CN116884861B - 一种高可靠性大型芯片封装装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及芯片封装技术领域,尤其涉及一种高可靠性大型芯片封装装置及方法,一种高可靠性大型芯片封装装置,包括支撑平台,所述支撑平台的顶部固定连接有施胶机械手与装贴机械手;所述支撑平台的顶部设有缓冲组件,所述缓冲组件不与施胶机械手和装贴机械手接触,所述缓冲组件的顶部设有辅助定位组件;本发明通过在定位夹块上的橡胶软板的内部设置压力检测装置,解决了在芯片封装过程中,由于引线框架的位置不稳定,从而在芯片封装过程中出现倾斜状态,导致施胶的位置不准确,进而使得芯片在装贴后出现偏移的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域,尤其涉及一种高可靠性大型芯片封装装置及方法。
背景技术
导电胶以其突出的环境友好性,良好的线分辨率和简单的加工操作性被广泛应用于微电子组装领域。以银粉、银片构成导电网络的导电银胶是目前导电胶中使用最广泛、最成熟的一种,其在集成电路封装及组装和照明领域应用最为广泛。在利用导电胶对芯片进行装贴作业时,都会利用针筒或注射器将其涂布到芯片的焊盘上,再将芯片精准的压合到涂有导电胶的焊盘上,并在一定的温度下对其进行固化处理。
申请号:CN202020680616.9,公开了一种导电凝胶涂布机上胶装置,包括储胶槽、上胶辊以及压胶辊,上胶辊转动设于储胶槽正下方且与储胶槽长度方向保持平行,压胶辊平行设于上胶辊下端且与上胶辊表面接触,上胶辊与储胶槽之间对称设有一对与上胶辊相平行的摊胶辊,两摊胶辊相接近的一侧与上胶辊表面抵接,且与上胶辊上端面围合形成摊胶区,储胶槽下端沿其长度方向设有若干连通储胶槽内部的引胶管,引胶管上设有电磁阀,该装置能够方便添胶且能够使胶液涂布更加均匀的优点。
虽然现有技术中能够在一定程度上解决导电胶涂布设备胶液涂布不均的效果,但是如果引线框架在切断校平过程中,切断位置不准确或者校平不充分,就会导致引线框架的位置不稳定,从而在芯片封装过程中出现倾斜状态,导致施胶的位置不准确,进而使得芯片在装贴后出现偏移的情况,从而影响芯片的性能,导致芯片报废,产生损耗。
发明内容
本发明公开一种高可靠性大型芯片封装装置及方法,旨在解决背景技术中提到的在芯片封装过程中,由于引线框架的位置不稳定,从而在芯片封装过程中出现倾斜状态,导致施胶的位置不准确,进而使得芯片在装贴后出现偏移的技术问题。
本发明提出的一种高可靠性大型芯片封装装置,包括支撑平台,所述支撑平台的顶部固定连接有施胶机械手与装贴机械手;所述支撑平台的顶部设有缓冲组件,所述缓冲组件不与施胶机械手和装贴机械手接触,所述缓冲组件的顶部设有辅助定位组件。
所述缓冲组件包括与支撑平台顶部固定连接且呈阵列分布的固定座,所述固定座的顶部均固定连接有缓冲推杆,所述缓冲推杆的外侧套接有缓冲弹簧。
所述辅助定位组件包括与缓冲推杆的顶部球铰接的承载平台,所述承载平台的顶部固定连接有对称设置的导向轨道,所述导向轨道的两端均滑动连接有托料架,所述托料架的两侧端固定连接有对称分布的安装块,两个相邻的所述安装块相对的一面固定连接有转轴二,所述转轴二的外侧均转动连接有定位夹块,所述定位夹块靠近托料架的一面固定连接有橡胶软板,所述橡胶软板的内部设有压力检测装置,所述定位夹块远离托料架的一端设有驱动定位夹块转动的动力输出组件。
通过在定位夹块上的橡胶软板的内部设置压力检测装置,从而在将引线框架放置在托料架之后,通过动力输出组件驱动定位夹块对引线框架进行夹持,一方面起到固定的效果,避免引线框架在施胶机械手进行导电胶施胶的过程中,出现错位偏斜的情况;另一方面,在定位夹块对引线框架进行夹持的过程中,定位夹块上的橡胶软板受力发生形变,从而使得橡胶软板中的压力检测装置读取到受力数值,根据引线框架四个角的压力检测装置读取到受力数值,从而得到引线框架是否处于倾斜状态,进而通过控制缓冲推杆的伸缩,调节承载平台的倾斜度,使得引线框架在施胶机械手进行导电胶施胶的过程中处于平稳状态。
优选的,两个所述托料架的顶部均开设有通槽,所述通槽内部的两侧均固定连接有防滑座,所述橡胶软板位于防滑座的上方。
通过设置通槽与防滑座,引线框架位于通槽的内部,并与防滑座相接触,进一步提高了定位夹板对引线框架的定位夹持效果。
优选的,所述动力输出组件包括分别固定连接在两个所述托料架相对一面的支板,所述支板的中部固定连接有旋转柱,所述旋转柱远离支板的一端转动连接有三角旋转块,所述三角旋转块的三个顶角均固定连接有旋转轴,位于所述三角旋转块顶部的旋转轴外壁上转动连接有支杆一,位于所述三角旋转块底部的其中一个旋转轴外壁上转动连接有支杆二,位于所述三角旋转块底部的另一个旋转轴外壁上转动连接有伸缩气缸。
所述支杆一与支杆二远离三角旋转块的一端均通过转轴三分别与各自对应的定位夹块远离三角旋转块的一端转动连接。
所述伸缩气缸远离三角旋转块的一端固定连接有转轴一,所述转轴一的两端转动连接有与托料架底部固定连接的安装座。
通过设置伸缩气缸与旋转架,伸缩气缸在伸长时,伸缩气缸的伸缩端带动三角旋转块进行旋转,从而使得三角旋转块带动位于顶部的支杆一和底部的支杆二向上顶起,从而通过定位夹块上的橡胶软板对引线框架进行固定。
优选的,两个所述托料架的底部均固定连接的丝杆导向杆,所述丝杆导向杆位于安装座的下方,两个所述丝杆导向杆的中部均开设有螺纹孔,两个所述螺纹孔内部共同螺纹连接有双向丝杆,所述双向丝杆的两端均转动连接有与承载平台顶部固定连接的限位块,所述双向丝杆的一端固定连接有驱动装置。
通过设置双向丝杆与丝杆导向杆,面对不同长度的芯片封装时,通过驱动驱动装置转动,驱动装置带动双向丝杆旋转,双向丝杆通过丝杆导向杆带动两个相互对应的托料架在导向轨道内对向移动,从而调节两个托料架之间的距离,从而便于不同长度的芯片进行装贴,提升装贴效率。
优选的,两个相对的所述固定座之间设有支柱,所述支柱的两端均滑动连接有滑块,所述滑块的两侧均开设有滑孔,两个相对的所述滑块之间通过滑孔滑动连接有导向圆杆,所述导向圆杆的外侧套接有与滑块固定连接的复位弹簧。
优选的,所述滑块的顶部与所述承载平台的底部均固定连接有相互对应的固定块,相对的两个所述固定块的内部通过轴承连接有转轴四,相对的两个所述固定块上的转轴四的外壁上共同固定连接有缓冲杆。
优选的,所述支撑平台的顶部固定连接有防尘框,所述防尘框的一侧开设有观察口,所述观察口的一侧通过合页连接有透明观察窗,所述防尘框的顶部开设有滑槽,所述滑槽的内部滑动连接有滑动限位板,所述滑动限位板上设有防尘组件,所述滑动限位板的顶部通过抵块固定连接有与防尘框顶部固定连接伸缩杆。
通过设置防尘框,使得引线框架在进行导电胶施胶的过程中,引线框架处于一个相对封闭的区域内,避免其他因素影响导电胶施胶的效果。
优选的,所述防尘组件包括与滑动限位板顶部固定连接的泵体,所述泵体的出气端通过软管连接有与防尘框顶部固定连接的集尘箱。
所述泵体的吸气端通过吸尘管固定连接有位于防尘框内部的中空吸尘框,所述中空吸尘框的底部为弧形,所述中空吸尘框的底部开设有呈阵列分布的吸尘孔。
通过设置防尘组件,在对固定好的引线框架进行导电胶施胶的过程中,此时工作人员将防尘框对准承载平台的中心,启动泵体,通过吸尘管上的中空吸尘框对防尘框内部空气进行吸取,避免空气中的灰尘污染正在施胶的引线框架,吸取的空气统一排放至集尘箱内,同时可以启动伸缩杆,通过伸缩杆带动滑动限位板往复移动,加大中空吸尘框的吸取范围。
优选的,所述施胶机械手上设有用于导电胶施胶的导电胶涂布喷头,所述装贴机械手上设有用于吸取芯片的负压吸嘴。
本发明还提供一种一种高可靠性大型芯片封装装置的封装方法,所述封装方法利用一种高可靠性大型芯片封装装置来实现,所述封装方法包括如下步骤:
步骤一、根据缓冲弹簧的形变量对承载平台的平稳度进行检测,根据检测结果控制缓冲推杆伸长或收缩从而使得承载平台的平稳度得以被调整;
步骤二、将引线框架放置在托料架上的通槽内部,之后通过动力输出组件带动定位夹板对引线框架进行夹持固定;
步骤三、通过橡胶软板内部的压力检测装置检测引线框架是否出现偏斜,根据检测结果控制缓冲推杆对承载平台进行调整,进而使得引线框架恢复平整;
步骤四、控制施胶机械手上的导电胶涂布喷头对引线框架进行导电银胶的涂布,之后通过装贴机械手上的负压吸嘴对裸体芯片进行吸附并将其装贴在引线框架上的导电银胶涂布区域。
本发明的技术效果和优点:
1.本发明通过在定位夹块上的橡胶软板的内部设置压力检测装置,从而在将引线框架放置在托料架之后,通过动力输出组件驱动定位夹块对引线框架进行夹持,一方面起到固定的效果,避免引线框架在施胶机械手进行导电胶施胶的过程中,出现错位偏斜的情况;另一方面,在定位夹块对引线框架进行夹持的过程中,定位夹块上的橡胶软板受力发生形变,从而使得橡胶软板中的压力检测装置读取到受力数值,根据引线框架四个角的压力检测装置读取到受力数值,从而得到引线框架是否处于倾斜状态,进而通过控制缓冲推杆的伸缩,调节承载平台的倾斜度,使得引线框架在施胶机械手进行导电胶施胶的过程中处于平稳状态。
2.本发明通过设置双向丝杆与丝杆导向杆,面对不同长度的芯片封装时,通过驱动驱动装置转动,驱动装置带动双向丝杆旋转,双向丝杆通过丝杆导向杆带动两个相互对应的托料架在导向轨道内对向移动,从而调节两个托料架之间的距离,从而便于不同长度的芯片进行装贴,提升装贴效率。
3.本发明通过设置防尘组件,控制系统启动泵体,通过吸尘管上的中空吸尘框对防尘框内部空气进行吸取,避免空气中的灰尘污染正在施胶的引线框架,吸取的空气统一排放至集尘箱内,同时可以通过控制伸缩杆的伸缩带动滑动限位板往复移动,加大中空吸尘框的吸取范围。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图。
图2为本发明的正视结构示意图。
图3为本发明的辅助定位组件结构示意图。
图4为本发明的辅助定位组件部分结构示意图。
图5为本发明的缓冲组件结构示意图。
图6为本发明图5中A处的放大示意图。
图7为本发明的防尘组件结构示意图。
图中:1、支撑平台;2、辅助定位组件;201、承载平台;202、导向轨道;203、托料架;204、限位块;205、驱动装置;206、双向丝杆;207、丝杆导向杆;208、支板;209、旋转柱;210、三角旋转块;211、施胶机械手;212、旋转轴;213、安装座;214、转轴一;215、伸缩气缸;216、防滑座;217、安装块;218、转轴二;219、定位夹块;220、转轴三;221、支杆一;222、支杆二;223、橡胶软板;3、缓冲组件;301、固定座;302、缓冲推杆;303、缓冲弹簧;304、支柱;305、滑块;306、复位弹簧;307、固定块;308、转轴四;309、缓冲杆;310、导向圆杆;4、防尘组件;401、防尘框;402、透明观察窗;403、滑动限位板;404、集尘箱;405、吸尘管;406、泵体;407、软管;408、抵块;409、伸缩杆;410、中空吸尘框;5、装贴机械手。
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。
参照图1至图7,一种高可靠性大型芯片封装装置,包括支撑平台1,支撑平台1的顶部固定连接有施胶机械手211与装贴机械手5;支撑平台1的顶部设有缓冲组件3,缓冲组件3不与施胶机械手211和装贴机械手5接触,缓冲组件3的顶部设有辅助定位组件2。
缓冲组件3包括与支撑平台1顶部固定连接且呈阵列分布的固定座301,固定座301的顶部均固定连接有缓冲推杆302,缓冲推杆302的外侧套接有缓冲弹簧303。
辅助定位组件2包括与缓冲推杆302的顶部球铰接的承载平台201,承载平台201的顶部固定连接有对称设置的导向轨道202,导向轨道202的两端均滑动连接有托料架203,托料架203的两侧端固定连接有对称分布的安装块217,两个相邻的安装块217相对的一面固定连接有转轴二218,转轴二218的外侧均转动连接有定位夹块219,定位夹块219靠近托料架203的一面固定连接有橡胶软板223,橡胶软板223的内部设有压力检测装置,定位夹块219远离托料架203的一端设有驱动定位夹块219转动的动力输出组件。
通过在定位夹块219上的橡胶软板223的内部设置压力检测装置,从而在将引线框架放置在托料架203之后,通过动力输出组件驱动定位夹块219对引线框架进行夹持,一方面起到固定的效果,避免引线框架在施胶机械手211进行导电胶施胶的过程中,出现错位偏斜的情况;另一方面,在定位夹块219对引线框架进行夹持的过程中,定位夹块219上的橡胶软板223受力发生形变,从而使得橡胶软板223中的压力检测装置读取到受力数值,根据引线框架四个角的压力检测装置读取到受力数值,从而得到引线框架是否处于倾斜状态,进而通过控制缓冲推杆302的伸缩,调节承载平台201的倾斜度,使得引线框架在施胶机械手211进行导电胶施胶的过程中处于平稳状态。
具体的,两个托料架203的顶部均开设有通槽,通槽内部的两侧均固定连接有防滑座216,橡胶软板223位于防滑座216的上方。
通过设置通槽与防滑座216,引线框架位于通槽的内部,并与防滑座216相接触,进一步提高了定位夹板对引线框架的定位夹持效果。
具体的,动力输出组件包括分别固定连接在两个托料架203相对一面的支板208,支板208的中部固定连接有旋转柱209,旋转柱209远离支板208的一端转动连接有三角旋转块210,三角旋转块210的三个顶角均固定连接有旋转轴212,位于三角旋转块210顶部的旋转轴212外壁上转动连接有支杆一221,位于三角旋转块210底部的其中一个旋转轴212外壁上转动连接有支杆二222,位于三角旋转块210底部的另一个旋转轴212外壁上转动连接有伸缩气缸215。
支杆一221与支杆二222远离三角旋转块210的一端均通过转轴三220分别与各自对应的定位夹块219远离三角旋转块210的一端转动连接。
伸缩气缸215远离三角旋转块210的一端固定连接有转轴一214,转轴一214的两端转动连接有与托料架203底部固定连接的安装座213。
通过设置伸缩气缸215与旋转架,伸缩气缸215在伸长时,伸缩气缸215的伸缩端带动三角旋转块210进行旋转,从而使得三角旋转块210带动位于顶部的支杆一221和底部的支杆二222向上顶起,从而通过定位夹块219上的橡胶软板223对引线框架进行固定。
具体的,两个托料架203的底部均固定连接的丝杆导向杆207,丝杆导向杆207位于安装座213的下方,两个丝杆导向杆207的中部均开设有螺纹孔,两个螺纹孔内部共同螺纹连接有双向丝杆206,双向丝杆206的两端均转动连接有与承载平台201顶部固定连接的限位块204,双向丝杆206的一端固定连接有驱动装置205。
通过设置双向丝杆206与丝杆导向杆207,面对不同长度的芯片封装时,通过驱动驱动装置205转动,驱动装置205带动双向丝杆206旋转,双向丝杆206通过丝杆导向杆207带动两个相互对应的托料架203在导向轨道202内对向移动,从而调节两个托料架203之间的距离,从而便于不同长度的芯片进行装贴,提升装贴效率。
具体的,两个相对的固定座301之间设有支柱304,支柱304的两端均滑动连接有滑块305,滑块305的两侧均开设有滑孔,两个相对的滑块305之间通过滑孔滑动连接有导向圆杆310,导向圆杆310的外侧套接有与滑块305固定连接的复位弹簧306。
具体的,滑块305的顶部与承载平台201的底部均固定连接有相互对应的固定块307,相对的两个固定块307的内部通过轴承连接有转轴四308,相对的两个固定块307上的转轴四308的外壁上共同固定连接有缓冲杆309。
具体的,支撑平台1的顶部固定连接有防尘框401,防尘框401的一侧开设有观察口,观察口的一侧通过合页连接有透明观察窗402,防尘框401的顶部开设有滑槽,滑槽的内部滑动连接有滑动限位板403,滑动限位板403上设有防尘组件4,滑动限位板403的顶部通过抵块408固定连接有与防尘框401顶部固定连接伸缩杆409。
通过设置防尘框401,使得引线框架在进行导电胶施胶的过程中,引线框架处于一个相对封闭的区域内,避免其他因素影响导电胶施胶的效果。
具体的,防尘组件4包括与滑动限位板403顶部固定连接的泵体406,泵体406的出气端通过软管407连接有与防尘框401顶部固定连接的集尘箱404。
泵体406的吸气端通过吸尘管405固定连接有位于防尘框401内部的中空吸尘框410,中空吸尘框410的底部为弧形,中空吸尘框410的底部开设有呈阵列分布的吸尘孔。
通过设置防尘组件4,在对固定好的引线框架进行导电胶施胶的过程中,此时工作人员将防尘框401对准承载平台201的中心,启动泵体406,通过吸尘管405上的中空吸尘框410对防尘框401内部空气进行吸取,避免空气中的灰尘污染正在施胶的引线框架,吸取的空气统一排放至集尘箱404内,同时可以启动伸缩杆409,通过伸缩杆409带动滑动限位板403往复移动,加大中空吸尘框410的吸取范围。
具体的,施胶机械手211上设有用于导电胶施胶的导电胶涂布喷头,装贴机械手5上设有用于吸取芯片的负压吸嘴。
支撑平台1的外部设有控制终端,控制终端的内部设有控制系统,控制系统用于对装置内部的电气元件进行控制调节;压力检测装置为压力传感器;伸缩杆409为气缸。
驱动装置205可设置为与承载平台201顶部固定连接的驱动电机,或者是固定连接在双向丝杆206端部的旋转把手。本实施中的驱动装置205为驱动电机。
初始状态下,驱动装置205不动作,伸缩气缸215处于收缩状态,缓冲推杆302处于失电状态,缓冲推杆302为电动推杆,泵体406处于非工作状态。
使用时,工作人员先将与防尘框401通过合页铰接的透明观察窗402打开,之后通过控制系统根据所需加工的芯片或者是引线框架的大小,控制驱动装置205运转,驱动装置205的输出轴带动双向丝杠运转,由于托料架203与导向轨道202滑动连接,且丝杆导向杆207与托料架203转动连接,从而使得双向丝杠通过丝杆导向杆207带动两个托料架203沿导向轨道202向双向丝杠的中心或两端移动,从而适应不同长度的芯片在引线框架上的装贴。
在两个托料架203之间的距离调节完毕后,控制系统通过检测与承载平台201底部四角固定连接的缓冲弹簧303的形变量,可以得出承载平台201是否处于倾斜的状态,若是控制系统检测出承载平台201底部四角的缓冲弹簧303的形变量各不相同,控制系统先选中其中一个缓冲弹簧303的形变量作为基准量,之后控制系统控制形变量大于该基准量的缓冲弹簧303所对应的缓冲推杆302伸长,由于缓冲推杆302的底部与固定座301固定连接,缓冲推杆302的顶部与承载平台201的底部球铰接,从而在缓冲推杆302伸长的过程中,同步带动该缓冲推杆302与承载平台201所对应的其中的一个角抬升,而其余的角不动;控制系统控制形变量小于该基准量的缓冲弹簧303所对应的缓冲推杆302收缩,由于缓冲推杆302的底部与固定座301固定连接,缓冲推杆302的顶部与承载平台201的底部球铰接,从而在缓冲推杆302收缩的过程中,同步带动该缓冲推杆302与承载平台201所对应的其中的一个角下降,而其余的角不动;直至所有的缓冲弹簧303的形变量与基准量相一致,从而使得承载平台201处于平稳状态,进而使得托料架203的顶部同样处于平稳的高度。
在完成承载平台201的平稳度校正后,工作人员将预先准备好的引线框架放置在托料架203顶部的通槽中使其与防滑座216相接触,之后关闭透明观察窗402,使得引线框架处于一个相对密闭的空间中;此时控制系统启动泵体406,通过吸尘管405上的中空吸尘框410对防尘框401内部空气进行吸取,避免空气中的灰尘污染正在施胶的引线框架,吸取的空气统一排放至集尘箱404内,同时可以通过控制伸缩杆409的伸缩带动滑动限位板403往复移动,加大中空吸尘框410的吸取范围。
关闭透明观察窗402后,控制系统控制伸缩气缸215伸长,由于伸缩气缸215的伸缩端与三角旋转块210底部的其中一个旋转轴212转动连接且三角旋转块210与旋转柱209转动连接,从而在伸缩气缸215的伸缩端伸长的过程中通过旋转轴212同步驱动三角旋转块210以旋转柱209为圆心转动,同时由于三角旋转块210顶部的旋转轴212与支杆二222转动连接,且支杆一221与三角旋转块210底部远离伸缩气缸215一侧的旋转轴212转动连接,从而使得在伸缩气缸215的伸缩端推动三角旋转块210转动的过程中,三角旋转块210同步带动支杆一221与支杆二222向托料架203的两端运转,由于支杆一221与支杆二222均通过转轴三220与托料架203两端的定位夹块219转动连接,且定位夹块219通过转轴二218与托料架203端部的安装块217转动连接,从而在支杆一221与支杆二222向托料架203的两端运转的过程中,支杆一221与支杆二222同步推动各自所对应的定位夹块219以转轴二218为圆心向防滑座216的方向转动,从而使得定位夹块219上的橡胶软板223与引线框架的上表面紧密贴合,至此完成引线框架的夹持工作。
引线框架在切断校平过程中,如果操作不当,可能会导致引线框架出现倾斜状态,切断是将引线框架的多余部分切除,使其长度适应生产的要求;校平是对切断后的引线框架进行校平,如果切断位置不准确或者校平不充分,就会导致引线框架的位置不稳定,从而在芯片封装过程中出现倾斜状态;完成引线框架的夹持工作后,控制系统通过检测橡胶软板223内部的压力检测装置在与引线框架四角接触后的压力数值,从而可判断出引线框架是否处于倾斜的状态。
若是控制系统检测出定位夹块219上的压力检测装置所检测出的压力数值之间的差异值超出设定值,则此时夹持在托料架203上的引线框架处于倾斜状态,此时控制系统先选中四个橡胶软板223的其中一个压力检测装置所检测出的压力数值作为基准值,之后控制系统再控制压力数值大于该基准值所对应的缓冲推杆302以所检测出压力数值与基准值之间的差值为变量值,等比例的收缩;控制压力数值小于该基准值所对应的缓冲推杆302收缩以所检测出压力数值与基准值之间的差值为变量值,等比例的伸长,进而使得承载平台201与引线框架发生反方向的倾斜,进而使得托料架203顶部的引线框架处于一个平稳的状态。
之后控制系统控制施胶机械手211运动,施加机械手带动用于导电胶施胶的导电胶涂布喷头向引线框架需要涂布的区域移动,由于施胶机械手211通过控制程序进行控制,使得导电胶涂布喷头所移动到的最终位置为一个定点,同时由于此时的引线框架经过调整处于一个平稳的状态,从而避免了导电胶涂布喷头在对引线框架进行导电胶施胶的过程中,由于引线框架偏斜的状态导致导电胶涂布喷头在引线框架上涂布的区域出现偏差的情况。
施胶机械手211在完成导电胶施胶作业后,控制系统控制施胶机械手211回归初始位置,之后再控制装贴机械手5带动负压吸嘴向引线框架上涂布有导电胶的区域移动,此时负压吸嘴上吸附有裸芯片,由于引线框架处于一个平稳的状态,进而在装贴机械手5带动裸芯片与引线框架上涂布有导电胶的区域进行装贴的过程中也不会出现偏斜的现象。
完成裸芯片与引线框架的粘贴后,控制系统控制装贴机械手5回归初始位置,之后控制缓冲推杆302回归初始位置,控制伸缩气缸215收缩使得三角旋转块210反转,使得定位夹块219失去对引线框架的夹持,之后打开透明观察窗402将引线框架从托料架203上取下,将引线框架放置在145℃的连续炉中硬化40-50min,导电胶固化,至此完成芯片封装流程中的导电胶施胶工序。
本发明还提供一种一种高可靠性大型芯片封装装置的封装方法,封装方法利用一种高可靠性大型芯片封装装置来实现,封装方法包括如下步骤:
步骤一、根据缓冲弹簧303的形变量对承载平台201的平稳度进行检测,根据检测结果控制缓冲推杆302伸长或收缩从而使得承载平台201的平稳度得以被调整;
步骤二、将引线框架放置在托料架203上的通槽内部,之后通过动力输出组件带动定位夹板对引线框架进行夹持固定;
步骤三、通过橡胶软板223内部的压力检测装置检测引线框架是否出现偏斜,根据检测结果控制缓冲推杆302对承载平台201进行调整,进而使得引线框架恢复平整;
步骤四、控制施胶机械手211上的导电胶涂布喷头对引线框架进行导电银胶的涂布,之后通过装贴机械手5上的负压吸嘴对裸体芯片进行吸附并将其装贴在引线框架上的导电银胶涂布区域。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高可靠性大型芯片封装装置,包括支撑平台,其特征在于:所述支撑平台的顶部固定连接有施胶机械手与装贴机械手;所述支撑平台的顶部设有缓冲组件,所述缓冲组件不与施胶机械手和装贴机械手接触,所述缓冲组件的顶部设有辅助定位组件;
所述缓冲组件包括与支撑平台顶部固定连接且呈阵列分布的固定座,所述固定座的顶部均固定连接有缓冲推杆,所述缓冲推杆的外侧套接有缓冲弹簧;
所述辅助定位组件包括与缓冲推杆的顶部球铰接的承载平台,所述承载平台的顶部固定连接有对称设置的导向轨道,所述导向轨道的两端均滑动连接有托料架,所述托料架的两侧端固定连接有对称分布的安装块,两个相邻的所述安装块相对的一面固定连接有转轴二,所述转轴二的外侧均转动连接有定位夹块,所述定位夹块靠近托料架的一面固定连接有橡胶软板,所述橡胶软板的内部设有压力检测装置,所述定位夹块远离托料架的一端设有驱动定位夹块转动的动力输出组件;
通过在定位夹块上的橡胶软板的内部设置压力检测装置,从而在将引线框架放置在托料架之后,通过动力输出组件驱动定位夹块对引线框架进行夹持,一方面起到固定的效果,避免引线框架在施胶机械手进行导电胶施胶的过程中,出现错位偏斜的情况;另一方面,在定位夹块对引线框架进行夹持的过程中,定位夹块上的橡胶软板受力发生形变,从而使得橡胶软板中的压力检测装置读取到受力数值,根据引线框架四个角的压力检测装置读取到受力数值,从而得到引线框架是否处于倾斜状态,进而通过控制缓冲推杆的伸缩,调节承载平台的倾斜度,使得引线框架在施胶机械手进行导电胶施胶的过程中处于平稳状态。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:两个所述托料架的顶部均开设有通槽,所述通槽内部的两侧均固定连接有防滑座,所述橡胶软板位于防滑座的上方。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:所述动力输出组件包括分别固定连接在两个所述托料架相对一面的支板,所述支板的中部固定连接有旋转柱,所述旋转柱远离支板的一端转动连接有三角旋转块,所述三角旋转块的三个顶角均固定连接有旋转轴,位于所述三角旋转块顶部的旋转轴外壁上转动连接有支杆一,位于所述三角旋转块底部的其中一个旋转轴外壁上转动连接有支杆二,位于所述三角旋转块底部的另一个旋转轴外壁上转动连接有伸缩气缸;
所述支杆一与支杆二远离三角旋转块的一端均通过转轴三分别与各自对应的定位夹块远离三角旋转块的一端转动连接;
所述伸缩气缸远离三角旋转块的一端固定连接有转轴一,所述转轴一的两端转动连接有与托料架底部固定连接的安装座。
4.根据权利要求1所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:两个所述托料架的底部均固定连接的丝杆导向杆,所述丝杆导向杆位于安装座的下方,两个所述丝杆导向杆的中部均开设有螺纹孔,两个所述螺纹孔内部共同螺纹连接有双向丝杆,所述双向丝杆的两端均转动连接有与承载平台顶部固定连接的限位块,所述双向丝杆的一端固定连接有驱动装置。
5.根据权利要求1所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:两个相对的所述固定座之间设有支柱,所述支柱的两端均滑动连接有滑块,所述滑块的两侧均开设有滑孔,两个相对的所述滑块之间通过滑孔滑动连接有导向圆杆,所述导向圆杆的外侧套接有与滑块固定连接的复位弹簧。
6.根据权利要求5所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:所述滑块的顶部与所述承载平台的底部均固定连接有相互对应的固定块,相对的两个所述固定块的内部通过轴承连接有转轴四,相对的两个所述固定块上的转轴四的外壁上共同固定连接有缓冲杆。
7.根据权利要求1所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:所述支撑平台的顶部固定连接有防尘框,所述防尘框的一侧开设有观察口,所述观察口的一侧通过合页连接有透明观察窗,所述防尘框的顶部开设有滑槽,所述滑槽的内部滑动连接有滑动限位板,所述滑动限位板上设有防尘组件,所述滑动限位板的顶部通过抵块固定连接有与防尘框顶部固定连接伸缩杆。
8.根据权利要求7所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:所述防尘组件包括与滑动限位板顶部固定连接的泵体,所述泵体的出气端通过软管连接有与防尘框顶部固定连接的集尘箱;
所述泵体的吸气端通过吸尘管固定连接有位于防尘框内部的中空吸尘框,所述中空吸尘框的底部为弧形,所述中空吸尘框的底部开设有呈阵列分布的吸尘孔。
9.根据权利要求2所述的一种高可靠性大型芯片封装装置,其特征在于:所述施胶机械手上设有用于导电胶施胶的导电胶涂布喷头,所述装贴机械手上设有用于吸取芯片的负压吸嘴。
10.一种高可靠性大型芯片封装装置的封装方法,所述封装方法利用如权利要求9所述的一种高可靠性大型芯片封装装置来实现,其特征在于:所述封装方法包括如下步骤:
步骤一、根据缓冲弹簧的形变量对承载平台的平稳度进行检测,根据检测结果控制缓冲推杆伸长或收缩从而使得承载平台的平稳度得以被调整;
步骤二、将引线框架放置在托料架上的通槽内部,之后通过动力输出组件带动定位夹块对引线框架进行夹持固定;
步骤三、通过橡胶软板内部的压力检测装置检测引线框架是否出现偏斜,根据检测结果控制缓冲推杆对承载平台进行调整,进而使得引线框架恢复平整;
步骤四、控制施胶机械手上的导电胶涂布喷头对引线框架进行导电银胶的涂布,之后通过装贴机械手上的负压吸嘴对裸体芯片进行吸附并将其装贴在引线框架上的导电银胶涂布区域。
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