TWM643232U

TWM643232U - 貼片機的冷卻裝置以及貼片機

Info

Publication number: TWM643232U
Application number: TW111214126U
Authority: TW
Inventors: 達志陳; 宏偉關
Original assignee: 大陸商先進半導體材料（深圳）有限公司
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-07-01
Also published as: CN216795628U

Abstract

本創作提供一種貼片機的冷卻裝置以及貼片機。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。所述貼片機包括：預熱裝置，用於對引線框架進行預熱；貼片裝置，用於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。通過加壓冷卻，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。

Description

貼片機的冷卻裝置以及貼片機

本創作涉及半導體的封裝工藝，具體涉及一種貼片機的冷卻裝置以及貼片機。

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。四方扁平無引腳封裝(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，本創作的實施例提供了一種貼片機的冷卻裝置以及貼片機，通過加壓冷卻，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。

根據本創作的一個方面，提供一種貼片機的冷卻裝置。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皮帶傳動元件和凸輪，通過所述皮帶傳動元件帶動所述凸輪轉動來驅動所述冷卻軌道上下移動。

可選地，所述冷卻裝置還包括用於驅動所述皮帶傳動元件的步進電機。

根據本創作的另一個方面，提供一種貼片機。所述貼片機包括：預熱裝置，用於對引線框架進行預熱；貼片裝置，用於對所述引線框架進行貼片；以及冷卻裝置，用於對所述引線框架進行加壓冷卻。

與現有技術相比，本創作的實施例的技術方案具有以下優點：在所述冷卻裝置中，通過冷卻元件對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻，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。

進一步地，所述上冷卻模具通過自重對所述引線框架進行加壓，所述上冷卻模具施加的壓力範圍為0.2MPa~0.5MPa，可以保持貼片後的引線框架的平整度，減少翹曲變形。

30:冷卻裝置

31:冷卻軌道

311:導軌

3111:軌道槽

312: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

3213:上下氣缸

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:皮帶傳動元件

3311:主動帶輪

3312:從動帶輪

3313:皮帶

332:凸輪

3321:凸輪軸

333:步進電機

3331:電機軸

34:支撐板

341:支撐架

35:冷卻機架

本創作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示出了根據本創作的一個實施例的貼片機的冷卻裝置的前視圖；以及圖2示出了根據本創作的一個實施例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創作的特定方式，而非限制本創作的範圍。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。

根據本創作的實施例，提供一種貼片機的冷卻裝置。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。通過所述冷卻元件對貼片後的引線框架進行加壓冷卻，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。

圖1示出了根據本創作的一個實施例的貼片機的冷卻裝置30的前視圖，圖2示出了根據本創作的一個實施例的貼片機的冷卻裝置30的側視圖。

如圖1到圖2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包括皮帶傳動元件331和一對凸輪332，通過皮帶傳動元件331帶動這一對凸輪332轉動來驅動冷卻軌道31上下移動，這一對凸輪332之間通過凸輪軸3321連接並同軸轉動。冷卻軌道驅動裝置33還包括用於驅動皮帶傳動元件331的步進電機333。

皮帶傳動元件331包括主動帶輪3311、從動帶輪3312、繞設於主動帶輪3311與從動帶輪3312之間的皮帶3313。主動帶輪3311安裝在步進電機333的電機軸3331上，從動帶輪3312安裝在凸輪軸3321上。當步進電機333工作時，步進電機333通過電機軸3331帶動主動帶輪3311轉動，主動帶輪3311通過皮帶3313帶動從動帶輪3312轉動，從動帶輪3312通過凸輪軸3321帶動凸輪332轉動，從而驅動冷卻軌道31上下移動。通過控制步進電機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的支撐板34，凸輪332抵靠支撐板34的底表面。支撐板34上設有支撐架341，冷卻軌道31的底部設有軌道支撐件312，軌道支撐件312安裝到支撐架341上。步進電機333通過皮帶傳動元件331，帶動一對凸輪332轉動來推動支撐板34，再推動軌道支撐件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。

使用中，引線框架的貼片方法包括：首先，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黏合層、基膜及非黏合層；所述膠帶也可以為兩層結構，兩層結構的膠帶只包括黏合層與基膜；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。所述引線框架置於所述膠帶之上進行貼片，得到貼片後的引線框架。

貼片時，溫度控制在200℃~260℃，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。

本創作的實施例還提供一種貼片機。所述貼片機包括：預熱裝置，用於對引線框架進行預熱；貼片裝置，用於對膠帶進行預熱，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；以及冷卻裝置，用於對貼片後的所述引線框架進行加壓冷卻。

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壓冷卻，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。

以上已揭示本創作的技術內容及技術特點，然而可以理解，在本創作的創作思想下，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，但都屬於本創作的保護範圍。上述實施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本創作的保護範圍由請求項所確定。