CN111063630B - 一种芯片单道标签倒封装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯片单道标签倒封装机，涉及芯片封装技术领域，其包括主机组，主机组在顺沿单道天线的运动方向上依次安装有喷胶组件、绑定组件和固化组件，主机组在对应绑定组件的正上方位置处安装有呈上下分布的顶针组件和翻转组件，使得喷胶组件、绑定组件、固化组件、顶针组件和翻转组件处于同一垂直面上，本发明的有益效果是：通过对喷胶组件、绑定组件、固化组件、顶针组件和翻转组件的布置方式进行调整，不仅大量减少整机空间，还能减少在水平位移中出现的因机械抖动造成的精度降低的情况发生，另外，整体机构结构紧凑，能实现从放料、封装到收放整个过程的自动化运行。

Description

一种芯片单道标签倒封装机
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，具体是一种芯片单道标签倒封装机。
背景技术
半导体封装技术是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术，封装技术的好坏直接影响了芯片自身性能的发挥，而半导体芯片则是在无尘环境下集成有大量电子元器件的高精度产品。
现有的芯片封装机是采用吸嘴从晶圆上摘取芯片后经过一系列的转移和对芯片进行视觉定位，之后贴放于夹具上材料基板，以再进行热压封装，这样的机器要求封装位置与晶圆平台有一段水平距离，这造成整体机器庞大，而且会在平移中因产生抖动而降低精度。
基于此，本申请提出了一种芯片单道标签倒封装机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片单道标签倒封装机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种芯片单道标签倒封装机，包括主机组，主机组在顺沿单道天线的运动方向上依次安装有喷胶组件、绑定组件和固化组件，主机组在对应绑定组件的正上方位置处安装有呈上下分布的顶针组件和翻转组件，使得喷胶组件、绑定组件、固化组件、顶针组件和翻转组件处于同一垂直面上。
作为本发明再进一步的方案：所述喷胶组件包括喷胶真空鼓、喷胶头和喷胶移动机构，喷胶头由喷胶移动机构驱动，喷胶头的运动方向与单道天线的运动方向垂直，喷胶真空鼓处还安装有喷胶相机。
作为本发明再进一步的方案：所述顶针组件包括上下分布的芯片顶针和晶片平台，晶片平台用于承载晶圆，晶片平台具有沿X和Y两个方向运动的自由度。
作为本发明再进一步的方案：所述翻转组件包括翻转驱动机构、翻转吸嘴和定位相机，所述翻转吸嘴的数量为若干个，翻转吸嘴由翻转驱动机构驱动转动，且翻转吸嘴与芯片顶针的竖直投影相重合，翻转吸嘴处安装有定位相机。
作为本发明再进一步的方案：所述绑定组件包括绑定真空鼓、绑定转盘、绑定吸嘴和绑定驱动机构，所述绑定转盘由绑定驱动机构驱动转动，绑定吸嘴安装在绑定转盘上且与其同步转动，绑定吸嘴、翻转吸嘴与绑定真空鼓的竖直投影相重合。
作为本发明再进一步的方案：所述绑定真空鼓处安装有正位相机。
作为本发明再进一步的方案：所述固化组件包括固化机架以及安装在固化机架上的上热压头和下热压头，上热压头和下热压头之间预留有供单道天线穿过的间隙，上热压头由热压驱动机构驱动相对于下热压头运动。
作为本发明再进一步的方案：所述主机组在对应喷胶组件、绑定组件和翻转组件之间的位置处分别安装有真空料斗II和真空料斗III。
作为本发明再进一步的方案：还包括放料组件，所述放料组件包括安装在放料机架上的放料轮、防静电棒、接料台和真空料斗I，从放料轮放出的单道天线依次经过防静电棒、接料台和真空料斗I后输入到主机组中。
作为本发明再进一步的方案：还包括收料组件，所述收料组件包括安装在收料支架上的收料叉轴、检测打点组、衬纸轮、纠偏轮、平衡轮和主动收料轮，从主机组输出的单道天线依次经过平衡轮、纠偏轮和检测打点组后，由主动收料轮送入到收料叉轴上，收料叉轴处还安装有与其相切的衬纸轮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对喷胶组件、绑定组件、固化组件、顶针组件和翻转组件的布置方式进行调整，不仅大量减少整机空间，还能减少在水平位移中出现的因机械抖动造成的精度降低的情况发生，另外，整体机构结构紧凑，并能实现从放料、封装到收放整个过程的快速自动化运行，产能大大提高。
附图说明
图1为一种芯片单道标签倒封装机的结构示意图。
图2为一种芯片单道标签倒封装机中喷胶组件的结构示意图。
图3为一种芯片单道标签倒封装机中喷胶组件的正视图。
图4为一种芯片单道标签倒封装机中顶针组件的结构示意图。
图5为一种芯片单道标签倒封装机中顶针组件的正视图。
图6为一种芯片单道标签倒封装机中绑定组件的结构示意图。
图7为一种芯片单道标签倒封装机中绑定组件的正视图。
图8为一种芯片单道标签倒封装机中固化组件的结构示意图。
图9为一种芯片单道标签倒封装机中固化组件的正视图。
图10为一种芯片单道标签倒封装机中翻转组件的结构示意图。
图11为一种芯片单道标签倒封装机中放料组件和收料组件的结构示意图。
图中：10-放料组件、101-放料轮、102-防静电棒、103-接料台、104-真空料斗I、20-主机组、21-喷胶组件、2101-喷胶真空鼓、2102-喷胶头、2103-喷胶相机、2104-喷胶移动机构、22-顶针组件、2201-芯片顶针、2202-晶片平台、23-绑定组件、2301-绑定真空鼓、 2302-绑定转盘、2303-绑定吸嘴、2304-绑定相机、2305-绑定驱动机构、2306-正位相机、 24-固化组件、2401-固化机架、2402-上热压头、2403-下热压头、2404-热压驱动机构、25- 翻转组件、2501-翻转驱动机构、2502-翻转吸嘴、2503-定位相机、26-真空料斗II、27-真空料斗III、30-收料组件、301-收料叉轴、302-检测打点组、303-衬纸轮、304-纠偏轮、305- 平衡轮、306-主动收料轮。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
请参阅图1～10，本发明实施例中，一种芯片单道标签倒封装机，包括主机组20，主机组20在顺沿单道天线的运动方向上依次安装有喷胶组件21、绑定组件23和固化组件24，主机组20在对应绑定组件23的正上方位置处安装有呈上下分布的顶针组件22和翻转组件25，使得从晶圆上被顶针组件22顶出的芯片在翻转组件25的作用下运动至绑定组件23上，在绑定组件23处与单道天线胶合，并在胶合完成进入到固化组件24内进行固化，完成芯片的封装，在实际应用时，由于喷胶组件21、绑定组件23、固化组件24、顶针组件22和翻转组件25处于同一垂直面上，不仅大量减少整机空间，还能减少在水平位移中出现的因机械抖动造成的精度降低的情况发生。
具体的来说，所述喷胶组件21包括喷胶真空鼓2101、喷胶头2102 和喷胶移动机构2104，单道天线由喷胶真空鼓2101带动运行，喷胶头2102 由喷胶移动机构2104驱动，喷胶头2102 的运动方向与单道天线的运动方向垂直，喷胶真空鼓2101处还安装有喷胶相机2103，喷胶相机2103用于对吸附在喷胶真空鼓2101上的单道天线进行拍照，当然，此处的喷胶相机2103是与本封装机的控制系统通讯的，来获得单道天线的定位信息，进而控制系统可以对喷胶真空鼓2101的旋转角度进行控制，同时，喷胶头2102 可动，那么喷胶头2102 可以在单道天线的设定位置进行喷胶，喷胶头2102 的启停可以通过阀门及胶泵来控制。
优选的，喷胶移动机构2104可以为伺服电机加滚珠丝杆的组合方式，其具有精度高和定位准确的功能，当然，也可以选用其他具有类似功能的组件或者机构。
所述顶针组件22包括上下分布的芯片顶针2201 和晶片平台2202，晶片平台2202用于承载晶圆，晶片平台2202具有沿X和Y两个方向运动的自由度，从图可以看出，其通过伺服电机加滚珠丝杆的组合方式来实现晶片平台2202的位置调整，来调整晶圆上芯片的位置，来使得被芯片顶针2201 顶出的芯片位置保持一定。
所述翻转组件25包括翻转驱动机构2501、翻转吸嘴2502和定位相机2503，所述翻转吸嘴2502的数量为若干个，翻转吸嘴2502由翻转驱动机构2501驱动转动，且翻转吸嘴2502与芯片顶针2201 的竖直投影相重合，旨在被芯片顶针2201 顶出的芯片能被翻转吸嘴2502吸住，在需要对芯片进行胶合时，芯片可以在翻转驱动机构2501的带动下，翻转至胶合位置，此处，若翻转吸嘴2502的数量为两个，那么其单次翻转角度就为180°，若翻转吸嘴2502的数量为四个，那么其单次翻转角度就为90°，翻转吸嘴2502的数量优选为两个，翻转吸嘴2502处安装有定位相机2503，旨在用于对晶片平台2202进行拍照，通过对照片或者图像的分析，控制系统控制晶片平台2202运动，使得翻转吸嘴2502能吸住被芯片顶针2201 顶出的芯片。
优选的，对于翻转驱动机构2501来说，其可以为伺服电机，亦可以为精度满足要求的转角气缸等，在此不进行具体的限定。
所述绑定组件23包括绑定真空鼓2301、绑定转盘2302、绑定吸嘴2303和绑定驱动机构2305，所述绑定转盘2302由绑定驱动机构2305驱动转动，绑定吸嘴2303安装在绑定转盘2302上且与其同步转动，绑定驱动机构2305单次的转动角度与翻转驱动机构2501 类似，都是由绑定吸嘴2303的数量决定，绑定吸嘴2303、翻转吸嘴2502与绑定真空鼓 2301的竖直投影相重合，在实际应用时，绑定吸嘴2303首先与翻转吸嘴2502对应，将翻转吸嘴2502上的芯片吸取住，再翻转至与绑定真空鼓2301上的单道天线相对，将芯片放在喷好胶的单道天线上。
优选的，为了保证上述胶合过程的精确性，所述绑定真空鼓2301处安装有正位相机 2306，用于对绑定吸嘴2303的位置进行修正，其原理与上述相机相同，在此不进行多余的叙述。
所述固化组件24包括固化机架2401以及安装在固化机架2401上的上热压头2402和下热压头2403，上热压头2402和下热压头2403之间预留有供单道天线穿过的间隙，上热压头2402由热压驱动机构2404驱动相对于下热压头2403运动，优选的，热压驱动机构 2404可以为受电机驱动的偏心转盘结构，只要能实现上热压头2402周期性的相对于下热压头2403运动即可。
作为优选，在单道天线依次进入到喷胶组件21、绑定组件23和固化组件24的过程中，为了实现对其运动的良好导向及保证单道天线的张力，所述主机组20在对应喷胶组件21、绑定组件23和翻转组件25之间的位置处分别安装有真空料斗II26和真空料斗III27。
实施例2
请参阅图11，本发明实施例中，一种芯片单道标签倒封装机，还包括放料组件10和收料组件30，从放料组件10放出的单道天线经过主机组的各项处理之后能被收料组件30进行收放，以实现从放料、封装到收放整个过程的自动化运行。
具体的来说，所述放料组件10包括安装在放料机架上的放料轮101、防静电棒102、接料台103和真空料斗I104，从放料轮101放出的单道天线依次经过防静电棒102、接料台103和真空料斗I104后输入到主机组20中。
同理，所述收料组件30包括安装在收料支架上的收料叉轴301、检测打点组302、衬纸轮303、纠偏轮304、平衡轮305和主动收料轮306，从主机组20输出的单道天线依次经过平衡轮305、纠偏轮304和检测打点组302后，由主动收料轮306送入到收料叉轴301 上，并且，收料叉轴301处还安装有与其相切的衬纸轮303，此处，检测打点组302用于对完成封装的芯片和单道天线进行检测，纠偏轮304则是用于对料带(即单道天线)进行纠偏。
另外，为了方便的实现单道天线在放料组件10、主机组20和收料组件30之间的过渡，三者之间可以加装带料轮、导向辊等设备，在此不进行多余的叙述。此外，整体的设备之间还可以安装与控制系统通讯的显示屏，来实现对整个过程工艺参数、检测结果等的显示。
结合实施例1～2，易知本技术方案的工作原理是：从放料轮101放出的单道天线依次经过防静电棒102、接料台103和真空料斗I104后输入到喷胶组件21内；
在喷胶组件21内，单道天线首先被喷胶真空鼓2101吸附保持紧绷状态，之后喷胶相机2103对吸附在喷胶真空鼓2101上的单道天线进行拍照，来获得单道天线的定位信息，控制系统可以对喷胶真空鼓2101的旋转角度进行控制，喷胶头2102 可以在单道天线的设定位置进行喷胶；
与此同时，定位相机2503对晶片平台2202进行拍照，控制系统控制晶片平台2202运动，使得被芯片顶针2201 顶出的芯片能被翻转吸嘴2502吸住，之后在翻转驱动机构2501的带动下，翻转吸嘴2502带动芯片翻转180°(此处默认翻转吸嘴2502的数量为两个)，芯片运动至绑定吸嘴2303处并被绑定吸嘴2303吸住，绑定转盘2302带动绑定吸嘴2303 及其上的芯片再次翻转180°，然后正位相机2306开始工作，对绑定吸嘴2303的位置进行修正，使芯片运动至与单道天线相对，之后放下芯片，芯片胶合在单道天线上；
然后，单道天线进入到固化组件24内进行固化，固化完成后，单道天线依次经过平衡轮305、纠偏轮304和检测打点组302后，由主动收料轮306送入到收料叉轴301上。
需要特别说明的是，本技术方案中，通过对喷胶组件21、绑定组件23、固化组件24、顶针组件22和翻转组件25的布置方式进行调整，不仅大量减少整机空间，还能减少在水平位移中出现的因机械抖动造成的精度降低的情况发生，另外，整体机构结构紧凑，能实现从放料、封装到收放整个过程的自动化运行。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种芯片单道标签倒封装机，包括主机组（20），其特征在于，主机组（20）在顺沿单道天线的运动方向上依次安装有喷胶组件（21）、绑定组件（23）和固化组件（24），主机组（20）在对应绑定组件（23）的正上方位置处安装有呈上下分布的顶针组件（22）和翻转组件（25），使得喷胶组件（21）、绑定组件（23）、固化组件（24）、顶针组件（22）和翻转组件（25）处于同一垂直面上；
所述喷胶组件（21）包括喷胶真空鼓（2101）、喷胶头（2102 ）和喷胶移动机构（2104），喷胶头（2102 ）由喷胶移动机构（2104）驱动，喷胶头（2102 ）的运动方向与单道天线的运动方向垂直，喷胶真空鼓（2101）处还安装有喷胶相机（2103）；
所述顶针组件（22）包括上下分布的芯片顶针（2201 ）和晶片平台（2202），晶片平台（2202）用于承载晶圆，晶片平台（2202）具有沿X和Y两个方向运动的自由度；
所述翻转组件（25）包括翻转驱动机构（2501）、翻转吸嘴（2502）和定位相机（2503），所述翻转吸嘴（2502）的数量为若干个，翻转吸嘴（2502）由翻转驱动机构（2501）驱动转动，且翻转吸嘴（2502）与芯片顶针（2201 ）的竖直投影相重合，翻转吸嘴（2502）处安装有定位相机（2503）；
所述绑定组件（23）包括绑定真空鼓（2301）、绑定转盘（2302）、绑定吸嘴（2303）和绑定驱动机构（2305），所述绑定转盘（2302）由绑定驱动机构（2305）驱动转动，绑定吸嘴（2303）安装在绑定转盘（2302）上且与其同步转动，绑定吸嘴（2303）、翻转吸嘴（2502）与绑定真空鼓（2301）的竖直投影相重合。
2.根据权利要求1所述的一种芯片单道标签倒封装机，其特征在于，所述绑定真空鼓（2301）处安装有正位相机（2306）。
3.根据权利要求1所述的一种芯片单道标签倒封装机，其特征在于，所述固化组件（24）包括固化机架（2401）以及安装在固化机架（2401）上的上热压头（2402）和下热压头（2403），上热压头（2402）和下热压头（2403）之间预留有供单道天线穿过的间隙，上热压头（2402）由热压驱动机构（2404）驱动相对于下热压头（2403）运动。
4.根据权利要求1所述的一种芯片单道标签倒封装机，其特征在于，所述主机组（20）在对应喷胶组件（21）、绑定组件（23）和翻转组件（25）之间的位置处分别安装有真空料斗II（26）和真空料斗III（27）。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种芯片单道标签倒封装机，其特征在于，还包括放料组件（10），所述放料组件（10）包括安装在放料机架上的放料轮（101）、防静电棒（102）、接料台（103）和真空料斗I（104），从放料轮（101）放出的单道天线依次经过防静电棒（102）、接料台（103）和真空料斗I（104）后输入到主机组（20）中。
6.根据权利要求5所述的一种芯片单道标签倒封装机，其特征在于，还包括收料组件（30），所述收料组件（30）包括安装在收料支架上的收料叉轴（301）、检测打点组（302）、衬纸轮（303）、纠偏轮（304）、平衡轮（305）和主动收料轮（306），从主机组（20）输出的单道天线依次经过平衡轮（305）、纠偏轮（304）和检测打点组（302）后，由主动收料轮（306）送入到收料叉轴（301）上，收料叉轴（301）处还安装有与其相切的衬纸轮（303）。
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