蘸胶头构件及包含该蘸胶头构件的蘸胶机台的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及半导体领域中的蘸胶头构件及蘸胶机台。

背景技术：

目前，在将半导体芯片装配至导线框架时，蘸胶机台普遍采用的是单针蘸胶头。蘸胶头在蘸取粘胶后将其点在导线框架上，以供半导体芯片粘合至导线框架的对应位置上。通常，蘸胶头每次完成一列半导体芯片的蘸胶点胶(简称蘸胶或点胶)，相应的蘸胶机台会步进一列半导体芯片供下一次点胶。然而蘸胶头每蘸胶一次的时间与蘸胶机台步进一次时间存在严重的时间差。以常见的蘸胶机台为例，单针蘸胶头每蘸胶一次的时间为700ms，而蘸胶机台步进一次的时间为200ms。因而，在大规模生产过程中单针蘸胶头的工作效率严重制约了整个蘸胶机台的工作效率。例如，将61行328列共20008个半导体芯片粘合至导线框架上，这种使用单针蘸胶头的蘸胶机台需蘸胶20008次才能完成全部半导体芯片的蘸胶。可见，蘸胶所花费的时间远远大于蘸胶机台步进所化的时间。

因而，业内迫切希望对蘸胶机台进行改进，以期有效提高其作业效率。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种蘸胶头构件以及包含该蘸胶头构件的蘸胶机台，该蘸胶头构件通过增加蘸胶头的针数而有效提高蘸胶机台的生产效率，且无需对现有蘸胶机台作昂贵的整体替换。

本发明的一实施例提供一蘸胶头构件，其包括：套筒，其内部安装有弹性元件；以及蘸胶针构件，其包括柱体以及位于该柱体一端面的至少两个针头。该蘸胶针构件在该弹性元件的作用下能够使其在该套筒内产生沿该套筒的长度方向的位移，其中该套筒的内壁的一侧设置有防转切面，且其中该柱体与该套筒的防转切面相配合的一侧设置有另一防转切面，该柱体的防转切面的宽度与该套筒的防转切面的宽度彼此配合，使得当该柱体在该套筒中沿该套筒的长度方向移动时不产生围绕该套筒的径向轴的转动。

在本发明的另一实施例中，该套筒的防转切面和该柱体的防转切面具有允许范围内的尺寸公差。其该至少两个针头的数量可根据导线框架中放置半导体芯片的对应位置的排列情况而选择。该弹性元件可为螺旋状弹簧。

本发明的又一实施例提供一蘸胶机台，其包括：移动构件；蘸胶盘；以及上述蘸胶头构件。该移动构件、该蘸胶盘和该蘸胶头构件通过固定构件彼此连接，且其中该蘸胶头构件通过紧固螺帽固定至该固定构件上。其中该移动构件带动该蘸胶头构件和该蘸胶盘产生移动。该蘸胶盘为该蘸胶头构件提供粘胶剂，且该蘸胶头构件每完成一次蘸胶，则需在该蘸胶盘上蘸取该粘胶剂。

本发明的一实施例还提供一种蘸胶机台中蘸胶头构件的应用方法，该方法包括：提供一导线框架，该导线框架上具有阵列排布的若干芯片单元，该芯片单元中每一者的长度为a，宽度为b，该若干芯片单元之间的切割道的宽度为c。判断该导线框架上的芯片单元的长度a与切割道的宽度c之和a+c是否大于1mm。如果a+c大于1mm，则确定该导线框架上芯片单元的列数或行数是否是针头数量p的整数倍，其中p是大于1的整数。如果该列数是该针头数量p的整数倍，则判断a+c与p-1的乘积是否小于蘸胶盘的宽度。以及如果该行数是该针头数量p的整数倍，则判断(b+c)与(p-1)的乘积是否小于蘸胶盘的宽度。如果a+c或b+c与p-1的乘积小于该蘸胶盘的宽度，则选取该p个针头，针头间距为该芯片单元中两者间的中心间距。其中在a+c于p-1的乘积小于该蘸胶盘的宽度的情况下，该蘸胶头构件的同一针头每次较前一次需移动的距离为p(a+c)。在b+c于p-1的乘积小于该蘸胶盘的宽度的情况下，该蘸胶头构件的同一针头每次较前一次需移动的距离为p(b+c)。

本发明的又一实施例还提供另一种蘸胶机台中蘸胶头构件的应用方法，其中如果该导线框架上的芯片单元的长度a与切割道的宽度c之和a+c小于1mm，则提供针头间距系数k，k为大于1的自然数，使k(a+c)大于1mm。确定该导线框架上芯片单元的列数或行数是否是该针头数量p与该针头间距系数k的乘积的整数倍。如果该列数是该针头数量p与该针头间距系数k的乘积的整数倍，则判断k(a+c)与(p-1)的乘积是否小于蘸胶盘的宽度。如果该行数是该针头数量p与该针头间距系数k的整数倍，则判断k(b+c)与(p-1)的乘积是否小于蘸胶盘的宽度。如果k(a+c)或k(b+c)与p-1的乘积小于该蘸胶盘的宽度，则选取该p个针头；其中在k(a+c)于p-1的乘积小于该蘸胶盘的宽度的情况下，该针头间距为k(a+c)，该蘸胶头构件的同一针头每次较前一次需移动的距离为(k-1)次(a+c)与一次(k+1)(a+c)循环进行；在k(b+c)于p-1的乘积小于该蘸胶盘的宽度的情况下，该针头间距为k(b+c)，该蘸胶头构件的同一针头每次较前一次需移动的距离为(k-1)次(b+c)与一次(k+1)(b+c)循环进行。

本发明实施例可有效地解决蘸胶机台由于蘸胶头构件速度慢导致的工作效率瓶颈，通过将单针蘸胶头构件更改为多针蘸胶头构件，极大地提高了单次蘸胶的点胶数量；进而可大幅度提高整个蘸胶机台的工作效率，降低生产成本。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的蘸胶头构件的示意图；

图2是根据本发明一实施例的蘸胶头构件的蘸胶针构件的示意图，其可适用于图1所示的蘸胶头构件；

图3是根据本发明一实施例的蘸胶机台的示意图；

图4是根据本发明一实施例的具有多针头的蘸胶头构件的应用方法的流程图。

具体实施方式

为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的部分优选实施例对其作进一步说明。

图1是根据本发明一实施例的蘸胶头构件10的示意图。图2是根据本发明一实施例的蘸胶头构件10的蘸胶针构件102的示意图，其可适用于图1所示的蘸胶头构件10。

如图1、2所示，蘸胶头构件10包括套筒101和蘸胶针构件102。套筒101的内部设置有弹性元件(未示出)，蘸胶针构件102的一端设置有一柱体103，针头104设置在柱体103的一端面处。套筒101中的弹性元件(未示出)可设置为螺旋状弹簧，或根据需要设置为气体压缩弹簧、橡胶弹簧或其它适合的弹性元件。在弹性元件的作用下，包括柱体103和针头104在内的蘸胶针构件102能够在套筒101内产生沿该套筒101的长度方向的位移。套筒101的内壁的一侧设置有防转切面105，柱体103的一侧设置有另一防转切面106，套筒101的防转切面105和柱体103的防转切面106彼此相对配合。当蘸胶针构件102在套筒101中沿该套筒101的长度方向移动时，套筒101的防转切面105和柱体103的防转切面106可彼此互相抵制对方的旋转而确保蘸胶针构件102在套筒101内的正确位移。

蘸胶针构件102的针头104与柱体103的下端面(图2中106所在一端)机械式连接，这种机械式连接为业界常见的可拆卸且可重复安装使用的机械式构造，此处不赘述。由于导线框架203(参见图3)上的半导体芯片的排列方式是多样的，这种可拆卸且可重复安装使用的机械式构造为根据需要而更换针头104提供了很大的便利。

本实施例中，蘸胶针构件102的针头104的数量为两个，其它实施例中可设置更多。针头104的数量可根据导线框架203中放置半导体芯片的对应位置的排列情况而任意选择，从而实现区域性蘸胶或者实现整条导线框架203的一次性蘸胶图2是根据本发明一实施例的蘸胶头构件10的柱体103的示意图。相邻两针头104之间的间距大于1mm，以免针间胶体粘连。

优选地，套筒101的防转切面105和柱体103的防转切面106为具有平整度的平面。简单起见，图2中仅示出了柱体103的防转切面106。本领域技术人员藉由对防转切面的理解应可了解与柱体103的防转切面106的套筒101的防转切面105的结构。在理想状态下，当蘸胶针构件102在套筒101中沿该套筒101的长度方向移动时，该具有平整度的平面可为套筒101和柱体103提供了更好的配合，以在更大程度上地防止蘸胶针构件102产生围绕该套筒101的径向轴的转动。

如本领域技术人员所能理解的，套筒101的防转切面105和柱体103的防转切面106之间具有允许范围内的尺寸公差。优选地，套筒101的防转切面105的宽度小于或等于柱体103的防转切面106的宽度，使得当蘸胶针构件102在套筒101中沿该套筒101的长度方向移动时，套筒101的防转切面105和柱体103的防转切面106彼此配合而防止蘸胶针构件102产生围绕该套筒101的径向轴的转动。进而保证在不发生转动的情况下，蘸胶针构件102的针头104在蘸胶过程中可精确地对应于待蘸胶的导线框架203(参见图2)，从而使粘胶经针头104的移动能够精准地点于导线框架203的指定位置。

图3是根据本发明一实施例的蘸胶机台20的示意图，其可配置上述实施例中的蘸胶头构件10。

如图3所示，蘸胶机台20包括移动构件201、蘸胶盘202以及如图1所示的蘸胶头构件10。蘸胶盘202为蘸胶头构件10提供粘胶，且蘸胶头构件10每完成一次蘸胶，需在蘸胶盘202上蘸取适量的粘胶以备下一次作业。移动构件201带动该蘸胶盘202和蘸胶头构件10产生移动。具体而言，移动构件201使蘸胶盘202随蘸胶头构件10步进至指定位置，而后移动构件201使蘸胶头构件10的针头104从蘸胶盘202处蘸取适量的粘胶剂，随后移动构件201使蘸胶头构件10的针头104移动至待蘸胶的导线框架203处，针头104将所蘸取的粘胶点在导线框架203的指定位置，从而完成一个蘸胶点胶的过程。

图4是根据本发明一实施例的具有多针头104的蘸胶头构件10的应用方法的流程图。

如图4所示，对于一待点胶的导线框架203，需要确定该蘸胶头构件10是否适用于待点胶的导线框架203。具体的，如前述，在步骤400中，由于针头104之间的间距需大于1mm以保证点胶效果，因而需要判断该导线框架203上的芯片单元的长度a与切割道的宽度c之和是否大于1mm。如果该导线框架203上的芯片单元的长度a与切割道的宽度c之和大于1mm，则接下来确定针头数量和针头104每次点胶需要移动的距离。

在步骤402中确定该导线框架203上芯片单元的列数n是否是针头数量p(p为大于1的整数)的整数倍。此处，针头数量p可先选取最小的，如两个进行验证。如果确定芯片单元的列数是针头数量p的整数倍，则在步骤404中判断(a+c)(p-1)是否小于蘸胶盘202的宽度Y。如是，则选取该p个针头104，该蘸胶头构件10的同一针头104每次较前一次需移动的距离为p(a+c)，其中a是芯片单元的长度。这一情况下，该蘸胶头构件10每次可以点p列。

反之，如果该导线框架203上芯片单元的列数n不是针头数量p的整数倍或确定的p无法满足(a+c)(p-1)小于蘸胶盘202的宽度Y的要求，则在步骤406中判断该导线框架203上芯片单元的行数m是否是针头数量p的整数倍。同样，针头数量p可先选取最小的，如两个进行验证。如果确定芯片单元的行数m是针头数量p的整数倍，则在步骤408判断(b+c)(p-1)是否小于蘸胶盘202的宽度Y，其中b是芯片单元的宽度。如是，则选取该p个针头104，而该蘸胶头构件10的同一针头104每次较前一次需移动的距离为p(b+c)。这一情况下，该蘸胶头构件10每次可以点p行。如果判断下来还是无法选择合适的针头数量，则说明本发明实施例提供的蘸胶头构件10不适用于该导线框架203，该导线框架203需采用其它方式，如传统的单针头蘸胶头构件。

另一方面，如果在步骤400中确定初期该导线框架203上的芯片单元的长度a与切割道的宽度c之和小于1mm；则需在确定该蘸胶头构件10的针头数量同时确定一个针头间距的系数k，其中k为大于1的自然数。

具体的，在步骤410中，确定k值，使k(a+c)>＝1mm，同样k从最小的整数值开始判断。接着在步骤412中，判断该导线框架203上芯片单元的列数n是不是针头数量p与k乘积的整数倍。如是，则在步骤414中判断k(a+c)(p-1)是否小于蘸胶盘202的宽度Y。如是，则选取该p个针头104和系数k，该蘸胶头构件10的同一针头104较前一次点胶位置需移动的距离是变化的，具体为(k-1)次(a+c)与一次(k+1)(a+c)循环进行，每次可以点p列。

反之，如果该导线框架203上芯片单元的列数n不是针头数量p与k乘积的整数倍或确定的p及k无法满足k(a+c)(p-1)小于蘸胶盘202的宽度Y的要求，则在步骤416中判断该导线框架203上芯片单元的行数m是否是针头数量p与k乘积的整数倍。同样，针头数量p与k可先选取最小的，如两个进行验证。如果确定芯片单元的行数m是针头数量p与k乘积的整数倍，则在步骤418判断k(b+c)(p-1)是否小于蘸胶盘202的宽度Y。如是，则选取该p个针头104和k，针头间距为k(b+c)，同一针头104较前一次点胶位置需移动的距离是变化的，具体为(k-1)次(b+c)与一次(k+1)(b+c)循环进行，每次可以点p行。如果判断下来还是无法选择合适的针头数量，则说明本发明实施例提供的蘸胶头构件10不适用于该导线框架203，该导线框架203需采用其它方式，如传统的单针头蘸胶头构件。

本领域技术人员应当理解，先判断该导线框架203上芯片单元的列数n还是行数m与针头数量p(或kp)的关系并不是本发明的实质所在，在其它实施例中也可先判断该导线框架203上芯片单元的行数m是不是针头数量p(或kp)的整数倍。

为方便理解，以包含两个针头104的蘸胶头构件10为例详细讲解双针蘸胶头构件10的操作原理。

针对一导线框架203，其上的芯片单元的排布方式为：导线框架203共61行，每行设置328个芯片；即列数n为328，行数m为61。其中，导线框架203上的芯片单元的长度a为0.3mm，切割道的宽度c为0.1mm，以每行芯片中的8个芯片为一个循环，两个针头104的距离，即针距是1.6mm。

根据上述的应用方法，本导线框架203上的芯片单元的长度a与切割道的宽度c之和小于1mm；则需在确定该蘸胶头构件10的针头数量同时确定一个针头间距的系数k。可以看出行数61为质数，所以不能把针头纵向排列。横向排列要使一个循环的列数能被328整除，可选取1-2列，1-4列或1-8列为一个循环。经前述的判断方式，最终选取1-8列为一个循环，即k＝4，针头间距为1.6mm。具体的，对每个循环而言，前3(k-1)次，该蘸胶头构件10的同一针头104较前一次点胶位置需移动的距离为0.4mm与一次5x0.4mm循环进行，每次可以点2列。如此，在实际作业时可同时蘸胶第一个和第五个芯片单元，蘸胶四次后即完成一个循环。由上可知，完成每行芯片单元的蘸胶，蘸胶头构件10需有41次循环(328列/每8个芯片为一个循环)，完成每行芯片单元的蘸胶，蘸胶头构件10需有164次蘸胶(41次循环*每次循环蘸胶4次)。即完成整条导线框架203的蘸胶，蘸胶头构件10需蘸胶10004次(每行蘸胶164次*61行)。因此，与单针蘸胶头构件相比，改进后的双针蘸胶头构件10在很大程度上提高了蘸胶机台20的蘸胶工作效率。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。