TWI845077B - 引線框架的貼片機 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種引線框架的貼片機,包括:預熱裝置,用於對所述引線框架進行預熱;貼片裝置,用於對膠帶進行預熱,將預熱後的所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片;以及冷卻裝置,用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。通過所述預熱裝置對所述引線框架進行預熱,能夠有效避免在貼片過程中的翹曲變形以及折痕的現象;通過所述貼片裝置對所述膠帶進行預熱,能夠有效避免在貼片時由於膠帶發生熱膨脹而導致的貼片後的引線框架翹曲的現象;通過所述冷卻裝置對所述引線框架進行加壓冷卻,能夠降低在冷卻時引線框架和膠帶翹曲變形的程度,保持貼片後引線框架的平整度。
Description
本發明涉及半導體的封裝工藝,具體涉及一種引線框架的貼片機。
本發明要求了申請日為2021年12月21日,申請號為202111569866.0的中國專利申請的優先權,其全部內容通過引用結合在本發明中。
近年來,隨著電子技術的高速發展,以可擕式消費類產品為代表的電子市場需求暴漲,對半導體封裝中的進一步高密度安裝技術的需求日益增加。方形扁平無引腳封裝(Quad Flat No-leads Package,QFN)封裝是一種用於表面貼裝的無引腳封裝技術,用QFN封裝的產品具有體積小、重量輕、適合可擕式應用的特點,且封裝後的結構具有優異的電性能和熱性能。所以,QFN封裝方式能滿足IT設備的小型化、薄型化和多功能化需求,為此,QFN封裝在少引腳類型的封裝中被廣泛採用。
然而,當前引線框架在貼片時容易產生變形翹曲的問題。
為了解決現有技術中存在的技術問題,本發明的實施例提供了一種引線框架的貼片機,能有效避免在貼片過程中的翹曲變形以及折痕的現象。
根據本發明的實施例,提供一種引線框架的貼片機,
包括:預熱裝置,用於對所述引線框架進行預熱;貼片裝置,用於對膠帶進行預熱,將預熱後的所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片;以及冷卻裝置,用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。
可選地,所述預熱裝置包括:預熱軌道,用於放置所述引線框架;以及預熱元件,位於所述預熱軌道下方,用於預熱所述引線框架;其中,所述預熱軌道能夠相對於所述預熱元件上下移動,當所述預熱軌道移動到高位時,所述引線框架與所述預熱元件相分離,當所述預熱軌道移動到低位時,所述引線框架與所述預熱元件相接觸。
可選地,所述預熱裝置還包括預熱軌道驅動裝置,用於驅動所述預熱軌道上下移動。
可選地,所述預熱軌道驅動裝置包括第一皮帶傳動元件和第一凸輪,通過所述第一皮帶傳動元件帶動所述第一凸輪轉動來驅動所述預熱軌道上下移動。
可選地,所述預熱軌道驅動裝置還包括用於驅動所述第一皮帶傳動元件的第一步進電機。
可選地,所述預熱元件包括預熱模組和安裝到所述預熱模組上的預熱模具,所述預熱模組用於加熱所述預熱模具,所述預熱模具用於接觸所述引線框架,以預熱所述引線框架。
可選地,所述貼片裝置包括:貼片軌道,用於放置所述引線框架,所述貼片軌道能夠上下移動;以及貼片元件,用於對所述膠帶進行預熱,並對所述引線框架進行貼片;其中,在貼片過程中,所述貼片軌道下降,使得所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,所述貼片元件對放置於預熱後的所述膠帶上的所述引線框架進行貼片。
可選地,所述貼片元件包括位於所述貼片軌道上方
的上加熱元件和位於所述貼片軌道下方的下加熱元件。
可選地,所述下加熱元件包括下加熱模組和安裝到所述下加熱模組的下加熱模具,所述下加熱模具用於預熱所述膠帶。
可選地,所述上加熱元件包括上加熱模組和安裝到所述上加熱模組的上加熱模具,所述上加熱模具用於壓緊並加熱放置於預熱後的所述膠帶上的所述引線框架來進行貼片。
可選地,所述貼片裝置還包括壓力控制裝置,用於在貼片過程中向所述引線框架施加貼片壓力。
可選地,所述壓力控制裝置採用壓力和位置雙閉環伺服控制系統。
可選地,所述貼片裝置還包括用於驅動所述上加熱元件上下運動的驅動系統。
可選地,所述貼片裝置還包括貼片機架,所述貼片機架包括上運動基板、中間固定基板以及下運動基板,所述上加熱元件固定到所述上運動基板,所述下加熱元件固定到中間固定基板,所述上運動基板與所述下運動基板相連接。
可選地,所述驅動系統包括伺服電機、皮帶齒輪元件、旋轉絲杆元件以及肘節連杆機構,所述伺服電機通過所述皮帶齒輪元件驅動所述旋轉絲杆元件運動,進而通過所述肘節連杆機構帶動所述上運動基板和所述下運動基板運動。
可選地,所述貼片裝置還包括貼片軌道驅動裝置,所述貼片軌道驅動裝置包括第二皮帶傳動元件和第二凸輪,通過所述第二皮帶傳動元件帶動所述第二凸輪轉動來驅動所述貼片軌道上下移動。
可選地,所述貼片軌道驅動裝置還包括用於驅動所述第二皮帶傳動元件的第二步進電機。
可選地,所述冷卻裝置包括:冷卻軌道,用於放置
貼片後的引線框架,所述冷卻軌道能夠上下移動;以及冷卻元件,用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻;其中,在冷卻過程中,所述冷卻軌道下降,使得所述引線框架放置於所述冷卻元件上。
可選地,所述冷卻元件包括位於所述冷卻軌道上方的上冷卻元件和位於所述冷卻軌道下方的下冷卻元件。
可選地,所述下冷卻元件包括下冷卻模組和安裝到所述下冷卻模組的下冷卻模具,所述下冷卻模具用於冷卻所述引線框架。
可選地,所述上冷卻元件包括上冷卻模組和安裝到所述上冷卻模組的上冷卻模具,所述上冷卻模具用於壓緊並冷卻所述引線框架。
可選地,所述上冷卻模具通過自重對所述引線框架進行加壓。
可選地,所述上冷卻模具施加的壓力範圍為0.2MPa~0.5MPa。
可選地,所述上冷卻元件還包括用於驅動所述上冷卻模組上下移動的上下氣缸。
可選地,所述冷卻裝置還包括冷卻軌道驅動裝置,所述冷卻軌道驅動裝置包括第三皮帶傳動元件和第三凸輪,通過所述第三皮帶傳動元件帶動所述第三凸輪轉動來驅動所述冷卻軌道上下移動。
可選地,所述冷卻軌道驅動裝置還包括用於驅動所述第三皮帶傳動元件的第三步進電機。
可選地,還包括控制器,被配置成:控制所述預熱裝置對所述引線框架進行預熱;控制所述貼片裝置對所述膠帶進行預熱,將所述引線框架放置於所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片;以及控制所述冷卻裝置對貼片後的所述引線框架進行加
壓冷卻。
可選地,所述引線框架的預熱溫度為150℃~200℃,所述引線框架的預熱升溫速率為8℃/s~15℃/s;和/或所述膠帶的預熱溫度為200℃~260℃,所述膠帶的預熱升溫速率為40℃/s~43℃/s。
可選地,貼片的壓力範圍為3MPa~15MPa,貼片的溫度控制在200℃~260℃,貼片時間為3s~20s。
可選地,所述引線框架的冷卻速率範圍為36℃/s~45℃/s,冷卻時間為10s~25s。
與現有技術相比,本發明的實施例的技術方案具有以下優點:
根據本發明的實施例,所述貼片機包括:預熱裝置,用於對所述引線框架進行預熱;貼片裝置,用於對膠帶進行預熱,將預熱後的所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片;以及冷卻裝置,用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。
通過所述預熱裝置對所述引線框架進行預熱,能夠有效避免在貼片過程中的翹曲變形以及折痕的現象。
通過所述貼片裝置對所述膠帶進行預熱,能夠有效避免在貼片時由於膠帶發生熱膨脹而導致的貼片後的引線框架翹曲的現象。
通過所述冷卻裝置對所述引線框架進行加壓冷卻,能夠降低在冷卻時引線框架和膠帶翹曲變形的程度,保持貼片後引線框架的平整度。
10:預熱裝置
100:貼片機
11:預熱軌道
111,211,311:導軌
1111,2111,3111:軌道槽
112:第一軌道支撐件
12:預熱元件
121:預熱模組
122:預熱模具
13:預熱軌道驅動裝置
131:第一皮帶傳動元件
1311:第一主動帶輪
1312:第一從動帶輪
1313:第一皮帶
132:第一凸輪
1321:第一凸輪軸
133:第一步進電機
1331:第一電機軸
14:第一支撐板
141:第一支撐架
15:預熱機架
20:貼片裝置
21:貼片軌道
212:第二軌道支撐件
22:貼片元件
221:上加熱元件
2211:上加熱模組
22111:上熱電偶
2212:上加熱模具
222:下加熱元件
2221:下加熱模組
22211:下熱電偶
2222:下加熱模具
23:貼片軌道驅動裝置
231:第二皮帶傳動元件
2311:第二主動帶輪
2312:第二從動帶輪
2313:第二皮帶
232:第二凸輪
2321:第二凸輪軸
233:第二步進電機
2331:第二電機軸
24:第二支撐板
241:第二支撐架
25:壓力控制裝置
251:壓力感測器
26:貼片機架
261:上運動基板
262:中間固定基板
263:下運動基板
264:支柱
27:驅動系統
271:伺服電機
272:皮帶齒輪元件
273:旋轉絲杆元件
274:肘節連杆機構
30:冷卻裝置
31:冷卻軌道
312:第三軌道支撐件
32:冷卻元件
321:上冷卻元件
3211:上冷卻模組
3212:上冷卻模具
322:下冷卻元件
3221:下冷卻模組
3222:下冷卻模具
33:冷卻軌道驅動裝置
331:第三皮帶傳動元件
3311:第三主動帶輪
3312:第三從動帶輪
3313:第三皮帶
332:第三凸輪
3321:第三凸輪軸
333:第三步進電機
3331:第三電機軸
34:第三支撐板
341:第三支撐架
35:冷卻機架
本發明的其它特徵以及優點將通過以下結合圖式詳細描述的
可選實施方式更好地理解,圖式中相同的標記表示相同或相似的部件,其中:
圖1示出了根據本發明的一個實施例的引線框架的貼片機的結構框圖。
圖2示出了圖1中的貼片機的預熱裝置的前視圖;圖3示出了圖1中的貼片機的預熱裝置的側視圖;圖4示出了圖1中的貼片機的貼片裝置的前視圖;圖5示出了圖4中的貼片裝置的貼片元件的上加熱元件的前視圖;圖6示出了圖4中的貼片裝置的貼片元件的貼片軌道、下加熱元件以及貼片軌道驅動裝置的前視圖;圖7示出了圖4中的貼片裝置的貼片元件的貼片軌道、下加熱元件以及貼片軌道驅動裝置的側視圖。
圖8示出了圖1中的貼片機的冷卻裝置的前視圖;以及圖9示出了圖1中的貼片機的冷卻裝置的側視圖。
下面詳細討論實施例的實施和使用。然而,應當理解,所討論的具體實施例僅僅示範性地說明實施和使用本發明的特定方式,而非限制本發明的範圍。在描述時各個部件的結構位置例如上、下、頂部、底部等方向的表述不是絕對的,而是相對的。當各個部件如圖中所示佈置時,這些方向表述是恰當的,但圖中各個部件的位置改變時,這些方向表述也相應改變。
圖1示出了根據本發明的一個實施例的引線框架的貼片機100的結構框圖。貼片機100包括預熱裝置10、貼片裝置20以及冷卻裝置30。預熱裝置10用於對引線框架進行預熱,貼片裝置20用於對膠帶進行預熱,將預熱後的引線框架放置於預熱後的膠帶上,並對引線框架進行貼片,冷卻裝置30用於對貼片後
的引線框架進行加壓冷卻。
如圖2到圖3中所示,預熱裝置10包括預熱軌道11和預熱元件12。預熱軌道11包括相對平行佈置的兩個導軌111,用於放置引線框架,導軌111上設有軌道槽1111,引線框架能夠沿著軌道槽1111自由移動。預熱元件12位於預熱軌道11下方,用於預熱引線框架。
其中,預熱軌道11能夠相對於預熱元件12上下移動,當預熱軌道11移動到高位時,引線框架與預熱元件12相分離,引線框架可以沿著軌道槽1111移動到相鄰的其它裝置;當預熱軌道11移動到低位時,引線框架與預熱元件12相接觸,通過預熱元件12與引線框架相接觸來對引線框架進行預熱,軌道槽1111能夠將軌道槽1111內的引線框架壓在預熱元件12上,使引線框架平整地接觸預熱元件12並防止其自由移動,從而達到均勻加熱的目的。
在一些實施例中,預熱裝置10還包括預熱軌道驅動裝置13,用於驅動預熱軌道11上下移動。預熱軌道驅動裝置13包括第一皮帶傳動元件131和一對第一凸輪132,通過第一皮帶傳動元件131帶動這一對第一凸輪132轉動來驅動預熱軌道11上下移動,這一對第一凸輪132之間通過第一凸輪軸1321連接並同軸轉動。預熱軌道驅動裝置13還包括用於驅動第一皮帶傳動元件131的第一步進電機133。
第一皮帶傳動元件131包括第一主動帶輪1311、第一從動帶輪1312、繞設於第一主動帶輪1311與第一從動帶輪1312之間的第一皮帶1313。第一主動帶輪1311安裝在第一步進電機133的第一電機軸1331上,第一從動帶輪1312安裝在第一凸輪軸1321上。當第一步進電機133工作時,第一步進電機133通過第一電機軸1331帶動第一主動帶輪1311轉動,第一主動帶輪1311
通過第一皮帶1313帶動第一從動帶輪1312轉動,第一從動帶輪1312通過第一凸輪軸1321帶動第一凸輪132轉動,從而驅動預熱軌道11上下移動。通過控制第一步進電機133驅動曲線實現引線框架平穩上下移動,避免啟停衝擊造成引線框架移位變形。
在一些實施例中,預熱裝置10還包括用於支撐預熱軌道11的第一支撐板14,第一凸輪132抵靠第一支撐板14的底表面。第一支撐板14上設有第一支撐架141,預熱軌道11的底部設有第一軌道支撐件112,第一軌道支撐件112安裝到第一支撐架141上。第一步進電機133通過第一皮帶傳動元件131,帶動一對第一凸輪132轉動來推動第一支撐板14,再推動第一軌道支撐件112來實現預熱軌道11的上下移動。
在一些實施例中,預熱元件12包括預熱模組121和安裝到預熱模組121上的預熱模具122。預熱模組121可以包括多個電加熱器和/或熱電偶1211,用於加熱預熱模具122,預熱模具122用於接觸引線框架,以預熱引線框架。
在一些實施例中,所述引線框架可以是銅合金引線框架,表面處理有鍍鎳鈀金、鍍銀或粗化處理等多種處理方式。由於所述引線框架受熱均勻所用的時長和所述引線框架的材料及厚度都相關,所以採用不同的引線框架需要選擇不同的溫度、升溫速率及時間,但一般情況下,所述引線框架的預熱溫度不要超過260℃,因為常見的銅引線框架超過260℃易發生快速氧化。
在一些實施例中,預熱裝置10還包括預熱機架15,用於安裝預熱軌道11、預熱元件12以及預熱軌道驅動裝置13。預熱裝置10通過預熱機架15安裝到貼片機的機架上。
根據本發明的實施例,通過預熱裝置10對引線框架進行預熱,能夠有效避免在貼片過程中的翹曲變形以及折痕的現象。
如圖4到圖7中所示,貼片裝置20包括貼片軌道21和貼片元件22。貼片軌道21包括相對平行佈置的兩個導軌211,用於放置引線框架。導軌211上設有軌道槽2111,引線框架能夠沿著軌道槽2111自由移動。貼片元件22用於對膠帶進行預熱,將所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片。
貼片軌道21能夠上下移動,當貼片軌道21移動到高位時,引線框架與貼片元件22分開,當貼片軌道21移動到低位時,引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,貼片元件22對引線框架進行貼片。
貼片元件22包括位於貼片軌道21上方的上加熱元件221和位於貼片軌道21下方的下加熱元件222。下加熱元件222包括下加熱模組2221和安裝到下加熱模組2221的下加熱模具2222,下加熱模具2222用於預熱所述膠帶。下加熱模組2221可以包括多個下電加熱器和/或下熱電偶22211,用於加熱下加熱模具2222,下加熱模具2222用於接觸膠帶,以預熱膠帶。
上加熱元件221包括上加熱模組2211和安裝到上加熱模組2211的上加熱模具2212,上加熱模具2212用於壓緊並加熱放置於預熱後的所述膠帶上的所述引線框架來進行貼片。上加熱模組2211可以包括多個上電加熱器和/或上熱電偶22111,用於加熱上加熱模具2212,上加熱模具2212用於接觸引線框架,以加熱引線框架。
在一些實施例中,貼片裝置20還包括貼片軌道驅動裝置23,用於驅動貼片軌道21上下移動。當貼片軌道21移動到高位時,引線框架與下加熱模具2222相分離,引線框架可以沿著軌道槽2111移動到相鄰的其它裝置;當貼片軌道21移動到低位時,引線框架與下加熱模具2222相接觸,軌道槽2111能夠將軌道
槽2111內的引線框架壓在下加熱模具2222上,使引線框架平整地接觸下加熱模具2222並防止其自由移動,從而達到均勻加熱的目的。
在一些實施例中,貼片軌道驅動裝置23包括第二皮帶傳動元件231和一對第二凸輪232,通過第二皮帶傳動元件231帶動這一對第二凸輪232轉動來驅動貼片軌道21上下移動,這一對第二凸輪232之間通過第二凸輪軸2321連接並同軸轉動。貼片軌道驅動裝置23還包括用於驅動第二皮帶傳動元件231的第二步進電機233。第二皮帶傳動元件231包括第二主動帶輪2311、第二從動帶輪2312、繞設於第二主動帶輪2311與第二從動帶輪2312之間的第二皮帶2313。第二主動帶輪2311安裝在第二步進電機233的第二電機軸2331上,第二從動帶輪2312安裝在第二凸輪軸2321上。當第二步進電機233工作時,第二步進電機233通過第二電機軸2331帶動第二主動帶輪2311轉動,第二主動帶輪2311通過第二皮帶2313帶動第二從動帶輪2312轉動,第二從動帶輪2312通過第二凸輪軸2321帶動第二凸輪232轉動,從而驅動貼片軌道21上下移動。通過控制第二步進電機233驅動曲線實現引線框架平穩上下移動,避免啟停衝擊造成引線框架移位變形。
在一些實施例中,貼片裝置20還包括用於支撐貼片軌道21的第二支撐板24,第二凸輪232抵靠第二支撐板24的底表面。第二支撐板24上設有第二支撐架241,貼片軌道21的底部設有第二軌道支撐件212,第二軌道支撐件212安裝到第二支撐架241上。第二步進電機233通過第二皮帶傳動元件231,帶動一對第二凸輪232轉動來推動第二支撐板24,再推動第二軌道支撐件212來實現貼片軌道21的上下移動。
在一些實施例中,貼片裝置20還包括壓力控制裝置25,用於在貼片過程中向所述引線框架施加貼片壓力。壓力控制裝
置25可以採用壓力和位置雙閉環伺服控制系統。
在一些實施例中,貼片裝置20還包括貼片機架26,貼片機架26包括上運動基板261、中間固定基板262以及下運動基板263,上加熱元件221固定到上運動基板261,下加熱元件222固定到中間固定基板262,中間固定基板262是固定到貼片機的機架上,上運動基板261通過4個支柱264安裝到下基板263。
在一些實施例中,貼片裝置20還包括驅動系統27,用於驅動上加熱元件221上下運動。驅動系統27包括伺服電機271、皮帶齒輪元件272、旋轉絲杆元件273以及肘節連杆機構274。伺服電機271通過皮帶齒輪元件272驅動旋轉絲杆元件273的旋轉絲杆旋轉,帶動旋轉絲杆元件273的螺帽上下運動,螺帽上下運動通過肘節連杆機構274傳遞給下運動基板263,從而帶動上運動基板261和下運動基板263運動,再由上運動基板261上的上加熱元件221向下壓在固定在中間固定基板262的下加熱元件222,形成貼片壓力。
壓力控制裝置25包括安裝在支柱264上的壓力感測器251,例如在其中相鄰的或成對角的2個支柱264上安裝壓力感測器251。上運動基板261和下運動基板263的運動位置是根據伺服電機271的內置數字光柵來決定,貼片壓力根據壓力感測器251回饋的壓力信號,控制伺服電機271輸出力矩來實現控制壓力的大小。採用壓力和位置雙閉環伺服控制,配合肘節連杆機構,能夠實現速度快、壓力大、清潔無污染。
根據本發明的實施例,通過貼片裝置20對膠帶進行預熱,能夠有效避免在貼片時由於膠帶發生熱膨脹而導致的貼片後的引線框架翹曲的現象。
如圖8到圖9中所示,冷卻裝置30包括冷卻軌道31和冷卻元件32。冷卻軌道31包括相對平行佈置的兩個導軌311,
用於放置引線框架。導軌311上設有軌道槽3111,引線框架能夠沿著軌道槽3111自由移動。冷卻元件32用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。
冷卻軌道31能夠上下移動,當冷卻軌道31移動到高位時,引線框架與冷卻元件32分開,引線框架可以沿著軌道槽3111移動到相鄰的其它裝置;當冷卻軌道31移動到低位時,引線框架放置於冷卻元件32上,冷卻元件32對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻,軌道槽3111能夠將軌道槽3111內的引線框架壓在冷卻元件32上,使引線框架平整地接觸冷卻元件32並防止其自由移動,從而達到均勻冷卻的目的。
冷卻元件32包括位於冷卻軌道31上方的上冷卻元件321和位於冷卻軌道31下方的下冷卻元件322。上冷卻元件321包括上冷卻模組3211和安裝到上冷卻模組3211的上冷卻模具3212,上冷卻模具3212用於壓緊並冷卻所述引線框架。下冷卻元件322包括下冷卻模組3221和安裝到下冷卻模組3221的下冷卻模具3222,下冷卻模具3222用於冷卻所述引線框架。
在一些實施例中,上冷卻模具3212通過自重對引線框架進行加壓。上冷卻模具3212施加的壓力範圍為0.2MPa~0.5MPa。上冷卻模具3212通過自重對引線框架進行加壓,可以保持貼片後的引線框架的平整度,減少翹曲變形。
在一些實施例中,上冷卻元件321還包括用於驅動上冷卻模組3211上下移動的上下氣缸3213。
在一些實施例中,上冷卻模具3212和下冷卻模具3222採用金屬材料製成,通過接觸引線框架來對上冷卻模具3212和下冷卻模具3222之間的引線框架進行冷卻。在實際應用過程中,可以根據產品不同設計來更換上冷卻模具3212和下冷卻模具3222,並維持各個模具的表面清潔光亮。
在一些實施例中,冷卻裝置30還包括冷卻軌道驅動裝置33,用於驅動冷卻軌道31上下移動。當冷卻軌道31移動到高位時,引線框架與下冷卻元件322的下冷卻模具3222相分離,當冷卻軌道31移動到低位時,引線框架與下冷卻元件322的下冷卻模具3222相接觸。
在一些實施例中,冷卻軌道驅動裝置33包括第三皮帶傳動元件331和一對第三凸輪332,通過第三皮帶傳動元件331帶動這一對第三凸輪332轉動來驅動冷卻軌道31上下移動,這一對第三凸輪332之間通過第三凸輪軸3321連接並同軸轉動。冷卻軌道驅動裝置33還包括用於驅動第三皮帶傳動元件331的第三步進電機333。
第三皮帶傳動元件331包括第三主動帶輪3311、第三從動帶輪3312、繞設於第三主動帶輪3311與第三從動帶輪3312之間的第三皮帶3313。第三主動帶輪3311安裝在第三步進電機333的第三電機軸3331上,第三從動帶輪3312安裝在第三凸輪軸3321上。當第三步進電機333工作時,第三步進電機333通過第三電機軸3331帶動第三主動帶輪3311轉動,第三主動帶輪3311通過第三皮帶3313帶動第三從動帶輪3312轉動,第三從動帶輪3312通過第三凸輪軸3321帶動第三凸輪332轉動,從而驅動冷卻軌道31上下移動。通過控制第三步進電機333驅動曲線實現引線框架平穩上下移動,避免啟停衝擊造成引線框架移位變形。
在一些實施例中,冷卻裝置30還包括用於支撐冷卻軌道31的第三支撐板34,第三凸輪332抵靠第三支撐板34的底表面。第三支撐板34上設有第三支撐架341,冷卻軌道31的底部設有第三軌道支撐件312,第三軌道支撐件312安裝到第三支撐架341上。第三步進電機333通過第三皮帶傳動元件331,帶動一對第三凸輪332轉動來推動第三支撐板34,再推動第三軌道支撐件
312來實現冷卻軌道31的上下移動。
在一些實施例中,冷卻裝置30還包括冷卻機架35,用於安裝冷卻軌道31、冷卻元件32和冷卻軌道驅動裝置33。冷卻裝置30通過冷卻機架35安裝到貼片機的機架上。
根據本發明的實施例,通過冷卻裝置30對引線框架進行加壓冷卻,能夠降低在冷卻時引線框架和膠帶翹曲變形的程度,保持貼片後引線框架的平整度。
使用中,引線框架的貼片方法包括:首先,對膠帶進行預熱。
在膠帶進行切片後,放置在真空吸附平臺上,傳送單元將切好的膠帶放入貼片裝置20的下加熱元件222中。下加熱元件222的下加熱模具2222上可以設有多個吸附孔,用於真空吸附所述膠帶。下加熱模組2221加熱下加熱模具2222,下加熱模具2222根據預設的時間和溫度對膠帶進行預熱。
在一些實施例中,所述膠帶可以為三層結構,三層結構的膠帶包括粘合層、基膜及非粘合層;所述膠帶也可以為兩層結構,兩層結構的膠帶只包括粘合層與基膜;所述基膜的材料通常選用聚醯亞胺材料,所述基膜的厚度約為20um~50um。
在一些實施例中,所述膠帶採用熱塑性膠帶,所述膠帶的預熱溫度為200℃~260℃,所述膠帶的預熱升溫速率為40℃/s~43℃/s。經過10~15s後,預熱完成,這時候,所述膠帶的形變比較充分,後續在貼片時膠帶基本不會再產生變形。
在一些實施例中,可以採用Showa Denko RT系列熱塑性膠帶進行貼片,所述預熱溫度選擇250℃,所述最大預熱升溫速率為41.3℃/s,在升溫6s左右可達所述預熱溫度,10s左右即可穩定在所述預熱溫度。
接著,對引線框架進行預熱。
在一些實施例中,通過貼片機的預熱裝置對引線框架進行預熱,引線框架的預熱溫度為150℃~200℃,引線框架的預熱升溫速率在8℃/s~15℃/s,引線框架的預熱時間為10s~25s。
在一些實施例中,所述引線框架可以是銅合金引線框架,表面處理有鍍鎳鈀金、鍍銀或粗化處理等多種處理方式。由於所述引線框架受熱均勻所用的時長和所述引線框架的材料及厚度都相關,所以採用不同的引線框架需要選擇不同的溫度、升溫速率及時間,但一般情況下,所述引線框架的預熱溫度不要超過260℃,因為常見的銅引線框架超過260℃易發生快速氧化。
對所述膠片和引線框架預熱之後,需要進行貼片。
通過上料傳送手臂將預熱後的引線框架送入貼片軌道21的貼片位置,然後將貼片軌道21下降,將預熱好的引線框架放在對應的膠帶上一起預熱。然後,根據設定的溫度、壓力和時間,通過上加熱模組2211壓下引線框架和膠帶,進行貼片。貼片時,溫度控制在200℃~260℃,上加熱模具2212和下加熱模具2222可以同時為貼片進行加溫。
通過將所述引線框架置於所述膠帶上進行貼片能夠避免所述膠帶在加熱時產生自由捲曲。
在一些實施例中,貼片壓力控制在3MPa~15MPa,以避免在後續工藝中剝離所述膠帶時所述貼片後的引線框架出現剝離強度下降、或所述貼膠後的引線框架扭曲變形的問題。
完成貼片後,需要對所述貼片後的引線框架進行冷卻。
首先,冷卻軌道31下降,將貼片後的引線框架放置在下冷卻模具3222上,進行自然冷卻;然後,上冷卻模具3212下降,通過上冷卻模具3212的自重壓在引線框架上進行快速冷卻。
本實施例中通過施加上冷卻模具3212和下冷卻模
具3222接觸引線框架進行冷卻,在其他實施例中,還可以通過將貼片後的引線框架放置在一定的冷卻媒介中進行冷卻。
在一些實施例中,冷卻時的速率控制在36℃/s~45℃/s,冷卻時間控制在10s~25s。
在一些實施例中,冷卻時採用上冷卻模具3212的自重進行加壓,可以保持貼片後的引線框架的平整度,減少翹曲變形。
在一些實施例中,貼片機還包括控制器,所述控制器被配置成:控制預熱裝置10對引線框架進行預熱,控制貼片裝置20對膠帶進行預熱,將引線框架放置於膠帶上,並對引線框架進行貼片,控制預熱裝置對貼片後的引線框架進行加壓冷卻。
在一些實施例中,引線框架的預熱溫度為150℃~200℃,引線框架的預熱升溫速率為8℃/s~15℃/s,膠帶的預熱溫度為200℃~260℃,膠帶的預熱升溫速率為40℃/s~43℃/s。
在一些實施例中,貼片的壓力範圍為3MPa~15MPa,貼片的溫度控制在200℃~260℃,貼片時間為3s~20s。
在一些實施例中,所述引線框架的冷卻速率範圍為36℃/s~45℃/s,冷卻時間為10s~25s。
在一些實施例中,所述貼片機還包括輸送裝置,用於在預熱裝置、貼片裝置和冷卻裝置之間輸送所述引線框架。
在一些實施例中,通過對膠帶進行預熱,貼片前膠帶已經處於較高溫度,已經充分烘乾水分並發生足夠的熱膨脹,在貼片時膠帶的形變已經比較穩定,就可以有效避免在貼片時由於膠帶發生熱膨脹而導致的貼片後的引線框架翹曲的現象。
在一些實施例中,通過對引線框架進行預熱,能有效避免在貼片過程中的翹曲變形以及折痕的現象。
在一些實施例中,對完成貼片的引線框架進行加速冷卻,通過加壓和快速冷卻,降低在冷卻時引線框架和膠帶翹曲變
形的程度,旨在保持貼片後引線框架的平整度。
以上已揭示本發明的技術內容及技術特點,然而可以理解,在本發明的創作思想下,本領域的技術人員可以對上述公開的構思作各種變化和改進,但都屬於本發明的保護範圍。上述實施方式的描述是例示性的而不是限制性的,本發明的保護範圍由請求項所確定。
10:預熱裝置
100:貼片機
20:貼片裝置
30:冷卻裝置
Claims (30)
- 一種引線框架的貼片機,其特徵在於,包括:預熱裝置,用於對所述引線框架進行預熱;貼片裝置,用於對膠帶進行預熱,將預熱後的所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片;以及冷卻裝置,用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。
- 如請求項1所述的引線框架的貼片機,其中,所述預熱裝置包括:預熱軌道,用於放置所述引線框架;以及預熱元件,位於所述預熱軌道下方,用於預熱所述引線框架;其中,所述預熱軌道能夠相對於所述預熱元件上下移動,當所述預熱軌道移動到高位時,所述引線框架與所述預熱元件相分離,當所述預熱軌道移動到低位時,所述引線框架與所述預熱元件相接觸。
- 如請求項2所述的引線框架的貼片機,其中,所述預熱裝置還包括預熱軌道驅動裝置,用於驅動所述預熱軌道上下移動。
- 如請求項3所述的引線框架的貼片機,其中,所述預熱軌道驅動裝置包括第一皮帶傳動元件和第一凸輪,通過所述第一皮帶傳動元件帶動所述第一凸輪轉動來驅動所述預熱軌道上下移動。
- 如請求項4所述的引線框架的貼片機,其中,所述預熱軌道驅動裝置還包括用於驅動所述第一皮帶傳動元件的第一步進電機。
- 如請求項2到5中任一項所述的引線框架的貼片機,其中,所述預熱元件包括預熱模組和安裝到所述預熱模組上的預熱模具,所述預熱模組用於加熱所述預熱模具,所述預熱模具用於接觸所述引線框架,以預熱所述引線框架。
- 如請求項1所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼 片裝置包括:貼片軌道,用於放置所述引線框架,所述貼片軌道能夠上下移動;以及貼片元件,用於對所述膠帶進行預熱,並對所述引線框架進行貼片;其中,在貼片過程中,所述貼片軌道下降,使得所述引線框架放置於預熱後的所述膠帶上,所述貼片元件對放置於預熱後的所述膠帶上的所述引線框架進行貼片。
- 如請求項7所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼片元件包括位於所述貼片軌道上方的上加熱元件和位於所述貼片軌道下方的下加熱元件。
- 如請求項8所述的引線框架的貼片機,其中,所述下加熱元件包括下加熱模組和安裝到所述下加熱模組的下加熱模具,所述下加熱模具用於預熱所述膠帶。
- 如請求項8所述的引線框架的貼片機,其中,所述上加熱元件包括上加熱模組和安裝到所述上加熱模組的上加熱模具,所述上加熱模具用於壓緊並加熱放置於預熱後的所述膠帶上的所述引線框架來進行貼片。
- 如請求項8到10中任一項所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼片裝置還包括壓力控制裝置,用於在貼片過程中向所述引線框架施加貼片壓力。
- 如請求項11所述的引線框架的貼片機,其中,所述壓力控制裝置採用壓力和位置雙閉環伺服控制系統。
- 如請求項11所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼片裝置還包括用於驅動所述上加熱元件上下運動的驅動系統。
- 如請求項13所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼片裝置還包括貼片機架,所述貼片機架包括上運動基板、中間固定基板以及下運動基板,所述上加熱元件固定到所述上運動基板,所述 下加熱元件固定到中間固定基板,所述上運動基板與所述下運動基板相連接。
- 如請求項14所述的引線框架的貼片機,其中,所述驅動系統包括伺服電機、皮帶齒輪元件、旋轉絲杆元件以及肘節連杆機構,所述伺服電機通過所述皮帶齒輪元件驅動所述旋轉絲杆元件運動,進而通過所述肘節連杆機構帶動所述上運動基板和所述下運動基板運動。
- 如請求項7到10中任一項所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼片裝置還包括貼片軌道驅動裝置,所述貼片軌道驅動裝置包括第二皮帶傳動元件和第二凸輪,通過所述第二皮帶傳動元件帶動所述第二凸輪轉動來驅動所述貼片軌道上下移動。
- 如請求項16所述的引線框架的貼片機,其中,所述貼片軌道驅動裝置還包括用於驅動所述第二皮帶傳動元件的第二步進電機。
- 如請求項1所述的引線框架的貼片機,其中,所述冷卻裝置包括:冷卻軌道,用於放置貼片後的引線框架,所述冷卻軌道能夠上下移動;以及冷卻元件,用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻;其中,在冷卻過程中,所述冷卻軌道下降,使得所述引線框架放置於所述冷卻元件上。
- 如請求項18所述的引線框架的貼片機,其中,所述冷卻元件包括位於所述冷卻軌道上方的上冷卻元件和位於所述冷卻軌道下方的下冷卻元件。
- 如請求項19所述的引線框架的貼片機,其中,所述下冷卻元件包括下冷卻模組和安裝到所述下冷卻模組的下冷卻模具,所述下冷卻模具用於冷卻所述引線框架。
- 如請求項19所述的引線框架的貼片機,其中,所述上冷卻元件包括上冷卻模組和安裝到所述上冷卻模組的上冷卻模具,所述上冷卻模具用於壓緊並冷卻所述引線框架。
- 如請求項21所述的引線框架的貼片機,其中,所述上冷卻模具通過自重對所述引線框架進行加壓。
- 如請求項22所述的引線框架的貼片機,其中,所述上冷卻模具施加的壓力範圍為0.2MPa~0.5MPa。
- 如請求項21所述的引線框架的貼片機,其中,所述上冷卻元件還包括用於驅動所述上冷卻模組上下移動的上下氣缸。
- 如請求項18到24中任一項所述的引線框架的貼片機,其中,所述冷卻裝置還包括冷卻軌道驅動裝置,所述冷卻軌道驅動裝置包括第三皮帶傳動元件和第三凸輪,通過所述第三皮帶傳動元件帶動所述第三凸輪轉動來驅動所述冷卻軌道上下移動。
- 如請求項25所述的引線框架的貼片機,其中,所述冷卻軌道驅動裝置還包括用於驅動所述第三皮帶傳動元件的第三步進電機。
- 如請求項1所述的引線框架的貼片機,其中,還包括控制器,被配置成:控制所述預熱裝置對所述引線框架進行預熱;控制所述貼片裝置對所述膠帶進行預熱,將所述引線框架放置於所述膠帶上,並對所述引線框架進行貼片;以及控制所述冷卻裝置對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。
- 如請求項27所述的引線框架的貼片機,其中,所述引線框架的預熱溫度為150℃~200℃,所述引線框架的預熱升溫速率為8℃/s~15℃/s;和/或所述膠帶的預熱溫度為200℃~260℃,所述膠帶的預熱升溫速率為40℃/s~43℃/s。
- 如請求項27所述的引線框架的貼片機,其中,貼片的壓力範圍為3MPa~15MPa,貼片的溫度控制在200℃~260℃,貼片時間為3s~20s。
- 如請求項27所述的引線框架的貼片機,其中,所述引線框架的冷卻速率範圍為36℃/s~45℃/s,冷卻時間為10s~25s。
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