一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置及方法与流程

1.本发明涉及一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置及方法。


背景技术：

2.qfn（方形扁平无引脚封装）于现今业界越发普及，其拥有体积小、成本低、高散热等优势；封装业看准未来发展趋势：晶片设计小型化，高i/o及高运算化，近年来皆往qfn发展，更是带动了qnf封装需求持续增加，在市场上应用也越来越广。
3.在qfn封装的后段塑封（molding)工艺环节，溢胶是一个最大生产缺陷，随着产量越大，该缺陷出现次数也会越高，尤其是在大尺寸封装更为明显，对于封装的品质和良率提升都是一个很大挑战。如图3所示：其系一种qfn封装结构剖面图，在进行qfn封装时，会将晶片12（die）、导线架（lead frame）、引线（wire bonding）以塑封树脂11（molding compound）浇注并固化为一体，后经过切割作业，得到数颗独立的ic元件。
4.在塑封浇注作业过程中，会有一定的塑封树脂（mloding compound）溢流出来到导线架（lead frame）下边形成多余溢胶，多余溢胶造成qfn工件导线架上引脚遮挡、凸点不平等异常，从而导致最终的ic元件绝缘、短路、接触不良等情形。
5.针对此溢胶去除（de
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flash），之前多数业者选用化学药水去除方案；化学药水去除方法为将qfn工件浸泡在特殊药水中使其溢胶软化，然后再采用高压水刀冲洗将其溢胶去除；此化学药水去除法在不环保的同时，针对qfn溢胶去除效果也有限，可能造成封装胶体脱层、变色、溢胶残留不尽等品质问题。


技术实现要素：

6.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置及方法。
7.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置，包含前段输送机构、后段输送机构、刷磨轮、背压滚轮、刷轮转动驱动装置、刷轮升降驱动机构和刷轮摆动驱动机构；所述前段输送机构和后段输送机构用于输送封装半导体工件，刷磨轮和背压滚轮设置在前段输送机构与后段输送机构之间，刷磨轮和背压滚轮分别位于封装半导体工件的两侧，刷轮转动驱动装置带动刷磨轮转动，刷轮升降驱动机构带动刷磨轮升降，刷轮摆动驱动机构带动刷磨轮沿轴向往复运动。
8.优选的，所述刷磨轮的前后两侧均设置有自动压制机构。
9.优选的，所述刷磨轮的前后两侧均设置有喷水装置。
10.一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶方法，通过前段输送机构将封装半导体工件沿水平方向输送至刷磨轮和背压滚轮处，刷磨轮对封装半导体工件进行表面刷磨，去除溢胶；在刷磨过程中，由背压滚轮对封装半导体工件背面提供物理支撑力，刷轮转动驱动装置带动刷磨轮保持高速旋转，并通过控制器检测刷轮转动驱动装置的负载，控制器根据刷轮转动驱动装置的负载变化来控制刷轮升降驱动机构带动刷磨轮升降，并控制刷轮摆动驱
动机构带动刷磨轮沿轴向往复运动；刷磨后的封装半导体工件由后段输送机构送出。
11.优选的，在刷磨轮的前后两侧设置自动压制机构，以保持封装半导体工件在前段输送机构和后段输送机构上稳定前进。
12.优选的，在刷磨轮的前后两侧设置喷水装置，将水喷洒到封装半导体工件和刷磨轮的表面，使研磨过程中不会产生温度和静电，同时冲刷掉研磨产生的粉尘颗粒等杂质。
13.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
①
提高产品良率：通过物理研磨方式，工件表面一次性整体均匀研磨，不会产生胶体脱层、胶体色差，同时物理研磨去除力大大高于化学药水加水刀模式，使产品在该工艺生产良率大幅度提高。
14.②
提高生产效率：产品采用流水线式传输模式，可持续投料连续生产，无需化学药水浸泡模式的等待时间，可大大提高生产效率。
15.③
节能减排：化学药水加水刀设备的总功率一般在150千瓦以上，本装置设备总功率大约5kw，耗电量相对大幅度降低。同时本装置完全采用物理研磨，无任何化学药水，所以也没有任何化学废液带来的处理成本，在降低生产成本的同时，也达到节能减排的效益。
附图说明
16.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：附图1为本发明所述的自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置的部分结构原理示意图；附图2为本发明所述的封装半导体工件的走料结构示意图；附图3为封装半导体工件的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
18.如图1
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2所示，本发明所述的一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置及方法，装置包含前段输送机构1、后段输送机构2、刷磨轮3、背压滚轮4、刷轮转动驱动装置5、刷轮升降驱动机构6和刷轮摆动驱动机构；所述前段输送机构1和后段输送机构2用于输送封装半导体工件10，刷磨轮3和背压滚轮4设置在前段输送机构1与后段输送机构2之间，刷磨轮3和背压滚轮4分别位于封装半导体工件10的两侧，刷轮转动驱动装置5带动刷磨轮3转动，刷轮升降驱动机构6带动刷磨轮3升降，刷轮摆动驱动机构带动刷磨轮3沿轴向往复运动。
19.如图3所示，封装半导体工件10包含塑封树脂11和晶片12，晶片12塑封在塑封树脂11中，相邻的晶片12的引脚之间容易产生凸点溢胶13，晶片12的引脚上也容易产生遮盖溢胶14。
20.工作时，通过前段输送机构1将封装半导体工件10沿水平方向输送至刷磨轮3和背压滚轮4处，刷磨轮3对封装半导体工件10进行表面刷磨，去除溢胶；在刷磨过程中，由背压滚轮4对封装半导体工件10背面提供物理支撑力，刷轮转动驱动装置5为电机，电机带动刷磨轮3保持高速旋转，并通过控制器9检测刷轮转动驱动装置5的电流，控制器9根据刷轮转动驱动装置5的电流变化来控制刷轮升降驱动机构6带动刷磨轮3升降，并控制刷轮摆动驱动机构带动刷磨轮3沿轴向往复运动，使工件表面研磨均匀；刷磨后的封装半导体工件10由
后段输送机构2送出。
21.其中，刷轮转动驱动装置5可以与刷磨轮3一体设置，由刷轮升降驱动机构6控制同步升降；由于升降幅度很微小，也可以采用电机和皮带结构，还可以加装皮带张力装置；刷轮升降驱动机构6可采用电机丝杆等机构，通过滑动轴套与刷磨轮3的转轴配合，刷轮摆动驱动机构可采用电机凸轮等往复机构，通过联轴器盒轴承等部件连接刷磨轮3的转轴，以保证刷磨轮3在摆动的同时可以自由转动。
22.为了提高装置工作稳定性和产品质量，可以在刷磨轮3的前后两侧设置自动压制机构7，以保持封装半导体工件10在前段输送机构1和后段输送机构2上稳定前进；并在刷磨轮3的前后两侧设置喷水装置8，将水喷洒到封装半导体工件10和刷磨轮3的表面，使研磨过程中不会产生温度和静电，同时冲刷掉研磨产生的粉尘颗粒等杂质。
23.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置，其特征在于：包含前段输送机构（1）、后段输送机构（2）、刷磨轮（3）、背压滚轮（4）、刷轮转动驱动装置（5）、刷轮升降驱动机构（6）和刷轮摆动驱动机构；所述前段输送机构（1）和后段输送机构（2）用于输送封装半导体工件（10），刷磨轮（3）和背压滚轮（4）设置在前段输送机构（1）与后段输送机构（2）之间，刷磨轮（3）和背压滚轮（4）分别位于封装半导体工件（10）的两侧，刷轮转动驱动装置（5）带动刷磨轮（3）转动，刷轮升降驱动机构（6）带动刷磨轮（3）升降，刷轮摆动驱动机构带动刷磨轮（3）沿轴向往复运动。2.根据权利要求1所述的自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置，其特征在于：所述刷磨轮（3）的前后两侧均设置有自动压制机构（7）。3.根据权利要求1所述的自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置，其特征在于：所述刷磨轮（3）的前后两侧均设置有喷水装置（8）。4.一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶方法，其特征在于：通过前段输送机构（1）将封装半导体工件（10）沿水平方向输送至刷磨轮（3）和背压滚轮（4）处，刷磨轮（3）对封装半导体工件（10）进行表面刷磨，去除溢胶；在刷磨过程中，由背压滚轮（4）对封装半导体工件（10）背面提供物理支撑力，刷轮转动驱动装置（5）带动刷磨轮（3）保持高速旋转，并通过控制器（9）检测刷轮转动驱动装置（5）的负载，控制器（9）根据刷轮转动驱动装置（5）的负载变化来控制刷轮升降驱动机构（6）带动刷磨轮（3）升降，并控制刷轮摆动驱动机构带动刷磨轮（3）沿轴向往复运动；刷磨后的封装半导体工件（10）由后段输送机构（2）送出。5.根据权利要求4所述的自动调压刷磨的封装半导体去溢胶方法，其特征在于：在刷磨轮（3）的前后两侧设置自动压制机构（7），以保持封装半导体工件（10）在前段输送机构（1）和后段输送机构（2）上稳定前进。6.根据权利要求4所述的自动调压刷磨的封装半导体去溢胶方法，其特征在于：在刷磨轮（3）的前后两侧设置喷水装置（8），将水喷洒到封装半导体工件（10）和刷磨轮（3）的表面，使研磨过程中不会产生温度和静电，同时冲刷掉研磨产生的粉尘颗粒等杂质。

技术总结
本发明公开了一种自动调压刷磨的封装半导体去溢胶装置及方法，装置包含前段输送机构、后段输送机构、刷磨轮、背压滚轮、刷轮转动驱动装置、刷轮升降驱动机构和刷轮摆动驱动机构；前段输送机构和后段输送机构用于输送封装半导体工件，刷磨轮和背压滚轮分别位于封装半导体工件的两侧，刷轮转动驱动装置带动刷磨轮转动，刷轮升降驱动机构带动刷磨轮升降，刷轮摆动驱动机构带动刷磨轮沿轴向往复运动；本方案通过物理研磨方式，使产品在该工艺生产良率大幅度提高；产品采用流水线式传输模式，可大大提高生产效率；并且耗电量大幅度降低，无任何化学药水，在降低生产成本的同时，也达到节能减排的效益。能减排的效益。能减排的效益。


技术研发人员：孙守严 黄少波 伍德周
受保护的技术使用者：昆山海碧维克机械制造有限公司
技术研发日：2021.06.16
技术公布日：2021/9/28