CN114678302A - 一种芯片封装制造设备 - Google Patents

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CN114678302A CN202210315508.5A CN202210315508A CN114678302A CN 114678302 A CN114678302 A CN 114678302A CN 202210315508 A CN202210315508 A CN 202210315508A CN 114678302 A CN114678302 A CN 114678302A
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张莉
李双喜
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Abstract

本发明涉及一种芯片封装制造设备，属于芯片封装技术领域，包括工作台、封装台、下料机构、a上料机构、b上料机构、检测触点、支撑架、焊接机构、转动柱、支撑臂和吸附机构；封装台上设置有定位槽；检测触点设置在定位槽内；焊接机构滑动设置在定位槽的上方；支撑架上设置有用于驱动焊接机构移动的升降机构；转动柱转动设置在工作台上；工作台上设置有用于驱动转动柱转动的驱动机构；转动柱的下端设置有限位机构；下料机构、a上料机构、b上料机构、焊接机构、升降机构、吸附机构、限位机构和驱动机构均通讯连接三个吸附机构分别位于下料机构、a上料机构和b上料机构的上方。本发明能够自动对芯片上料封装并将封装后的芯片取下。

Description

一种芯片封装制造设备
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片封装制造设备。
背景技术
安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接，在将芯片本体与壳体上的引脚焊接后，通过粘合剂将芯片本体与壳体连接，完成封装。
现有技术中，在对芯片进封装时，需要人工进行上料和下料，在操作时，人工将壳体和芯片本体放入到焊接设备中，通过焊接设备对芯片本体与壳体上的引脚进行焊接，并通过粘合剂进行封装，封装完成后，需要对封装后的芯片进行测试，判断其是否正常，而上述步骤中，均需要人工参与，需要大量的人工，劳动成本高，且人工在对芯片本体和壳体连接时，容易出现偏移，导致芯片损坏无法使用，且不能实现自动化连续生产，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种能够自动对芯片上料封装并将封装后的芯片取下的芯片封装制造设备。
本发明的技术方案：一种芯片封装制造设备，包括工作台、封装台、下料机构、a上料机构、b上料机构、检测触点、支撑架、焊接机构、转动柱、支撑臂和吸附机构；
封装台、下料机构、a上料机构、b上料机构和支撑架均设置在工作台上；封装台上设置有定位槽；检测触点设置在定位槽内；焊接机构滑动设置在定位槽的上方；支撑架上设置有用于驱动焊接机构移动的升降机构；转动柱、支撑臂和吸附机构均设置有三个；支撑臂的一端设置在转动柱的上端；吸附机构设置在支撑臂的另一端；转动柱转动设置在工作台上；工作台上设置有用于驱动转动柱转动的驱动机构；转动柱的下端设置有限位机构；下料机构、a上料机构、b上料机构、焊接机构、升降机构、吸附机构、限位机构和驱动机构均通讯连接三个吸附机构分别位于下料机构、a上料机构和b上料机构的上方。
优选的，升降机构包括a伸缩缸和导轨；a伸缩缸设置在支撑架上，a伸缩缸的输出端与焊接机构的上端连接；导轨设置有多个，多个导轨均滑动设置在支撑架上，多个导轨均设置在焊接机构上。
优选的，吸附机构包括气泵、连通管、升降板和吸盘；气泵设置在支撑臂上；连通管和吸盘均设置有多个；多个吸盘均设置在升降板的下端；升降板滑动设置在支撑臂的下端；支撑臂上设置有用于驱动升降板移动b伸缩缸；连通管的两端分别与气泵和吸盘连接。
优选的，支撑臂上设置有支撑板，支撑板上设置有导向槽；连通管滑动设置在导向槽内，且连通管贯穿导向槽。
优选的，限位机构包括转动杆、阻挡杆和触发开关；触发开关设置有两个；转动杆设置在转动柱的下端；阻挡杆设置在工作台的下端；两个触发开关分别设置在阻挡杆的两端；转动杆与阻挡杆平行设置，转动杆与触发开关抵接，转动杆与阻挡杆卡接。
优选的，驱动机构包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮；驱动电机设置在阻挡杆上，驱动电机的输出端与主动齿轮连接；主动齿轮与从动齿轮啮合连接；从动齿轮设置在转动柱上；主动齿轮的齿数少于从动齿轮的齿数。
优选的，下料机构上设置有烘干架。
优选的，支撑架呈直角板结构，支撑架上设置有加强杆；加强杆设置有多个，多个加强杆均倾斜设置。
上述芯片封装制造设备的使用方法包括以下步骤：
S1、将壳体均匀的放入到a上料机构上，将芯片本体均匀放入到b上料机构上；
S2、当壳体和芯片本体移动到吸附机构的下方后，两个吸附机构分别对壳体和芯片本体吸取，对壳体和芯片本体进行固定；
S3、a上料机构处的驱动机构先驱动该处的转动柱转动，转动柱带动支撑臂转动，使支撑臂转动180度，支撑臂带动吸附机构移动，吸附机构带动壳体移动，使得壳体移动到定位槽的上方，吸附机构将壳体放入到定位槽内，驱动机构驱动支撑臂复位，等待下轮上料；
S4、b上料机构处的驱动机构驱动该出的转动柱转动，使得吸附机构将芯片本体输送到定位槽内，并位于壳体的上端，将芯片本体放入到壳体上，芯片本体放入后，支撑臂复位；
S5、升降机构驱动焊接机构向下移动，从而使得焊接机构将芯片本体压在壳体上，并使壳体上端引脚与检测触点接触；
S6、检测触点对通过引脚与芯片本体电性连接，从而能够对芯片本体进行通电检测，判断芯片本体是否合格，若芯片本体为合格则焊接机构对芯片本体进行焊接，使得芯片本体与壳体封装；若检测不合格，则会报错，操作人员可将损坏的芯片取出；
S7、封装完成后，升降机构驱动焊接机构与芯片分离，下料机构处的驱动机构驱动转动柱转动，使得吸附机构移动到定位槽处，从而能够将封装后的芯片取出，并输送到下料机构上；
S8、重复步骤S2-S7，实现连续化封装操作。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
本发明中，将壳体均匀的放入到a上料机构上，将芯片本体均匀放入到b上料机构上，当壳体和芯片本体移动到吸附机构的下方后，两个吸附机构分别对壳体和芯片本体吸取，对壳体和芯片本体进行固定，a上料机构处的驱动机构先驱动该处的转动柱转动，转动柱带动支撑臂转动，使支撑臂转动180度，支撑臂带动吸附机构移动，吸附机构带动壳体移动，使得壳体移动到定位槽的上方，吸附机构将壳体放入到定位槽内，驱动机构驱动支撑臂复位，等待下轮上料，a上料机构和b上料机构均为间歇式输送，从而能够在一次封装完成后，输送下轮的原料，能够提高连贯性生产，且a上料机构和b上料机构均有用于对原料进行定位的定位组件，使得在上料时，能够自动进行定位，方便后续焊接，升降机构驱动焊接机构向下移动，焊接机构将芯片本体压在壳体上，使其能够与检测触点连通，能够进行检测，从而在封装前就能够进行测试，避免后续测试，测试结构没有问题后，焊接机构对芯片本体进行焊接，完成封装，封装后，检测触点再次对封装后的芯片进行检测，确定未发现问题，焊接机构与芯片分离，此时下料机构处的吸附机构将芯片取走，并放置到下料机构上完成下料操作，进行下轮封装操作。
附图说明
图1为本发明中实施例的结构示意图；
图2为本发明中实施例的局部结构示意图；
图3为本发明中驱动机构处的结构示意图。
附图标记：1、工作台；2、封装台；201、定位槽；3、下料机构；41、a上料机构；42、b上料机构；5、检测触点；6、支撑架；7、加强杆；8、焊接机构；9、升降机构；901、a伸缩缸；902、导轨；10、烘干架；11、转动柱；12、支撑臂；13、吸附机构；1301、气泵；1302、连通管；1303、升降板；1304、吸盘；14、b伸缩缸；15、支撑板；1501、导向槽；16、限位机构；1601、转动杆；1602、阻挡杆；1603、触发开关；17、驱动机构；1701、驱动电机；1702、主动齿轮；1703、从动齿轮。
具体实施方式
实施例一
如图1-3所示，本发明提出的一种芯片封装制造设备，包括工作台1、封装台2、下料机构3、a上料机构41、b上料机构42、检测触点5、支撑架6、焊接机构8、转动柱11、支撑臂12和吸附机构13；
封装台2、下料机构3、a上料机构41、b上料机构42和支撑架6均设置在工作台1上；封装台2上设置有定位槽201；检测触点5设置在定位槽201内；焊接机构8滑动设置在定位槽201的上方；支撑架6上设置有用于驱动焊接机构8移动的升降机构9；转动柱11、支撑臂12和吸附机构13均设置有三个；支撑臂12的一端设置在转动柱11的上端；吸附机构13设置在支撑臂12的另一端；转动柱11转动设置在工作台1上；工作台1上设置有用于驱动转动柱11转动的驱动机构17；转动柱11的下端设置有限位机构16；下料机构3、a上料机构41、b上料机构42、焊接机构8、升降机构9、吸附机构13、限位机构16和驱动机构17均通讯连接三个吸附机构13分别位于下料机构3、a上料机构41和b上料机构42的上方。
下料机构3上设置有烘干架10；烘干架10能够对芯片本体和壳体之间的粘合剂进行烘干。
支撑架6呈直角板结构，支撑架6上设置有加强杆7；加强杆7设置有多个，多个加强杆7均倾斜设置；加强杆7能使得支撑架6更加稳固，能够更好的对焊接机构8和升降机构9进行支撑。
上述芯片封装制造设备的使用方法包括以下步骤：
S1、将壳体均匀的放入到a上料机构41上，将芯片本体均匀放入到b上料机构42上；
S2、当壳体和芯片本体移动到吸附机构13的下方后，两个吸附机构13分别对壳体和芯片本体吸取，对壳体和芯片本体进行固定；
S3、a上料机构41处的驱动机构17先驱动该处的转动柱11转动，转动柱11带动支撑臂12转动，使支撑臂12转动180度，支撑臂12带动吸附机构13移动，吸附机构13带动壳体移动，使得壳体移动到定位槽201的上方，吸附机构13将壳体放入到定位槽201内，驱动机构17驱动支撑臂12复位，等待下轮上料；
S4、b上料机构42处的驱动机构17驱动该出的转动柱11转动，使得吸附机构13将芯片本体输送到定位槽201内，并位于壳体的上端，将芯片本体放入到壳体上，芯片本体放入后，支撑臂12复位；
S5、升降机构9驱动焊接机构8向下移动，从而使得焊接机构8将芯片本体压在壳体上，并使壳体上端引脚与检测触点5接触；
S6、检测触点5对通过引脚与芯片本体电性连接，从而能够对芯片本体进行通电检测，判断芯片本体是否合格，若芯片本体为合格则焊接机构8对芯片本体进行焊接，使得芯片本体与壳体封装；若检测不合格，则会报错，操作人员可将损坏的芯片取出；
S7、封装完成后，升降机构9驱动焊接机构8与芯片分离，下料机构3处的驱动机构17驱动转动柱11转动，使得吸附机构13移动到定位槽201处，从而能够将封装后的芯片取出，并输送到下料机构3上；
S8、重复步骤S2-S7，实现连续化封装操作。
本实施例中，将壳体均匀的放入到a上料机构41上，将芯片本体均匀放入到b上料机构42上，当壳体和芯片本体移动到吸附机构13的下方后，两个吸附机构13分别对壳体和芯片本体吸取，对壳体和芯片本体进行固定，a上料机构41处的驱动机构17先驱动该处的转动柱11转动，转动柱11带动支撑臂12转动，使支撑臂12转动180度，支撑臂12带动吸附机构13移动，吸附机构13带动壳体移动，使得壳体移动到定位槽201的上方，吸附机构13将壳体放入到定位槽201内，驱动机构17驱动支撑臂12复位，等待下轮上料，a上料机构41和b上料机构42均为间歇式输送，从而能够在一次封装完成后，输送下轮的原料，能够提高连贯性生产，且a上料机构41和b上料机构42均有用于对原料进行定位的定位组件，使得在上料时，能够自动进行定位，方便后续焊接，升降机构9驱动焊接机构8向下移动，焊接机构8将芯片本体压在壳体上，使其能够与检测触点5连通，能够进行检测，从而在封装前就能够进行测试，避免后续测试，测试结构没有问题后，焊接机构8对芯片本体进行焊接，完成封装，封装后，检测触点5再次对封装后的芯片进行检测，确定未发现问题，焊接机构8与芯片分离，此时下料机构3处的吸附机构13将芯片取走，并放置到下料机构3上完成下料操作，进行下轮封装操作。
实施例二
如图1-3所示，本发明提出的一种芯片封装制造设备，相较于实施例一，本实施例中升降机构9包括a伸缩缸901和导轨902；a伸缩缸901设置在支撑架6上，a伸缩缸901的输出端与焊接机构8的上端连接；导轨902设置有多个，多个导轨902均滑动设置在支撑架6上，多个导轨902均设置在焊接机构8上。
本实施例中，当壳体和芯片本体均放置到定位槽201内后，a伸缩缸901驱动焊接机构8向下移动，导轨902对焊接机构8进行导向和支撑，使得焊接机构8运动的更加平稳，焊接机构8与芯片本体接触，从而能够将芯片本体与引脚焊接起来，能够进行封装。
实施例三
如图1-3所示，本发明提出的一种芯片封装制造设备，相较于实施例一或实施例二，本实施例中吸附机构13包括气泵1301、连通管1302、升降板1303和吸盘1304；气泵1301设置在支撑臂12上；连通管1302和吸盘1304均设置有多个；多个吸盘1304均设置在升降板1303的下端；升降板1303滑动设置在支撑臂12的下端；支撑臂12上设置有用于驱动升降板1303移动b伸缩缸14；连通管1302的两端分别与气泵1301和吸盘1304连接。支撑臂12上设置有支撑板15，支撑板15上设置有导向槽1501；连通管1302滑动设置在导向槽1501内，且连通管1302贯穿导向槽1501。
本实施例中，以输送a上料机构41上的壳体为例，当壳体移动到吸盘1304的下方后，b伸缩缸14驱动升降板1303向下移动，升降板1303带动吸盘1304移动，吸盘1304与壳体接触，气泵1301通过连通管1302将吸盘1304内的空气吸走，产生负压，使得吸盘1304能够将壳体吸取上，对壳体进行固定，b伸缩缸14驱动升降板1303向上移动，使得壳体与a上料机构41分离，驱动机构17驱动转动柱11转动180度，转动柱11带动支撑臂12转动，支撑臂12带动吸附机构13和壳体移动，使得壳体移动到封装台2的上方，且正好位于定位槽201的上方，b伸缩缸14驱动升降板1303向下移动，使得升降板1303带动吸盘1304和壳体向下移动，能够将壳体放入到定位槽201内，完成上料；上料完成后，气泵1301将空气注入吸盘1304内，b伸缩缸14驱动升降板1303向上移动，使得吸盘1304与壳体分离，驱动机构17驱动转动柱11复位，使得吸盘1304位于a上料机构41的上方，等待下轮加工；下料机构3处的吸附机构13，是将定位槽201内的封装完成的芯片取出，并放入到下料机构3上，其工作原理相同。
实施例四
如图1-3所示，本发明提出的一种芯片封装制造设备，相较于实施例一或实施例二或实施例三，本实施例中限位机构16包括转动杆1601、阻挡杆1602和触发开关1603；触发开关1603设置有两个；转动杆1601设置在转动柱11的下端；阻挡杆1602设置在工作台1的下端；两个触发开关1603分别设置在阻挡杆1602的两端；转动杆1601与阻挡杆1602平行设置，转动杆1601与触发开关1603抵接，转动杆1601与阻挡杆1602卡接。驱动机构17包括驱动电机1701、主动齿轮1702和从动齿轮1703；驱动电机1701设置在阻挡杆1602上，驱动电机1701的输出端与主动齿轮1702连接；主动齿轮1702与从动齿轮1703啮合连接；从动齿轮1703设置在转动柱11上；主动齿轮1702的齿数少于从动齿轮1703的齿数，能够减速传动，提高扭矩。
本实施例中，以输送a上料机构41上的壳体为例，驱动电机1701驱动主动齿轮1702转动，主动齿轮1702驱动从动齿轮1703转动，从动齿轮1703带动转动柱11转动，转动柱11带动转动杆1601和支撑臂12转动，使得转动杆1601从阻挡杆1602的一边转动至另一边，并与该出的触发开关1603接触，触发开关1603与驱动电机1701电性连接，使得驱动电机1701停机，此时转动柱11刚好转动180度，转动柱11带动支撑臂12转动180度，支撑臂12带动吸附机构13移动，使得吸附机构13能够带动壳体移动，将壳体移动到封装台2的上方，吸附机构13能够将壳体放入到定位槽201内，再通过驱动电机1701驱动主动齿轮1702反转，使得吸附机构13移动到a上料机构41的上方，等待下一轮的上料操作，其余限位机构16和驱动机构17工作原理相同，从而能够实现自动上料和对封装完成后的芯片自动下料，减少人工劳动。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。

Claims (9)

1.一种芯片封装制造设备，其特征在于，包括工作台(1)、封装台(2)、下料机构(3)、a上料机构(41)、b上料机构(42)、检测触点(5)、支撑架(6)、焊接机构(8)、转动柱(11)、支撑臂(12)和吸附机构(13)；
封装台(2)、下料机构(3)、a上料机构(41)、b上料机构(42)和支撑架(6)均设置在工作台(1)上；封装台(2)上设置有定位槽(201)；检测触点(5)设置在定位槽(201)内；焊接机构(8)滑动设置在定位槽(201)的上方；支撑架(6)上设置有用于驱动焊接机构(8)移动的升降机构(9)；转动柱(11)、支撑臂(12)和吸附机构(13)均设置有三个；支撑臂(12)的一端设置在转动柱(11)的上端；吸附机构(13)设置在支撑臂(12)的另一端；转动柱(11)转动设置在工作台(1)上；工作台(1)上设置有用于驱动转动柱(11)转动的驱动机构(17)；转动柱(11)的下端设置有限位机构(16)；下料机构(3)、a上料机构(41)、b上料机构(42)、焊接机构(8)、升降机构(9)、吸附机构(13)、限位机构(16)和驱动机构(17)均通讯连接三个吸附机构(13)分别位于下料机构(3)、a上料机构(41)和b上料机构(42)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，升降机构(9)包括a伸缩缸(901)和导轨(902)；a伸缩缸(901)设置在支撑架(6)上，a伸缩缸(901)的输出端与焊接机构(8)的上端连接；导轨(902)设置有多个，多个导轨(902)均滑动设置在支撑架(6)上，多个导轨(902)均设置在焊接机构(8)上。
3.根据权利要求1所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，吸附机构(13)包括气泵(1301)、连通管(1302)、升降板(1303)和吸盘(1304)；气泵(1301)设置在支撑臂(12)上；连通管(1302)和吸盘(1304)均设置有多个；多个吸盘(1304)均设置在升降板(1303)的下端；升降板(1303)滑动设置在支撑臂(12)的下端；支撑臂(12)上设置有用于驱动升降板(1303)移动b伸缩缸(14)；连通管(1302)的两端分别与气泵(1301)和吸盘(1304)连接。
4.根据权利要求3所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，支撑臂(12)上设置有支撑板(15)，支撑板(15)上设置有导向槽(1501)；连通管(1302)滑动设置在导向槽(1501)内，且连通管(1302)贯穿导向槽(1501)。
5.根据权利要求1所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，限位机构(16)包括转动杆(1601)、阻挡杆(1602)和触发开关(1603)；触发开关(1603)设置有两个；转动杆(1601)设置在转动柱(11)的下端；阻挡杆(1602)设置在工作台(1)的下端；两个触发开关(1603)分别设置在阻挡杆(1602)的两端；转动杆(1601)与阻挡杆(1602)平行设置，转动杆(1601)与触发开关(1603)抵接，转动杆(1601)与阻挡杆(1602)卡接。
6.根据权利要求5所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，驱动机构(17)包括驱动电机(1701)、主动齿轮(1702)和从动齿轮(1703)；驱动电机(1701)设置在阻挡杆(1602)上，驱动电机(1701)的输出端与主动齿轮(1702)连接；主动齿轮(1702)与从动齿轮(1703)啮合连接；从动齿轮(1703)设置在转动柱(11)上；主动齿轮(1702)的齿数少于从动齿轮(1703)的齿数。
7.根据权利要求1所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，下料机构(3)上设置有烘干架(10)。
8.根据权利要求1所述的一种芯片封装制造设备，其特征在于，支撑架(6)呈直角板结构，支撑架(6)上设置有加强杆(7)；加强杆(7)设置有多个，多个加强杆(7)均倾斜设置。
9.根据权利要求1所述的芯片封装制造设备，还提出一种芯片封装制造设备的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将壳体均匀的放入到a上料机构(41)上，将芯片本体均匀放入到b上料机构(42)上；
S2、当壳体和芯片本体移动到吸附机构(13)的下方后，两个吸附机构(13)分别对壳体和芯片本体吸取，对壳体和芯片本体进行固定；
S3、a上料机构(41)处的驱动机构(17)先驱动该处的转动柱(11)转动，转动柱(11)带动支撑臂(12)转动，使支撑臂(12)转动180度，支撑臂(12)带动吸附机构(13)移动，吸附机构(13)带动壳体移动，使得壳体移动到定位槽(201)的上方，吸附机构(13)将壳体放入到定位槽(201)内，驱动机构(17)驱动支撑臂(12)复位，等待下轮上料；
S4、b上料机构(42)处的驱动机构(17)驱动该出的转动柱(11)转动，使得吸附机构(13)将芯片本体输送到定位槽(201)内，并位于壳体的上端，将芯片本体放入到壳体上，芯片本体放入后，支撑臂(12)复位；
S5、升降机构(9)驱动焊接机构(8)向下移动，从而使得焊接机构(8)将芯片本体压在壳体上，并使壳体上端引脚与检测触点(5)接触；
S6、检测触点(5)对通过引脚与芯片本体电性连接，从而能够对芯片本体进行通电检测，判断芯片本体是否合格，若芯片本体为合格则焊接机构(8)对芯片本体进行焊接，使得芯片本体与壳体封装；若检测不合格，则会报错，操作人员可将损坏的芯片取出；
S7、封装完成后，升降机构(9)驱动焊接机构(8)与芯片分离，下料机构(3)处的驱动机构(17)驱动转动柱(11)转动，使得吸附机构(13)移动到定位槽(201)处，从而能够将封装后的芯片取出，并输送到下料机构(3)上；
S8、重复步骤S2-S7，实现连续化封装操作。
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