用于芯片封装的复合装载设备的制作方法

1.本实用新型属于封装设备领域，具体涉及用于芯片封装的复合装载设备。


背景技术：

2.在近年的半导体的封装工业中，各种封装方法层出不穷，实现了更高层次的封装集成，因而封装具有更高的密度、更强的功能、更优的性能、更小的体积、更低的功耗、更快的速度、更小的延迟、成本不断降低等优势，ic载板是随着半导体封装技术不断进步而发展起来的一项技术，ic载板也叫封装基板，在高阶封装领域，ic载板已取代传统引线框架，成为芯片封装中不可或缺的一部分，ic载板不仅为芯片提供支撑、散热和保护作用，同时为芯片与pcb母板之间提供电子连接，起着“承上启下”的作用。
3.芯片采用注塑封装时，要将与芯片相适配的模具放置在基板上，并将芯片围合起来，注塑材料向处于基板表面的芯片挤出材料，利用模具在冷却后可以更好的成型，在公告号为cn111128760b的中国实用新型中，其公开了一种基于扇出型封装工艺的芯片封装方法及芯片封装结构，所述芯片封装方法不使用临时键合胶，直接在基板上方设置介电层，芯片直接热压如介电层后可快速完成注塑固化工序，达到减少了封装的工序，减少了芯片的漂移；此外，所述芯片封装方法在基板和介电层之间增设了特殊材料的隔离层，有利于基板后续与固化芯片结构分离，同时因为介电层与隔离层结合力不高，介电层及介电层以上的芯片封装结构在封装固化时可以灵活的固化封装，不会出现内部应力不均的现象，能降低了芯片封装结构内部应力，也有利于避免出现翘曲的现象，提高了芯片封装结构的封装效率和质量，其通过注塑材料层对芯片进行封装，但是在封装时，芯片和基板需要使用定位装置锁定位置，避免封装时移动，而且这种封装形式，模具的安装会极大的影响基板和芯片的快速就位，封装效率低下。
4.因此，针对上述芯片注塑封装时模具的安装会影响基板和芯片的快速放置就位的情况，开发新型封装设备，利用自动脱离封装工作位的定型框架，配合基板的送料与就位机构，大大提高芯片封装的工作效率。


技术实现要素：

5.(1)要解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供用于芯片封装的复合装载设备，该复合装载设备旨在解决现在的芯片采用注塑封装时需要人工采用相应的模具固定在芯片外部保证注塑材料完整成型，基板与芯片受模具影响放置困难，封装效率低的技术问题。
7.(2)技术方案
8.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样用于芯片封装的复合装载设备，该复合装载设备包括装载台、安装于所述装载台前端的垂直升降机构、安装于所述垂直升降机构前端的送料机构、水平设置于所述装载台上侧的定型框架，所述装载台上端开设有
前端开敞的定位槽，所述定位槽形状与基板形状相适配，所述装载台右端安装有支座，所述定型框架中间安装有分隔条，所述分隔条设置于芯片之间，所述装载台后端安装有设备台。
9.使用本技术方案的用于芯片封装的复合装载设备时，使用人启动垂直升降机构，利用一号垂直油缸竖向顶推装载有层叠放置的基板的承托台，承托台沿导向架垂直移动，将最上层的基板送到与定位槽平齐的水平面上，然后再启动送料机构，利用水平油缸驱动推送板对最上层的基板产生向装载台一侧移动的顶推力，将基板推入定位槽内，然后水平油缸将推送板收回，再启动二号垂直油缸，令围合板上升，将定位槽前端的敞口封闭，定位槽将基板锁定在内，然后将若干芯片安装在基板上，根据芯片的分布位置，在定型框架内安装多个分隔条，启动回转电机，令活动轴和联动架向左翻转，使竖向的定型框架呈平行于装载台的状态，并围合在芯片的外部，分隔条处于各芯片之间，然后启动封装机上的线性电机，令封装机从导轨的后端移动到前端并处于装载台上方，向定型框架内挤出注塑材料，注塑完成后，线性电机带动封装机复位，冷却成型后，回转电机驱动定型框架向右翻转离开装载台表面，将封装完成后的基板和芯片取出，再次按照上述方式依次启动各机构，对下一层的基板和芯片进行封装。
10.进一步的，所述垂直升降机构包括一号垂直油缸、安装于所述一号垂直油缸的液压轴杆顶端的承托台，所述垂直升降机构左右两端对称安装有导向架，所述承托台左右两端活动连接于所述导向架内侧。一号垂直油缸通过连续的向上伸长液压轴杆将承托台不断向上顶升，每次顶升距离为一个基板厚度，最上层的基板送料完成后，下一层基板随即顶升就位。
11.进一步的，所述送料机构包括水平油缸，所述水平油缸朝向所述垂直升降机构一侧设置有推送板，所述推送板固定连接于所述水平油缸的液压轴杆顶端，所述推送板设置于定位槽前侧。水平油缸控制液压轴杆水平伸缩，令推送板向装载台一侧靠近或远离，将最上层的基板顶入定位槽内后，将推送板收回复位。
12.进一步的，所述装载台前端设置有与所述定位槽连通的收叠槽，所述收叠槽底端安装有二号垂直油缸，所述二号垂直油缸的液压轴杆顶端安装有围合板，所述围合板设置于所述定位槽前侧。二号垂直油缸通过竖向伸缩液压轴杆控制围合板上下移动，送入基板之前，围合板下移将定位槽的前端敞口开启，送入基板之后，围合板上移将定位槽的前端敞口封闭。
13.进一步的，所述支座上端设置有回转槽，所述回转槽内侧设置有联动架，所述定型框架右端与所述联动架之间为固定连接，所述支座前端安装有回转电机，所述支座内侧活动连接有活动轴，所述联动架与所述活动轴为固定连接，所述活动轴前端安装于所述回转电机的输出轴上。回转电机驱动活动轴在支座内转动，带动联动架和定型框架左右翻转，令其靠近或远离处于定位槽中的基板。
14.进一步的，所述设备台上端安装有导轨，所述装载台上方设置有封装机，所述封装机下端固定安装有沿导轨轴向移动的线性电机，所述定型框架设置于所述封装机与所述装载台之间。定型框架在翻转过程中，线性电机驱动封装机沿导轨向后移动，远离装载台上方，避免对定型框架的翻转动作造成干涉。
15.(3)有益效果
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的用于芯片封装的复
合装载设备采用定位槽对基板材料进行锁定，在注塑封装时避免基板发生移动导致芯片脱离注塑封装的工作位置，保证封装质量，垂直升降机构配合送料机构可以逐层快速的将基板材料送到定位槽，加快封装工作效率，通过电机驱动翻转的定型框架可以在注塑封装时在芯片外部形成模具结构，保证注塑材料成型，免除模具的安装，令基板和芯片的放置就位不受干扰。
附图说明
17.图1为本实用新型用于芯片封装的复合装载设备具体实施方式的组装结构示意图；
18.图2为本实用新型用于芯片封装的复合装载设备具体实施方式的另一状态组装结构示意图；
19.图3为本实用新型用于芯片封装的复合装载设备具体实施方式的装载台结构示意图；
20.图4为本实用新型用于芯片封装的复合装载设备具体实施方式的垂直升降机构结构示意图；
21.图5为本实用新型用于芯片封装的复合装载设备具体实施方式的定型框架结构示意图。
22.附图中的标记为：1、装载台；2、定位槽；3、垂直升降机构；4、送料机构；5、支座；6、定型框架；7、分隔条；8、设备台；9、一号垂直油缸；10、承托台；11、导向架；12、水平油缸；13、推送板；14、收叠槽；15、二号垂直油缸；16、围合板；17、回转槽；18、联动架；19、回转电机；20、活动轴；21、导轨；22、封装机。
具体实施方式
23.本具体实施方式是用于用于芯片封装的复合装载设备，其组装结构示意图如图1所示，另一状态组装结构示意图如图2所示，装载台1结构示意图如图3所示，垂直升降机构3结构示意图如图4所示，定型框架6结构示意图如图5所示，该复合装载设备包括装载台1、安装于装载台1前端的垂直升降机构3、安装于垂直升降机构3前端的送料机构4、水平设置于装载台1上侧的定型框架6，装载台1上端开设有前端开敞的定位槽2，定位槽2形状与基板形状相适配，装载台1右端安装有支座5，定型框架6中间安装有分隔条7，分隔条7设置于芯片之间，装载台1后端安装有设备台8。
24.针对本具体实施方式，封装机22为一种注塑设备，向处于基板上的芯片表面挤出注塑材料，填充在定型框架6内，冷却固化将芯片封装在内，其通过线性电机与导轨21相连，线性电机将电能直接转换成直线运动机械能，导轨21为固定有磁铁的磁性轨道，线性电机的动子包括线圈绕组，霍尔元件电路板，电热调节器和电子接口，通过导轨21保持动子在磁轨产生的磁场中的位置，通过直线编码器反馈线性电机位置，磁力推动封装机22沿导轨21轴向移动，靠近或远离装载台1上方。
25.其中，垂直升降机构3包括一号垂直油缸9、安装于一号垂直油缸9的液压轴杆顶端的承托台10，垂直升降机构3左右两端对称安装有导向架11，承托台10左右两端活动连接于导向架11内侧，送料机构4包括水平油缸12，水平油缸12朝向垂直升降机构3一侧设置有推
送板13，推送板13固定连接于水平油缸12的液压轴杆顶端，推送板13设置于定位槽2前侧。一号垂直油缸9通过连续的向上伸长液压轴杆将承托台10不断向上顶升，每次顶升距离为一个基板厚度，最上层的基板送料完成后，下一层基板随即顶升就位，水平油缸12控制液压轴杆水平伸缩，令推送板13向装载台1一侧靠近或远离，将最上层的基板顶入定位槽2内后，将推送板13收回复位。
26.同时，装载台1前端设置有与定位槽2连通的收叠槽14，收叠槽14底端安装有二号垂直油缸15，二号垂直油缸15的液压轴杆顶端安装有围合板16，围合板16设置于定位槽2前侧。二号垂直油缸15通过竖向伸缩液压轴杆控制围合板16上下移动，送入基板之前，围合板16下移将定位槽2的前端敞口开启，送入基板之后，围合板16上移将定位槽2的前端敞口封闭。
27.另外，支座5上端设置有回转槽17，回转槽17内侧设置有联动架18，定型框架6右端与联动架18之间为固定连接，支座5前端安装有回转电机19，支座5内侧活动连接有活动轴20，联动架18与活动轴20为固定连接，活动轴20前端安装于回转电机19的输出轴上，设备台8上端安装有导轨21，装载台1上方设置有封装机22，封装机22下端固定安装有沿导轨21轴向移动的线性电机，定型框架6设置于封装机22与装载台1之间。回转电机19驱动活动轴20在支座5内转动，带动联动架18和定型框架6左右翻转，令其靠近或远离处于定位槽2中的基板，定型框架6在翻转过程中，线性电机驱动封装机22沿导轨21向后移动，远离装载台1上方，避免对定型框架6的翻转动作造成干涉。
28.使用本技术方案的用于芯片封装的复合装载设备时，使用人启动垂直升降机构3，利用一号垂直油缸9竖向顶推装载有层叠放置的基板的承托台10，承托台10沿导向架11垂直移动，将最上层的基板送到与定位槽2平齐的水平面上，然后再启动送料机构4，利用水平油缸12驱动推送板13对最上层的基板产生向装载台1一侧移动的顶推力，将基板推入定位槽2内，然后水平油缸12将推送板13收回，再启动二号垂直油缸15，令围合板16上升，将定位槽2前端的敞口封闭，定位槽2将基板锁定在内，然后将若干芯片安装在基板上，根据芯片的分布位置，在定型框架6内安装多个分隔条7，启动回转电机19，令活动轴20和联动架18向左翻转，使竖向的定型框架6呈平行于装载台1的状态，并围合在芯片的外部，分隔条7处于各芯片之间，然后启动封装机22上的线性电机，令封装机22从导轨21的后端移动到前端并处于装载台1上方，向定型框架6内挤出注塑材料，注塑完成后，线性电机带动封装机22复位，冷却成型后，回转电机19驱动定型框架6向右翻转离开装载台1表面，将封装完成后的基板和芯片取出，再次按照上述方式依次启动各机构，对下一层的基板和芯片进行封装。