一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备及生产工艺的制作方法

1.本发明涉及半导体封装装置技术领域，具体为一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备及生产工艺。


背景技术：

2.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，封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上，再利用超细的金属(金锡铜铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚,并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，双列直插式封装是插装型封装之一，在70年代非常流行,芯片封装基本都采用dip封装，此封装形式在当时具有适合pcb(印刷电路板)穿孔安装，布线和操作较为方便等特点。引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。dip封装的结构形式多种多样，包括多层陶瓷双列直插式dip，单层陶瓷双列直插式dip，引线框架式dip等。dip是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑ic，存贮器lsi，微机电路等。
3.现有技术中，采用双列直插式封装对晶圆进行封装时，需要在线路板上开设多个分布均匀且与晶圆上引脚相对应的焊接孔，常采用人工夹持的方式进行焊接封装，这一方式不仅影响精度而且耗费体力，且在大批量生产时会严重影响封装速度，因此，我们公开了一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备来满足封装需求。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，具备调节焊接封装角度、代替人工焊接封装等优点，解决了人工焊接封装耗费体力和封装速度慢的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，包括操作台，所述操作台的顶部固定连接有两个u型框架，所述操作台的一侧固定连接有承重板，所述承重板的底部固定连接有两个斜撑杆，两个所述斜撑杆的一端均与所述操作台的一侧相连接，所述承重板的顶部固定连接第一基座，所述第一基座的顶部固定连接有三相异步电机，所述三相异步电机的输出端固定连接有联轴器，所述联轴器的一端固定连接有输入轴，所述输入轴的一端固定连接有主动皮带轮，两个所述u型框架的一侧侧壁上均开设有螺孔，两个所述螺孔内转动螺接有同一个第一螺杆，所述第一螺杆的一端贯穿所述螺孔，且延伸至其中一个所述u型框架的外侧，所述第一螺杆的一侧转动螺接有u型移动框，所述u型移动框的顶部开设有圆孔，所述圆孔内滑动套接有第一导向杆，所述第一导向杆的两端分别与两个所述u型框架的一侧相连接，两个u型框架的一侧侧壁上分别开设
有转槽和螺纹孔，所述转槽与所述螺纹孔内转动螺接有同一个同步螺杆，所述同步螺杆的一端贯穿所述螺纹孔，且延伸至其中一个所述u型框架的外侧。
8.优选地，所述同步螺杆的一侧转动螺接有两个同步连接杆，两个所述同步连接杆相互靠近的一侧固定连接有同一个固定板，所述固定板的底部固定连接有弧形块，所述弧形块的一侧开设有通孔，所述通孔内滑动套接有同步导向杆，所述同步导向杆的两端分别与两个所述u型框架的一侧相连接。
9.优选地，所述固定板的顶部固定连接有第二基座，所述第二基座的顶部固定连接有微电机，所述微电机的输出端固定连接有联轴器，所述联轴器的一端固定连接有驱动轴，所述同步螺杆的一端固定连接有同步皮带轮，所述第一螺杆的一端固定连接有从动皮带轮，所述主动皮带轮与所述同步皮带轮、所述从动皮带轮的一侧共同张紧有同一个传动皮带。
10.优选地，所述u型移动框的一侧侧壁上均开设有对孔，两个所述对孔内均转动螺接有同一个第二螺杆，所述第二螺杆的一端贯穿其中一个所述对孔，且延伸至所述u型移动框的一侧外与所述驱动轴的一侧相连接，所述u型移动框相互靠近的一侧内壁固定连接有同一个第二导向杆，所述第二螺杆的一侧固定连接有弧形连接块。
11.优选地，所述弧形连接块与所述第二螺杆、所述驱动轴的一侧均开设有连接孔，两个所述连接孔的位置相互连通，两个所述连接孔内滑动套接有同一个连接栓，所述连接栓的两端分别贯穿所述连接孔，且延伸至所述弧形连接块与所述第二螺杆的外侧，所述连接栓的顶端固定连接有顶帽。
12.优选地，所述连接栓的一侧固定套接有限位弹簧，所述限位弹簧的两端分别与所述顶帽、所述弧形连接块相连接，所述第二螺杆与所述第二导向杆的一侧滑动套接有同一个移动块，所述移动块的底部转动连接有转盘，所述移动块的顶部固定连接有驱动控制器，所述转盘的底端固定连接有微气缸，所述微气缸的底端固定连接有伸缩杆。
13.优选地，所述伸缩杆的底端固定连接有吸盘，所述吸盘的底部设有芯片，所述操作台内固定连接有多个分布均匀的固定轴，多个所述固定轴的一侧均固定连接有滚柱，所述滚柱的一侧设有线路板，所述操作台相互靠近的一侧均固定连接有两个固定柱，四个所述固定柱的一端均固定连接有定位仪。
14.优选地，所述操作台的一端固定连接有中央处理器，同一侧的两个所述固定柱的一侧均固定连接有同一个连接线，所述中央处理器的顶端固定连接有定位导线，所述定位导线的一端与其中一个所述固定柱相连接，所述操作台的底部固定连接有焊接底座，所述焊接底座的一端固定连接有伸缩机械臂，所述伸缩机械臂的一端固定连接有转动机构。
15.优选地，所述转动机构的顶部固定连接有焊枪，所述焊枪的位置与所述线路板的位置相对应，所述焊枪的一侧固定套接有固定盘，所述固定盘的一端固定连接有摄像头，所述中央处理器的顶部固定连接有成像导线，所述成像导线的一端与所述摄像头相连接，所述中央处理器的顶部分别固定连接有第一驱动线、第二驱动线和第三驱动线。
16.优选地，所述第一驱动线与所述第二驱动线、第三驱动线的一端分别与所述三相异步电机、所述微电机和所述驱动控制器相连接，所述中央处理器与所述定位导线、所述第一驱动线、第二驱动线和第三驱动线均为电性连接，所述操作台的一侧开设有操作孔，所述操作孔的位置与多个所述滚柱、所述线路板的位置相对应。
17.一种电源芯片生产工艺，该电源芯片生产工艺中，还包括使用了如权利要求1
‑
9任一所述的一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备。
18.(三)有益效果
19.与现有技术相比，本发明提供了一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，具备以下有益效果：
20.1、该电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，通过中央处理器和第一驱动线的设置，启动三相异步电机，三相异步电机的输出端通过联轴器带动输入轴转动，输入轴进而使得主动皮带轮转动，主动皮带轮带动传动皮带，传动皮带进而使得同步皮带轮和从动皮带轮转动，从动皮带轮使得第一螺杆转动，第一螺杆带动u型移动框，使得u型移动框带动芯片沿着第一导向杆的方向滑动，同步皮带轮使得同步螺杆转动，同步螺杆使得同步连接杆滑动，从而使得微电机跟随u型移动框的方向移动，从而使得芯片能够横向调节角度进行焊接封装。
21.2、该电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，通过第二驱动线启动微电机，微电机的输出端通过联轴器带动驱动轴转动，驱动轴使得第二螺杆转动，第二螺杆带动移动块，使得移动块沿着第二导向杆的方向移动，使得芯片能够纵向调节，从而实现多角度焊接封装，提高了整个设备的灵活性。
22.3、该电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，通过第三驱动线的设置能够启动微气缸，微气缸带动伸缩杆，使得伸缩杆上下伸缩，从而能够调节芯片的焊接高度。
23.4、该电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，通过成像导线和定位导线的设置，使得定位仪和摄像头能够监测到线路板和芯片、及焊接孔的位置，便于焊枪进行焊接封装，从而能够代替人工夹持方式进行焊接封装，省时省力，并且提高了封装速度。
24.5、该电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，通过向上提起顶帽带动连接栓，使得连接栓滑动出连接孔的外侧，限位弹簧发生弹性形变，将驱动轴的一端在第二螺杆内取出，从而便于微电机的维修和更换。
附图说明
25.图1为本发明第一视角立体结构示意图；
26.图2为本发明第二视角立体结构示意图；
27.图3为本发明操作台立体结构示意图；
28.图4为本发明图2中部分放大立体结构示意图；
29.图5为本发明同步螺杆立体结构示意图；
30.图6为本发明线路板立体结构示意图；
31.图7为本发明图6中部分放大立体结构示意图；
32.图8为本发明图4中a处放大立体结构示意图。
33.图中：1、操作台；2、u型框架；3、承重板；4、斜撑杆；5、第一基座；6、三相异步电机；7、主动皮带轮；8、第一螺杆；9、第一导向杆；10、u型移动框；11、同步螺杆；12、同步连接杆；13、固定板；14、同步导向杆；15、弧形块；16、第二基座；17、微电机；18、驱动轴；19、同步皮带轮；20、从动皮带轮；21、传动皮带；22、第螺杆；23、第二导向杆；24、弧形连接块；25、连接栓；26、顶帽；27、限位弹簧；28、移动块；29、转盘；30、驱动控制器；31、微气缸；32、伸缩杆；33、吸
盘；34、芯片；35、固定轴；36、滚柱；37、线路板；38、固定柱；39、定位仪；40、中央处理器；41、连接线；42、定位导线；43、焊接底座；44、伸缩机械臂；45、转动机构；46、焊枪；47、固定盘；48、摄像头；49、成像导线；50、第一驱动线；51、第二驱动线；52、第三驱动线；53、操作孔。
具体实施方式
34.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。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。
35.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备
36.本申请的一种典型的实施方式中，如图1
‑
8所示，一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备，包括操作台1，操作台1的顶部固定连接有两个u型框架2，操作台1的一侧固定连接有承重板3，承重板3的底部固定连接有两个斜撑杆4，两个斜撑杆4的一端均与操作台1的一侧相连接，承重板3的顶部固定连接第一基座5，第一基座5的顶部固定连接有三相异步电机6，三相异步电机6的输出端固定连接有联轴器，联轴器的一端固定连接有输入轴，输入轴的一端固定连接有主动皮带轮7，两个u型框架2的一侧侧壁上均开设有螺孔，两个螺孔内转动螺接有同一个第一螺杆8，第一螺杆8的一端贯穿螺孔，且延伸至其中一个u型框架2的外侧，第一螺杆8的一侧转动螺接有u型移动框10，u型移动框10的顶部开设有圆孔，圆孔内滑动套接有第一导向杆9，第一导向杆9的两端分别与两个u型框架2的一侧相连接，两个u型框架2的一侧侧壁上分别开设有转槽和螺纹孔，转槽与螺纹孔内转动螺接有同一个同步螺杆11，同步螺杆11的一端贯穿螺纹孔，且延伸至其中一个u型框架2的外侧。
37.进一步的，在上述方案中，同步螺杆11的一侧转动螺接有两个同步连接杆12，两个同步连接杆12相互靠近的一侧固定连接有同一个固定板13，固定板13的底部固定连接有弧形块15，弧形块15的一侧开设有通孔，通孔内滑动套接有同步导向杆14，同步导向杆14的两端分别与两个u型框架2的一侧相连接，通过同步连接杆12和同步导向杆14的设置，使得微电机17能够滑动。
38.进一步的，在上述方案中，固定板13的顶部固定连接有第二基座16，第二基座16的顶部固定连接有微电机17，微电机17的输出端固定连接有联轴器，联轴器的一端固定连接有驱动轴18，同步螺杆11的一端固定连接有同步皮带轮19，第一螺杆8的一端固定连接有从动皮带轮20，主动皮带轮7与同步皮带轮19、从动皮带轮20的一侧共同张紧有同一个传动皮带21，通过传动皮带21的设置，使得同步皮带轮19和从动皮带轮20能够转动。
39.进一步的，在上述方案中，u型移动框10的一侧侧壁上均开设有对孔，两个对孔内均转动螺接有同一个第二螺杆22，第二螺杆22的一端贯穿其中一个对孔，且延伸至u型移动框10的一侧外与驱动轴18的一侧相连接，u型移动框10相互靠近的一侧内壁固定连接有同一个第二导向杆23，第二螺杆22的一侧固定连接有弧形连接块24，通过第二螺杆22和第二导向杆23的设置，使得移动块28能够滑动。
40.进一步的，在上述方案中，弧形连接块24与第二螺杆22、驱动轴18的一侧均开设有连接孔，两个连接孔的位置相互连通，两个连接孔内滑动套接有同一个连接栓25，连接栓25
的两端分别贯穿连接孔，且延伸至弧形连接块24与第二螺杆22的外侧，连接栓25的顶端固定连接有顶帽26，通过连接栓25和顶帽26的设置，能够对驱动轴18进行限位。
41.进一步的，在上述方案中，连接栓25的一侧固定套接有限位弹簧27，限位弹簧27的两端分别与顶帽26、弧形连接块24相连接，第二螺杆22与第二导向杆23的一侧滑动套接有同一个移动块28，移动块28的底部转动连接有转盘29，移动块28的顶部固定连接有驱动控制器30，转盘29的底端固定连接有微气缸31，微气缸31的底端固定连接有伸缩杆32，通过微气缸31和伸缩杆32的设置，使得芯片34能够调节不同高度进行焊接封装。
42.进一步的，在上述方案中，伸缩杆32的底端固定连接有吸盘33，吸盘33的底部设有芯片34，操作台1内固定连接有多个分布均匀的固定轴35，多个固定轴35的一侧均固定连接有滚柱36，滚柱36的一侧设有线路板37，操作台1相互靠近的一侧均固定连接有两个固定柱38，四个固定柱38的一端均固定连接有定位仪39，通过定位仪39的设置，能够检测线路板37的位置。
43.进一步的，在上述方案中，操作台1的一端固定连接有中央处理器40，同一侧的两个固定柱38的一侧均固定连接有同一个连接线41，中央处理器40的顶端固定连接有定位导线42，定位导线42的一端与其中一个固定柱38相连接，操作台1的底部固定连接有焊接底座43，焊接底座43的一端固定连接有伸缩机械臂44，伸缩机械臂44的一端固定连接有转动机构45，通过转动机构45的设置，便于焊枪46焊接。
44.进一步的，在上述方案中，转动机构45的顶部固定连接有焊枪46，焊枪46的位置与线路板37的位置相对应，焊枪46的一侧固定套接有固定盘47，固定盘47的一端固定连接有摄像头48，中央处理器40的顶部固定连接有成像导线49，成像导线49的一端与摄像头48相连接，中央处理器40的顶部分别固定连接有第一驱动线50、第二驱动线51和第三驱动线52，通过摄像头48的设置，能够检测焊接孔的位置，便于焊枪46进行焊接封装。
45.进一步的，在上述方案中，第一驱动线50与第二驱动线51、第三驱动线52的一端分别与三相异步电机6、微电机17和驱动控制器30相连接，中央处理器40与定位导线42、第一驱动线50、第二驱动线51和第三驱动线52均为电性连接，操作台1的一侧开设有操作孔53，操作孔53的位置与多个滚柱36、线路板37的位置相对应。
46.一种电源芯片生产工艺，该电源芯片生产工艺中，还包括使用了如权利要求1
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9任一所述的一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备。
47.在使用时，通过中央处理器40和第一驱动线50的设置，启动三相异步电机6，三相异步电机6的输出端通过联轴器带动输入轴转动，输入轴进而使得主动皮带轮7转动，主动皮带轮7带动传动皮带21，传动皮带21进而使得同步皮带轮19和从动皮带轮20转动，从动皮带轮20使得第一螺杆8转动，第一螺杆8带动u型移动框10，使得u型移动框10带动芯片34沿着第一导向杆9的方向滑动，同步皮带轮19使得同步螺杆11转动，同步螺杆11使得同步连接杆12滑动，从而使得微电机17跟随u型移动框10的方向移动，从而使得芯片34能够横向调节角度进行焊接封装。
48.一些实施例中，所述芯片34与所述伸缩杆32连接处设有调节件，所述调节件用于调节所述芯片34，例如，当所述线路板37便宜角度时，调节所述芯片34角度，保证所述线路板37与所述芯片34之间无夹角相，避免焊接后的线路板37的焊接点倾斜，影响到后续的安装。
49.通过第二驱动线51启动微电机17，微电机17的输出端通过联轴器带动驱动轴18转动，驱动轴18使得第二螺杆22转动，第二螺杆22带动移动块28，使得移动块28沿着第二导向杆23的方向移动，使得芯片34能够纵向调节，从而实现多角度焊接封装，提高了整个设备的灵活性。
50.通过第三驱动线52的设置能够启动微气缸31，微气缸31带动伸缩杆32，使得伸缩杆32上下伸缩，从而能够调节芯片34的焊接高度。
51.通过成像导线49和定位导线42的设置，使得定位仪39和摄像头48能够监测到线路板37和芯片34、及焊接孔的位置，便于焊枪46进行焊接封装，从而能够代替人工夹持方式进行焊接封装，省时省力，并且提高了封装速度。
52.向上提起顶帽26带动连接栓25，使得连接栓25滑动出连接孔的外侧，限位弹簧27发生弹性形变，将驱动轴18的一端在第二螺杆22内取出，从而便于微电机17的维修和更换。
53.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。