1.本发明涉及集成电路封装技术领域,特别涉及一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装及制造方法。
背景技术:
2.随着大功率模块应用的发展,模块单位面积发热量不断增大,以及装配技术的发展,单位面积上所能安装的封装模块数量也在不断增多。因此,以散热基板材料为主的封装结构上所能承载的功率密度也在不断倍增,这就给电子封装技术的发展带来巨大的挑战。以led模块封装结构为例,其作为车载、家用或公共设施通用照明部件,在反复通断电路的实验中发现,其失效形式主要包括以下三点:(1)焊接层的热疲劳,例如一级封装与二级封装中焊接结构中焊剂破裂,导致引线断裂或芯片表面过热失效;(2)机械损伤,例如振动导致的元器件损伤等;(3)芯片表面污染造成腐蚀,在电极之间产生较大漏电流,导致芯片失效。
3.因此,缺少一种带有散热功能的芯片,或者制备该散热芯片的工艺方法。
技术实现要素:
4.本发明提供一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装及制造方法,用以实现芯片在使用时能够达到良好散热的目的,进一步提高芯片的使用寿命,减少芯片因过热导致其失效故障或损坏的情况。
5.本发明提供一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,包括以下步骤:步骤1,制备载体;步骤2,在载体的预设位置安装第一金属垫块,并在第一金属垫块的上表面安装芯片模块;步骤3,在芯片模块的上表面安装第二金属垫块;以及,在第二金属垫块的上表面和第一金属垫块的下表面分别安装散热片;步骤4,对安装好散热片的器件置入塑封模具进行塑封。
6.优选的,所述步骤1包括:所述载体为基板或引线框架,所述载体根据芯片要求的功能pin制备外形结构,或者制备其板材厚度。
7.优选的,所述载体为带有散热层的引线框架或者双面覆铜基板。
8.优选的,所述步骤2或步骤3还包括:将载体置于安装工位,利用装片设备将第一金属垫块进行安装在预设安装区域;或者,利用装片设备将芯片模块安装在芯片模块的预设安装区域;其中,所述第一金属垫块两表面和载体、芯片模块的安装方式包括并不限于是印
刷、画胶、粘胶中的其中一种或多种组合;所述粘胶的粘接材料为锡膏或烧结银胶。
9.优选的,所述步骤3或步骤4还包括:利用喷胶工艺在芯片模块的上表面喷涂粘接材料,并利用装片设备将第二金属垫块进行安装在所述芯片模块的预设位置;或者,利用装片设备将散热片安装在第二金属垫块的上表面;所述粘胶的粘接材料为锡膏或烧结银胶。
10.优选的,还包括:所述第一金属垫块和所述第二金属垫块均为钼、钨制备而成的金属垫块,并用于对芯片进行散热。
11.优选的,所述方法用于制备一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装芯片,所述芯片包括:基板,所述基板的上表面设置有第一金属垫块,所述第一金属垫块的上表面设有芯片模块,所述芯片模块的上表面设有第二金属垫块,所述第二金属的上表面设有散热片,并用于形成带有散热的芯片组件,所述芯片组件的外表面利用塑封机进行包覆有塑封壳;所述基板、第一金属垫块、芯片模块、第二金属垫块和散热片均粘接为一体并形成带有散热的芯片组件;其中,粘接方式包括并不限于是印刷、画胶、粘胶中的其中一种或多种组合;所述粘接材料为锡膏或烧结银胶;还包括引脚,所述引脚的其中一端连接芯片组件,所述引脚的另一端从所述塑封壳内部贯穿至塑封壳的外部。
12.优选的,还包括:依次将基板、第一金属垫块、芯片模块、第二金属垫块和散热片利用粘胶进行粘接,并获得粘接好的工件;将粘接好的工件利用传送带送入制备设备,利用制备设备对工件进行料检和干燥;以及,利用制备设备内设置的焊接装置对工件焊接点位进行焊接,并获得一次成品;将焊接好的一次成品转入塑封工位,并利用塑封模具进行塑封后获得最终成品;所述制备设备包括:第一架体,所述第一架体的顶面和底面设有外壳,所述第一架体的四周设有多个封门;且所述第一架体的其中一侧设有进料口,所述进料口位于所述第一架体内部架设有送料机构;所述送料机构用于将运料板从第一架体的外部运输至所述第一架体的内部;所述送料机构远离送料口的一侧设有升降托架,所述升降托架的上方分别设有第一吸料机构和第二吸料机构,所述第一吸料机构用于对所述工件进行质检后,将废料进行剔除;所述第二吸料机构用于将干燥并焊接后的一次成品进行取出至出料口;所述出料口位于所述第一架体的侧壁。
13.优选的,所述第一架体内壁相对设有第一内板,所述第一内板的下方间隔设有第二内板,所述第一内板上分别设有第一导轨,所述第二内板上分别用于安装送料机构和升降托架;所述送料机构包括:多个间隔设置的转运轴,所述转运轴的两端通过第三挡板架设在两个第二内板远离第一架体的一侧;
且所述转运轴的两端分别贯穿所述第三挡板,并设有第三转轴;所述第三转轴上方间隔设有多个限位轴,所述第三转轴的下方间隔设有两组第三转轮,所述第三转轮、所述第三转轴和所述限位轴分别相互配合的驱动所述第三转轴进行转动;所述第三挡板的下方设有第二支架,所述第二支架上设有第二电机,所述第二电机的驱动端贯穿第二支架并连接第二转轮,所述第二转轮和所述第三转轮通过皮带连接;所述第三挡板的下方还架设有第一支架,所述第一支架的下方设有第一电机,所述第一电机的驱动端向上延伸并设有第一转轮;与所述第一电机相对一面的所述第三挡板下方利用第一支架架设有第二转轴,所述第二转轴的上方架设另一组第一转轮,两个所述第一转轮利用第一皮带连接,所述第一皮带上间隔设有第二固定块,所述第二固定块的上顶面分别连接第一连板,所述第一连板上分别间隔设有第一滑块,所述第一滑块上分别活动设有第一转轴,所述第一转轴的两端分别架设在两个第三挡板之间,且所述第一转轴与所述第一滑块一一对应的设有两组;所述第一滑块上滑动设有第二挡板,所述第二挡板用于活动架设在多个转运轴的上方,并对所述转运轴上的运料板进行限位;所述运料板上用于放置粘接好的工件,所述第一架体内设有视检机构,所述视检机构用于对所述工件进行一次视检;所述一次视检用于对粘接不合格的工件进行标记;以及,根据标记的工件,启动第一吸料机构将不合格工件进行剔除;同时,当第一吸料机构剔除不合格工件后,启动第二吸料机构将运料板移送至升降托架,并启动所述升降托架的干燥机构,利用所述升降托架上第三支架上的干燥管对工件进行干燥;以及,干燥成功后,启动第一架体内顶部架设的焊接机对工件进行焊接后获得一次成品。
14.优选的,所述升降托架包括:第一面板,所述第一面板的两侧分别连接第二内板,所述第一面板的中心设有第三支架,所述第三支架为u型结构,所述u型结构的两端连接第一面板,所述u型结构的u型部设有出风管,所述出风管上间隔设有多个用于干燥所述工件的出风口;所述第三支架两侧分别设有两组升降平台,所述升降平台上用于对带有合格工件的运料板进行升降至第一架体内顶部的焊接工位,所述升降平台包括:多个第三转轴,所述第三转轴均布的贯穿在第一面板上,所述第三转轴的上端分别一一连接托板,所述托板的上顶面分别用于第二吸料机构将带有合格工件的运料板进行放置;所述第三转轴的下方分别连接第二连板,所述第二连板上设有l连杆,所述l连杆远离第二连板的一端设有第一调节块,所述第一调节块位于第三连板的第一槽口内往复运动;所述第三连板的上端固定连接第一面板的下底面;所述第一面板的下底面还设有升降驱动盒,所述升降驱动盒的侧壁设有升降驱动电机,所述升降驱动盒的上方设有升降杆,所述升降杆贯穿所述第一面板并与所述托板的下底面连接;所述第一面板上间隔设有多个限位装置,所述限位装置包括:第一立板,所述第一立板的下方通过第二底座与第一底座相互连接,所述第一底座固定设在第一面板的上顶面,所述第一立板的上方通过延伸板连接第一固定块,所述第一固定块上方间隔设有第二连杆,所述第二连杆上往复运动的设有l卡块,所述l卡块和所述第一固定块之间还套设有
第二调节杆,所述第二调节杆上套设有弹簧,所述弹簧的两端分别连接l卡块和第一固定块;所述l卡块的卡设端用于卡设在托板的上顶面;所述l卡块的卡设端还设有触发开关,所述触发开关用于启动所述焊接工位的焊接机工作;所述第一吸料机构包括:驱动组件,所述驱动组件的驱动端通过安装板连接第四支架,所述第四支架的下方连接第一底板,所述第一底板的上方设有气缸开关,所述第一底板的下方设有分气阀门,所述分气阀门通过第一管道分别一一连接吸料头,所述吸料头设有多个,各所述吸料头连接第一管道的一端通过连接架均布于第一底板的四周;所述第二吸料机构包括:驱动组件,所述驱动组件的驱动端通过第二面板连接吸料板,所述吸料板的下底面均布有多个吸料孔,所述吸料板的上顶面连接第一管道,所述第一管道的另一端贯穿所述第二面板并连接气泵或气缸;所述驱动组件用于将所述第一吸料机构和第二吸料机构的工作位置进行调节;或者,用于将所述第一吸料机构和所述第二吸料机构的工作位置在送料机构或升降托架的上方进行位置调节。
15.优选的,所述驱动组件包括:l支架,所述l支架的其中一端连接第二盒体的其中一侧上顶面,所述l支架的另一端连接第二皮带,所述第二盒体内壁设有气缸调节组件,所述气缸调节调节组件的输出端连接第二管道,所述气缸调节组件上方设有第三调节杆,所述第三调节杆用于调节所述气缸调节组件的输出压;所述第二盒体的内壁还设有第二调节块,所述第二调节块用于和第三调节杆螺纹连接,所述第三调节杆的下端连接横板,所述横板下方连接第四调节杆,所述第四调节杆用于调节所述气缸调节组件的输出压;所述气缸组件的下方还通过另一组第四调节杆连接安装板,所述安装板用于安装第四支架或第二面板;所述第二盒体的其中一侧壁连接第一盒体,所述第一盒体的侧壁设有第三盒体,所述第三盒体内间隔设有两组第四转轮,两组所述第四转轮通过第三皮带连接,所述第三盒体外部设有第三电机,所述第三电机的输出端贯穿至第三盒体内并连接一组第四转轮,另一组所述第四转轮连接调节轴,所述调节轴位于所述第一盒体内,且所述第一盒体远离第三盒体的一端设有第一轴承,所述调节轴与所述第一轴承相互配合;所述第一盒体的内壁间隔设有两组第二轨道,所述第二轨道上分别往复设置有第二滑块,所述第二滑块分别连接第三面板,所述第三面板的上顶面和下底面分别通过延伸条板连接第二盒体的上顶面和侧壁,并用于带着所述第二盒体进行横向位移;所述第三面板上还连接有第四调节块,所述第四调节块与所述调节轴螺纹连接,所述第二皮带远离l支架的一端分别连接在第一内板的第一轨道上,并位于所述第一轨道内往复运动。
16.本发明的工作原理和有益效果如下:本发明提供一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,包括以下步骤:步骤1,制备载体;步骤2,在载体的预设位置安装第一金属垫块,并在第一金属垫块的上表面安装芯片模块;步骤3,在芯片模块的上表面安装第二金属垫块;以及,在第二金属垫块的上表面和第一金属垫块的下表面分别安装散热片;步骤4,对安装好散热片的器件置入塑封模具进行塑封。本发明用以实现芯片在使用时能够达到良好散热的目的,进一步提高芯片的使用寿命,减少芯片因过热导致其失效故障或损坏的情况。
17.本发明在保证芯片散热效率更优的同时,还具备以下优势:1.制备简单,对于生产线改造成本低;2.使用金属垫块,能直接提高散热效率,大幅降低热疲劳造成的焊点断裂及芯片表面热应力失效几率;3.使用对称结构设置金属垫块,使得不同散热途径产生的热应力可以相互抵消,大幅降低产品内热应力。
18.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
19.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为本发明的结构示意图;图2为本发明的产品结构外形图;图3为本发明的制备设备立体结构示意图;图4为本发明的制备设备另一立体结构示意图;图5为本发明的制备设备内部立体结构示意图;图6为本发明的制备设备另一内部立体结构示意图;图7为本发明的送料机构立体结构示意图;图8为本发明的送料机构另一立体结构示意图;图9为本发明的升降托架立体结构示意图;图10为本发明的升降托架另一立体结构示意图;图11为本发明的第一立板结构示意图;图12为本发明的第一吸料机构结构示意图;图13为本发明的第一吸料机构另一立体结构示意图;图14为本发明的l支架结构示意图;图15为本发明的第二吸料机构结构示意图;其中,1-载体,2-第一金属垫块,3-芯片模块,4-第二金属垫块,5-散热片,6-粘接材料,7-塑封壳,8-引脚,9-第一架体,10-外壳,11-封门,12-废料操作口,13-操作面板,14-操作显示屏,15-报警灯,16-废料区,17-进料口,18-送料机构,19-升降托架,20-第一轨道,21-第一吸料机构,22-第二吸料机构,23-第一内板,24-第二内板,25-运料板,26-第一挡板,27-第二挡板,28-第一支架,29-第一电机,30-第一转轮,31-第二电机,32-第二转轮,33-第二支架,34-第三转轮,35-第三挡板,36-转运轴,37-第一转轴,38-第一滑块,39-第一连板,40-第二转轴,41-第一皮带,42-限位轴,43-托板,44-第三支架,45-l卡块,46-第二连板,47-第三连板,48-第一槽口,49-第一调节杆,50-第一面板,51-第一立板,52-第一连杆,53-第一调节块,54-升降驱动盒,55-升降
驱动电机,56-l连杆,57-第一固定块,58-第二调节杆,59-弹簧,60-第二连杆,61-第一底座,62-第二底座,63-第一盒体,64-第一底板,65-吸料头,66-l支架,67-第三电机,68-第二皮带,69-第二立板,70-分气阀门,71-传感器,72-连接架,73-第四支架,74-第二盒体,75-气缸开关,76-第二滑块,77-第三调节杆,78-第二调节块,79-第一轴承,80-气缸调节组件,81-第三皮带,82-第四转轮,83-第三盒体,84-第二轨道,85-第四调节块,86-安装板,87-第二管道,88-第二面板,89-吸料板,90-第四调节杆,91-调节轴,93-第三面板。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
22.根据图1-2所示,本发明实施例提供了一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,包括以下步骤:步骤1,制备载体1;步骤2,在载体1的预设位置安装第一金属垫块2,并在第一金属垫块2的上表面安装芯片模块3;步骤3,在芯片模块3的上表面安装第二金属垫块4;以及,在第二金属垫块4的上表面和第一金属垫块2的下表面分别安装散热片5;步骤4,对安装好散热片5的器件置入塑封模具进行塑封。
23.所述步骤1包括:所述载体1为基板或引线框架,所述载体1根据芯片要求的功能pin制备外形结构,或者制备其板材厚度。所述载体1为带有散热层的引线框架或者双面覆铜基板。
24.所述步骤2或步骤3还包括:将载体1置于安装工位,利用装片设备将第一金属垫块2进行安装在预设安装区域;或者,利用装片设备将芯片模块3安装在芯片模块3的预设安装区域;其中,所述第一金属垫块2两表面和载体1、芯片模块3的安装方式包括并不限于是印刷、画胶、粘胶中的其中一种或多种组合;所述粘胶的粘接材料6为锡膏或烧结银胶。
25.所述步骤3或步骤4还包括:利用喷胶工艺在芯片模块3的上表面喷涂粘接材料6,并利用装片设备将第二金属垫块4进行安装在所述芯片模块3的预设位置;或者,利用装片设备将散热片5安装在第二金属垫块4的上表面;所述粘胶的粘接材料6为锡膏或烧结银胶。
26.作为优选的,还包括:所述第一金属垫块2和所述第二金属垫块4均为钼、钨制备而成的金属垫块,并用于对芯片进行散热。
27.本发明用以实现芯片在使用时能够达到良好散热的目的,进一步提高芯片的使用寿命,减少芯片因过热导致其失效故障或损坏的情况。
28.当使用时,所述载体1和所述散热片5均能够对芯片模块3进行散热或导热的目的,以及所述第一金属垫块2和所述第二金属垫块4在载体1、芯片模块3和散热片5、芯片模块3之间进行连接,进一步提高了导热效率,使得芯片模块3工作时产生的热能能够尽快的被散出,提高芯片模块3的使用寿命,减少芯片模块3在工作时因过热导致芯片失效的情况。
29.在芯片模块3的上下两面采用第一金属垫块2和第二金属垫块4,从而利于大功率模块的散热效率更快;以及,芯片模块3上面采用对称结构,较非对称结构能使得热应力相
互抵消,大幅降低热应力;芯片模块3上下采用钼、钨等金属制备的第一金属垫块2或第二金属垫块4,能有效避免热应力残留在芯片表面导致产品失效,可有效避免热应力造成的产品失效情况。
30.具体的,在生产试验和试产过程中,参考以下工序进行制备:1.载体1制备:按所需实现的功能pin要求制作基板或引线框架,保证安装芯片的载体1具有散热片5。可选的,可以是带有散热片5的引线框架,也可以是双面覆铜的基板等。
31.2.安装金属垫块:在预设安装芯片区域位置,使用装片工艺安装金属垫块,可选的,工艺方法可以选择印刷、画胶、沾胶等,粘接材料6可以选用锡膏,如snsb9010锡膏,但考虑更高温散热需求,可以选择选择烧结银胶(更优的,保持胶厚在0.1mm以上能进一步降低热应力),然后选择匹配的烘烤条件进行固化。
32.3.安装芯片:在金属垫块上使用装片工艺安装芯片。可选的,工艺方法可以选择画胶、沾胶等,粘接材料6可以选用锡膏,如snsb9010锡膏,但考虑更高温散热需求,可以选择选择烧结银胶(更优的,保持胶厚在0.1mm以上能进一步降低热应力),然后选择匹配的烘烤条件进行固化。
33.4.安装金属垫块:在预设的芯片表面合适区域使用喷胶工艺涂覆粘接材料6,使用装片设备将金属垫块安装到对应位置,粘接材料6可以选用锡膏,如snsb9010锡膏,但考虑更高温散热需求,可以选择选择烧结银胶(更优的,保持胶厚在0.1mm以上能进一步降低热应力),然后选择匹配的烘烤条件进行固化。
34.5.安装散热片5:在金属垫块上使用装片工艺安装散热片5。可选的,工艺方法可以选择画胶、沾胶等,粘接材料6可以选用锡膏,如snsb9010锡膏,但考虑更高温散热需求,可以选择选择烧结银胶(更优的,保持胶厚在0.1mm以上能进一步降低热应力),然后选择匹配的烘烤条件进行固化。
35.6.塑封:按所需外形设计对应塑封模具,进行塑封封装。
36.特别的,第5步安装散热片5也可以采用制备与第一步载体1相匹配的反向载体1,在第6步时只需将反向载体1与第4步制备的产品卡扣成一体,完成第6步塑封亦可达成同等效果,且产品一致性会较上一方案更优。
37.根据以上生产试验或试产,本发明在保证芯片散热效率更优的同时,还具备以下优势:1.制备简单,对于生产线改造成本低;2.使用金属垫块,能直接提高散热效率,大幅降低热疲劳造成的焊点断裂及芯片表面热应力失效几率;3.使用对称结构设置金属垫块,使得不同散热途径产生的热应力可以相互抵消,大幅降低产品内热应力。
38.本发明中,所述方法用于制备一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装芯片,所述芯片包括:基板,所述基板的上表面设置有第一金属垫块2,所述第一金属垫块2的上表面设有芯片模块3,所述芯片模块3的上表面设有第二金属垫块4,所述第二金属的上表面设有散热片5,并用于形成带有散热的芯片组件,所述芯片组件的外表面利用塑封机进行包覆有塑封壳7。
39.还包括引脚8,所述引脚8的其中一端连接芯片组件,所述引脚8的另一端从所述塑封壳内部贯穿至塑封壳的外部。
40.进一步的,所述基板、第一金属垫块2、芯片模块3、第二金属垫块4和散热片5均粘接为一体并形成带有散热的芯片组件;其中,粘接方式包括并不限于是印刷、画胶、粘胶中的其中一种或多种组合;所述粘接材料6为锡膏或烧结银胶。
41.本发明用以实现芯片在使用时能够达到良好散热的目的,进一步提高芯片的使用寿命,减少芯片因过热导致其失效故障或损坏的情况。
42.当使用时,所述载体1和所述散热片5均能够对芯片模块3进行散热或导热的目的,以及所述第一金属垫块2和所述第二金属垫块4在载体1、芯片模块3和散热片5、芯片模块3之间进行连接,进一步提高了导热效率,使得芯片模块3工作时产生的热能能够尽快的被散出,提高芯片模块3的使用寿命,减少芯片模块3在工作时因过热导致芯片失效的情况。
43.本发明在保证芯片散热效率更优的同时,还具备以下优势:1.制备简单,对于生产线改造成本低;2.使用金属垫块,能直接提高散热效率,大幅降低热疲劳造成的焊点断裂及芯片表面热应力失效几率;3.使用对称结构设置金属垫块,使得不同散热途径产生的热应力可以相互抵消,大幅降低产品内热应力。
44.在一个实施例中,根据图1-15所示,还包括:依次将基板、第一金属垫块2、芯片模块3、第二金属垫块4和散热片5利用粘胶进行粘接,并获得粘接好的工件;将粘接好的工件利用传送带送入制备设备,利用制备设备对工件进行料检和干燥;以及,利用制备设备内设置的焊接装置对工件焊接点位进行焊接,并获得一次成品;将焊接好的一次成品转入塑封工位,并利用塑封模具进行塑封后获得最终成品;所述制备设备包括:第一架体9,所述第一架体9的顶面和底面设有外壳10,所述第一架体9的四周设有多个封门11;且所述第一架体9的其中一侧设有进料口17,所述进料口17位于所述第一架体9内部架设有送料机构18;所述送料机构18用于将运料板25从第一架体9的外部运输至所述第一架体9的内部;所述送料机构18远离送料口的一侧设有升降托架19,所述升降托架19的上方分别设有第一吸料机构21和第二吸料机构22,所述第一吸料机构21用于对所述工件进行质检后,将废料进行剔除;所述第二吸料机构22用于将干燥并焊接后的一次成品进行取出至出料口;所述出料口位于所述第一架体9的侧壁。
45.该实施例中,通过利用所述制备设备内设置的送料机构18将传送带传来带有工件的运料板25进行运送至第一架体9内,利用视检机构对运来的物料进行机器视觉检测,具体可参考摄像头检测的方式对工件进行合格品的筛查;当出现残次品时,可利用第一吸料机构21将残次品进行吸附,再利用所述第一吸料机构21将残次品进行吸附并送入废料区16,从而实现在一次机器流程后,工人可对废料区16的废料利用废料操作口12进行取出,并对废料进行分拣,实现废料进行二次维修或直接报废的目的,降低生产成本;
在实际生产过程中,所述制备设备的所述第一架体9上顶面的外壳10设有报警灯15,所述报警灯15用于提示工人设备出现停机或故障;所述外壳10上还设有操作面板13,所述操作面板13上设有操作显示屏14,所述操作面板13和所述操作显示屏14均可用于对所述制备设备进行机器启动或关停的控制。
46.所述运料板25上的合格工件,则通过第二吸料机构22将其送入升降托架19上,并根据所述升降托架19的启动将合格工件送入焊接区进行焊接;当焊接结束后,再次通过所述第二吸料机构22将运料板25从出料口送出,以此实现全流程自动化生产的目的,减少人工操作的情况,提高生产效率,降低生产成本。
47.在一个实施例中,所述第一架体9内壁相对设有第一内板23,所述第一内板23的下方间隔设有第二内板24,所述第一内板23上分别设有第一导轨,所述第二内板24上分别用于安装送料机构18和升降托架19;所述送料机构18包括:多个间隔设置的转运轴36,所述转运轴36的两端通过第三挡板35架设在两个第二内板24远离第一架体9的一侧;且所述转运轴36的两端分别贯穿所述第三挡板35,并设有第三转轴;所述第三转轴上方间隔设有多个联动轴42,所述第三转轴的下方间隔设有两组第三转轮34,所述第三转轮34、所述第三转轴和所述联动轴42分别相互配合的驱动所述第三转轴进行转动;所述第三挡板35的下方设有第二支架33,所述第二支架33上设有第二电机31,所述第二电机31的驱动端贯穿第二支架33并连接第二转轮32,所述第二转轮32和所述第三转轮34通过皮带连接;所述第三挡板35的下方还架设有第一支架28,所述第一支架28的下方设有第一电机29,所述第一电机29的驱动端向上延伸并设有第一转轮30;与所述第一电机29相对一面的所述第三挡板35下方利用第一支架28架设有第二转轴40,所述第二转轴40的上方架设另一组第一转轮30,两个所述第一转轮30利用第一皮带41连接,所述第一皮带41上间隔设有第二固定块,所述第二固定块的上顶面分别连接第一连板39,所述第一连板39上分别间隔设有第一滑块38,所述第一滑块38上分别活动设有第一转轴37,所述第一转轴37的两端分别架设在两个第三挡板35之间,且所述第一转轴37与所述第一滑块38一一对应的设有两组;所述第一滑块38上滑动设有第二挡板27,所述第二挡板27用于活动架设在多个转运轴36的上方,并对所述转运轴36上的运料板25进行限位;所述运料板25上用于放置粘接好的工件,所述第一架体9内设有视检机构,所述视检机构用于对所述工件进行一次视检;所述一次视检用于对粘接不合格的工件进行标记;以及,根据标记的工件,启动第一吸料机构21将不合格工件进行剔除;同时,当第一吸料机构21剔除不合格工件后,启动第二吸料机构22将运料板25移送至升降托架19,并启动所述升降托架19的干燥机构,利用所述升降托架19上第三支架44上的干燥管对工件进行干燥;以及,干燥成功后,启动第一架体9内顶部架设的焊接机对工件进行焊接后获得一次成品。
48.所述升降托架19包括:第一面板50,所述第一面板50的两侧分别连接第二内板24,所述第一面板50的中心设有第三支架44,所述第三支架44为u型结构,所述u型结构的两端连接第一面板50,所述u型结构的u型部设有出风管,所述出风管上间隔设有多个用于干燥所述工件的出风口;
所述第三支架44两侧分别设有两组升降平台,所述升降平台上用于对带有合格工件的运料板25进行升降至第一架体9内顶部的焊接工位,所述升降平台包括:多个第三转轴,所述第三转轴均布的贯穿在第一面板50上,所述第三转轴的上端分别一一连接托板43,所述托板43的上顶面分别用于第二吸料机构22将带有合格工件的运料板25进行放置;所述第三转轴的下方分别连接第二连板46,所述第二连板46上设有l连杆56,所述l连杆56远离第二连板46的一端设有第一调节块53,所述第一调节块53位于第三连板47的第一槽口48内往复运动;所述第三连板47的上端固定连接第一面板50的下底面;所述第一面板50的下底面还设有升降驱动盒54,所述升降驱动盒54的侧壁设有升降驱动电机55,所述升降驱动盒54的上方设有第一调节杆49,所述第一调节杆49贯穿所述第一面板50并与所述托板43的下底面连接;所述第一面板50上间隔设有多个限位装置,所述限位装置包括:第一立板51,所述第一立板51的下方通过第二底座62与第一底座61相互连接,所述第一底座61固定设在第一面板50的上顶面,所述第一立板51的上方通过延伸板连接第一固定块57,所述第一固定块57上方间隔设有第二连杆60,所述第二连杆60上往复运动的设有l卡块45,所述l卡块45和所述第一固定块57之间还套设有第二调节杆58,所述第二调节杆58上套设有弹簧59,所述弹簧59的两端分别连接l卡块45和第一固定块57;所述l卡块45的卡设端用于卡设在托板43的上顶面;所述l卡块45的卡设端还设有触发开关,所述触发开关用于启动所述焊接工位的焊接机工作;所述第一吸料机构21包括:驱动组件,所述驱动组件的驱动端通过安装板86连接第四支架73,所述第四支架73的下方连接第一底板64,所述第一底板64的上方设有气缸开关75,所述第一底板64的下方设有分气阀门70,所述分气阀门70通过第一管道分别一一连接吸料头65,所述吸料头65设有多个,各所述吸料头65连接第一管道的一端通过连接架72均布于第一底板64的四周;所述第二吸料机构22包括:驱动组件,所述驱动组件的驱动端通过第二面板88连接吸料板89,所述吸料板89的下底面均布有多个吸料孔,所述吸料板89的上顶面连接第一管道,所述第一管道的另一端贯穿所述第二面板88并连接气泵或气缸;所述驱动组件用于将所述第一吸料机构21和第二吸料机构22的工作位置进行调节;或者,用于将所述第一吸料机构21和所述第二吸料机构22的工作位置在送料机构18或升降托架19的上方进行位置调节。
49.所述驱动组件包括:l支架66,所述l支架66的其中一端连接第二盒体74的其中一侧上顶面,所述l支架66的另一端连接第二皮带68,所述第二盒体74内壁设有气缸调节组件80,所述气缸调节调节组件的输出端连接第二管道87,所述气缸调节组件80上方设有第三调节杆77,所述第三调节杆77用于调节所述气缸调节组件80的输出压;所述第二盒体74的内壁还设有第二调节块78,所述第二调节块78用于和第三调节杆77螺纹连接,所述第三调节杆77的下端连接横板,所述横板下方连接第四调节杆90,所述第四调节杆90用于调节所述气缸调节组件80的输出压;所述气缸组件的下方还通过另一组第四调节杆90连接安装板86,所述安装板86用于安装第四支架73或第二面板88;所述第二盒体74的其中一侧壁连接第一盒体63,所述第一盒体63的侧壁设有第三
盒体83,所述第三盒体83内间隔设有两组第四转轮82,两组所述第四转轮82通过第三皮带81连接,所述第三盒体83外部设有第三电机67,所述第三电机67的输出端贯穿至第三盒体83内并连接一组第四转轮82,另一组所述第四转轮82连接调节轴91,所述调节轴91位于所述第一盒体63内,且所述第一盒体63远离第三盒体83的一端设有第一轴承79,所述调节轴91与所述第一轴承79相互配合;所述第一盒体63的内壁间隔设有两组第二轨道84,所述第二轨道84上分别往复设置有第二滑块76,所述第二滑块76分别连接第三面板93,所述第三面板93的上顶面和下底面分别通过延伸条板连接第二盒体74的上顶面和侧壁,并用于带着所述第二盒体74进行横向位移;所述第三面板93上还连接有第四调节块85,所述第四调节块85与所述调节轴91螺纹连接,所述第二皮带68远离l支架66的一端分别连接在第一内板23的第一轨道20上,并位于所述第一轨道20内往复运动。
50.该实施例中,当所述制备设备工作时,首先,启动第二电机31,所述第二电机31启动后将所述第二转轮32和第三转轮34利用皮带进行传动,所述第三转轮34工作后就会和第三转轴、联动轴42相互配合的实现所述转运轴36进行转动,进而使得第一架体9外部的传送带将运料板25送入送料机构18,使得送料机构18能够顺利的将工件转送至视检机构的视检工位;所述第一挡板26靠近进料口17的一端设有触发开关,所述运料板25从进料口17运输至第一挡板26处,并和第一挡板26的触发开关相接触后,所述第一电机29就会被启动,所述第一电机29启动后就会带着第一转轮30进行转动,所述第一转轮30带着第一皮带41进行运转,从而使得所述第一皮带41上的两个第二固定块间距进行调节,所述第二固定块的间距调节后,两个第一连板39的间距就会随之变化,所述第一连板39的间距变化后,就会带着两个第二挡板27进行间距调节,从而使得两个第二挡板27将运料板25的两端进行卡紧,此时所述第二挡板27卡紧后就会启动视检机构对工件进行机器筛检不良品;当存在不良品时,所述启动所述第一吸料机构21,并利用所述第一吸料机构21对不良品工件进行吸附,并将吸附的不良品放入废品区;当第一吸料机构21将不良品剔除后,启动所述第二吸料机构22,将所述运料板25从送料机构18的工位转运至升降托架19;所述升降托架19的上表面设有红外感应器,所述红外感应器感应到所述托架的托板43上存在运料板25时,即可启动升降驱动电机55,所述升降驱动电机55就会启动第一调节杆49向上运动,所述第一调节杆49向上运动后就会使得第一连杆52向上运动,从而实现第一连杆52所连接的托架能够平稳的上升至焊接工位;当所述托板43的上顶面与所述l卡块45的触发开关接触后,所述焊接工位的焊接机即可启动工作;同时,在升降过程中,所述第一槽口48下方也设有触发开关,当所述第一槽口48下方的触发开关被第一调节块53所触发后,即说明所述升降托架19归为初始状态,并可利用第二吸料机构22将带有成品工件的运料板25进行放置在所述托板43的上表面。
51.进一步的,所述第一吸料机构21和所述第二吸料机构22的驱动组件工作时,一方面可对所述第一吸料机构21和第二吸料机构22的工作端进行位置调节,另一方面可对所述第一吸料机构21和第二吸料机构22的气缸进行驱动或调节;具体工作时,首先,所述第三电机67进行启动,就会带着第四转轮82进行转动,所述第四转轮82带着调节轴91进行转动,所
述调节轴91根据第四调节块85、第二滑块76和第二轨道84实现第三面板93的平移,所述第三面板93在平移过程中,利用第二皮带68在第一轨道20上往复运动的进行方向限制,使得平移更加稳定;以及,所述第三面板93在平移过程中带着第一吸料机构21和第二吸料机构22的吸取端进行平移;当其吸取端到达工作位置后,启动气缸开关75,使得气缸工作,并对所述第一吸料机构21或第二吸料机构22的工作端/吸取端进行负压吸取不良品或运料板25的目的,从而提高生产效率,实现自动化生产的目的,降低生产成本。所述气缸调节组件80用于对气缸的行程进行调节,即所述第三调节杆和所述第二调节块78用于对气缸的工作行程进行调节,从而实现输出压调节的目的。所述第一盒体63侧壁通过多个第二立板69架设在所述第一架体9的内部;或者,所述第一盒体63侧壁通过多个第二立板69架设在所述第一内板23之间;所述第一底板64的下方设有传感器71,所述传感器71的目的用于对废料工件的位置进行定位,并利于所述吸料头65对废料进行剔除。
52.在实际使用过程中,考虑到气缸存在一定的损耗,或是气压不稳导致吸附失效的情况,通过设置的气缸调节组件80,可实现负压输出进行调节,从而降低吸附失效导致生产中断的情况,从而保证生产安全性有效性的目的。
53.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,制备载体;步骤2,在载体的预设位置安装第一金属垫块,并在第一金属垫块的上表面安装芯片模块;步骤3,在芯片模块的上表面安装第二金属垫块;以及,在第二金属垫块的上表面和第一金属垫块的下表面分别安装散热片;步骤4,对安装好散热片的器件置入塑封模具进行塑封。2.如权利要求1所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,其特征在于,所述步骤1包括:所述载体为基板或引线框架,所述载体根据芯片要求的功能pin制备外形结构,或者制备其板材厚度。3.如权利要求2所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,其特征在于,所述载体为带有散热层的引线框架或者双面覆铜基板。4.如权利要求2所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,其特征在于,所述步骤2或步骤3还包括:将载体置于安装工位,利用装片设备将第一金属垫块进行安装在预设安装区域;或者,利用装片设备将芯片模块安装在芯片模块的预设安装区域;其中,所述第一金属垫块两表面和载体、芯片模块的安装方式包括并不限于是印刷、画胶、粘胶中的其中一种或多种组合;所述粘胶的粘接材料为锡膏或烧结银胶。5.如权利要求4所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,其特征在于,所述步骤3或步骤4还包括:利用喷胶工艺在芯片模块的上表面喷涂粘接材料,并利用装片设备将第二金属垫块进行安装在所述芯片模块的预设位置;或者,利用装片设备将散热片安装在第二金属垫块的上表面;所述粘胶的粘接材料为锡膏或烧结银胶。6.如权利要求1所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,其特征在于,还包括:所述第一金属垫块和所述第二金属垫块均为钼、钨制备而成的金属垫块,并用于对芯片进行散热。7.如权利要求1所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,所述方法用于制备一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装芯片,所述芯片包括:基板,所述基板的上表面设置有第一金属垫块,所述第一金属垫块的上表面设有芯片模块,所述芯片模块的上表面设有第二金属垫块,所述第二金属的上表面设有散热片,并用于形成带有散热的芯片组件,所述芯片组件的外表面利用塑封机进行包覆有塑封壳;所述基板、第一金属垫块、芯片模块、第二金属垫块和散热片均粘接为一体并形成带有散热的芯片组件;其中,粘接方式包括并不限于是印刷、画胶、粘胶中的其中一种或多种组合;所述粘接材料为锡膏或烧结银胶;还包括引脚,所述引脚的其中一端连接芯片组件,所述引脚的另一端从所述塑封壳内部贯穿至塑封壳的外部。
8.如权利要求7所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,还包括:依次将基板、第一金属垫块、芯片模块、第二金属垫块和散热片利用粘胶进行粘接,并获得粘接好的工件;将粘接好的工件利用传送带送入制备设备,利用制备设备对工件进行料检和干燥;以及,利用制备设备内设置的焊接装置对工件焊接点位进行焊接,并获得一次成品;将焊接好的一次成品转入塑封工位,并利用塑封模具进行塑封后获得最终成品;所述制备设备包括:第一架体,所述第一架体的顶面和底面设有外壳,所述第一架体的四周设有多个封门;且所述第一架体的其中一侧设有进料口,所述进料口位于所述第一架体内部架设有送料机构;所述送料机构用于将运料板从第一架体的外部运输至所述第一架体的内部;所述送料机构远离送料口的一侧设有升降托架,所述升降托架的上方分别设有第一吸料机构和第二吸料机构,所述第一吸料机构用于对所述工件进行质检后,将废料进行剔除;所述第二吸料机构用于将干燥并焊接后的一次成品进行取出至出料口;所述出料口位于所述第一架体的侧壁。9.如权利要求8所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,所述第一架体内壁相对设有第一内板,所述第一内板的下方间隔设有第二内板,所述第一内板上分别设有第一导轨,所述第二内板上分别用于安装送料机构和升降托架;所述送料机构包括:多个间隔设置的转运轴,所述转运轴的两端通过第三挡板架设在两个第二内板远离第一架体的一侧;且所述转运轴的两端分别贯穿所述第三挡板,并设有第三转轴;所述第三转轴上方间隔设有多个限位轴,所述第三转轴的下方间隔设有两组第三转轮,所述第三转轮、所述第三转轴和所述限位轴分别相互配合的驱动所述第三转轴进行转动;所述第三挡板的下方设有第二支架,所述第二支架上设有第二电机,所述第二电机的驱动端贯穿第二支架并连接第二转轮,所述第二转轮和所述第三转轮通过皮带连接;所述第三挡板的下方还架设有第一支架,所述第一支架的下方设有第一电机,所述第一电机的驱动端向上延伸并设有第一转轮;与所述第一电机相对一面的所述第三挡板下方利用第一支架架设有第二转轴,所述第二转轴的上方架设另一组第一转轮,两个所述第一转轮利用第一皮带连接,所述第一皮带上间隔设有第二固定块,所述第二固定块的上顶面分别连接第一连板,所述第一连板上分别间隔设有第一滑块,所述第一滑块上分别活动设有第一转轴,所述第一转轴的两端分别架设在两个第三挡板之间,且所述第一转轴与所述第一滑块一一对应的设有两组;所述第一滑块上滑动设有第二挡板,所述第二挡板用于活动架设在多个转运轴的上方,并对所述转运轴上的运料板进行限位;所述运料板上用于放置粘接好的工件,所述第一架体内设有视检机构,所述视检机构用于对所述工件进行一次视检;所述一次视检用于对粘接不合格的工件进行标记;以及,根据标记的工件,启动第一吸料机构将不合格工件进行剔除;同时,当第一吸料机构剔除不合格工件后,启动第二吸料机构将运料板移送至升降托架,并启动所述升降托架的干燥机构,利用所述升降托架上第三支架上的干燥管对工件进行干燥;以及,干燥成功后,启动第一架体内顶部架设的焊接机对工件进行焊接后获得一次
成品。10.如权利要求9所述的一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,所述升降托架包括:第一面板,所述第一面板的两侧分别连接第二内板,所述第一面板的中心设有第三支架,所述第三支架为u型结构,所述u型结构的两端连接第一面板,所述u型结构的u型部设有出风管,所述出风管上间隔设有多个用于干燥所述工件的出风口;所述第三支架两侧分别设有两组升降平台,所述升降平台上用于对带有合格工件的运料板进行升降至第一架体内顶部的焊接工位,所述升降平台包括:多个第三转轴,所述第三转轴均布的贯穿在第一面板上,所述第三转轴的上端分别一一连接托板,所述托板的上顶面分别用于第二吸料机构将带有合格工件的运料板进行放置;所述第三转轴的下方分别连接第二连板,所述第二连板上设有l连杆,所述l连杆远离第二连板的一端设有第一调节块,所述第一调节块位于第三连板的第一槽口内往复运动;所述第三连板的上端固定连接第一面板的下底面;所述第一面板的下底面还设有升降驱动盒,所述升降驱动盒的侧壁设有升降驱动电机,所述升降驱动盒的上方设有升降杆,所述升降杆贯穿所述第一面板并与所述托板的下底面连接;所述第一面板上间隔设有多个限位装置,所述限位装置包括:第一立板,所述第一立板的下方通过第二底座与第一底座相互连接,所述第一底座固定设在第一面板的上顶面,所述第一立板的上方通过延伸板连接第一固定块,所述第一固定块上方间隔设有第二连杆,所述第二连杆上往复运动的设有l卡块,所述l卡块和所述第一固定块之间还套设有第二调节杆,所述第二调节杆上套设有弹簧,所述弹簧的两端分别连接l卡块和第一固定块;所述l卡块的卡设端用于卡设在托板的上顶面;所述l卡块的卡设端还设有触发开关,所述触发开关用于启动所述焊接工位的焊接机工作;所述第一吸料机构包括:驱动组件,所述驱动组件的驱动端通过安装板连接第四支架,所述第四支架的下方连接第一底板,所述第一底板的上方设有气缸开关,所述第一底板的下方设有分气阀门,所述分气阀门通过第一管道分别一一连接吸料头,所述吸料头设有多个,各所述吸料头连接第一管道的一端通过连接架均布于第一底板的四周;所述第二吸料机构包括:驱动组件,所述驱动组件的驱动端通过第二面板连接吸料板,所述吸料板的下底面均布有多个吸料孔,所述吸料板的上顶面连接第一管道,所述第一管道的另一端贯穿所述第二面板并连接气泵或气缸;所述驱动组件用于将所述第一吸料机构和第二吸料机构的工作位置进行调节;或者,用于将所述第一吸料机构和所述第二吸料机构的工作位置在送料机构或升降托架的上方进行位置调节。
技术总结
本发明提供一种改善双面散热器件应力问题的集成电路封装制造方法,包括以下步骤:步骤1,制备载体;步骤2,在载体的预设位置安装第一金属垫块,并在第一金属垫块的上表面安装芯片模块;步骤3,在芯片模块的上表面安装第二金属垫块;以及,在第二金属垫块的上表面和第一金属垫块的下表面分别安装散热片;步骤4,对安装好散热片的器件置入塑封模具进行塑封。本发明用以实现芯片在使用时能够达到良好散热的目的,进一步提高芯片的使用寿命,减少芯片因过热导致其失效故障或损坏的情况。过热导致其失效故障或损坏的情况。过热导致其失效故障或损坏的情况。
技术研发人员:张怡 程浪 陈勇 饶锡林 易炳川
受保护的技术使用者:广东气派科技有限公司
技术研发日:2022.04.22
技术公布日:2022/5/25
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