千瓦。
[0076] 2、抽真空，主要用于将晶体与板材间缝隙完全消除，使两者结合更紧密。
[0077] 3、充氮，由于焊
锡中含有银，高温加热后容易造成氧化发黄，氮气可将板材冷却，避免这种现象发生。
[0078] 该共晶设备的工作原理如下：先将待处理板材放置于进板装置20之第一个载物台22上，升降机构25启动，电机252带动滚珠丝杆253转动，滑动块254随滚珠丝杆253转动而后退，滑动块254之斜向滑槽257压迫支撑台251之滑杆258下移，支撑台251随之下降，并带动平移机构24整体下降，复数个移动托杆23随之下降至低于载物台22；平移机构24之电机241带动滚珠丝杆242转动，滑动块243带动横向导杆244后退，位于最前端的四个移动托杆23处于第一个载物台22下方。同时，升降机构25再次启动，滑动块254随滚珠丝杆253转动而向前移动，滑杆258随斜向滑槽257向上攀升，支撑台251升起，复数个移动托杆23随之升起托住板材；平移机构24之电机241带动滚珠丝杆242转动，滑动块243向前移动，横向导杆244随滑动块243向前滑动，复数个移动托杆23将板材移至下一个载物台22上方，然后升降机构25带动平移机构24下降，板材即落至下一个载物台22上，依次循环如同波浪起伏状，直至将板材传送至抽真空充氮装置30之抽真空充氮平台36上。
[0079] 抽真空充氮装置30之开闭驱动机构34带动上腔体32向下与下腔体33合拢密闭（上腔体32升降行程可采用
传感器进行检测控制），真空充氮罐体35对上腔体32和下腔体33内部进行抽真空处理，使晶体与板材紧密结合，然后充氮气冷却，以防氧化。板材经过抽真空和充氮处理后，上下腔体分离打开。出板装置40延续上述进板装置20同样的动作将板材运送至下一加工环节，出板装置40的工作原理与进板装置20的工作原理相同，在此不予赘述。
[0080] 本实用新型的设计重点在于，通过将进板装置、抽真空充氮装置和出板装置依次相连设置于机架上形成全自动真空共晶设备，该设备相对于传统共晶设备具有以下优点：
[0081] 第一、进板装置之各载物台分别具有独立的加热模块，各加热模块可以独立控温，相当于独立温区，可精确控温，阶梯式加热，延长产品使用寿命。
[0082] 第二、板材采用流动式送料，滚珠丝杆传动，移动平稳无噪声，共晶效率高，板材加热、抽真空和充氮冷却总体时间不超过30秒。
[0083] 第三、各载物台形状可根据需要定制，加热模块数量也可根据需要设定，设计灵活。
[0084] 第四、板材上料和下料自动化，减少了人工劳动量，效率高。
[0085] 第五、机架上方设置空气过滤装置，减少废气污染。
[0086] 第六、采用上腔体和下腔体合拢抽真空充氮气，密封性好，可使晶体和板材结合更紧密，无氧化现象。
[0087] 第七、出板装置之最后一个载物台设有感应系统，在忘记取料时，警报将会响起，整个流水线将会停止，避免流水作业顺序混乱。
[0088] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何细微
修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
