【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于回流焊，涉及一种晶圆级回流焊设备。
技术介绍
1、随着电子元器件的微型化和集成化程度的不断提高，对焊接技术的要求越来越高，传统的焊接方法可能无法满足微小元件的精确焊接需求，而甲酸回流焊以其精确的温度控制和优异的润湿性，能够确保在微小尺度上实现高质量的焊接，从而满足微型化和集成化元器件的制造要求。甲酸回流焊设备作为一种高效、高质量、环保的焊接技术，在未来将具有更广阔的发展前景。同时，随着技术的不断进步和创新，甲酸回流焊设备也将不断升级和完善，朝着更加多样化、智能化的方向发展，更好地满足市场需求。
2、回流焊设备广泛应用于电子、通讯、计算机、航空航天等领域，它的工作原理是通过加热使焊膏中的金属粉末熔化，然后再将温度逐渐升高，使其快速冷却并固化，从而实现组装件与电路板的牢固连接
3、基于此，我们提出一种晶圆级回流焊设备，可对晶圆进行稳定搬运放置、先升温再降温悬浮均匀加热处理和快速降温悬浮均匀冷却处理及实现定位装载和辅助降温冷却处理，保证晶圆加工效率高、处理效果好。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种晶圆级回流焊设备，该专利技术要解决的技术问题是：如何实现可对晶圆进行稳定搬运放置、先升温再降温悬浮均匀加热处理和快速降温悬浮均匀冷却处理及实现定位装载和辅助降温冷却处理，保证晶圆加工效率高、处理效果好。
2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
3、一种晶圆级回流焊设备，包括efem系统
4、本专利技术的工作原理：在其中一个晶圆装卸机上放置若干待加工晶圆，搬运机器人将待加工晶圆依次放置到转动焊接系统中，外部液氮罐向甲酸存储罐内部注入氮气，氮气与甲酸形成混合气，混合气通过阀岛箱注入转动焊接系统上下两侧进入转动焊接系统的内部；对晶圆进行先升温再降温加热处理和降温冷却处理，通过加热处理使焊膏中的金属粉末熔化，能有效减少各凸点的高度差，降低焊接凸点表面的粗糙度，去除焊料中自带的氧化物，通过降温冷却处理使其快速冷却并固化，从而实现组装件与电路板的牢固连接，而在此过程中，下侧注气时会将晶圆顶起悬浮并转动，保证晶圆受热均匀；在该系统中，设备风扇过滤器一直工作，保证腔室内部空气洁净度，冷却并固化后的晶圆，再通过搬运机器人放置到另一个晶圆装卸机上；排气系统对工艺区域箱内部的甲酸挥发气排出，及将转动焊接系统内部废气排出；电源箱主要是为各电器提供操作电源；配电柜用于向各个电器分配电量。
5、所述efem系统包括efem下机箱和设置在efem下机箱上端的efem上机箱，efem下机箱的内部设有机器人控制箱，搬运机器人设置在efem下机箱的内部，两个晶圆装卸机位于efem下机箱的前侧，efem下机箱的前侧设有安全光栅、急停开关和警示灯，安全光栅位于两个晶圆装卸机的前侧，efem下机箱的下端四角均设有脚杯和万向轮，efem下机箱的侧部设有控制触摸屏和若干控制按钮，设备风扇过滤器设置在efem上机箱的内部，efem上机箱的前侧设有高清摄像头，efem上机箱内部设有摄像机和寻边器。
6、采用以上结构，机器人控制箱用于控制搬运机器人进行各种动作，安全光栅可以时刻监测工作区域，保证机械设备安全性，提高设备生产效率；高清摄像头用于检测外部工作环境，急停开关用于设备急停，警示灯在非常规状态下进行闪光警示，控制触摸屏和若干控制按钮配合，用于设置各电气设备的操作信息，摄像机和寻边器配合可稳定的监测传输空间的内部活动及寻边器能够通过光学传感器检测晶圆表面的边缘，以确定晶圆的位置和方向，大大提高传输效率。
7、所述控制系统主要包含fa工厂端、ctc上位机和iap下位机，ctc上位机主要包括gui和调度模块，iap下位机包括plc模块、wafer robot模块和load port模块，负责传输模块的控制。
8、采用以上结构，fa工厂端为工厂自动化系统的工厂应用层面，fa工厂端保证自动化设备可以持续、稳定地进行工作；ctc上位机的作用主要为数据采集与处理、监控与显示、控制与指令下发、系统交互与信息管理、报警与故障处理，确保系统的安全运行；iap下位机的主要作用为接收与解析升级指令、固件升级操作、反馈升级状态、保障系统安全与稳定。
9、所述工艺区域箱包括工艺下腔室和设置在工艺下腔室上端的工艺上腔室，工艺上腔室的侧部设有若干差压表，甲酸存储罐、阀岛箱、电源箱和配电柜均设置在工艺下腔室的内部，转动焊接系统设置在工艺下腔室的内部后侧，排气系统包括气柜排气件、电柜排气件、工艺腔室排气件和工艺室排气管，气柜排气件包括气柜和连接在气柜上端的气柜排风接管及连接在气柜排风接管上端的气柜法兰接管组成，气柜设置在工艺上腔室的内部前侧，电柜排气件包括电柜和连接在电柜上端的电柜排风接管及连接在电柜排风接管上端的电柜法兰接管组成，气柜和电柜设置在工艺上腔室的内部前侧，气柜排风接管、气柜法兰接管、电柜排风接管和电柜法兰接管伸出工艺上腔室的上端，工艺室排气管连接在工艺上腔室的上端，且位于转动焊接系统的正上方，工艺腔室排气件包括连通箱，连通箱设置在工艺上腔室的内部前侧，连通箱的下端设有两个工艺腔室排气管，其中一个工艺腔室排气管位于甲酸存储罐的上方，另一个工艺腔室排气管上设有蝶阀和压差计，另一个工艺腔室排气管与转动焊接系统相连接，连通箱的上端设有工艺腔室法兰接管，工艺腔室法兰接管伸出工艺上腔室的上端。
10、采用以上结构，若干差压表用于监测工艺上腔室的内部气压，气柜排气件的气柜主要用于存储气路元器件、气管，排气操作是指当气柜中发生气体泄漏时，进行排气，达到保护人员安全和设备使用寿命的目的；电柜内部设置若干电气设备，电气设备在运行过程中会产生热量和可能的有害气体，电柜排气对于保障设备的正常运行和延长使用寿命；
11、其中一个工艺腔室排气管位于甲酸存储罐的上方，用于将甲酸存储罐挥发的甲酸排出，排到连通箱，再从工艺腔室法兰接管排出，转动焊接系统在排气时，将气体通过另一个工艺腔室排气管排到连通箱，再从工艺腔室法兰接管排出，压差表用于监测气压，蝶阀用于控制排气量。
12、所述转动焊接系统包括下固定盘，下固定盘固定在工艺上腔室的内部底侧，下固定盘的上端通过两个翻开铰链铰接有上固定盘，下固定盘和上固定盘之间设有两个对称设置的翻转动力件，下固定盘的下端中部固定有动力电机，动力电机的输出轴上固定有密封安装座，密封安装座上端固定有支撑转盘，支撑转盘转动设置在上固定盘和下固定盘之间，下固定盘的下端设有六个圆周均布的加热冷却盘件，加热冷却盘件的下端均设有升降腔室组件，其中五个加热冷却盘件内部均设有加热冷却盘单元，另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆级回流焊设备，包括EFEM系统（1）和置于EFEM系统（1）后侧的工艺区域箱（5），其特征在于，所述EFEM系统（1）的前侧设有两个晶圆装卸机（3），EFEM系统（1）的侧部设有控制系统（2），EFEM系统（1）的内部设有搬运机器人（15）和设备风扇过滤器，工艺区域箱（5）的内部设有转动焊接系统（22）、阀岛箱（23）、电源箱（24）、配电柜（25）和排气系统（4）及甲酸存储罐（30），甲酸存储罐（30）与转动焊接系统（22）之间通过管道相连接，甲酸存储罐（30）的进气口通过管道连接外部液氮罐。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述EFEM系统（1）包括EFEM下机箱（6）和设置在EFEM下机箱（6）上端的EFEM上机箱（7），EFEM下机箱（6）的内部设有机器人控制箱（14），搬运机器人（15）设置在EFEM下机箱（6）的内部，两个晶圆装卸机（3）位于EFEM下机箱（6）的前侧，EFEM下机箱（6）的前侧设有安全光栅（16）、急停开关（8）和警示灯（10），安全光栅（16）位于两个晶圆装卸机（3）的前侧，EFEM下机箱（6）的下
3.根据权利要求2所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述控制系统主要包含FA工厂端、CTC上位机和IAP下位机，CTC上位机主要包括GUI和调度模块，IAP下位机包括PLC模块、Wafer Robot模块和Load Port模块，负责传输模块的控制。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述工艺区域箱（5）包括工艺下腔室（26）和设置在工艺下腔室（26）上端的工艺上腔室（17），工艺上腔室（17）的侧部设有若干差压表（31），甲酸存储罐（30）、阀岛箱（23）、电源箱（24）和配电柜（25）均设置在工艺下腔室（26）的内部，转动焊接系统（22）设置在工艺下腔室（26）的内部后侧，排气系统（4）包括气柜排气件（18）、电柜排气件（19）、工艺腔室排气件（20）和工艺室排气管（21），气柜排气件（18）包括气柜和连接在气柜上端的气柜排风接管及连接在气柜排风接管上端的气柜法兰接管组成，气柜设置在工艺上腔室（17）的内部前侧，电柜排气件（19）包括电柜和连接在电柜上端的电柜排风接管及连接在电柜排风接管上端的电柜法兰接管组成，气柜和电柜设置在工艺上腔室（17）的内部前侧，气柜排风接管、气柜法兰接管、电柜排风接管和电柜法兰接管伸出工艺上腔室（17）的上端，工艺室排气管（21）连接在工艺上腔室（17）的上端，且位于转动焊接系统（22）的正上方，工艺腔室排气件（20）包括连通箱，连通箱设置在工艺上腔室（17）的内部前侧，连通箱的下端设有两个工艺腔室排气管（29），其中一个工艺腔室排气管（29）位于甲酸存储罐（30）的上方，另一个工艺腔室排气管（29）上设有蝶阀（27）和压差计（28），另一个工艺腔室排气管（29）与转动焊接系统（22）相连接，连通箱的上端设有工艺腔室法兰接管，工艺腔室法兰接管伸出工艺上腔室（17）的上端。
5.根据权利要求4所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述转动焊接系统（22）包括下固定盘（35），下固定盘（35）固定在工艺上腔室（17）的内部底侧，下固定盘（35）的上端通过两个翻开铰链（64）铰接有上固定盘（32），下固定盘（35）和上固定盘（32）之间设有两个对称设置的翻转动力件（36），下固定盘（35）的下端中部固定有动力电机（70），动力电机（70）的输出轴上固定有密封安装座（69），密封安装座（69）上端固定有支撑转盘（95），支撑转盘（95）转动设置在上固定盘（32）和下固定盘（35）之间，下固定盘（35）的下端设有六个圆周均布的加热冷却盘件（72），加热冷却盘件（72）的下端均设有升降腔室组件（33），其中五个加热冷却盘件（72）内部均设有加热冷却盘单元（80），另一个加热冷却盘件（72）内部设有装载冷却盘件（71），且加热冷却盘单元（80）和装载冷却盘件（71）均设置在升降腔室组件（33）的上方；
6.根据权利要求5所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述下固定盘（35）上开设有若干避开通孔（66），下固定盘（35）的上端外缘设有密封圈（65）；
7.根据权利要求6所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述加热上腔体（38）和冷却腔体（34）可拆卸地连接在对应位置的置物槽孔（56）内...
【技术特征摘要】
1.一种晶圆级回流焊设备，包括efem系统（1）和置于efem系统（1）后侧的工艺区域箱（5），其特征在于，所述efem系统（1）的前侧设有两个晶圆装卸机（3），efem系统（1）的侧部设有控制系统（2），efem系统（1）的内部设有搬运机器人（15）和设备风扇过滤器，工艺区域箱（5）的内部设有转动焊接系统（22）、阀岛箱（23）、电源箱（24）、配电柜（25）和排气系统（4）及甲酸存储罐（30），甲酸存储罐（30）与转动焊接系统（22）之间通过管道相连接，甲酸存储罐（30）的进气口通过管道连接外部液氮罐。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述efem系统（1）包括efem下机箱（6）和设置在efem下机箱（6）上端的efem上机箱（7），efem下机箱（6）的内部设有机器人控制箱（14），搬运机器人（15）设置在efem下机箱（6）的内部，两个晶圆装卸机（3）位于efem下机箱（6）的前侧，efem下机箱（6）的前侧设有安全光栅（16）、急停开关（8）和警示灯（10），安全光栅（16）位于两个晶圆装卸机（3）的前侧，efem下机箱（6）的下端四角均设有脚杯（12）和万向轮（13），efem下机箱（6）的侧部设有控制触摸屏（11）和若干控制按钮，设备风扇过滤器设置在efem上机箱（7）的内部，efem上机箱（7）的前侧设有高清摄像头（9），efem上机箱（7）的内部设有摄像机和寻边器。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述控制系统主要包含fa工厂端、ctc上位机和iap下位机，ctc上位机主要包括gui和调度模块，iap下位机包括plc模块、wafer robot模块和load port模块，负责传输模块的控制。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述工艺区域箱（5）包括工艺下腔室（26）和设置在工艺下腔室（26）上端的工艺上腔室（17），工艺上腔室（17）的侧部设有若干差压表（31），甲酸存储罐（30）、阀岛箱（23）、电源箱（24）和配电柜（25）均设置在工艺下腔室（26）的内部，转动焊接系统（22）设置在工艺下腔室（26）的内部后侧，排气系统（4）包括气柜排气件（18）、电柜排气件（19）、工艺腔室排气件（20）和工艺室排气管（21），气柜排气件（18）包括气柜和连接在气柜上端的气柜排风接管及连接在气柜排风接管上端的气柜法兰接管组成，气柜设置在工艺上腔室（17）的内部前侧，电柜排气件（19）包括电柜和连接在电柜上端的电柜排风接管及连接在电柜排风接管上端的电柜法兰接管组成，气柜和电柜设置在工艺上腔室（17）的内部前侧，气柜排风接管、气柜法兰接管、电柜排风接管和电柜法兰接管伸出工艺上腔室（17）的上端，工艺室排气管（21）连接在工艺上腔室（17）的上端，且位于转动焊接系统（22）的正上方，工艺腔室排气件（20）包括连通箱，连通箱设置在工艺上腔室（17）的内部前侧，连通箱的下端设有两个工艺腔室排气管（29），其中一个工艺腔室排气管（29）位于甲酸存储罐（30）的上方，另一个工艺腔室排气管（29）上设有蝶阀（27）和压差计（28），另一个工艺腔室排气管（29）与转动焊接系统（22）相连接，连通箱的上端设有工艺腔室法兰接管，工艺腔室法兰接管伸出工艺上腔室（17）的上端。
5.根据权利要求4所述的一种晶圆级回流焊设备，其特征在于，所述转动焊接系统（22）包括下固定盘（35），下固定盘（35）固定在工艺上腔室（17）的内部底侧，下固定盘（35）的上端通过两个翻开铰链（64）铰接有上固定盘（32），下固定盘（35）和上固定盘（32）之间设有两个对称设置的翻转动力件（36），下固定盘（35）的下端中部固定有动力电机（70），动力电机（70）的输出轴上固定有密封安装座（69），密封安装座（69）上端固定有支撑转盘（95），支撑转盘（95）转动设置在上固定盘（32）和下固定盘...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉东，安小敏，
申请(专利权)人：合肥真萍电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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