CN115188694A - 一种芯片封装溢胶去除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属芯片封装技术领域，具体涉及一种芯片封装溢胶去除装置，其包括机架、设置在机架上的活动架、用于控制活动架移动的操控机构、溢胶吸取机构和溢胶擦除机构，溢胶吸取机构和溢胶擦除机构设置在活动架上，溢胶吸取机构包括吸胶管、储胶盒以及与储胶盒连通的负压提供装置，吸胶管的一端与储胶盒连通，另一端为用于吸取溢胶的自由端，溢胶擦除机构包括针管和用于装擦液的容器，针管的一端与容器连通，另一端安装有擦拭球。本发明通过操控机构可以控制溢胶吸取机构对贴片过程中的溢胶进行吸取，通过操控机构可以控制溢胶擦除机构对溢胶进行擦拭，本发明通过吸除和擦拭溢胶的方式清除贴片溢胶，能够提升溢胶处理效率和精度。
Description
技术领域
本发明属芯片封装技术领域，具体涉及一种芯片封装溢胶去除装置。
背景技术
芯片封装贴片主要有两种工艺：固晶和共晶。其中，固晶是用导电银胶或绝缘胶等固晶胶将芯片与封装基板/基座固定在一起的方式。固晶贴片过程首先通过贴片机台的点胶机构及真空、压力装置，将胶筒里的固晶胶以点涂或划涂的方式涂到封装基板/基座的目标贴片区域；然后利用贴片机台焊头上的吸嘴，通过内部真空吸附，将芯片从晶圆/蓝膜/Gelpak等载体上逐颗吸取，然后移动吸嘴、对准到目标贴片区域的涂胶区的正上方；再将贴片机台的吸嘴通过内部真空释放，将吸嘴上吸附的芯片对准释放并按压贴合在封装基板/基座的目标贴片区域的涂胶区上完成贴片。通过贴片机台的焊头控制压力和保压时间，使固晶胶向芯片四周溢散。固晶一般要求芯片周围均被固晶胶包裹，胶有溢出、有鼓起，且导电银胶或绝缘胶爬胶高度不超过芯片高度的1/3。贴片完成后，再通过一定的温度烘烤一定时间实现固化，将芯片和封装基板/基座粘合固定在一起。
固晶贴片工艺过程中，固晶胶的点涂量对于整个贴片过程影响巨大，需要严格控制点胶的工艺，目前点胶有自动点胶和手动点胶。在授权公告号CN209183509U，名称为“一种高精度贴片的装置”的中国实用新型专利中，公开了一种高精度贴片装置，包括涂胶系统和贴片系统，贴片系统采用高精度的设备。在申请公布号CN110379732A，名称为“一种检测固晶一体化多头贴片机”的中国发明专利申请中，公开了一种检测固晶一体化多头贴片机，所述贴片机包括：多个晶圆盘子系统、固晶子系统、多个带摆臂的固晶焊头，上述专利中的贴片机中设计的点胶机构采用自动控制，其精度要求较高，成本较高。而手动固晶贴片机的成本较低，操作灵活，目前仍有应用。手动点胶的胶厚度一般为25um-40um，而一般光电芯片的厚度只有80-200um。如果点胶过少，芯片会粘合不牢，芯片剪切力测试会不合格；如果导电银胶点胶过多，溢胶太严重，爬胶高度太高的话，重则会直接造成芯片上下两端面的正负电极的短路，轻则会引入长期使用过程中缓慢的银离子迁移短路失效的缺陷，影响长期使用寿命和可靠性；如果点胶的厚度不均匀，则会因膨胀系数的差异而导致芯片翘曲。但是目前手动点胶难实现对点胶量的精准控制，经常发生点胶量过多的情况，且无法返修。一旦发生这种情况，样品无法交付使用，需要报废处理，重新固晶贴片，影响封装良率、成本，且延误时间。一种可行的补救措施是对点胶和溢胶过多的样品，进行溢胶去除，但目前没有合适的装置来进行溢胶去除，采用人工直接进行擦拭，操作难度较高，且效率较低。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高溢胶去除效率和精度的芯片封装溢胶去除装置。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种芯片封装溢胶去除装置，包括机架、设置在机架上的活动架、用于控制活动架移动的操控机构、溢胶吸取机构和溢胶擦除机构，溢胶吸取机构和溢胶擦除机构设置在活动架上，溢胶吸取机构包括吸胶管、储胶盒以及与储胶盒连通的负压提供装置，吸胶管的一端与储胶盒连通，另一端为用于吸取溢胶的自由端，溢胶擦除机构包括针管和用于装擦液的容器，针管的一端与容器连通，另一端安装有擦拭球。
作为本发明的优选方式，所述操控机构包括手柄部、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆，第一连杆的一端通过第一转轴与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端通过第二转轴与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端通过第三转轴与第四连杆的一端铰接，第四连杆的另一端通过第四转轴与第一连杆的另一端连接，手柄部设置在第一连杆上，第四连杆远离第一连杆的一端设有第五转轴，还包括第五连杆，第五连杆的一端通过第五转轴铰接在第四连杆上，第五连杆的另一端通过铰接轴可转动地设置在所述机架上，铰接轴沿水平方向设置，所述活动架通过连接轴安装在所述第三连杆远离所述第三转轴的一端。
作为本发明的优选方式，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆以及所述第四连杆围成四边形，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴以及所述第四转轴分别位于四边形的四个角点上。
作为本发明的优选方式，所述手柄部的远离所述第四转轴的一端与所述第四转轴之间的距离为第四转轴与第一转轴之间的距离的8倍，所述第四转轴与所述第五转轴之间的距离为所述第三转轴与所述第五转轴之间的距离的8倍，所述活动架通过连接轴安装在所述第三连杆远离所述第三转轴的一端，所述手柄部的远离所述第四转轴的一端与所述第四转轴之间的距离为所述第三转轴与所述连接轴之间的距离的8倍。
作为本发明的优选方式，所述活动架上设有用于带动所述吸胶管升降的第一升降机构和用于带动所述针管升降的第二升降机构。
作为本发明的优选方式，所述第一升降机构包括第一支座、可上下移动地设置在第一支座上的第一支架、设置在所述活动架上的第一磁铁、对应第一磁铁设置的第一电磁线圈以及设置在第一支架与所述活动架之间的第一弹簧，第一电磁线圈设置在第一支架上，所述吸胶管通过第一软管安装在第一支架上。
作为本发明的优选方式，所述第二升降机构包括第二支座、可上下移动地设置在第二支座上的第二支架、设置在所述活动架上的第二磁铁、对应第二磁铁设置的第二电磁线圈以及设置在第二支架与所述活动架之间的第二弹簧，第二电磁线圈设置在第二支架上，所述针管通过第二软管安装在第二支架上。
作为本发明的优选方式，还包括设置在所述机架上的安装板，安装板设置在所述活动架的上方，安装板上对应所述吸胶管和所述针管设有显微镜。
作为本发明的优选方式，还包括控制器，控制器设置在所述手柄部，所述第一电磁线圈上连接有第一控制开关，所述第二电磁线圈上设有第二控制开关，第一控制开关和第二控制开关均连接至控制器，在所述机架上对应所述活动架设有盖板，盖板固定在所述机架上，盖板上设有用于实现第一控制开关和第二控制开关启闭切换的切换开关，在所述活动架上设有用于触发切换开关的触发杆。
作为本发明的优选方式，所述容器内装设有酒精，所述擦拭球为无尘棉球。
采用本发明的技术方案后，通过操控机构可以控制溢胶吸取机构对贴片过程中的溢胶进行吸取，通过操控机构可以控制溢胶擦除机构对溢胶进行擦拭，本发明通过吸除和擦拭溢胶的方式清除贴片溢胶，能够提升溢胶处理效率和精度。进一步地，本发明操控机构，结构简易、巧妙，通过手柄部操纵连杆机构，能够实现活动架的三维运动，精确地控制吸胶管和针管的位移，从而提升溢胶去除效率和精度。进一步地，借助显微镜和运用支点到两个活动点距离成比例来实现8:1的位移比例关系，实现空间X,Y,Z方向上的精细操作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一角度的结构示意图。
图3为本发明中局部结构示意图。
图4为图3另一角度的结构示意图。
图中：
机架10； 储胶盒21；
吸胶管22； 第一软管23；
容器31； 针管32；
第二软管33； 擦拭球34；
第一连杆41； 第二连杆42；
第三连杆43； 第四连杆44；
第五连杆45； 手柄部46；
控制器47； 第一转轴51；
第二转轴52； 第三转轴53；
第四转轴54； 第五转轴55；
铰接轴56； 活动架60；
连接轴61； 触发杆62；
切换开关63； 盖板64；
第一支座71； 第一支架72；
第一弹簧73； 第一电磁线圈74；
第一磁铁75； 第二支座81；
第二支架82； 第二弹簧83；
第二电磁线圈84； 安装板90；
显微镜91； 载物台101。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合实施例进行详细阐述。
参照图1至图4，一种芯片封装溢胶去除装置，包括机架10、设置在机架10上的活动架60、用于控制活动架60移动的操控机构、溢胶吸取机构和溢胶擦除机构，机架10上设有载物台101，能够放置样品。溢胶吸取机构和溢胶擦除机构设置在活动架60上，随着活动架60活动。溢胶吸取机构包括吸胶管22、储胶盒21以及与储胶盒21连通的负压提供装置（图中未示出），在实施例中，负压提供装置为真空机，用于提供负压，从而在储胶盒21中形成负压，将溢胶吸入储胶盒21。吸胶管22的一端与储胶盒21连通，另一端为用于吸取溢胶的自由端。溢胶擦除机构包括针管32和用于装擦液的容器31，针管32的一端与容器31连通，另一端安装有擦拭球34，容器31中的擦拭液流动至针管32的出口端对溢胶进行擦拭。本发明中，储胶盒21和容器31中均设置相应的控制阀，以实现储胶盒21和容器31的启闭。
作为本发明的优选方式，所述操控机构包括手柄部46、第一连杆41、第二连杆42、第三连杆43以及第四连杆44，第一连杆41的一端通过第一转轴51与第二连杆42的一端铰接，第二连杆42的另一端通过第二转轴52与第三连杆43的一端铰接，第三连杆43的另一端通过第三转轴53与第四连杆44的一端铰接，第四连杆44的另一端通过第四转轴54与第一连杆41的另一端连接，手柄部46设置在第一连杆41上，第四连杆44远离第一连杆41的一端设有第五转轴55，还包括第五连杆45，第五连杆45的一端通过第五转轴55铰接在第四连杆44上，第五连杆45的另一端通过铰接轴56可转动地设置在所述机架10上，铰接轴56沿水平方向设置，所述活动架60通过连接轴61安装在所述第三连杆43远离所述第三转轴53的一端。本发明中，第一连杆41与第三连杆43平行设置，第二连杆42与第四连杆44平行设置。
作为本发明的优选方式，所述第一连杆41、所述第二连杆42、所述第三连杆43以及所述第四连杆44围成四边形，所述第一转轴51、所述第二转轴52、所述第三转轴53以及所述第四转轴54分别位于四边形的四个角点上。所述第一转轴51、所述第二转轴52、所述第三转轴53以及所述第四转轴54均与四边形垂直设置，手柄部46则与四边形成夹角设置。
参照图4，作为本发明的优选方式，所述手柄部46的远离所述第四转轴54的一端与所述第四转轴54之间的距离(即图中A点到C点的距离)为第四转轴54与第一转轴51之间的距离（即图中C点到B点的距离）的8倍，所述第四转轴54与所述第五转轴55之间的距离（即图中C点到G点的距离）为所述第三转轴53与所述第五转轴55之间的距离（即图中D点到G点的距离）的8倍，所述活动架60通过连接轴61安装在所述第三连杆43远离所述第三转轴53的一端，所述手柄部46的远离所述第四转轴54的一端与所述第四转轴54之间的距离(即图中A点到C点的距离)为所述第三转轴53与所述连接轴61之间的距离（即图中D点到F点的距离）的8倍。
作为本发明的优选方式，所述活动架60上设有用于带动所述吸胶管22升降的第一升降机构和用于带动所述针管32升降的第二升降机构。
作为本发明的优选方式，所述第一升降机构包括第一支座71、可上下移动地设置在第一支座71上的第一支架72、设置在所述活动架60上的第一磁铁75、对应第一磁铁75设置的第一电磁线圈74以及设置在第一支架72与所述活动架60之间的第一弹簧73，第一弹簧73套设在第一磁铁75外，第一电磁线圈74设置在第一支架72上，所述吸胶管22通过第一软管23安装在第一支架72上。作为本发明的优选方式，所述第二升降机构包括第二支座81、可上下移动地设置在第二支座81上的第二支架82、设置在所述活动架60上的第二磁铁（图中未示出）、对应第二磁铁设置的第二电磁线圈84以及设置在第二支架82与所述活动架60之间的第二弹簧83，第二电磁线圈84设置在第二支架82上，所述针管32通过第二软管33安装在第二支架82上。本发明，通过控制第一电磁线圈74和第二电磁线圈84的通电和失电，产生磁性或失去磁性，从而来吸住第一磁铁75和第二磁铁，从而带动第一支架72和第二支架82移动，从而实现吸胶管22和针管32的上下移动。
作为本发明的优选方式，还包括设置在所述机架10上的安装板90，安装板90设置在所述活动架60的上方，安装板90上对应所述吸胶管22和所述针管32设有显微镜91。
作为本发明的优选方式，还包括控制器47，控制器47设置在所述手柄部46，所述第一电磁线圈74上连接有第一控制开关，所述第二电磁线圈84上设有第二控制开关，第一控制开关和第二控制开关均连接至控制器47，在所述机架10上对应所述活动架60设有盖板64，盖板64固定在所述机架10上，盖板64上设有用于实现第一控制开关和第二控制开关启闭切换的切换开关63，在所述活动架60上设有用于触发切换开关63的触发杆62。控制器47与第一控制开关、第二控制开关以及切换开关之间还设有导线（图中未示意）。通过手柄部46控制活动架60的移动，从而使得触发杆62触发切换开关63，实现第一控制开关和第二控制开关状态的切换，具体地，切换开关63选用单刀双掷开关。
作为本发明的优选方式，所述容器31内装设有酒精，酒精作为擦拭液，所述擦拭球34为无尘棉球。
本发明的产品形式并非限于本案实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：包括机架、设置在机架上的活动架、用于控制活动架移动的操控机构、溢胶吸取机构和溢胶擦除机构，溢胶吸取机构和溢胶擦除机构设置在活动架上，溢胶吸取机构包括吸胶管、储胶盒以及与储胶盒连通的负压提供装置，吸胶管的一端与储胶盒连通，另一端为用于吸取溢胶的自由端，溢胶擦除机构包括针管和用于装擦液的容器，针管的一端与容器连通，另一端安装有擦拭球。
2.如权利要求1所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述操控机构包括手柄部、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆，第一连杆的一端通过第一转轴与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端通过第二转轴与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端通过第三转轴与第四连杆的一端铰接，第四连杆的另一端通过第四转轴与第一连杆的另一端连接，手柄部设置在第一连杆上，第四连杆远离第一连杆的一端设有第五转轴，还包括第五连杆，第五连杆的一端通过第五转轴铰接在第四连杆上，第五连杆的另一端通过铰接轴可转动地设置在所述机架上，铰接轴沿水平方向设置，所述活动架通过连接轴安装在所述第三连杆远离所述第三转轴的一端。
3.如权利要求2所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆以及所述第四连杆围成四边形，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴以及所述第四转轴分别位于四边形的四个角点上。
4.如权利要求3所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述手柄部的远离所述第四转轴的一端与所述第四转轴之间的距离为第四转轴与第一转轴之间的距离的8倍，所述第四转轴与所述第五转轴之间的距离为所述第三转轴与所述第五转轴之间的距离的8倍，所述活动架通过连接轴安装在所述第三连杆远离所述第三转轴的一端，所述手柄部的远离所述第四转轴的一端与所述第四转轴之间的距离为所述第三转轴与所述连接轴之间的距离的8倍。
5.如权利要求4所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述活动架上设有用于带动所述吸胶管升降的第一升降机构和用于带动所述针管升降的第二升降机构。
6.如权利要求5所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述第一升降机构包括第一支座、可上下移动地设置在第一支座上的第一支架、设置在所述活动架上的第一磁铁、对应第一磁铁设置的第一电磁线圈以及设置在第一支架与所述活动架之间的第一弹簧，第一电磁线圈设置在第一支架上，所述吸胶管通过第一软管安装在第一支架上。
7.如权利要求6所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述第二升降机构包括第二支座、可上下移动地设置在第二支座上的第二支架、设置在所述活动架上的第二磁铁、对应第二磁铁设置的第二电磁线圈以及设置在第二支架与所述活动架之间的第二弹簧，第二电磁线圈设置在第二支架上，所述针管通过第二软管安装在第二支架上。
8.如权利要求7所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：还包括设置在所述机架上的安装板，安装板设置在所述活动架的上方，安装板上对应所述吸胶管和所述针管设有显微镜。
9.如权利要求8所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：还包括控制器，控制器设置在所述手柄部，所述第一电磁线圈上连接有第一控制开关，所述第二电磁线圈上设有第二控制开关，第一控制开关和第二控制开关均连接至控制器，在所述机架上对应所述活动架设有盖板，盖板固定在所述机架上，盖板上设有用于实现第一控制开关和第二控制开关启闭切换的切换开关，在所述活动架上设有用于触发切换开关的触发杆。
10.如权利要求9所述的一种芯片封装溢胶去除装置，其特征在于：所述容器内装设有酒精，所述擦拭球为无尘棉球。
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