CN102163541A - 芯片焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种芯片焊接装置，在引线框架上压印粘合剂，将半导体芯片放置于被压印的位置，从而连续地使半导体芯片焊接于引线框架。利用一个驱动器驱动多个压印组件，从而能够缩短粘合剂压印时间及芯片焊接时间。通过缩短粘合剂压印时间及芯片焊接时间，具有提高芯片焊接工序生产率的效果。

Description

芯片焊接装置

技术领域

本发明涉及芯片焊接装置，特别是涉及一种在引线框架上压印粘合剂，将半导体芯片放置于被压印的位置，从而连续地使半导体芯片焊接于引线框架的芯片焊接装置。

背景技术

半导体芯片利用环氧树脂(Epoxy)等粘合剂焊接于引线框架。在这种半导体芯片的焊接工序中，利用了被称为芯片焊接装置的自动化机器。芯片焊接装置包括按作业单位供应引线框架的进料器(Loader)、向引线框架压印(stamping)粘合剂的粘合剂压印装置、在压印了粘合剂的引线框架上贴装半导体芯片的焊接装置、把贴装了半导体芯片的引线框架从作业位置排出的卸料器(Unloader)等。

半导体芯片由于体积很小，与直接在引线框架上点胶(Dispensing)来焊接半导体芯片相比，利用粘合剂压印装置在引线框架压印粘合剂很适合。粘合剂压印装置具有细长的棒状压印组件(Stamping tool)，在该压印组件的末端蘸以粘合剂，印于引线框架上，以此向引线框架供应粘合剂。

可是，以往的粘合剂压印装置由于是利用一个压印组件执行压印作业，存在压印时间及半导体芯片焊接时间延长的问题。

为解决这种问题，虽然提出了利用多个压印组件的方法，但这种方法需要增加用于驱动压印组件的驱动器安装个数，因此存在制造费用上升的问题。

发明内容

要解决的技术问题

本发明正是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种芯片焊接装置，利用一个驱动器驱动多个压印组件，从而能够缩短粘合剂压印时间及芯片焊接时间。

技术方案

为实现上述目的，针对在依次供应的引线框架上压印粘合剂，在压印了的位置贴装芯片的芯片焊接装置，本发明特征在于包括：多个压印组件，每个压印组件包括接触上述引线框架并压印上述粘合剂的压印针、供上述压印针结合的针夹头；旋转盘，具有多个压印弹簧，向上方弹性支撑各个压印组件，上述多个压印组件分别安装于旋转盘上并可升降；主体部，上述旋转盘以可旋转的方式安装于其上；旋转手段，使上述旋转盘相对于上述主体部旋转；压印升降部，包括加压构件和加压驱动器，加压构件位于上述多个的压印组件的上部并可升降，以向下侧对上述多个压印组件中的至少一个加压，并至少具有一个工具贯通孔，工具贯通孔可供被加压的压印组件之外的其余压印组件贯通，加压驱动器结合于上述加压构件，使上述加压构件相对于上述主体部升降；压印移送部，结合着上述主体部，沿水平方向移送主体部。

有益效果

本发明的芯片焊接装置通过缩短粘合剂压印时间及芯片焊接时间，具有提高芯片焊接工序生产率的效果。

附图说明

图1是本发明一个实施例的芯片焊接装置的斜视图。

图2是图1所示芯片焊接装置的局部放大斜视图。

图3是图2所示芯片焊接装置的局部分离斜视图。

图4是图1所示芯片焊接装置的压印组件的分离斜视图。

图5是图4所示芯片焊接装置的压印组件的VI-VI线截面图。

图6至图9是用于说明图1所示芯片焊接装置动作方法的附图。

图10是图1所示芯片焊接装置的吸附组件的截面图。

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的有益实施例。

图1是本发明一个实施例的芯片焊接装置的斜视图。如图1所示，本实施例的芯片焊接装置包括安装于基座100上的压印移送部60和压印组件10、吸附移送部70、吸附组件80。

在基座100上，安装着依次供应引线框架102并沿水平方向移送的引线框架移送部103。

即，引线框架移送部103依次移送引线框架102，压印组件10及压印移送部60向引线框架102的各个封装处压印粘合剂R。压印了的引线框架102被引线框架移送部103传送到吸附移送部70的位置，吸附移送部70与吸附组件80把芯片吸附移送至引线框架102压印了粘合剂R的位置。

压印移送部60安装于基座100上，沿水平方向移送压印升降部50。压印升降部50安装于压印移送部60，使压印组件10沿上下方向升降。

如图2和图3所示，在本实施例中，压印组件10有4个。主体部30结合于压印移送部60，该主体部30上安装着4个压印组件10，被压印移送部60沿水平方向移送。在主体部30上安装着旋转盘20并可旋转。在旋转盘20上分别安装着4个压印组件10并可升降。旋转盘20具有4个与各压印组件10对应的压印弹簧22，压印弹簧22向上方弹性支撑各个压印组件10。4个压印组件10沿旋转盘20的旋转圆周方向按一定角度间隔排列。在本实施例中，各个压印组件10间隔90°排列。

压印升降部50安装于主体部30，使压印组件10升降。压印升降部50具有加压构件53和加压驱动器51。加压构件53位于压印组件10的上侧，安装于主体部30并可沿上下方向滑动。在主体部30上形成有沿上下方向延长的引导槽31，在加压构件53上形成有滑动凸起56，滑动凸起56插入引导槽31并上下滑动。加压驱动器51安装于主体部30的上侧，升降杆52结合于加压构件53。加压驱动器51按照使升降杆52前进或后退的方式进行动作，连接于升降杆52的加压构件53随着加压驱动器51的动作而上升或下降。

加压构件53上至少形成一个工具贯通孔55。当加压驱动器51使加压构件53下降时，至少一个压印组件10不会在经过工具贯通孔55的同时下降，而其余压印组件10受加压构件53的按压而下降。在本实施例中，如图3所示，使用了形成3个(即，比压印组件10的个数少1个)工具贯通孔55的加压构件53。

使旋转盘20旋转的旋转手段40位于旋转盘20与加压构件53的上侧。旋转手段40具有马达41和旋转轴42。马达41固定于主体部30，旋转轴42因马达41而旋转，穿过加压构件53的贯通孔54结合于旋转盘20的固定槽21。由于旋转手段40的这种构成，旋转盘20可以旋转，根据旋转盘20的旋转角度，决定压印组件10与工具贯通孔55之间的相对位置。

如图4及图5所示，压印组件10包括压印针12和针夹头11、压印磁铁13。针夹头11固定于旋转盘20并可升降，压印针12插入于针夹头11。在压印针12面对针夹头11的面上具有磁铁槽1223。压印磁铁13形成环(ring)状，插入压印针12的磁铁槽1223并固定。压印磁铁13通过向拉紧针夹头11的方向提供磁力，结合针夹头11与压印针12。最好是磁铁槽1223的深度大于压印磁铁13长度，使压印磁铁13不至于接触针夹头11。通过防止压印磁铁13与针夹头11接触，可以防止压印磁铁13因冲击而破损。

压印针12包括针固定部122、针部121和针弹性部123。针固定部122是安装压印磁铁13并插入针夹头11的部分。针部121安装于针固定部122并可沿上下方向滑动。针弹性部123安装于针固定部122与针部121之间，向针部121与针固定部122相互远离方向提供弹力。在本实施例中，如图5所示，弹簧被用作针弹性部123。针弹性部123在针部121接触引线框架102并进行粘合剂R压印的过程中起到缓冲器的作用，缓冲对针部121施加的冲击。

如图4及图5所示，针夹头11上形成固定槽111。在压印针12上结合着无头螺栓，形成固定凸起1222。压印针12的固定凸起1222卡于针夹头11的固定槽111，防止压印针12与针夹头11之间相对旋转。

另外，在针固定部122上形成沿上下方向延长的滑动槽1221，在针部121以无头螺栓的形态结合着插入于滑动槽1221的滑动凸起1211。滑动凸起1211与滑动槽1221允许相互上下方向相对移动，同时却防止针部121与针固定部122之间的相对旋转。

吸附移送部70安装于基座100上，沿上下方向与水平方向移送吸附组件80。而且，在吸附移送部70安装着提供空气压力的装置，以便能吸附和移送半导体芯片。吸附组件80结合于吸附移送部70，连通空气压力，使吸附组件80可以吸附芯片。

吸附组件80包括吸附管82、吸附管夹头81和吸附磁铁83。吸附管夹头81结合于吸附移送部70。吸附管82插入吸附管夹头81，在吸附磁铁83的作用下，吸附管夹头81与吸附管82相互结合。在吸附管82上形成有磁铁槽84，吸附磁铁83插入磁铁槽84并固定。吸附磁铁83向拉紧吸附管夹头81的方向提供磁力，使吸附管夹头81与吸附管82相互结合。吸附磁铁83形成环(ring)状，在构成上易于插入磁铁槽84。最好是磁铁槽84的深度深于吸附磁铁83厚度，使吸附磁铁83不与吸附管夹头81相互接触。通过这种构成，具有可以防止吸附磁铁83破损的效果。

在吸附管夹头81与吸附管82内形成上下贯通的通道，空气压力通过该通道传递。在吸附管82内形成的真空压力作用下，吸附管82可以吸附、移送芯片。

下面对如上构成的本实施例的芯片焊接装置的作用进行说明。

如图1所示，引线框架移送部103将引线框架102移送到压印移送部60的附近。

压印移送部60使以压印组件10为主的压印升降部50向安装于基座100上的粘合剂容器101上侧移动。如图1及图7所示，在粘合剂容器101中盛装着粘合剂R。在这种状态下启动压印升降部50，降下压印组件10，使压印组件10的针部121浸于粘合剂R中。下面进一步详细说明降下压印组件10的动作。

首先，启动旋转手段40，使旋转盘20旋转至如图6所示状态。即，旋转旋转盘20，使间隔90°排列于旋转盘20上的压印组件10与加压构件53的工具贯通孔55按约45°间隔相互交叉排列。在这种状态下，如图7所示，如果启动加压驱动器51，加压构件53则下降并对4个压印组件10加压，使压印组件10下降。于是，压印组件10的针部121浸入粘合剂R，针部121沾上粘合液。

再次启动加压驱动器，使加压构件53上升，压印弹簧22弹性复原，使压印组件10相对于旋转盘20上升。

在这种状态下，启动压印移送部60，使以压印组件10为主的压印升降部50向引线框架102上侧移动。然后，启动旋转手段40，使旋转盘20旋转至如图8所示状态。即，除一个压印组件10之外，其余3个压印组件10均位于与旋转盘20的工具贯通孔55相同的位置。在这种状态下，启动加压驱动器51，如图9所示，加压构件53下降，对4个压印组件10中的一个压印组件10加压。此时，其余3个压印组件10穿过加压构件53的工具贯通孔55，同时不受加压，保持原来状态。下降的压印组件10的针部121接触引线框架102的封装处，将粘合剂R压印于封装处。

重新上升加压构件53，使旋转盘20旋转90°，下一压印组件10处于可被加压构件53降下的位置。压印移送部60将压印组件10移送至引线框架102的下个封装位置，压印组件10被加压驱动器51降下，压印粘合剂R。如果这种过程再重复2次，利用安装于旋转盘20的4个压印组件10，可以进行4次压印。

即，压印组件10蘸一次粘合剂R可以执行4次压印作业，具有压印作业速度非常快的优点。

另一方面，如图5所示，针部121可以相对于针固定部122滑动，在针部121与针固定部122之间是针弹性部123，在压印组件10下降进行压印的过程中，即使针部121与引线框架102之间的冲击较大，针弹性部123也会缓冲冲击，具有防止针部121破损的效果。

当压印针12重复多次压印作业，针部121因磨损而需要更换时，本发明的芯片焊接装置的压印针12是利用压印磁铁13结合于针夹头11，具有可以轻松迅速拆装的优点。另外，不使用螺丝结合方式，而是使用磁铁结合，针夹头11与压印针12之间相对变位始终保持一定，具有使用者无需另行调整针部121高度的优点。

另外，如上所述，压印针12与针夹头11在针夹头11的固定槽与压印针12的固定凸起的作用下而防止相对旋转。因此优点在于，在引线框架102上压印的针部121位置不变，始终保持一定。同样，在滑动槽1221与滑动凸起1211的作用下，也防止了针固定部122与针部121之间的相对旋转，可以使针部121压印的位置保持一定。

完成了粘合剂R压印作业的引线框架102被引线框架移送部103移送到吸附移送部70下方。吸附移送部70一个个地吸住半导体芯片，吸附移送部70沿水平方向与上下方向移送吸附组件80，在引线框架102压印的各个位置放上芯片，使半导体芯片粘合于引线框架102。如图10所示，吸附组件80的吸附管82与吸附管夹头81也用吸附磁铁83结合，可以非常容易地把吸附管82安装于吸附管夹头81的正确位置或拆除。

以上列举有益实施例，对本发明的芯片焊接装置进行了说明，但本发明的范围并不限定于前述说明及附图范围。

例如，前面提到，压印组件10包括用于结合针夹头11与压印针12的压印磁铁13，但是，也可以不使用压印磁铁13，利用其它机械式构成来结合针夹头与压印针。

而且，前面提到，压印磁铁13安装于压印针12上，但是，也可以是压印磁铁不安装于压印针，而是安装于针夹头上，或使磁铁安装于压印针与针夹头两侧。另外，压印磁铁的形状不限定于环状，也可以其它多种形状构成。例如，可在压印针上安装2个以上压印磁铁。

另外，前面提到，旋转盘上安装的压印组件个数为4个，但是，压印组件的个数可以在2个以上的范围内多种变化，压印组件之间的角度间隔也可以多样地变形。

另外，压印移送部60、压印加压驱动器51、加压构件53、旋转手段40、吸附移送部70结构也可以不同于附图显示的结构，进行多种变形。

Claims (9)

1.一种芯片焊接装置，在依次供应的引线框架上压印粘合剂，在压印了的位置贴装芯片，其特征在于包括：

多个压印组件，每个压印组件包括接触上述引线框架并压印上述粘合剂的压印针、供上述压印针结合的针夹头；

旋转盘，具有多个压印弹簧，向上方弹性支撑各个压印组件，上述多个压印组件分别安装于旋转盘上并可升降；

主体部，上述旋转盘以可旋转的方式安装于该主体部；

旋转手段，使上述旋转盘相对于上述主体部旋转；

压印升降部，包括加压构件和加压驱动器，加压构件位于上述多个压印组件的上部并可升降，向下侧对上述多个压印组件中的至少一个加压，并至少具有一个工具贯通孔，该工具贯通孔可供被加压的压印组件之外的其余压印组件贯通，加压驱动器结合于上述加压构件，使上述加压构件相对于上述主体部升降；

压印移送部，结合着上述主体部，沿水平方向移送主体部。

2.根据权利要求1所述的芯片焊接装置，其特征在于：

上述压印针包括针固定部、安装于上述针固定部并可上下方向滑动的针部、安装于上述针固定部与针部之间且向上述针部与针固定部相互远离的方向提供弹力的针弹性部。

3.根据权利要求1或2所述的芯片焊接装置，其特征在于：

上述加压构件的工具贯通孔的个数比上述压印组件的个数少一个。

4.根据权利要求1或2所述的芯片焊接装置，其特征在于：

上述主体部还具有一个引导槽，引导上述加压构件相对于主体部的升降运动；

上述压印升降部的加压构件还具有滑动凸起，该滑动凸起插入于上述主体部的引导槽并进行滑动。

5.根据权利要求3所述的芯片焊接装置，其特征在于：

上述多个压印组件在上述旋转盘上沿圆周方向按相同角度间隔排列。

6.根据权利要求1或2所述的芯片焊接装置，其特征在于：

上述压印组件还包括一个压印磁铁，安装于上述针夹头与压印针两者之一上，向相对于另一者接近的方向提供磁力，以结合上述针夹头与压印针。

7.根据权利要求6所述的芯片焊接装置，其特征在于：

上述压印针在面对上述针夹头面上具有磁铁槽，

上述压印磁铁形成环状，插入于上述压印针磁铁槽并固定。

8.根据权利要求7所述的芯片焊接装置，其特征在于：

在上述压印针与针夹头两者之一上形成固定槽，在另一者上形成插入上述固定槽的固定凸起，以防止上述压印针相对于上述针夹头旋转。

9.根据权利要求1或2所述的芯片焊接装置，其特征在于，还包括：

吸附组件具有：吸附管，吸附上述芯片，以便能把上述芯片贴装于压印了上述粘合剂的引线框架；吸附管夹头，结合上述吸附管；吸附磁铁，安装于上述吸附管夹头与吸附管两者之一上，向相对于另一者接近方向提供磁力，结合上述吸附管夹头与吸附管；以及

吸附移送部，沿上下方向和水平方向移送上述吸附组件。

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