一种全自动电子元件封装工艺的制作方法

1.本发明涉及电子元件封装技术领域，具体为一种全自动电子元件封装工艺。


背景技术：

2.封装就是指把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接；封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。
3.现有的电子元件在封装时，往往需要耗费大量的人力物力，封装步骤繁琐，工作量大，同时现有的封装效果不佳，容易导致电子元件的脱落。
4.为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种全自动电子元件封装工艺。
6.本发明所要解决的技术问题如下：
7.现有的电子元件在封装时，往往需要耗费大量的人力物力，封装步骤繁琐，工作量大，同时现有的封装效果不佳，容易导致电子元件的脱落。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
9.一种全自动电子元件封装工艺，包括如下步骤：
10.s1、将电子元件和封装基板放入真空室中，在包含有机硅化合物的气体存在的条件下，对电子元件和封装基板进行等离子体处理；
11.s2、将等离子体处理后的电子元件进行预热；
12.s3、将预热后的电子元件放在封装设备的吸盘上，利用点胶机构将环氧树脂粘接剂涂在封装基板上，通过夹紧机构使封装基板依次移动至点胶机构和吸盘下方，使电子元件通过环氧树脂粘接剂与封装基板相粘接；
13.s4、将粘接有电子元件的封装基板放在固化箱内进行固化，完成封装过程。
14.进一步的，步骤s2中的预热温度为45
‑
55℃，时间为50
‑
60min。
15.进一步的，所述环氧树脂粘接剂的制备方法如下：
16.取如下重量份的原料：苯甲醇40
‑
50份、异佛尔酮二胺25
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35份、ep
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16环氧树脂16
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20份和三乙醇胺5
‑
8份，室温下将苯甲醇以及异佛尔酮二胺加入到反应釜中，进行搅拌，搅拌均匀后，将ep
‑
16环氧树脂加入到反应釜中，然后进行搅拌，搅拌均匀后，再添加三乙醇胺，同时将反应釜加热至70
‑
80℃，恒温反应1h，反应完成后，冷却至25
‑
30℃，分包即得环氧树脂粘接剂。
17.进一步的，步骤s4中固化的温度为75
‑
80℃，时间为4
‑
5h。
18.进一步的，步骤s3中所述封装设备的工作过程如下：
19.第一步、先将封装基板放在夹紧槽内，通过夹紧机构对封装基板进行夹紧，同时通过夹紧电机使封装基板移动至点胶机构的正下方；
20.第二步、通过点胶电机对环氧树脂粘接剂进行搅拌，搅拌后的环氧树脂粘接剂从通槽进入点胶漏斗并滴落至封装基板上；
21.第三步、继续通过夹紧电机使夹紧台继续移动至吸盘的正下方，利用吸盘对电子元件进行吸附，同时启动第二伸缩气缸，驱动其输出端推动吸盘上的电子元件与封装基板通过环氧树脂粘接剂进行粘接，完成封装过程。
22.本发明的有益效果：
23.本发明通过利用环氧树脂粘接剂进行封装，相对其他材料来说，密封性能更好，并且对于一些特殊仪器，可直接埋入泥土中利用，并且不会腐化；通过对电子元件进行等离子体处理，使得电子元件不易脱落和分层，使得电子元件和封装基板的防水性、耐候性、耐腐蚀性好，可以较好、较长期的保护电子元器件或封装基板。
24.本发明通过设置夹紧电机使封装基板可以在点胶机构和吸盘之间自由移动，从而方便对点胶和封装进行紧密联系，提高了设备的整体性和连续性，同时提高了设备的自动化，节约人力物力，大大降低了生产成本。
25.通过设置夹紧机构，使夹紧电机驱动螺纹杆转动，从而带动螺纹套在螺纹杆上滑动，从而带动夹紧台上的封装基板进行移动，通过夹紧槽内的夹紧弹簧和夹紧板对封装基板进行夹紧固定，便于后续点胶的操作，提高点胶的质量和精度。
26.通过设置点胶机构，使点胶电机带动第一转动轴转动，从而带动螺旋叶片转动对环氧树脂粘接剂进行搅拌，防止其自身粘接在一起，影响点胶效果，同时第一转动轴转动带动第一固定杆上的第二固定杆转动，从而带动混合叶片对环氧树脂粘接剂进一步进行搅拌，提高搅拌效率，通过设置第二转动轴与第二固定杆的转动连接，使混合叶片与环氧树脂粘接剂相接触时，混合叶片可以随着环氧树脂粘接剂的带动进行自身转动，进一步提高搅拌效率。
附图说明
27.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
28.图1是本发明封装的工艺流程；
29.图2是本发明封装设备的结构示意图；
30.图3是本发明夹紧机构的结构示意图；
31.图4是本发明夹紧台的内部结构示意图；
32.图5是本发明点胶机构的结构示意图；
33.图6是本发明第二固定杆的侧视图；
34.图7是本发明第二支撑板的后视图。
35.图中，1、工作台；2、第一支撑板；3、第二支撑板；4、夹紧机构；401、夹紧室；402、夹紧电机；403、螺纹杆；404、螺纹套；405、滑动块；406、滑杆；407、第一滑动槽；408、夹紧台；409、夹紧槽；410、夹紧弹簧；411、夹紧板；5、第二滑动槽；6、连接块；7、第一伸缩气缸；8、点胶机构；801、点胶室；802、连接杆；803、点胶电机；804、第一转动轴；805、螺旋叶片；806、第
一固定杆；807、第二固定杆；808、第二转动轴；809、混合叶片；810、通槽；811、点胶漏斗；9、固定板；10、第二伸缩气缸；11、吸盘。
具体实施方式
36.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
37.实施例1
38.一种全自动电子元件封装工艺，包括如下步骤：
39.s1、将电子元件和封装基板放入真空室中，在包含有机硅化合物的气体存在的条件下，对电子元件和封装基板进行等离子体处理；
40.s2、将等离子体处理后的电子元件进行预热；
41.s3、将预热后的电子元件放在封装设备的吸盘11上，利用点胶机构8将环氧树脂粘接剂涂在封装基板上，通过夹紧机构4使封装基板依次移动至点胶机构8和吸盘11下方，使电子元件通过环氧树脂粘接剂与封装基板相粘接；
42.s4、将粘接有电子元件的封装基板放在固化箱内进行固化，完成封装过程。
43.步骤s2中的预热温度为45℃，时间为50min。
44.所述环氧树脂粘接剂的制备方法如下：
45.取如下重量份的原料：苯甲醇40份、异佛尔酮二胺25份、ep
‑
16环氧树脂16份和三乙醇胺5份，室温下将苯甲醇以及异佛尔酮二胺加入到反应釜中，进行搅拌，搅拌均匀后，将ep
‑
16环氧树脂加入到反应釜中，然后进行搅拌，搅拌均匀后，再添加三乙醇胺，同时将反应釜加热至70℃，恒温反应1h，反应完成后，冷却至25℃，分包即得环氧树脂粘接剂。
46.步骤s4中固化的温度为75℃，时间为4h。
47.实施例2
48.一种全自动电子元件封装工艺，包括如下步骤：
49.s1、将电子元件和封装基板放入真空室中，在包含有机硅化合物的气体存在的条件下，对电子元件和封装基板进行等离子体处理；
50.s2、将等离子体处理后的电子元件进行预热；
51.s3、将预热后的电子元件放在封装设备的吸盘11上，利用点胶机构8将环氧树脂粘接剂涂在封装基板上，通过夹紧机构4使封装基板依次移动至点胶机构8和吸盘11下方，使电子元件通过环氧树脂粘接剂与封装基板相粘接；
52.s4、将粘接有电子元件的封装基板放在固化箱内进行固化，完成封装过程。
53.步骤s2中的预热温度为50℃，时间为55min。
54.所述环氧树脂粘接剂的制备方法如下：
55.取如下重量份的原料：苯甲醇45份、异佛尔酮二胺30份、ep
‑
16环氧树脂18份和三乙醇胺6份，室温下将苯甲醇以及异佛尔酮二胺加入到反应釜中，进行搅拌，搅拌均匀后，将ep
‑
16环氧树脂加入到反应釜中，然后进行搅拌，搅拌均匀后，再添加三乙醇胺，同时将反应釜加热至75℃，恒温反应1h，反应完成后，冷却至28℃，分包即得环氧树脂粘接剂。
56.步骤s4中固化的温度为78℃，时间为4.5h。
57.实施例3
58.一种全自动电子元件封装工艺，包括如下步骤：
59.s1、将电子元件和封装基板放入真空室中，在包含有机硅化合物的气体存在的条件下，对电子元件和封装基板进行等离子体处理；
60.s2、将等离子体处理后的电子元件进行预热；
61.s3、将预热后的电子元件放在封装设备的吸盘11上，利用点胶机构8将环氧树脂粘接剂涂在封装基板上，通过夹紧机构4使封装基板依次移动至点胶机构8和吸盘11下方，使电子元件通过环氧树脂粘接剂与封装基板相粘接；
62.s4、将粘接有电子元件的封装基板放在固化箱内进行固化，完成封装过程。
63.步骤s2中的预热温度为55℃，时间为60min。
64.所述环氧树脂粘接剂的制备方法如下：
65.取如下重量份的原料：苯甲醇50份、异佛尔酮二胺35份、ep
‑
16环氧树脂20份和三乙醇胺8份，室温下将苯甲醇以及异佛尔酮二胺加入到反应釜中，进行搅拌，搅拌均匀后，将ep
‑
16环氧树脂加入到反应釜中，然后进行搅拌，搅拌均匀后，再添加三乙醇胺，同时将反应釜加热至70℃，恒温反应1h，反应完成后，冷却至30℃，分包即得环氧树脂粘接剂。
66.步骤s4中固化的温度为80℃，时间为5h。
67.请参阅图1
‑
7，上述实施例中所述封装设备包括工作台1，工作台1的上表面两侧固定有两个对称分布的第一支撑板2，两个第一支撑板2相互靠近的一侧顶端之间固定有第二支撑板3，第二支撑板3下方设有夹紧机构4；
68.夹紧机构4包括与工作台1的上表面相固定的夹紧室401，夹紧室401的外部一侧固定有夹紧电机402，夹紧电机402的输出端固定有螺纹杆403，螺纹杆403穿过夹紧室401且与夹紧室401的内部侧壁转动连接，螺纹杆403的外表面套接有螺纹套404，螺纹套404与螺纹杆403螺纹连接，螺纹套404的底部固定有滑动块405，滑动块405的底部与夹紧室401的内部底端滑动连接，螺纹套404的顶部固定有两个对称分布的滑杆406，夹紧室401的顶部开设有与滑杆406相适配的第一滑动槽407，两个滑杆406穿过第一滑动槽407且与第一滑动槽407滑动连接，两个滑杆406的顶端之间固定有夹紧台408；
69.夹紧台408的上表面开设有夹紧槽409，夹紧槽409用于放置封装基板，夹紧槽409的内部两侧壁固定有对称分布的夹紧弹簧410，夹紧弹簧410远离夹紧槽409内壁的一端固定有夹紧板411，夹紧板411的底部与夹紧槽409的内部底端滑动连接。通过设置夹紧机构4，使夹紧电机402驱动螺纹杆403转动，从而带动螺纹套404在螺纹杆403上滑动，从而带动夹紧台408上的封装基板进行移动，通过夹紧槽409内的夹紧弹簧410和夹紧板411对封装基板进行夹紧固定，便于后续点胶的操作，提高点胶的质量和精度。
70.两个第一支撑板2相互靠近的一侧开设有对称分布的第二滑动槽5，第二滑动槽5的一侧滑动连接有连接块6，工作台1的上表面两侧固定有对称分布的第一伸缩气缸7，两个第一伸缩气缸7的输出端分别与两个连接块6的底部相固定。
71.第二支撑板3的一侧设有点胶机构8，点胶机构8包括点胶室801，点胶室801内用于放置环氧树脂粘接剂，点胶室801的外部两端固定有对称分布的连接杆802，连接杆802远离点胶室801的一端与连接块6的一侧相固定，点胶室801的外部顶端固定有点胶电机803，点胶电机803的输出端固定有第一转动轴804，第一转动轴804穿过点胶室801且与点胶室801的顶部转动连接，第一转动轴804的外表面固定有螺旋叶片805，螺旋叶片805用于对环氧树
脂粘接剂进行搅拌，防止其自身粘接在一起，影响点胶效果，第一转动轴804的顶端两侧固定有对称分布的第一固定杆806，第一固定杆806远离第一转动轴804的一端底部固定有第二固定杆807，第二固定杆807的前端和后端均转动连接有两个对称分布的第二转动轴808，第二转动轴808的顶部和底部固定有对称分布的混合叶片809，点胶室801的底部开设有通槽810，点胶室801的外部底端固定有点胶漏斗811，点胶漏斗811通过通槽810与点胶室801相连通。通过设置点胶机构8，使点胶电机803带动第一转动轴804转动，从而带动螺旋叶片805转动对环氧树脂粘接剂进行搅拌，防止其自身粘接在一起，影响点胶效果，同时第一转动轴804转动带动第一固定杆806上的第二固定杆807转动，从而带动混合叶片809对环氧树脂粘接剂进一步进行搅拌，提高搅拌效率，通过设置第二转动轴808与第二固定杆807的转动连接，使混合叶片809与环氧树脂粘接剂相接触时，混合叶片809可以随着环氧树脂粘接剂的带动进行自身转动，进一步提高搅拌效率。
72.第二支撑板3远离点胶机构8的一侧固定有固定板9，固定板9的顶部固定有第二伸缩气缸10，第二伸缩气缸10的输出端穿过固定板9且固定有吸盘11，吸盘11用于对电子元件进行吸附，并通过第二伸缩气缸10将其与封装基板相粘接，完成封装过程。
73.工作原理：
74.本发明在使用时，先将封装基板放在夹紧槽409内，利用两个夹紧弹簧410推动两个夹紧板411相互靠近对封装基板进行夹紧固定，启动夹紧电机402，驱动其输出端带动螺纹杆403转动，通过螺纹杆403与螺纹套404的螺纹连接，配合滑动块405与夹紧室401的滑动连接，带动螺纹套404在螺纹杆403上滑动，从而通过滑杆406带动夹紧台408在水平方向上移动，直至移动至点胶机构8的正下方；
75.启动点胶电机803，驱动其输出端带动第一转动轴804转动，从而带动螺旋叶片805转动对环氧树脂粘接剂进行搅拌，同时第一转动轴804转动带动第一固定杆806上的第二固定杆807转动，从而带动混合叶片809对环氧树脂粘接剂进一步进行搅拌，通过设置第二转动轴808与第二固定杆807的转动连接，当混合叶片809转动与环氧树脂粘接剂相接触时，混合叶片809可以随着环氧树脂粘接剂的带动进行自身转动，加强搅拌效果，搅拌后的环氧树脂粘接剂从通槽810进入点胶漏斗811并滴落至封装基板上；
76.继续启动夹紧电机402，使夹紧台408继续移动至吸盘11的正下方，利用吸盘11对电子元件进行吸附，同时启动第二伸缩气缸10，驱动其输出端推动吸盘11上的电子元件与封装基板通过环氧树脂粘接剂进行粘接，完成封装过程。
77.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。