CN113345826B - 倒装凸点芯片互叠的三维封装结构 - Google Patents

倒装凸点芯片互叠的三维封装结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，包括底板，底板顶部的两侧均固定连接有两个支撑板，两个支撑板之间的顶部活动连接有承载框架，承载框架内部的两侧均活动连接有第一定位板，承载框架内壁的两边侧均活动连接有第二定位板，两个支撑板之间设置有运输装置，运输装置的顶部转动，两个支撑板之间设置有定位装置，两个支撑板的一侧固定连接有出料板。本发明利用承载框架、承载板、运输装置和定位装置的配合使用，承载框架和承载板可以对芯片定点承载，运输装置和定位装置可以将芯片运输到指定地区进行加工，加工完成之后，运输装置可以使承载板倾斜翻转，使芯片直接排出，从而提高芯片封装加工的稳定性。

Description

倒装凸点芯片互叠的三维封装结构
技术领域
本发明涉及三维封装领域，特别涉及倒装凸点芯片互叠的三维封装结构。
背景技术
倒装芯片为了降低成本，提高速度，提高组件可靠性，FC使用在第1层芯片与载板接合封装，封装方式为芯片正面朝下向基板，无需引线键合，形成最短电路，降低电阻，采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善电性表现。
焊柱凸点技术的实现要采用焊球键合或电镀技术，然后用导电的各向同性粘接剂完成组装，工艺中不能对集成电路键合点造成影响，在这种情况下就需要使用各向异性导电膜，焊膏凸点技术包括蒸发、电镀、化学镀、模板印刷、喷注等。
封装是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，就是把铸造厂生产出来的集成电路裸片放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体，在倒装凸点芯片封装加工流水线上，通常使用机械手臂抓取芯片，利用红外摄影等技术将其摆放在承载台上，然后利用机械手臂封装加工，但是使用机械手臂抓取摆放芯片，会导致芯片摆放位置出现偏差，从而影响其封装的精准性，并且机械手臂抓取封装加工完成的芯片，会出现抓取不成功的现象，从而导致芯片存留在承载板上，从而影响后续芯片的加工。
发明内容
本发明的目的在于提供倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，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：倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，包括底板，所述底板顶部的两侧均固定连接有两个支撑板，两个所述支撑板之间的顶部活动连接有承载框架，所述承载框架内部的两侧均活动连接有第一定位板，所述承载框架内壁的两边侧均活动连接有第二定位板，两个所述支撑板之间设置有运输装置，所述运输装置的顶部转动，两个所述支撑板之间设置有定位装置，两个所述支撑板的一侧固定连接有出料板；
所述运输装置包括运输履带，所述运输履带的顶部活动连接有承载板，所述运输履带外壁的两侧均等距固定连接有多个第一卡齿，所述承载框架底部的两侧均固定连接有多个第二卡齿，所述第二卡齿与第一卡齿啮合连接；
所述定位装置包括两个滑板和四个定位杆，两个所述支撑板相对一侧的顶部均开设有开槽，所述滑板的外壁与开槽的内腔滑动套接。
优选的，两个所述第一定位板相对一侧顶部的边线处均开设有倒角，两个所述第二定位板相对一侧顶部的边线处均开设有倒角，两个所述第一定位板相背的一侧均固定连接有限位板，所述限位板的外壁与承载框架滑动穿插套接，所述第二定位板两侧的顶部均固定连接有第三连接块，所述第三连接块的底部固定连接有第二滑块。
优选的，所述承载框架顶部的两侧对称开设有第二滑槽，所述第二滑块的外壁与第二滑槽的内腔滑动套接，所述第三连接块的顶部螺纹穿插套接有第二定位螺栓，所述第二定位螺栓的底部穿过第二滑块与第二滑槽内壁的底部相贴合，所述承载框架顶部的两侧均螺纹穿插套接有第三定位螺栓，所述第三定位螺栓的底部与限位板相贴合。
优选的，所述承载板两侧的一边侧均固定连接有第一销轴，所述第一销轴的外壁转动穿插套接有第一连接块，所述第一连接块的底部与运输履带固定连接，所述运输履带的内部设置有两个滚筒，所述滚筒的内腔固定套接有主轴，所述主轴外壁的两端均与支撑板转动穿插套接。
优选的，所述支撑板的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端传动连接有第一皮带轮，其中一个所述主轴外壁的一端固定套接有第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮之间设置有皮带。
优选的，两个所述支撑板相对一侧的中部和相对一侧的边侧均开设有第一滑槽，所述第一滑槽内壁的顶部开设有连接孔，所述连接孔的内腔与开槽的内腔相互连通，所述定位杆的外部与连接孔滑动套接，所述滑板下表面的中部开设有定位孔，所述滑板底部的两侧均开设有斜面，所述定位杆外壁的顶部与定位孔的内腔滑动套接。
优选的，两个所述支撑板之间设置有连接板，所述连接板的两侧均固定连接有两个第一滑块，所述第一滑块的外壁与第一滑槽的内腔滑动套接，所述第一滑块的顶部固定连接有连接杆，所述连接杆的外壁与连接孔的内腔滑动套接，所述连接杆的顶部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶部与定位杆固定连接，所述连接板表面的底部设置有液压缸，所述液压缸的底部与底板固定连接，所述液压缸的输出端与连接板传动连接。
优选的，所述出料板的顶部对称活动连接有挡板，所述挡板上表面的一侧转动穿插套接有第二销轴，所述第二销轴的底部与出料板固定连接，所述第二销轴外壁的顶部固定套接有限位套环，所述限位套环位于挡板的顶部。
优选的，两个所述挡板相背一侧的边侧均固定连接有定位块，所述定位块的顶部螺纹穿插套接有第一定位螺栓，所述第一定位螺栓的底部与出料板相贴合，所述出料板顶部的一侧固定连接有两个第二连接块，所述第二连接块的一侧设置有两个固定螺栓，所述第二连接块通过固定螺栓与支撑板固定连接。
本发明的技术效果和优点：
(1)本发明利用承载框架、承载板、运输装置和定位装置的配合使用，承载框架和承载板可以对芯片定点承载，运输装置和定位装置可以将芯片运输到指定地区进行加工，加工完成之后，运输装置可以使承载板倾斜翻转，使芯片直接排出，从而提高芯片封装加工的稳定性；
(2)本发明利用运输装置的设置方式，运输装置包括运输履带，运输履带可以带动承载板和承载框架运动，从而将装有芯片的承载板运动到指定地点加工，并且加工完成后，运输履带会带动承载板和承载框架分离，从而便于加工完成的芯片排出；
(3)本发明利用定位装置的设置方式，定位装置包括滑板、定位杆。连接杆和弹簧，滑板底部的两侧均设置有斜面，从而定位杆在弹簧的作用下具有一定的弹性，从而滑板运动的时候，滑板的底部会挤压定位杆使弹簧压缩，从而定位杆与滑板底部的定位孔相对应，定位杆就可以在弹簧的作用下自动与定位孔滑动卡接，对其位置限定；
(4)本发明利用承载框架的设置方式，承载框架内部设置有两个第一定位板和两个第二定位板，第一定位板和第二定位板均可以在承载框架内部移动，从而就可以根据不同大小的芯片调节第一定位板和第二定位板的位置，使其对不同大小芯片进行位置限定，从而提高其适用性能；
(5)本发明利用出料板的设置方式，出料板的顶部转动连接有两个挡板，从而可以对芯片滑出的位置进行限定，从而使其从指定的位置滑动，从提高其物料收集的便捷性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明承载框架整体结构示意图。
图3为本发明正面部分内部结构示意图。
图4为本发明支撑板整体结构示意图。
图5为本发明出料板整体结构示意图。
图6为本发明运输履带部分侧面内部结构示意图。
图7为本发明图2中A处放大结构示意图。
图8为本发明图3中B处放大结构示意图。
图中：1、底板；2、支撑板；3、承载框架；4、第一定位板；5、第二定位板；6、运输装置；61、主轴；62、滚筒；63、运输履带；64、第一卡齿；65、第二卡齿；66、第一连接块；67、第一销轴；7、承载板；8、定位装置；81、滑板；82、开槽；83、第一滑槽；84、连接孔；85、定位杆；86、定位孔；87、连接板；88、第一滑块；89、连接杆；810、弹簧；811、液压缸；9、出料板；91、挡板；92、第二销轴；93、限位套环；94、定位块；95、第一定位螺栓；96、第二连接块；97、固定螺栓；10、第三连接块；11、第二滑槽；12、第二滑块；13、第二定位螺栓；14、限位板；15、第三定位螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供了如图1-8所示的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，包括底板1，底板1顶部的两侧均固定连接有两个支撑板2，两个支撑板2之间的顶部活动连接有承载框架3，承载框架3内部的两侧均活动连接有第一定位板4，承载框架3内壁的两边侧均活动连接有第二定位板5，两个支撑板2之间设置有运输装置6，运输装置6的顶部转动，两个支撑板2之间设置有定位装置8，两个支撑板2的一侧固定连接有出料板9。
运输装置6包括运输履带63，运输履带63的顶部活动连接有承载板7，运输履带63外壁的两侧均等距固定连接有多个第一卡齿64，承载框架3底部的两侧均固定连接有多个第二卡齿65，运输履带63运动，通过第一卡齿64就可以带动承载框架3运动，从而运输履带63带动承载框架3运动到两个支撑板2之间一侧的时候，可以使部分第一卡齿64混合第二卡齿65分离，第二卡齿65与第一卡齿64啮合连接，承载板7两侧的一边侧均固定连接有第一销轴67，承载板7跟随运输履带63运动到两个支撑板2之间的一侧时，承载板7底部没有运输履带63的支撑，承载板7会以第一销轴67转动，从而与承载框架3分离，然后使承载框架3内部的新品从承载板7上滑落掉进出料板9上，第一销轴67的外壁转动穿插套接有第一连接块66，第一连接块66的底部与运输履带63固定连接，运输履带63的内部设置有两个滚筒62，滚筒62的内腔固定套接有主轴61，主轴61外壁的两端均与支撑板2转动穿插套接，支撑板2的一侧固定连接有伺服电机，伺服电机的输出端传动连接有第一皮带轮，其中一个主轴61外壁的一端固定套接有第二皮带轮，第一皮带轮和第二皮带轮之间设置有皮带。
定位装置8包括两个滑板81和四个定位杆85，定位杆85的顶部呈子弹形状，从而定位杆85的顶部与滑板81上的定位孔86相对应时，定位杆85在弹簧810的作用下，便捷卡进定位孔86中，对滑板81位置限定，两个支撑板2相对一侧的顶部均开设有开槽82，滑板81的外壁与开槽82的内腔滑动套接，两个支撑板2相对一侧的中部和相对一侧的边侧均开设有第一滑槽83，第一滑槽83内壁的顶部开设有连接孔84，连接孔84的内腔与开槽82的内腔相互连通，定位杆85的外部与连接孔84滑动套接，滑板81下表面的中部开设有定位孔86，滑板81底部的两侧均开设有斜面，定位杆85外壁的顶部与定位孔86的内腔滑动套接，两个支撑板2之间设置有连接板87，连接板87的两侧均固定连接有两个第一滑块88，第一滑块88的外壁与第一滑槽83的内腔滑动套接，第一滑块88的顶部固定连接有连接杆89，连接杆89的外壁与连接孔84的内腔滑动套接，连接杆89的顶部固定连接有弹簧810，弹簧810作用下定位杆85和连接杆89之间，从而滑板81底部的斜面对定位杆85的顶部挤压的时候，定位杆85的顶部会挤压弹簧810向连接杆89靠近，弹簧810的顶部与定位杆85固定连接，连接板87表面的底部设置有液压缸811，液压缸811的底部与底板1固定连接，液压缸811的输出端与连接板87传动连接，液压缸811带动连接板87下降，就可以使第一滑块88带动连接杆89下降，从而使连接杆89带动弹簧810和定位杆85下降与滑板81分离，接触对承载框架3的位置限定，使运输履带63继续带动承载框架3运动。
两个第一定位板4相对一侧顶部的边线处均开设有倒角，两个第二定位板5相对一侧顶部的边线处均开设有倒角，第一定位板4和第二定位板5上均设置有倒角，便于芯片摆放至承载框架3内部，两个第一定位板4相背的一侧均固定连接有限位板14，限位板14的外壁与承载框架3滑动穿插套接，第二定位板5两侧的顶部均固定连接有第三连接块10，第三连接块10的底部固定连接有第二滑块12，承载框架3顶部的两侧对称开设有第二滑槽11，第二滑块12的外壁与第二滑槽11的内腔滑动套接，第二滑块12横截面呈梯形，从而紧固第二定位螺栓13就可以对其位置限定，第第二定位螺栓13和第三定位螺栓15的顶部均固定连接有把柄，便于松动紧固第二定位螺栓13和第三定位螺栓15，第三连接块10的顶部螺纹穿插套接有第二定位螺栓13，第二定位螺栓13的底部穿过第二滑块12与第二滑槽11内壁的底部相贴合，承载框架3顶部的两侧均螺纹穿插套接有第三定位螺栓15，第三定位螺栓15的底部与限位板14相贴合。
出料板9的顶部对称活动连接有挡板91，挡板91上表面的一侧转动穿插套接有第二销轴92，第二销轴92的底部与出料板9固定连接，第二销轴92外壁的顶部固定套接有限位套环93，限位套环93位于挡板91的顶部，两个挡板91相背一侧的边侧均固定连接有定位块94，定位块94的顶部螺纹穿插套接有第一定位螺栓95，第一定位螺栓95的底部与出料板9相贴合，出料板9顶部的一侧固定连接有两个第二连接块96，第二连接块96的一侧设置有两个固定螺栓97，第二连接块96通过固定螺栓97与支撑板2固定连接。
伺服电机和液压缸811分别通过外接的伺服电机开关和液压缸开关与外部电源电性连接。
本发明工作原理：当对芯片封装加工时，首先根据芯片的大小调节第一定位板4和第二定位板5的位置，即松动第二定位螺栓13和第三定位螺栓15，从而使两个第二定位板5带动第三连接块10和第二滑块12滑动，改变两个第二定位板5之间的距离，然后滑动两个第一定位板4，改变其之间的距离，从而使第一定位板4和第二定位板5在承载框架3内部可以对芯片位置限定，然后紧固第二定位螺栓13和第三定位螺栓15，保证第一定位板4和第二定位板5的位置性。
第一定位板4和第二定位板5位置调节完成后，将芯片放在承载框架3内部，并且在两个第一定位板4和两个第二定位板5的作用下，使芯片稳定的摆放在承载板7上，然后打开液压缸开关，液压缸811通电带动连接板87下降，从而使连接板87带动第一滑块88和连接杆89下降，从而使连接杆89通过弹簧810劳动定位杆85在连接孔84的内腔中下滑，与滑板81上的定位孔86分离，然后打开伺服电机开关，伺服电机通电通过第一皮带轮、皮带和第二皮带轮转动，从而使主轴61带动滚筒62和运输履带63转动，运输履带63带动承载板7和芯片运动，并且承载框架3在第一卡齿64和第二卡齿65的用下跟随运输履带63运动，滑板81在开槽82中运动，滑板81上的定位孔86与定位杆85发生位置错位后，液压缸811带动连接板87上升，从而使第一滑块88带动连接杆89恢复原位，承载框架3跟随运输履带63运动到两个支撑板2之间的中部时，滑板81底部一侧的斜面挤压定位杆85，直至定位杆85的顶部与定位孔86相对应，在弹簧810的作用下，定位杆85与滑板81上的定位孔86滑动套接，从而对承载框架3位置限定，使芯片处于指定位置，然后就可以对其定点封装加工。
当芯片封装加工完成后，然后打开液压缸开关，液压缸811通电带动连接板87下降，从而使连接板87带动第一滑块88和连接杆89下降，从而使连接杆89通过弹簧810劳动定位杆85在连接孔84的内腔中下滑，与滑板81上的定位孔86分离，运输履带63继续带动承载板7和承载框架3运动，直至承载板7运动到运输履带63的一端，运输履带63不再承载板7的底部进行支撑，承载板7以第一销轴67为中心转动，从而使承载板7底部的一侧落在出料板9上，芯片从承载框架3的底部脱落，顺着承载板7从出料板9上滑出，芯片即封装加工完成，运输履带63带动其恢复原位，重复上述步骤，对芯片再次加工。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)顶部的两侧均固定连接有两个支撑板(2)，两个所述支撑板(2)之间的顶部活动连接有承载框架(3)，所述承载框架(3)内部的两侧均活动连接有第一定位板(4)，所述承载框架(3)内壁的两边侧均活动连接有第二定位板(5)，两个所述支撑板(2)之间设置有运输装置(6)，所述运输装置(6)的顶部转动，两个所述支撑板(2)之间设置有定位装置(8)，两个所述支撑板(2)的一侧固定连接有出料板(9)；
所述运输装置(6)包括运输履带(63)，所述运输履带(63)的顶部活动连接有承载板(7)，所述运输履带(63)外壁的两侧均等距固定连接有多个第一卡齿(64)，所述承载框架(3)底部的两侧均固定连接有多个第二卡齿(65)，所述第二卡齿(65)与第一卡齿(64)啮合连接；
所述定位装置(8)包括两个滑板(81)和四个定位杆(85)，两个所述支撑板(2)相对一侧的顶部均开设有开槽(82)，所述滑板(81)的外壁与开槽(82)的内腔滑动套接。
2.根据权利要求1所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，两个所述第一定位板(4)相对一侧顶部的边线处均开设有倒角，两个所述第二定位板(5)相对一侧顶部的边线处均开设有倒角，两个所述第一定位板(4)相背的一侧均固定连接有限位板(14)，所述限位板(14)的外壁与承载框架(3)滑动穿插套接，所述第二定位板(5)两侧的顶部均固定连接有第三连接块(10)，所述第三连接块(10)的底部固定连接有第二滑块(12)。
3.根据权利要求2所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，所述承载框架(3)顶部的两侧对称开设有第二滑槽(11)，所述第二滑块(12)的外壁与第二滑槽(11)的内腔滑动套接，所述第三连接块(10)的顶部螺纹穿插套接有第二定位螺栓(13)，所述第二定位螺栓(13)的底部穿过第二滑块(12)与第二滑槽(11)内壁的底部相贴合，所述承载框架(3)顶部的两侧均螺纹穿插套接有第三定位螺栓(15)，所述第三定位螺栓(15)的底部与限位板(14)相贴合。
4.根据权利要求1所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，所述承载板(7)两侧的一边侧均固定连接有第一销轴(67)，所述第一销轴(67)的外壁转动穿插套接有第一连接块(66)，所述第一连接块(66)的底部与运输履带(63)固定连接，所述运输履带(63)的内部设置有两个滚筒(62)，所述滚筒(62)的内腔固定套接有主轴(61)，所述主轴(61)外壁的两端均与支撑板(2)转动穿插套接。
5.根据权利要求4所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，所述支撑板(2)的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端传动连接有第一皮带轮，其中一个所述主轴(61)外壁的一端固定套接有第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮之间设置有皮带。
6.根据权利要求1所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，两个所述支撑板(2)相对一侧的中部和相对一侧的边侧均开设有第一滑槽(83)，所述第一滑槽(83)内壁的顶部开设有连接孔(84)，所述连接孔(84)的内腔与开槽(82)的内腔相互连通，所述定位杆(85)的外部与连接孔(84)滑动套接，所述滑板(81)下表面的中部开设有定位孔(86)，所述滑板(81)底部的两侧均开设有斜面，所述定位杆(85)外壁的顶部与定位孔(86)的内腔滑动套接。
7.根据权利要求6所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，两个所述支撑板(2)之间设置有连接板(87)，所述连接板(87)的两侧均固定连接有两个第一滑块(88)，所述第一滑块(88)的外壁与第一滑槽(83)的内腔滑动套接，所述第一滑块(88)的顶部固定连接有连接杆(89)，所述连接杆(89)的外壁与连接孔(84)的内腔滑动套接，所述连接杆(89)的顶部固定连接有弹簧(810)，所述弹簧(810)的顶部与定位杆(85)固定连接，所述连接板(87)表面的底部设置有液压缸(811)，所述液压缸(811)的底部与底板(1)固定连接，所述液压缸(811)的输出端与连接板(87)传动连接。
8.根据权利要求1所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，所述出料板(9)的顶部对称活动连接有挡板(91)，所述挡板(91)上表面的一侧转动穿插套接有第二销轴(92)，所述第二销轴(92)的底部与出料板(9)固定连接，所述第二销轴(92)外壁的顶部固定套接有限位套环(93)，所述限位套环(93)位于挡板(91)的顶部。
9.根据权利要求8所述的倒装凸点芯片互叠的三维封装结构，其特征在于，两个所述挡板(91)相背一侧的边侧均固定连接有定位块(94)，所述定位块(94)的顶部螺纹穿插套接有第一定位螺栓(95)，所述第一定位螺栓(95)的底部与出料板(9)相贴合，所述出料板(9)顶部的一侧固定连接有两个第二连接块(96)，所述第二连接块(96)的一侧设置有两个固定螺栓(97)，所述第二连接块(96)通过固定螺栓(97)与支撑板(2)固定连接。
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