一種採用印膠方式封裝半導體的裝置的製作方法
2024-03-28 01:06:05 1
本發明涉及一種採用印膠方式封裝半導體的裝置。
背景技術：
傳統D/B設備擠出絕緣膠在PCBA上劃膠再貼片，絕緣膠厚度不可控，絕緣膠不均勻，易造成封裝時晶圓破損；D/B設備通過針管擠出絕緣膠在PCBA上劃膠生產效率低下，很容易產生次品。
現有技術中的點膠機需要專門的工作人員將工件送入點膠機中進行點膠，計算點膠位置並隨時查看點導致效率低下。
傳統的裝置具有如下缺點：傳統的劃膠方式受到劃膠速度的限制，不能提高生產效率；傳統的劃膠不能調整劃膠厚度，不同厚度的晶圓在相同厚度的絕緣膠貼片後，易造成焊線、封裝時晶圓破損；傳統的劃膠不能在封裝晶圓位置塗覆均勻的絕緣膠，易造成晶圓在封裝時破損；傳統的劃膠效率慢，容易導致絕緣膠失效，在後工序注塑封裝過程中晶圓容易起翹。
技術實現要素：
本發明專利的目的在於提供一種使用設計全自動設備預先塗覆絕緣膠，採取蓋印的方式，將均勻的點狀絕緣膠蓋印在PCBA封裝晶圓的位置，實現快速的自動化蓋膠的裝置。
本發明採用如下技術方案：
一種採用印膠方式封裝半導體的裝置，該裝置包括推料組件、進料組件，蓋膠組件和出料組件；
所述推料組件、進料組件，蓋膠組件和出料組件依次相連，該推料組件用於將PCBA推入進料組件中，所述蓋膠組件將進料組件中的PCBA進行點膠，最終將點膠的PCBA送至出料組件中。
所述推料組件包括推料X電機(1)，推料板(1-1)，支撐架(1-2)，推桿感應器(2)，推料杆(3)，推料皮帶(4)，X滑軌感應塊(5)，X滑軌(6)，推料皮帶輪(7)，推料Z絲杆(8)，推料Z電機(9)和推料Z感應器(10)；
所述推料板(1-1)的一端與支撐架(1-2)的上部相連，另一端的下部具有推料X電機(1)，靠近推料X電機(1)的側部具有推桿感應器(2)，所述推料杆(3)位於推料板(1-1)上部的一側，該推料杆(3)的一端與X滑軌感應塊(5)相連，所述推料板(1-1)上部另一側的兩端具有推料皮帶輪(7)，該推料皮帶輪(7)上纏繞著推料皮帶(4)，所述X滑軌(6)位於推料板(1-1)的上部，所述推料X電機(1)控制推料皮帶輪(7)的轉動，使得推料皮帶(4)帶動X滑軌感應塊(5)在該X滑軌(6)上滑動，所述支撐架(1-2)的側部具有推料Z感應器(10)，下部具有推料Z電機(9)，該推料Z電機(9)連接推料Z絲杆(8)。
所述進料組件包括進料Y絲杆(11)，進料平臺(12)，進料彈夾(13)，彈夾固定器(14)，進料左右調節電機(15)，蓋膠進料口(19)，進料通道(12-1)，蓋膠平臺(21)，進料皮帶輪(22)，進料平臺擋板(23)，進料X電機(25)，進料皮帶(26)；
所述進料Y絲杆(11)的一端連接進料左右調節電機(15)，另一端與進料平臺(12)的側壁相連，該進料平臺(12)的上部具有進料彈夾(13)，該進料彈夾(13)通過側面的彈夾固定器(14)固定在進料平臺(12)上，所述進料彈夾(13)為一個內設有多層格子的中空框架結構，所需要點膠的PCBA板置於進料彈夾(13)的各層格子中，所述進料通道(12-1)位於進料平臺(12)上，靠近進料彈夾(13)的一側為蓋膠進料口(19)，該進料通道(12-1)中具有蓋膠平臺(21)，進料皮帶輪(22)，進料平臺擋板(23)和進料皮帶(26)，所述進料X電機(25)位於進料通道(12-1)的側壁，該進料X電機(25)連接進料皮帶輪(22)，所述進料皮帶(26)纏繞在進料皮帶輪(22)上，所述進料平臺擋板(23)位於蓋膠平臺(21)的端部。
通過開啟左右調節電機(15)轉動進料Y絲杆(11)，從而自動調節進料平臺(12)的橫向位置，使得進料彈夾(13)與進料通道(12-1)上的蓋膠進料口(19)對齊；通過開啟該推料Z電機(9)轉動推料Z絲杆(8)，從而自動調節進料平臺(12)的縱向位置，使得進料彈夾(13)中的各層PCBA板由推料杆(3)依次推動至進料通道(12-1)中的進料皮帶(26)上，通過進料X電機(25)促使進料皮帶輪(22)帶動進料皮帶(26)的轉動，使得進料皮帶(26)上的PCBA板到達蓋膠平臺(21)，並由進料平臺擋板(23)將PCBA板截停。
所述蓋膠組件包括支撐架(16-1)，蓋膠Y導軌(16)，蓋膠Y導軌電機(17)，蓋膠Y滑塊(18)，Y感應器(20)，蓋膠盤旋轉電機(27)，粘膠盤(28)，蓋膠頭(29)，蓋膠頭Z電機(32)，Z導軌(33)，Z滑塊(34)；
所述支撐架(16-1)位於進料平臺(12)的上部，該支撐架(16-1)的上部具有蓋膠Y導軌(16)，該蓋膠Y導軌(16)的一端為蓋膠Y導軌電機(17)，所述蓋膠Y滑塊(18)位於蓋膠Y導軌(16)的上部並可以沿著蓋膠Y導軌(16)滑動，該Y導軌(16)靠近進料彈夾(13)的一側具有Y感應器(20)，另一側通過蓋膠Y滑塊(18)與蓋膠頭Z電機(32)連接，該蓋膠頭Z電機(32)與Z滑塊(34)的一端連接，該Z滑塊(34)的另一端與蓋膠頭(29)連接，所述Z導軌(33)位於蓋膠Y滑塊(18)上，通過蓋膠頭Z電機(32)可以使得Z滑塊(34)沿著Z導軌(33)上下運動，從而帶動蓋膠頭(29)上下運動；
所述蓋膠頭(29)的下部具有粘膠盤(28)，該粘膠盤(28)連接蓋膠盤旋轉電機(27)，該蓋膠盤旋轉電機(27)可帶動粘膠盤(28)旋轉。
所述支撐架(16-1)上還裝有蓋膠相機(35)和蓋膠工作檯X感應器(24)；所述蓋膠頭(29)上安裝有蓋膠頭水平調節器(31)；所述粘膠盤(28)的上部具有絕緣膠厚度調節器(30)。
所述出料組件包括出料通道(39-1)，出料皮帶輪(36)，出料電機(37)，出料皮帶(38)，出料軌道(39)，出料彈夾固定器(40)，出料彈夾(41)，出料Y電機(42)，出料平臺(43)，出料Y絲杆(44)，出料Z絲杆(45)，出料Z電機(46)；
所述出料通道(39-1)與進料通道(12-1)相對應，該出料通道(39-1)的外壁具有出料電機(37)，內部具有出料軌道(39)，內部側壁處具有出料皮帶輪(36)，該出料皮帶輪(36)連接出料皮帶(38)，所述出料軌道(39)正對著出料彈夾(41)的入口，該出料彈夾(41)通過出料彈夾固定器(40)固定在出料平臺(43)上，該出料平臺(43)的一側通過出料Y絲杆(44)與出料Y電機(42)相連，該出料平臺(43)的另一側通過出料Z絲杆(45)與出料Z電機(46)相連。
所述出料彈夾(41)為一個內設有多層格子的中空框架結構，經過點膠的PCBA板可進入出料彈夾(41)的各層格子中。
有益效果：
1、本發明的全自動設備預先塗覆絕緣膠，採取蓋印的蓋膠方式可實現全自動進料、並蓋膠後可實現自動裝載D/B設備彈夾，解除了D/B設備劃膠速度慢的限制，使D/B的生產效率提高了50％以上，次品率為<0.1％。
2、通過調整設備構件高度，使絕緣膠厚度可任意調整，適合不同厚度的晶圓在D/B時的絕緣膠厚度要求；
3、通過蓋印的方式，保障了晶圓貼片位置絕緣膠的厚度均勻，解決因絕緣膠厚度不均勻造成封裝時晶圓破裂的問題；
4、通過設備絕緣膠料盤的控制，使絕緣膠在有效期內完成蓋膠，解決絕緣膠失效後在注塑封裝時晶圓起翹的問題。
附圖說明
圖1為本發明裝置的立體示意圖；
圖2為本發明推料組件結構示意圖；
圖3為本發明進料組件結構示意圖；
圖4為本發明蓋膠組件結構示意圖；
圖5為本發明出料組件結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
如圖1-5所示，圖1至圖5為圖1的分解圖，一種採用印膠方式封裝半導體的裝置，該裝置包括推料組件、進料組件，蓋膠組件和出料組件；
所述推料組件、進料組件，蓋膠組件和出料組件依次相連，該推料組件用於將PCBA推入進料組件中，所述蓋膠組件將進料組件中的PCBA進行點膠，最終將點膠的PCBA送至出料組件中。
所述推料組件包括推料X電機(1)，推料板(1-1)，支撐架(1-2)，推桿感應器(2)，推料杆(3)，推料皮帶(4)，X滑軌感應塊(5)，X滑軌(6)，推料皮帶輪(7)，推料Z絲杆(8)，推料Z電機(9)和推料Z感應器(10)；
所述推料板(1-1)的一端與支撐架(1-2)的上部相連，另一端的下部具有推料X電機(1)，靠近推料X電機(1)的側部具有推桿感應器(2)，所述推料杆(3)位於推料板(1-1)上部的一側，該推料杆(3)的一端與X滑軌感應塊(5)相連，所述推料板(1-1)上部另一側的兩端具有推料皮帶輪(7)，該推料皮帶輪(7)上纏繞著推料皮帶(4)，所述X滑軌(6)位於推料板(1-1)的上部，所述推料X電機(1)控制推料皮帶輪(7)的轉動，使得推料皮帶(4)帶動X滑軌感應塊(5)在該X滑軌(6)上滑動，所述支撐架(1-2)的側部具有推料Z感應器(10)，下部具有推料Z電機(9)，該推料Z電機(9)連接推料Z絲杆(8)。
所述進料組件包括進料Y絲杆(11)，進料平臺(12)，進料彈夾(13)，彈夾固定器(14)，進料左右調節電機(15)，蓋膠進料口(19)，進料通道(12-1)，蓋膠平臺(21)，進料皮帶輪(22)，進料平臺擋板(23)，進料X電機(25)，進料皮帶(26)；
所述進料Y絲杆(11)的一端連接進料左右調節電機(15)，另一端與進料平臺(12)的側壁相連，該進料平臺(12)的上部具有進料彈夾(13)，該進料彈夾(13)通過側面的彈夾固定器(14)固定在進料平臺(12)上，所述進料彈夾(13)為一個內設有多層格子的中空框架結構，所需要點膠的PCBA板置於進料彈夾(13)的各層格子中，所述進料通道(12-1)位於進料平臺(12)上，靠近進料彈夾(13)的一側為蓋膠進料口(19)，該進料通道(12-1)中具有蓋膠平臺(21)，進料皮帶輪(22)，進料平臺擋板(23)和進料皮帶(26)，所述進料X電機(25)位於進料通道(12-1)的側壁，該進料X電機(25)連接進料皮帶輪(22)，所述進料皮帶(26)纏繞在進料皮帶輪(22)上，所述進料平臺擋板(23)位於蓋膠平臺(21)的端部。
通過開啟左右調節電機(15)轉動進料Y絲杆(11)，從而自動調節進料平臺(12)的橫向位置，使得進料彈夾(13)與進料通道(12-1)上的蓋膠進料口(19)對齊；通過開啟該推料Z電機(9)轉動推料Z絲杆(8)，從而自動調節進料平臺(12)的縱向位置，使得進料彈夾(13)中的各層PCBA板由推料杆(3)依次推動至進料通道(12-1)中的進料皮帶(26)上，通過進料X電機(25)促使進料皮帶輪(22)帶動進料皮帶(26)的轉動，使得進料皮帶(26)上的PCBA板到達蓋膠平臺(21)，並由進料平臺擋板(23)將PCBA板截停。
所述蓋膠組件包括支撐架(16-1)，蓋膠Y導軌(16)，蓋膠Y導軌電機(17)，蓋膠Y滑塊(18)，Y感應器(20)，蓋膠盤旋轉電機(27)，粘膠盤(28)，蓋膠頭(29)，蓋膠頭Z電機(32)，Z導軌(33)，Z滑塊(34)；
所述支撐架(16-1)位於進料平臺(12)的上部，該支撐架(16-1)的上部具有蓋膠Y導軌(16)，該蓋膠Y導軌(16)的一端為蓋膠Y導軌電機(17)，所述蓋膠Y滑塊(18)位於蓋膠Y導軌(16)的上部並可以沿著蓋膠Y導軌(16)滑動，該Y導軌(16)靠近進料彈夾(13)的一側具有Y感應器(20)，另一側通過蓋膠Y滑塊(18)與蓋膠頭Z電機(32)連接，該蓋膠頭Z電機(32)與Z滑塊(34)的一端連接，該Z滑塊(34)的另一端與蓋膠頭(29)連接，所述Z導軌(33)位於蓋膠Y滑塊(18)上，通過蓋膠頭Z電機(32)可以使得Z滑塊(34)沿著Z導軌(33)上下運動，從而帶動蓋膠頭(29)上下運動；
所述蓋膠頭(29)的下部具有粘膠盤(28)，該粘膠盤(28)連接蓋膠盤旋轉電機(27)，該蓋膠盤旋轉電機(27)可帶動粘膠盤(28)旋轉。
所述支撐架(16-1)上還裝有蓋膠相機(35)和蓋膠工作檯X感應器(24)；所述蓋膠頭(29)上安裝有蓋膠頭水平調節器(31)；所述粘膠盤(28)的上部具有絕緣膠厚度調節器(30)。
所述出料組件包括出料通道(39-1)，出料皮帶輪(36)，出料電機(37)，出料皮帶(38)，出料軌道(39)，出料彈夾固定器(40)，出料彈夾(41)，出料Y電機(42)，出料平臺(43)，出料Y絲杆(44)，出料Z絲杆(45)，出料Z電機(46)；
所述出料通道(39-1)與進料通道(12-1)相對應，該出料通道(39-1)的外壁具有出料電機(37)，內部具有出料軌道(39)，內部側壁處具有出料皮帶輪(36)，該出料皮帶輪(36)連接出料皮帶(38)，所述出料軌道(39)正對著出料彈夾(41)的入口，該出料彈夾(41)通過出料彈夾固定器(40)固定在出料平臺(43)上，該出料平臺(43)的一側通過出料Y絲杆(44)與出料Y電機(42)相連，該出料平臺(43)的另一側通過出料Z絲杆(45)與出料Z電機(46)相連。
所述出料彈夾(41)為一個內設有多層格子的中空框架結構，經過點膠的PCBA板可進入出料彈夾(41)的各層格子中。
該裝置的使用過程包括以下步驟：
步驟一、裝料，將PCBA板放入進料彈夾(13)的各層格子中，之後將該進料彈夾(13)放在進料平臺(12)上，使用彈夾固定器(14)固定；
步驟二、進料，點擊該裝置上的全自動作業系統的進料按鈕，進料左右調節電機(15)轉動進料Y絲杆(11)，自動調節進料平臺(12)的橫向位置，使進料彈夾(13)與進料通道(12-1)上的蓋膠進料口(19)對齊；
步驟三、通過推料Z感應器(10)對於進料彈夾(13)各層格子的PCBA板的識別，將信號傳遞給推料Z電機(9)，推料Z電機(9)轉動推料Z絲杆(8)，調整進料平臺(12)的縱向位置，促使進料平臺(12)上的進料彈夾(13)中的PCBA板與推料杆(3)保持在一個水平位置，使得進料彈夾(13)中的各層PCBA板由推料杆(3)依次推動至進料通道(12-1)中的進料皮帶(26)上；進料彈夾(13)的第一層與推料杆(3)保持同一水平位置，每完成一次推料動作進料平臺(12)就下降一格，進行下一次推料動作；
步驟四、當蓋膠平臺(21)沒有PCBA板時，推料感應器(2)確認X滑軌感應塊(5)在感應位置，啟動推料X電機(1)，通過推料皮帶(4)帶動X滑軌感應塊(5)在X滑軌(6)上滑動，帶動推料杆(3)，將進料彈夾(13)內的PCBA板推送到蓋膠進料口(19)內；
步驟五、PCBA板進入蓋膠進料口(19)，進料X電機(25)啟動使得皮帶輪(22)轉動，使得進料皮帶(26)將PCBA板傳送至蓋膠平臺(21)，由進料平臺擋板(23)將PCBA板截停，進料X電機(25)停止運行，進料皮帶(26)隨之停止傳送，蓋膠相機(35)檢測PCBA板的圖像位置，並通過蓋膠平臺(21)的X軸與Y軸運動，調整PCBA的水平位置，開始自動蓋膠；
步驟六、自動蓋膠，蓋膠Y導軌電機(17)旋轉，將蓋膠Y滑塊(18)沿著蓋膠Y導軌(17)移動到粘膠盤(28)上方，再通過蓋膠頭Z電機(32)控制，將蓋膠頭(29)下降到粘膠盤(28)內，粘上膠後升回原有高度，再通過蓋膠Y導軌電機(17)旋轉，將蓋膠Y滑塊(18)沿著蓋膠Y導軌(17)移到蓋膠平臺(21)上方，再通過蓋膠頭Z電機(32)使得蓋膠頭(29)下降到固定高度，將蓋膠頭(29)所粘絕緣膠蓋印到PCBA板上，再將蓋膠頭(29)升回原有高度和水平位置，完成一次蓋膠動作；
步驟七、每塊PCBA板蓋膠完成後，進料平臺擋板(23)下降，同時進料皮帶輪(22)和出料電機(37)同時啟動，將蓋膠後的PCBA板送入出料通道(39-1)中的出料軌道(39)上，通過出料皮帶(38)將蓋膠後的PCBA板送入出料彈夾(41)，出料Y電機(42)和出料Z電機(46)在每一次出料完成後，通過出料Y絲杆(44)和出料Z絲杆(45)自動調整出料彈夾(41)的水平和高度和位置，使出料彈夾(41)每層格子位置與出料軌道(39)保持相同的高度和水平位置；
步驟八、待出料彈夾(41)裝滿後，由操作員打開出料彈夾固定器(44)，將裝滿已蓋膠PCBA板的彈夾取下，換上空彈夾。
通過蓋膠頭水平調節器(31)和絕緣膠厚度調節器(30)可控制粘膠盤(28)中的蓋膠厚度和平整度；根據PCBA板上晶圓的尺寸不同，通過更換蓋膠頭(29)對應不同的規格；通過粘膠盤旋轉電機(27)帶動粘膠盤(28)不停旋轉，通過絕緣膠厚度調節器(30)的共同作用，使粘膠盤(28)內的待粘絕緣膠保持光滑和平整。所述粘膠盤(28)中的膠可以根據所蓋膠的PCBA板的需要進行替換。
應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。