CN115214083A - 一种塑封装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及电子信息技术领域，提供一种塑封装置，包括：载物台，用于承载待塑封产品；固化液供给组件和固化液输送组件，固化液输送组件用于将固化液供给组件提供的固化液输送至待塑封产品的表面；可移动地设置于载物台上方的电子束发射组件，用于将电子束发射至固化液，以将固化液固化，塑封待塑封产品。本公开使塑封过程在室温下即可进行，应力释放几乎为0，塑封好的产品无需再进行烘烤，相比现有的高温塑封环境，还节省了能源，缩短了固化时间，塑封环境更加安全；对产品的塑封体厚度并无限制，可对塑封体厚度要求不同的各种待塑封产品进行塑封；电子束发射组件每次的位移可以设置为较小数值，从而减少对线弧的影响，减少冲线。
Description
技术领域
本公开涉及电子信息技术领域，特别涉及一种塑封装置。
背景技术
现有技术中，塑封装置通常包括机械手、预热平台、注塑口与注塑杆、模具、冷风口。其中，机械手用于抓取待塑封的产品并将其放置在预热平台上。预热平台用于对其上待塑封的产品进行预热。注塑口与注塑杆用于将熔融状态的塑封料注入模具。模具用于为固化的塑封料提供一个密闭环境。冷风口用于为固化完成的产品降温。
然而，现有的塑封装置在对产品进行塑封时，塑封料熔融的温度通常为175℃，为保证塑封料粘性的均匀变化，模具和注塑杆的温度相应的也为175℃，使得模具温度与室温相差较大，会对产品翘曲产生影响。产品塑封区域和塑封厚度大小完全由模具决定，这在一定程度上限制了待塑封的产品的种类。同时，产品的塑封过程从注塑到固化完成通常耗时较长，塑封过程中模流的不稳定还可能对塑封后的产品造成冲线、填充不良等影响。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种塑封装置。
本公开提供了一种塑封装置，所述塑封装置包括：
载物台，用于承载待塑封产品；
固化液供给组件和固化液输送组件，所述固化液输送组件用于将所述固化液供给组件提供的固化液输送至所述待塑封产品的表面；
电子束发射组件，可移动地设置于所述载物台上方，所述电子束发射组件用于将电子束发射至所述固化液，以将所述固化液固化，塑封所述待塑封产品。
可选的，所述固化液输送组件包括输送管道以及输送驱动机构；
所述输送管道穿设于所述载物台，所述输送管道的第一端与所述固化液供给组件相连通，所述输送管道的第二端露出所述载物台的表面；
所述输送驱动机构的第一端插置于所述输送管道，用于驱动所述输送管道内的固化液升降。
可选的，所述输送驱动机构包括第一活塞、第一活塞杆、输送驱动电机以及凸轮；
所述第一活塞插置于所述输送管道，所述第一活塞杆的第一端与所述第一活塞相连接，所述第一活塞杆的第二端延伸出所述输送管道与所述凸轮相连接；
所述输送驱动电机与所述凸轮传动连接，用于驱动所述凸轮带动所述第一活塞杆和所述第一活塞在所述输送管道内升降，以驱动所述输送管道内的固化液升降。
可选的，所述固化液供给组件包括固化液存储腔、供给管道以及单向导通控制件；
所述供给管道的第一端与所述固化液输送组件相连通，所述供给管道的第二端与所述固化液存储腔相连通，所述供给管道串设有所述单向导通控制件。
可选的，所述塑封装置还包括原料驱动机构、多个原料腔以及多个原料管道；
所述原料管道的入口与对应的所述原料腔的出口相连通，所述原料管道的出口与所述固化液存储腔相连通；
所述原料驱动机构的第一端插置于各所述原料腔，以驱动各所述原料腔的原料至所述固化液存储腔内混合。
可选的，所述原料驱动机构包括活塞推杆、多个第二活塞杆以及多个第二活塞；
所述第二活塞插置于对应的所述原料腔，所述第二活塞杆的第一端与对应的所述第二活塞相连，全部的所述第二活塞杆的第二端均延伸出所述原料腔并与所述活塞推杆相连。
可选的，各所述原料管道的横截面积之比与所述固化液中各所述原料的质量分数之比相对应。
可选的，所述塑封装置还包括旋转驱动机构，用于驱动所述载物台沿水平方向旋转。
可选的，所述电子束发射组件，还用于沿所述载物台旋转的直径方向做直线运动，且所述电子束发射组件的运动速度不超过所述载物台旋转的角速度。
可选的，所述电子束发射组件包括移动牵引机构、发射箱，以及设置在所述发射箱内的高压电源、电子源、电子加速机构、电子偏转机构；
所述移动牵引机构，用于牵引所述发射箱在所述载物台上方移动；
所述电子源，用于在所述高压电源的作用下产生所述电子束；
所述电子加速机构，用于对所述电子束进行加速；
所述电子偏转机构，用于将加速后的所述电子束偏转至所述固化液。
本公开相对于现有技术而言，固化液输送组件用于将固化液供给组件提供的固化液输送至载物台承载的待塑封产品的表面，可移动地设置于载物台上方的电子束发射组件用于将电子束发射至待塑封产品表面的固化液，以将该固化液固化在待塑封产品的表面，得到塑封好的待塑封产品，从而使得待塑封产品的塑封过程在室温下即可进行，应力释放几乎为0，塑封好的产品无需再进行烘烤，相比现有的高温塑封环境，还节省了能源，缩短了固化时间，且塑封环境更加安全。同时，本公开提供的塑封装置对产品的塑封体厚度并无限制，理论上该塑封体厚度可以无限大，从而使得本实施方式提供的塑封装置可以对塑封体厚度要求不同的各种待塑封产品进行塑封。另外，本公开中的电子束发射组件每次的位移还可以设置为较小的数值，从而减少对线弧的影响，减少冲线。
附图说明
一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本公开一实施方式提供的一种塑封装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本公开各实施方式中，为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本公开所要求保护的技术方案。以下各个实施方式的划分是为了描述方便，不应对本公开的具体实现方式构成任何限定，各个实施方式在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
如图1所示，本公开的一个实施方式涉及一种塑封装置100，包括载物台110、固化液供给组件(图中并未标出)、固化液输送组件(图中并未标出)和电子束发射组件(图中并未标出)。
载物台110用于承载待塑封产品200。其中，待塑封产品200可以是芯片，通常为半导体所用部件，但并不仅限于此。固化液供给组件用于提供固化液300。固化液输送组件用于将固化液供给组件提供的固化液300输送至待塑封产品200的表面。电子束发射组件可移动地设置于载物台110上方，用于将电子束发射至固化液300，以将固化液300固化，塑封待塑封产品。
具体的，电子束(Electron Beam)简称EB，是由空间中同一个方向运动的电子流所组成。与在导体中运动的电子流即电工学上称谓的电流不同，电子束必须以能量和电流两个物理量才能明确表示其物理性能。电子束固化，又称“EB”固化法，是指液态材料在高能电子束的照射下迅速从液态转变成固态的一种固化方式。由于电子束能量高，其对树脂及填料等固体成分有很强的穿透力，因此，电子束固化不会出现堆积的树脂或者填料阻碍固化的情况，且固化后的产品内部干燥不会受到影响。
固化液300可以是环氧树脂混合溶液。例如，固化液300可以是由三种原料即环氧树脂、活性稀释剂、脱模剂组成的环氧树脂混合溶液。环氧树脂混合溶液中的环氧树脂高分子，在电子束的照射下会发生交联固化反应进而形成固体，固化在待塑封产品200的表面，从而实现对待塑封产品200的塑封。当然，固化液300也可以是由其他种类的原料组成的溶液，或者包括更多种类的原料，本实施方式对此并不限制，只要能在电子束的照射下固化即可。
需要说明的是，如图1所示，为了防止塑封前待塑封产品200在载物台110上移动，可以在载物台110承载待塑封产品200的位置设置若干真空孔111，利用真空泵通过真空孔111将待塑封产品200吸附在载物台110上。在塑封完成后，还可以将吸附在载物台110上的待塑封产品200释放，以取出塑封好的待塑封产品200。
需要进一步说明的是，如图1所示，载物台110的四周可以设置有挡板112，以防止固化液输送组件输送至载物台110的固化液300溢出载物台110。特别的，挡板112的高度可以根据待塑封产品200的厚度和塑封好的待塑封产品200中塑封体的厚度确定。例如，挡板112的高度可以大于待塑封产品200与塑封体的厚度之和，也可以等于待塑封产品200与塑封体的厚度之和，只要挡板112能够防止固化液输送组件输送至载物台110的固化液300溢出载物台110即可。其中，塑封体的厚度取决于固化液输送组件输送至待塑封产品表面的固化液的量，本领域技术人员可以根据不同的塑封体厚度要求，对固化液输送组件输送至待塑封产品表面的固化液的量进行设置。
本公开实施方式相对于现有技术而言，固化液输送组件用于将固化液供给组件提供的固化液输送至载物台承载的待塑封产品的表面，可移动地设置于载物台上方的电子束发射组件用于将电子束发射至待塑封产品表面的固化液，以将该固化液固化在待塑封产品的表面，得到塑封好的待塑封产品，从而使得待塑封产品的塑封过程在室温下即可进行，应力释放几乎为0，塑封好的产品无需再进行烘烤，相比现有的高温塑封环境，还节省了能源，缩短了固化时间，且塑封环境更加安全。同时，本实施方式提供的塑封装置对产品的塑封体厚度并无限制，理论上该塑封体厚度可以无限大，从而使得本实施方式提供的塑封装置可以对塑封体厚度要求不同的各种待塑封产品进行塑封。另外，本实施方式中的电子束发射组件每次的位移还可以设置为较小的数值，从而减少对线弧的影响，减少冲线。
示例性的，如图1所示，固化液输送组件包括输送管道131以及输送驱动机构(图中并未标出)。输送管道131穿设于载物台110，输送管道131的第一端与固化液供给组件相连通，输送管道131的第二端露出载物台110的表面。输送驱动机构的第一端插置于输送管道131，用于驱动输送管道131内的固化液300升降。
需要说明的是，输送管道131可以穿设于载物台110的中心位置，也可以穿设于载物台110的非中心位置。输送管道131的第二端可以凸出载物台110的表面，也可以不凸出载物台110的表面，只要能够将固化液供给组件提供的固化液300输送至待塑封产品200的表面即可。输送驱动机构可以驱动输送管道131内的固化液300上升，上升后的固化液300溢出输送管道131至载物台110，并逐渐覆盖载物台110上的待塑封产品200的表面，从而实现将固化液300输送至待塑封产品200的表面。
需要进一步说明的是，在待塑封产品塑封完成之后，固化液输送组件还可以用于回收载物台上未固化的固化液。此时，输送驱动机构可以用于驱动输送管道内的固化液下降，从而带动载物台上未固化的固化液回流至输送管道，实现固化液的回收。
本实施方式通过在固化液输送组件设置输送管道和输送驱动机构，将输送管道穿设于载物台，将输送管道的第一端与固化液供给组件相连通，将输送管道的第二端露出载物台的表面，将输送驱动机构的第一端插置于输送管道，并将输送驱动机构用于驱动输送管道内的固化液升降，可以对输送至载物台承载的待塑封产品表面的固化液的量进行控制，从而实现对塑封体厚度要求不同的多种产品进行塑封，还可以在塑封结束后回收载物台上尚未固化的固化液，从而实现资源的节约。
示例性的，如图1所示，输送驱动机构包括第一活塞132a、第一活塞杆132b、输送驱动电机132c以及凸轮132d。第一活塞132a插置于输送管道131，第一活塞杆132b的第一端与第一活塞132a相连接，第一活塞杆132b的第二端延伸出输送管道131与凸轮132d相连接。输送驱动电机132c与凸轮132d传动连接，用于驱动凸轮132d带动第一活塞杆132b和第一活塞132a在输送管道131内升降，以驱动输送管道131内的固化液300升降。
需要说明的是，如图1所示，输送驱动机构还可以包括传动联轴器132e，传动联轴器132e分别与输送驱动电机132c和凸轮132d相连接，以吸收振动、补偿径向和角向偏差。
本实施方式提供的塑封装置，可以进一步对输送至载物台承载的待塑封产品表面的固化液的量进行控制，从而实现对待塑封产品的塑封体厚度的控制，还可以在塑封结束后进一步回收载物台上尚未固化的固化液，实现资源的节约。
示例性的，如图1所示，固化液供给组件包括固化液存储腔121、供给管道122以及单向导通控制件123。供给管道122的第一端与固化液输送组件相连通，供给管道122的第二端与固化液存储腔121相连通，供给管道122串设有单向导通控制件123。
具体的，单向导通控制件123可以是单向阀，也可以是其他能够实现单向导通控制的部件，以控制固化液仅能从固化液存储腔121流入供给管道122，而不能从供给管道122流入固化液存储腔121，防止固化液输送组件中的固化液回流至固化液存储腔121。
本实施方式可对提供给固化液输送组件的固化液的量进行控制，并防止固化液输送组件中的固化液回流至固化液存储腔。
示例性的，如图1所示，塑封装置100还包括原料驱动机构(图中并未标出)、多个原料腔152以及多个原料管道153。原料管道153的入口与对应的原料腔152的出口相连通，原料管道153的出口与固化液存储腔121相连通。原料驱动机构的第一端插置于各原料腔152，以驱动各原料腔152的原料至固化液存储腔121内混合。
需要说明的是，原料腔的数量可以与原料管道的数量相对应，以使每一个原料腔均能通过对应的原料管道与固化液存储腔相连通。同时，原料腔的数量还可以与固化液的原料种类数相对应，以将组成固化液的所有种类的原料驱动至固化液存储腔内混合。
本实施方式通过设置原料驱动机构、多个原料腔以及多个原料管道，将原料管道的入口与对应的原料腔的出口相连通，原料管道的出口与固化液存储腔相连通，原料驱动机构的第一端插置于各原料腔，以驱动各原料腔的原料至固化液存储腔内混合，可以根据待塑封产品的塑封要求，即时利用多种原料配制所需要使用的固化液，从而提高固化液的品质，进而提高塑封效果。
示例性的，如图1所示，原料驱动机构包括活塞推杆151a、多个第二活塞杆151b以及多个第二活塞151c。第二活塞151c插置于对应的原料腔152，第二活塞杆151b的第一端与对应的第二活塞151c相连，全部的第二活塞杆151b的第二端均延伸出原料腔152并与活塞推杆151a相连。
具体的，第二活塞杆151b的数量以及第二活塞151c的数量可以均与原料腔152的数量相对应，以使每个原料腔152分别对应一个第二活塞151c和第二活塞杆151b。
例如，如图1所示，在固化液300包括三种原料分别为环氧树脂、活性稀释剂、脱模剂时，可以设置3个原料腔152、3个原料管道153(图中仅标注两个)、3个第二活塞151c(图中仅标注一个)以及3个第二活塞杆151b。
需要说明的是，如图1所示，活塞推杆151a可以沿V1方向移动，各第二活塞杆151b在活塞推杆151a的作用下将带动各第二活塞151c沿V1方向移动，从而实现驱动各原料腔152的原料至固化液存储腔121内混合。
本实施方式通过在原料驱动机构中设置活塞推杆、多个第二活塞杆以及多个第二活塞，将第二活塞插置于对应的原料腔，第二活塞杆的第一端与对应的第二活塞相连，全部的第二活塞杆的第二端均延伸出原料腔并与活塞推杆相连，可以在配制固化液时同时驱动不同种类的原料至固化液存储腔内混合，从而提高固化液配制的效率。
示例性的，各原料管道153的横截面积之比与固化液300中各原料的质量分数之比相对应。
举例而言，在固化液300包括环氧树脂、活性稀释剂、脱模剂三种原料，且环氧树脂、活性稀释剂、脱模剂在固化液300中的质量分数之比为2：1：1时，环氧树脂、活性稀释剂、脱模剂对应的原料管道153的横截面积之比也为2：1：1。当然，本实施方式并不对各原料的具体种类以及各原料在固化液中的质量分数之比的具体数值进行限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
本实施方式通过将各原料管道的横截面积之比设置为与固化液中各原料的质量分数之比相对应，可以直接按照各原料的质量分数之比将各原料驱动至固化液存储腔内混合，从而简化了固化液的配制流程，进一步提高了配制效率。
示例性的，如图1所示，塑封装置100还包括旋转驱动机构160，用于驱动载物台110沿水平方向旋转。
具体的，如图1所示，在输送管道131穿设于载物台110时，可以将旋转驱动机构160设置在输送管道131上，通过驱动输送管道131旋转带动载物台110沿水平方向旋转。旋转驱动机构160可以包括旋转驱动电机161和锥齿轮162，从而利用旋转驱动电机161通过锥齿轮162驱动输送管道131旋转，带动载物台110沿水平方向旋转。
本实施方式通过设置旋转驱动机构，可以在电子束发射组件移动的同时驱动载物台沿水平方向旋转，从而使待塑封产品表面的固化液能够更加均匀地接收电子束的照射，进而提高塑封质量。
示例性的，电子束发射组件还用于沿载物台110旋转的直径方向做直线运动，且电子束发射组件的运动速度不超过载物台110旋转的角速度。
例如，如图1所示，电子束发射组件可以沿载物台110旋转的直径方向即V2方向做直线运动，与此同时，载物台110在旋转驱动机构160的驱动下沿水平方向旋转，且电子束发射组件做直线运动的速度不超过载物台110旋转的角速度。
本实施方式可以使待塑封产品的塑封过程在一个缓慢的节奏下进行，从而进一步减少对线弧的影响，减少冲线。
示例性的，如图1所示，电子束发射组件包括移动牵引机构141、发射箱142，以及设置在发射箱142内的高压电源142a、电子源142b、电子加速机构(图中并未标出)、电子偏转机构142c。移动牵引机构141用于牵引发射箱142在载物台110上方移动。电子源142b用于在高压电源142a的作用下产生电子束。电子加速机构用于对电子束进行加速。电子偏转机构142c用于将加速后的电子束偏转至待塑封产品200表面的固化液300。
具体的，如图1所示，移动牵引机构141可以包括导轨141a和滑块141b，滑块141b可以牵引发射箱142在导轨141a上沿V2方向移动。滑块141b可以在步进电机的作用下每次移动较小的距离，从而减少对线弧的影响。电子加速机构和电子偏转机构142c均可以设置有方向与V2方向相反的电场。电子偏转机构142c还可以设置有方向与该电场的方向相垂直的磁场，以及均由铝箔覆盖的入口和出口。电子源142b可以在高压电源142a的作用下发射方向与V2方向相同的电子束，该电子束经电子加速机构中的电场加速后，从电子偏转机构142c的入口进入电子偏转机构142c，并经电子偏转机构142c偏转后从电子偏转机构142c的出口射出至待塑封产品200表面的固化液300上。
本实施方式可以将一定量的电子束发射至待塑封产品表面的固化液使其固化，从而进一步节省能源。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开的精神和范围。
Claims (10)
1.一种塑封装置，其特征在于，所述塑封装置包括：
载物台，用于承载待塑封产品；
固化液供给组件和固化液输送组件，所述固化液输送组件用于将所述固化液供给组件提供的固化液输送至所述待塑封产品的表面；
电子束发射组件，可移动地设置于所述载物台上方，所述电子束发射组件用于将电子束发射至所述固化液，以将所述固化液固化，塑封所述待塑封产品。
2.根据权利要求1所述的塑封装置，其特征在于，所述固化液输送组件包括输送管道以及输送驱动机构；
所述输送管道穿设于所述载物台，所述输送管道的第一端与所述固化液供给组件相连通，所述输送管道的第二端露出所述载物台的表面；
所述输送驱动机构的第一端插置于所述输送管道，用于驱动所述输送管道内的固化液升降。
3.根据权利要求2所述的塑封装置，其特征在于，所述输送驱动机构包括第一活塞、第一活塞杆、输送驱动电机以及凸轮；
所述第一活塞插置于所述输送管道，所述第一活塞杆的第一端与所述第一活塞相连接，所述第一活塞杆的第二端延伸出所述输送管道与所述凸轮相连接；
所述输送驱动电机与所述凸轮传动连接，用于驱动所述凸轮带动所述第一活塞杆和所述第一活塞在所述输送管道内升降，以驱动所述输送管道内的固化液升降。
4.根据权利要求1所述的塑封装置，其特征在于，所述固化液供给组件包括固化液存储腔、供给管道以及单向导通控制件；
所述供给管道的第一端与所述固化液输送组件相连通，所述供给管道的第二端与所述固化液存储腔相连通，所述供给管道串设有所述单向导通控制件。
5.根据权利要求4所述的塑封装置，其特征在于，所述塑封装置还包括原料驱动机构、多个原料腔以及多个原料管道；
所述原料管道的入口与对应的所述原料腔的出口相连通，所述原料管道的出口与所述固化液存储腔相连通；
所述原料驱动机构的第一端插置于各所述原料腔，以驱动各所述原料腔的原料至所述固化液存储腔内混合。
6.根据权利要求5所述的塑封装置，其特征在于，所述原料驱动机构包括活塞推杆、多个第二活塞杆以及多个第二活塞；
所述第二活塞插置于对应的所述原料腔，所述第二活塞杆的第一端与对应的所述第二活塞相连，全部的所述第二活塞杆的第二端均延伸出所述原料腔并与所述活塞推杆相连。
7.根据权利要求6所述的塑封装置，其特征在于，各所述原料管道的横截面积之比与所述固化液中各所述原料的质量分数之比相对应。
8.根据权利要求1至7任一项所述的塑封装置，其特征在于，所述塑封装置还包括旋转驱动机构，用于驱动所述载物台沿水平方向旋转。
9.根据权利要求8所述的塑封装置，其特征在于，所述电子束发射组件，还用于沿所述载物台旋转的直径方向做直线运动，且所述电子束发射组件的运动速度不超过所述载物台旋转的角速度。
10.根据权利要求1至7任一项所述的塑封装置，其特征在于，所述电子束发射组件包括移动牵引机构、发射箱，以及设置在所述发射箱内的高压电源、电子源、电子加速机构、电子偏转机构；
所述移动牵引机构，用于牵引所述发射箱在所述载物台上方移动；
所述电子源，用于在所述高压电源的作用下产生所述电子束；
所述电子加速机构，用于对所述电子束进行加速；
所述电子偏转机构，用于将加速后的所述电子束偏转至所述固化液。
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