CN116960036A - 一种效率高的半导体封装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体封装设备领域，公开了一种效率高的半导体封装设备，包括基座，所述基座上部固定连接有动力组件，所述基座上部转动连接有打磨盘，所述基座上部固定连接有支架，所述支架顶部固定连接有安装架，所述安装架外侧依次固定连接有打磨组件、切割组件和贴装组件，所述支架外周转动连接有间歇送料组件，所述基座上部一侧固定连接有输送托架，所述输送托架上部设置有引线框架。通过电动推杆、固定盘、气泵、软管等结构的相互配合，可使得吸盘对晶圆进行吸附，然后在电机二和齿轮的配合下，可带动晶圆进行转动，与打磨盘配合实现对晶圆背部的快速减薄，同时可增加晶圆背部的粗糙程度，便于后续的晶圆贴装。

Description

一种效率高的半导体封装设备

技术领域

本发明涉及半导体封装设备领域，具体为一种效率高的半导体封装设备。

背景技术

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程，主要分为晶圆背部减薄、晶圆切割、晶圆贴装、引线键合、塑封、激光打印、切筋成型、成品测试等步骤，以完成对半导体的封装操作。

但是现有的在对半导体的封装过程中，对晶圆的背部减薄、晶圆切割以及晶圆贴装时，大多单独进行加工，相互之间需要通过额外的输送组件进行连接，这就导致需要频繁地进行上下料操作，以此造成了对半导体进行前半部分的封装时，效率较低的问题，同时在对晶圆进行背面减薄时，大多仅采用打磨轮单向转动进行打磨，这不仅会造成减薄时的效率较低，同时单向减薄后的晶圆背部纹路也会影响到后续晶圆的贴装效果，使用较不方便，为此提出一种效率高的半导体封装设备来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种效率高的半导体封装设备，解决了现有技术中在对晶圆背面进行减薄时，效率低以及效果差的问题以及整体封装过程需要频繁进行上下料导致的封装效率较低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种效率高的半导体封装设备，包括基座，所述基座上部固定连接有动力组件，所述基座上部转动连接有打磨盘，所述基座上部固定连接有支架，所述支架顶部固定连接有安装架，所述安装架外侧依次固定连接有打磨组件、切割组件和贴装组件，所述支架外周转动连接有间歇送料组件，所述基座上部一侧固定连接有输送托架，所述输送托架上部设置有引线框架，所述基座中部固定连接有清理组件，所述清理组件与打磨盘相接触；

所述打磨组件包括电动推杆，所述电动推杆固定连接在安装架中部，所述电动推杆底部固定连接有安装座，所述安装座的底部固定连接有固定盘，所述固定盘底部转动连接有转动盘，所述转动盘内部滑动连接有吸盘，所述安装座外侧固定连接有电机二，所述电机二的输出端固定连接有齿轮，所述转动盘外侧固定连接有齿环，所述齿环和所述齿轮相互啮合，所述安装架上部固定连接有气泵，所述气泵的输入端固定连接有软管，所述安装座中部活动连接有连接管，所述连接管一端与软管相连接，所述连接管另一端与吸盘内部相连通。

优选的，所述打磨组件还包括弹簧杆，所述弹簧杆固定连接在固定盘底部，且所述弹簧杆的另一端与吸盘相接触。

优选的，所述打磨组件还包括限位杆，所述限位杆固定连接在安装座上部，且所述限位杆滑动连接在安装架中部。

优选的，所述间歇送料组件包括套管，所述套管转动连接在支架外周，所述套管的外侧固定连接有多个托盘，所述套管的底部固定连接有转板，所述转板中部开设有多个缺口，所述打磨盘中部固定连接有定位柱，所述定位柱位于缺口中部。

优选的，所述间歇送料组件还包括凹口和弧面，所述凹口开设在打磨盘外侧，所述弧面开设在转板外侧，且所述弧面的弧度与打磨盘相匹配，所述凹口的弧度与转板尺寸相匹配。

优选的，所述动力组件包括电机一、蜗杆和蜗轮，所述电机一固定连接在基座上侧中部，所述蜗杆固定连接在所述电机一的输出端，所述蜗轮固定连接在所述打磨盘的外侧，且所述蜗杆和所述蜗轮相互啮合。

优选的，所述清理组件包括储水槽和水泵，所述储水槽开设在基座上部，所述水泵位于储水槽内部，所述水泵的输出端固定连接有输送管，所述输送管的另一端固定连接有多个喷头，所述喷头朝向打磨盘上表面。

优选的，所述清理组件还包括引水斗，所述引水斗上部固定连接有刮板，所述引水斗底部固定连接有壳体，所述壳体中部转动连接有水车，所述壳体内侧转动连接有转动板，所述水车和所述转动板相接触，所述储水槽的一侧固定连接有过滤板，所述壳体底部固定连接有出水管，所述出水管底部输出端位于储水槽内部。

优选的，所述清理组件还包括储料箱和挡板，所述储料箱固定连接在基座上部，且所述储料箱上部与过滤板远离转动板的一侧相对齐，所述挡板固定连接在引水斗中部，且所述挡板底端开口朝向水车。

优选的，所述清理组件还包括引水槽，所述引水槽开设在打磨盘外周，且所述引水斗滑动连接在引水槽中部。

工作原理：在使用时，将晶圆放置在打磨盘上部，然后通过电动推杆工作使得转动盘和吸盘下压，对打磨盘进行挤压，然后在气泵和软管的作用下完成对晶圆的吸附，此时气动电机一工作，带动蜗杆转动，在蜗轮的作用下使得打磨盘进行转动，而此时晶圆的位置不动，以此完成对晶圆背面的打磨，同时驱动电机二工作，可带动齿轮工作，以使得转动盘和吸盘进行转动，从而带动晶圆进行自转，在与打磨盘的配合下，完成对晶圆背面的快速减薄，同时可提高晶圆背部打磨后的粗糙度，可便于后续晶圆贴装的进行。

在打磨盘转动的同时会带动定位柱同步进行转动，当定位柱带动缺口位置时，会带动转板转动，从而可使得套管和托盘转动，当完成对晶圆的背面减薄后，可在电动推杆的作用下将晶圆放置在托盘上部，然后在定位柱的作用下，即可对晶圆进行输送，使得晶圆到达切割组件下方进行切割操作，然后托盘再次转动后，会将晶圆输送到贴装组件下方，然后通过贴装组件将切割后的晶圆贴装到引线框架上部，以此完成对半导体封装的前期操作，减少对晶圆的输送次数，可大大提高封装效率，托盘在从打磨组件下方到达切割组件下方时，需要打磨盘转动两圈，在转动完一圈后，托盘会移动到打磨组件和切割组件之间，此时打磨组件即可对下一个晶圆进行背面减薄操作，如此往复，提高半导体封装的前期速度，从而提高半导体的封装效率。

在打磨盘转动对晶圆进行背面减薄时，水泵工作，将储水槽内部清水抽出，然后通过输送管和喷头输送向打磨盘上表面可对打磨盘进行湿润，从而避免晶圆在背面减薄过程中过热，同时还可对减薄产生的碎屑进行吸附，在打磨盘转动一圈后，吸附有碎屑的废水会与刮板相接触，在刮板的作用下，废水会向引水斗移动，并穿过壳体和出水管后进入到储水槽内部，在废水到达壳体内部时，会对水车进行冲击，使得水车进行转动，在转动板的作用下可带动过滤板上下摆动，从而可对过滤板上部堆叠的碎屑进行抖动，使得碎屑发生移动，并从过滤板一侧掉落到储料箱中部，完成对碎屑的收集，使得对碎屑清理更加方便，同时可对清水进行循环利用，减少对水资源的浪费。

本发明提供了一种效率高的半导体封装设备。具备以下有益效果：

1、本发明通过电动推杆、固定盘、气泵、软管等结构的相互配合，可使得吸盘对晶圆进行吸附，然后在电机二和齿轮的配合下，可带动晶圆进行转动，与打磨盘配合实现对晶圆背部的快速减薄，同时可增加晶圆背部的粗糙程度，便于后续的晶圆贴装。

2、本发明通过定位柱、转板、缺口等结构的相互配合，可对托盘进行转动，从而可对托盘上部晶圆进行输送，在与切割组件、贴装组件的相互配合下，实现对晶圆的背部减薄、晶圆切割以及晶圆贴装操作，可减少上下料的次数，从而大大提高半导体封装的效率。

3、本发明通过壳体、水车、转动板等结构的相互配合，可对过滤板进行抖动，在对废水进行过滤的同时，避免过滤板因长时间使用而造成的堵塞，可保证使用效果，使用更加方便。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的支架的结构示意图；

图3为本发明的间歇送料组件的结构示意图；

图4为本发明的切割组件的结构示意图；

图5为本发明的打磨组件的结构示意图；

图6为本发明的固定盘的结构示意图；

图7为本发明的打磨组件的剖面结构示意图；

图8为本发明的动力组件的结构示意图；

图9为本发明的清理组件的结构示意图；

图10为本发明的清理组件的剖面结构示意图。

其中，1、基座；2、动力组件；201、电机一；202、蜗杆；203、蜗轮；3、打磨盘；4、支架；5、安装架；6、打磨组件；601、电动推杆；602、安装座；603、固定盘；604、转动盘；605、吸盘；606、弹簧杆；607、气泵；608、软管；609、连接管；610、电机二；611、齿轮；612、齿环；613、限位杆；7、切割组件；8、贴装组件；9、间歇送料组件；901、套管；902、托盘；903、转板；904、缺口；905、定位柱；906、凹口；907、弧面；10、输送托架；11、引线框架；12、清理组件；1201、储水槽；1202、水泵；1203、输送管；1204、喷头；1205、引水槽；1206、引水斗；1207、刮板；1208、壳体；1209、水车；1210、转动板；1211、过滤板；1212、出水管；1213、储料箱；1214、挡板。

实施方式

下面将结合本发明说明书中的附图，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。

实施例

请参阅附图1-附图4，本发明实施例提供一种效率高的半导体封装设备，包括基座1，基座1上部固定连接有动力组件2，基座1上部转动连接有打磨盘3，基座1上部固定连接有支架4，支架4顶部固定连接有安装架5，安装架5外侧依次固定连接有打磨组件6、切割组件7和贴装组件8，支架4外周转动连接有间歇送料组件9，基座1上部一侧固定连接有输送托架10，输送托架10上部设置有引线框架11，基座1中部固定连接有清理组件12，清理组件12与打磨盘3相接触；

通过打磨组件6可对晶圆进行吸附，并对晶圆进行转动，在与打磨盘3的配合下，实现对晶圆背部的多方向减薄，从而提高减薄效率，以及增加晶圆背部的粗糙度，便于后续贴装；

通过切割组件7可对背面减薄后的晶圆进行激光切割，切割组件7包括激光切割头以及多轴输送机构，为现有技术，此处不再过多赘述。

通过贴装组件8与输送托架10配合，将切割后的晶圆贴装到引线框架11上部，贴装组件8、输送托架10和引线框架11均为现有技术，主要用于将晶圆贴装到引线框架11上部的各个基岛中，此处不再过多赘述。

请参阅附图5-附图7，打磨组件6包括电动推杆601，电动推杆601固定连接在安装架5中部，电动推杆601底部固定连接有安装座602，安装座602的底部固定连接有固定盘603，固定盘603底部转动连接有转动盘604，转动盘604内部滑动连接有吸盘605，安装座602外侧固定连接有电机二610，电机二610的输出端固定连接有齿轮611，转动盘604外侧固定连接有齿环612，齿环612和齿轮611相互啮合，安装架5上部固定连接有气泵607，气泵607的输入端固定连接有软管608，安装座602中部活动连接有连接管609，连接管609一端与软管608相连接，连接管609另一端与吸盘605内部相连通。

首先将晶圆放入到打磨盘3上部，然后驱动电动推杆601工作，使其带动转动盘604和吸盘605下压，与晶圆接触，然后通过气泵607工作，完成对晶圆的吸附，电动推杆601再次下压，使得晶圆和打磨盘3表面充分接触，在打磨盘3转动的同时即可完成对晶圆的背面减薄，然后在驱动电机二610工作，可在齿轮611和齿环612的作用下带动转动盘604和吸盘605转动，可进一步的提高对晶圆的背面减薄的效率，同时，吸盘605转动会使得晶圆背部与打磨盘3的接触点行程增加，可增加晶圆背部的粗糙度，在后续晶圆贴装时，能够更好的与基岛进行粘连。

请参阅附图7，打磨组件6还包括弹簧杆606，弹簧杆606固定连接在固定盘603底部，且弹簧杆606的另一端与吸盘605相接触。在吸盘605对晶圆吸附后，当与打磨盘3接触压力过大时，弹簧杆606会进行收缩，从而保证晶圆与打磨盘3接触压力在要求范围内，从而避免电动推杆601行程过长而导致晶圆减薄过多。弹簧杆606仅与吸盘605相接触，可在吸盘605转动的同时，保证弹簧杆606的正常使用。

请参阅附图5-附图6，打磨组件6还包括限位杆613，限位杆613固定连接在安装座602上部，且限位杆613滑动连接在安装架5中部。通过限位杆613可对安装座602的位置进行限制，从而使得安装座602、转动盘604等结构移动更加平稳。

请参阅附图3-附图4，间歇送料组件9包括套管901，套管901转动连接在支架4外周，套管901的外侧固定连接有多个托盘902，套管901的底部固定连接有转板903，转板903中部开设有多个缺口904，打磨盘3中部固定连接有定位柱905，定位柱905位于缺口904中部。在打磨盘3转动的同时会带动定位柱905同步进行转动，当定位柱905带动缺口904位置时，会带动转板903转动，从而可使得套管901和托盘902转动，托盘902在从打磨组件6下方到达切割组件7下方时，需要打磨盘3转动两圈，在托盘902位于打磨组件6和切割组件7之间时，打磨组件6可对下一个晶圆进行背面减薄操作，如此往复，提高半导体封装的前期速度，从而提高半导体的封装效率。

请参阅附图3、附图4和附图8，间歇送料组件9还包括凹口906和弧面907，凹口906开设在打磨盘3外侧，弧面907开设在转板903外侧，且弧面907的弧度与打磨盘3相匹配，凹口906的弧度与转板903尺寸相匹配。

通过开设凹口906可避免在转板903转动时，转板903的外侧与打磨盘3侧边接触，从而保证转板903的正常工作，通过弧面907可在托盘902位于打磨组件6和切割组件7之间时，与打磨盘3外侧接触，从而可对托盘902的位置进行限制，避免托盘902转动过多而出现偏移。

请参阅附图1和附图8，动力组件2包括电机一201、蜗杆202和蜗轮203，电机一201固定连接在基座1上侧中部，蜗杆202固定连接在电机一201的输出端，蜗轮203固定连接在打磨盘3的外侧，且蜗杆202和蜗轮203相互啮合。通过驱动电机一201工作，带动蜗杆202转动，从而使得蜗轮203带动打磨盘3转动，完成对晶圆背部的减薄操作。

请参阅附图1、附图2和附图9，清理组件12包括储水槽1201和水泵1202，储水槽1201开设在基座1上部，水泵1202位于储水槽1201内部，水泵1202的输出端固定连接有输送管1203，输送管1203的另一端固定连接有多个喷头1204，喷头1204朝向打磨盘3上表面。通过水泵1202可将储水槽1201内部的水抽出，并从输送管1203和喷头1204输送向打磨盘3表面，对打磨盘3表面进行湿润，从而防止晶圆背部减薄时，温度过高，同时还可对减薄过程中产生的碎屑进行吸附。

请参阅附图9，清理组件12还包括引水斗1206，引水斗1206上部固定连接有刮板1207，引水斗1206底部固定连接有壳体1208，壳体1208中部转动连接有水车1209，壳体1208内侧转动连接有转动板1210，水车1209和转动板1210相接触，储水槽1201的一侧固定连接有过滤板1211，壳体1208底部固定连接有出水管1212，出水管1212底部输出端位于储水槽1201内部。

吸附有碎屑的废水会与刮板1207相接触，在刮板1207的作用下，废水会向引水斗1206移动，并穿过壳体1208和出水管1212后进入到储水槽1201内部，在废水到达壳体1208内部时，会对水车1209进行冲击，使得水车1209进行转动，在转动板1210的作用下可带动过滤板1211上下摆动，从而可对过滤板1211上部堆叠的碎屑进行抖动，使得碎屑发生移动，并从过滤板1211一侧掉落，在对废水进行过滤的同时，避免过滤板1211因长时间使用而造成的堵塞，可保证使用效果，使用更加方便。

请参阅附图10，清理组件12还包括储料箱1213和挡板1214，储料箱1213固定连接在基座1上部，且储料箱1213上部与过滤板1211远离转动板1210的一侧相对齐，挡板1214固定连接在引水斗1206中部，且挡板1214底端开口朝向水车1209。从过滤板1211一侧掉落的碎屑会进入到储料箱1213内部，完成收集，可直接对储料箱1213进行清理，使用更加方便；通过加设挡板1214可对从引水斗1206进入的废水进行引流，使其能够更好的冲击水车1209，以带动水车1209转动，实现对过滤板1211的抖动。

请参阅附图1，清理组件12还包括引水槽1205，引水槽1205开设在打磨盘3外周，且引水斗1206滑动连接在引水槽1205中部。通过开设引水槽1205可更好的对打磨盘3表面的废水进行收集。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种效率高的半导体封装设备，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）上部固定连接有动力组件（2），所述基座（1）上部转动连接有打磨盘（3），所述基座（1）上部固定连接有支架（4），所述支架（4）顶部固定连接有安装架（5），所述安装架（5）外侧依次固定连接有打磨组件（6）、切割组件（7）和贴装组件（8），所述支架（4）外周转动连接有间歇送料组件（9），所述基座（1）上部一侧固定连接有输送托架（10），所述输送托架（10）上部设置有引线框架（11），所述基座（1）中部固定连接有清理组件（12），所述清理组件（12）与打磨盘（3）相接触；

所述打磨组件（6）包括电动推杆（601），所述电动推杆（601）固定连接在安装架（5）中部，所述电动推杆（601）底部固定连接有安装座（602），所述安装座（602）的底部固定连接有固定盘（603），所述固定盘（603）底部转动连接有转动盘（604），所述转动盘（604）内部滑动连接有吸盘（605），所述安装座（602）外侧固定连接有电机二（610），所述电机二（610）的输出端固定连接有齿轮（611），所述转动盘（604）外侧固定连接有齿环（612），所述齿环（612）和所述齿轮（611）相互啮合，所述安装架（5）上部固定连接有气泵（607），所述气泵（607）的输入端固定连接有软管（608），所述安装座（602）中部活动连接有连接管（609），所述连接管（609）一端与软管（608）相连接，所述连接管（609）另一端与吸盘（605）内部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述打磨组件（6）还包括弹簧杆（606），所述弹簧杆（606）固定连接在固定盘（603）底部，且所述弹簧杆（606）的另一端与吸盘（605）相接触。

3.根据权利要求1所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述打磨组件（6）还包括限位杆（613），所述限位杆（613）固定连接在安装座（602）上部，且所述限位杆（613）滑动连接在安装架（5）中部。

4.根据权利要求1所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述间歇送料组件（9）包括套管（901），所述套管（901）转动连接在支架（4）外周，所述套管（901）的外侧固定连接有多个托盘（902），所述套管（901）的底部固定连接有转板（903），所述转板（903）中部开设有多个缺口（904），所述打磨盘（3）中部固定连接有定位柱（905），所述定位柱（905）位于缺口（904）中部。

5.根据权利要求4所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述间歇送料组件（9）还包括凹口（906）和弧面（907），所述凹口（906）开设在打磨盘（3）外侧，所述弧面（907）开设在转板（903）外侧，且所述弧面（907）的弧度与打磨盘（3）相匹配，所述凹口（906）的弧度与转板（903）尺寸相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述动力组件（2）包括电机一（201）、蜗杆（202）和蜗轮（203），所述电机一（201）固定连接在基座（1）上侧中部，所述蜗杆（202）固定连接在所述电机一（201）的输出端，所述蜗轮（203）固定连接在所述打磨盘（3）的外侧，且所述蜗杆（202）和所述蜗轮（203）相互啮合。

7.根据权利要求1所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述清理组件（12）包括储水槽（1201）和水泵（1202），所述储水槽（1201）开设在基座（1）上部，所述水泵（1202）位于储水槽（1201）内部，所述水泵（1202）的输出端固定连接有输送管（1203），所述输送管（1203）的另一端固定连接有多个喷头（1204），所述喷头（1204）朝向打磨盘（3）上表面。

8.根据权利要求7所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述清理组件（12）还包括引水斗（1206），所述引水斗（1206）上部固定连接有刮板（1207），所述引水斗（1206）底部固定连接有壳体（1208），所述壳体（1208）中部转动连接有水车（1209），所述壳体（1208）内侧转动连接有转动板（1210），所述水车（1209）和所述转动板（1210）相接触，所述储水槽（1201）的一侧固定连接有过滤板（1211），所述壳体（1208）底部固定连接有出水管（1212），所述出水管（1212）底部输出端位于储水槽（1201）内部。

9.根据权利要求8所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述清理组件（12）还包括储料箱（1213）和挡板（1214），所述储料箱（1213）固定连接在基座（1）上部，且所述储料箱（1213）上部与过滤板（1211）远离转动板（1210）的一侧相对齐，所述挡板（1214）固定连接在引水斗（1206）中部，且所述挡板（1214）底端开口朝向水车（1209）。

10.根据权利要求8所述的一种效率高的半导体封装设备，其特征在于，所述清理组件（12）还包括引水槽（1205），所述引水槽（1205）开设在打磨盘（3）外周，且所述引水斗（1206）滑动连接在引水槽（1205）中部。