一种半导体用塑封残胶去除设备的制作方法

本发明涉及半导体加工，具体为一种半导体用塑封残胶去除设备。

背景技术：

1、半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。半导体在生产时，需要对半导体进行塑封，将半导体进行封装，在塑封完成后，半导体表面可能会残留一定塑胶。

2、塑封料绝大部分为环氧树脂类，根据其填料不同，需要采用不同的去溢料工艺，早期的去溢料工艺非常简单，例如使用50％的硫酸溶液或甚至盐酸溶液，在高温下浸泡，使溢料与基体脱离，最后使用铜刷将溢料刷掉，但是弊端比较明显，操作时具有很大的危险性。

3、现有的去胶方式为化学药水浸泡+高压水冲洗的方式，其过程是利用化学药水将塑封后半导体产品框架浸泡在化学品溶液中，使附着在引线框架上的溢胶充分软化，之后再使用高压水，将已软化的溢料从产品框架上分离去除，但是水压冲击不方便在产品线上进行，同时高压水的回收和处理也具有一定的难度。

4、半导体在塑封过程中，芯片被封装树脂包裹，管脚处在封装树脂的外侧，现有的除胶方式虽能够对芯片的大部分位置进行清除，但是管脚处的残胶容易粘连，更加不易除去，对塑封质量的影响比较大，为此，我们提出一种半导体用塑封残胶去除设备。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种半导体用塑封残胶去除设备，能够针对管脚处进行塑封残胶的去除，同时方便操作和管理，能够提高半导体塑封工艺的质量，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体用塑封残胶去除设备，包括整体框架、立座、工业相机、毛刷滚筒旋转驱动机构、毛刷滚筒轴向往复机构、喷药机构、废料收集机构和半导体支撑机构；

3、整体框架：中部横向设置有输送半导体元件的半导体输送带；

4、立座：跨接在半导体输送带的边缘，立座上固定有竖向的施压气缸，施压气缸下端的气缸臂设有毛刷滚筒驱动摆臂，毛刷滚筒驱动摆臂的前后两侧相对转到设置有毛刷滚筒，毛刷滚筒对应设置在半导体元件管脚的上方，施压气缸的气缸臂上固定有半导体压座；

5、工业相机：固定在立座上，且朝向毛刷滚筒驱动摆臂的下方；

6、毛刷滚筒旋转驱动机构：固定安装在毛刷滚筒驱动摆臂的一侧端，毛刷滚筒旋转驱动机构连接在毛刷滚筒的一端且带动毛刷滚筒旋转；

7、毛刷滚筒轴向往复机构：固定在整体框架的中部，毛刷滚筒轴向往复机构挤压毛刷滚筒的其中一端；

8、喷药机构：固定安装在整体框架的中部，喷药机构的喷口对应在半导体元件的管脚上方；

9、废料收集机构：固定安装在整体框架的中部，废料收集机构处在半导体元件的管脚下方，且与喷药机构对应；

10、半导体支撑机构：固定安装在整体框架的中部，半导体支撑机构处在半导体输送带的下方且对应卡住半导体元件的左右两侧；

11、其中：还包括plc控制器，所述plc控制器安装在整体框架的外侧，所述plc控制器的输入端与外部电源的输出端电连接，所述plc控制器的输出端分别与施压气缸、工业相机和半导体输送带的输入端电连接。

12、进一步的，所述毛刷滚筒驱动摆臂包括座板、摆臂、安装座、拉伸弹簧和扭转弹片，所述座板与施压气缸的气缸臂固定相连，所述座板的前后端分别旋转设置有摆臂，每根摆臂的两端均转动设置有安装座，毛刷滚筒设置在同侧两个安装座之间，所述座板的下表面固定有与安装座一一对应的扭转弹片，所述拉伸弹簧的两端分别与对应的扭转弹片和安装座固定相连。毛刷滚筒驱动摆臂为毛刷滚筒提供可旋转的支撑，施压气缸带动半导体压座下降时，毛刷滚筒先贴合半导体元件的上表面进行横向的滚动，除去边缘位置的残胶，然后再滚动至喷药机构的下方，至半导体元件的管脚位置，对喷药后软化的残胶进行清理；

13、进一步的，所述毛刷滚筒包括弹性外套、螺旋筋板和刷毛，所述弹性外套整体呈圆筒状且两端分别与安装座固定相连，所述弹性外套的内壁固定有与之同轴向的螺旋筋板，所述弹性外套的外壁粘接有刷毛。弹性外套使得毛刷滚筒整体可进行轴向的弹性收缩，螺旋筋板具有弹力，能够恢复弹性外套的压缩形变。

14、进一步的，所述毛刷滚筒旋转驱动机构包括活动辊轴、定位辊轴、滚轮、电机安装座和旋转电机，所述活动辊轴和定位辊轴相对转动设置在同侧的两个安装座的轴孔内，所述活动辊轴和定位辊轴的内侧端均固定有滚轮，所述滚轮与毛刷滚筒的两端固定相连，所述活动辊轴与毛刷滚筒轴向往复机构对应配合，所述座板上固定有电机安装座，所述电机安装座上固定有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与定位辊轴的外侧端固定相连。通过旋转电机能够带动毛刷滚筒以其自身的轴线进行旋转，在毛刷滚筒与半导体元件的管脚处接触时，能够旋转清理管脚缝隙的残胶，适合对狭小位置的清理。

15、进一步的，所述毛刷滚筒轴向往复机构包括基座、竖轴、传动皮带、凸轮、凸轮槽和驱动电机，所述基座与整体框架固定相连，所述基座两端的轴孔内分别转动设置有竖轴，所述竖轴的中部固定有皮带轮，两个竖轴的皮带轮通过传动皮带传动连接，两个竖轴的下端固定有平置的凸轮，凸轮的外侧设有凸轮槽，所述凸轮槽与活动辊轴的端部对应，基座上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与其中一个竖轴的端部固定相连。毛刷滚筒轴向往复机构能够往复挤压毛刷滚筒，使其在自身轴向被挤压，因此刷毛能够蠕动式的位移，配合刷毛的旋转运动对管脚处的清理效率提高。

16、进一步的，所述喷药机构包括导向轴、悬臂、调节气缸、喷座、喷头和进液管，所述导向轴竖向固定在整体框架上，所述导向轴与悬臂滑动配合，所述调节气缸底座与整体框架固定相连，所述调节气缸的气缸臂与悬臂固定相连，所述悬臂的端部固定有延伸至半导体元件管脚上方的喷座，所述喷座的下侧设有与其内腔相通的喷头，所述喷座的顶部进口处连接有进液管。喷药机构对半导体元件喷洒化学药品，溶解和软化半导体元件上的残胶，采用喷洒的方式，用药量也方便进行控制；

17、进一步的，所述废料收集机构包括滤芯座、隔离网和气泵组，所述滤芯座内置可拆卸的滤芯，滤芯座的底部出口上设置隔离网，隔离网的下侧设置气泵组。残胶分离后被其下方的废料收集机构接收，后续进行统一的回收处理。

18、进一步的，所述半导体支撑机构包括升降气缸、底板、半导体托板和端部止位扣，所述升降气缸的气缸座与整体框架固定相连，上侧的气缸臂与底板固定相连，所述底板的两端设置有水平的半导体托板，两个半导体托板分别处在半导体输送带的前后两侧，所述半导体托板的两端分别固定有端部止位扣，同一块半导体托板两个端部止位扣的间距与半导体元件的宽度相适配。半导体支撑机构用来配合半导体压座从上下两侧对半导体元件进行定位，从而被毛刷滚筒摩擦施压。

19、进一步的，所述废料收集机构的顶部固定有隔离板，所述隔离板的顶端固定有与毛刷滚筒摩擦接触的清洁擦板。清洁擦板对刷毛进行摩擦清洗，防止残胶聚集在刷毛上，能够降低毛刷滚筒的清理频率。

20、进一步的，所述毛刷滚筒轴向往复机构上固定有连接杆，所述连接杆的下端固定有止位卡板，所述止位卡板为u型且开口水平朝向活动辊轴。毛刷滚筒在清理半导体元件时需要进行水平方向的移动，通过止位卡板对活动辊轴和毛刷滚筒进行限位，以使活动辊轴处在与毛刷滚筒轴向往复机构相配合的位置。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本半导体用塑封残胶去除设备，具有以下好处：

22、1、本半导体用塑封残胶去除设备，采用先喷洒化学药品再通过毛刷滚筒处理的方式，能够针对管脚处进行塑封残胶的去除，同时方便操作和管理，能够提高半导体塑封工艺的质量，同时清理下来的残胶也方便进行回收处理，能够适应流水线的加工需求；

23、2、毛刷滚筒驱动摆臂为毛刷滚筒提供可旋转的支撑，施压气缸带动半导体压座下降时，毛刷滚筒先贴合半导体元件的上表面进行横向的滚动，除去边缘位置的残胶，然后再滚动至喷药机构的下方，至半导体元件的管脚位置，对喷药后软化的残胶进行清理；

24、3、弹性外套使得毛刷滚筒整体可进行轴向的弹性收缩，螺旋筋板具有弹力，能够恢复弹性外套的压缩形变；毛刷滚筒轴向往复机构能够往复挤压毛刷滚筒，使其在自身轴向被挤压，因此刷毛能够蠕动式的位移，配合刷毛的旋转运动对管脚处的清理效率提高；

25、4、喷药机构对半导体元件喷洒化学药品，溶解和软化半导体元件上的残胶，采用喷洒的方式，用药量也方便进行控制；残胶分离后被其下方的废料收集机构接收，后续进行统一的回收处理。