便于拆卸的蘸胶装置及蘸胶设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种便于拆卸的蘸胶装置及蘸胶设备。


背景技术：

2.目前半导体封装工艺中黏胶装片工艺主要有两种：一种是点划胶工艺，就是点胶头直接连接胶管实时在引线框架上点划胶，然后再上片实现装片的过程；另外一种则是蘸胶工艺，也就是蘸胶头不与胶管直接连接，而是使用蘸胶头去蘸预先在蘸胶盘内放置的黏胶，利用蘸胶头的尖部蘸到的黏胶后点到需要上片的引线框架上面再上片，实现装片的整个过程。点划胶的工艺有一定的灵活性但是存在一些问题，主要有银胶内气泡、银胶拉丝、划胶机气压不稳定导致胶量偏多偏少的问题，无法满足作业要求，而蘸胶工艺基本就解决了这些问题，在蘸胶量稳定性方面得到改善，但是针对装片蘸胶方面还有需要改善的地方。
3.目前，不论是点划胶工艺还是蘸胶工艺都无法很好的解决胶量微量控制，所有的黏胶装片工艺只适用于常规芯片(一般厚度在200μm-700μm之间)。比如常规芯片贴装的左右精度或上下精度为20μm以内，偏转角度的误差在3
°
以内，倾斜度的误差在2
°
以内或者是相对两边的高度差在100μm以内，芯片每条边的75％以上可见粘接材料，芯片粘接材料高度≤芯片厚度的3/4。而芯片在朝向具有一定柔性的超薄芯片发展，超薄芯片的厚度在25μm-50μm之间，通常在30μm以下，由于超薄芯片厚度一般在30μm以下，超薄芯片3/4的厚度大约为22.5μm，胶量控制是巨大难点，黏胶很容易溢到芯片表面并污染焊盘，所以目前的点划胶工艺和蘸胶工艺均不适用于超薄芯片。目前对超薄芯片黏胶装片的工艺通常采用daf膜的贴装方式，即整张晶圆贴在daf膜上，底部贴有基膜，通过减薄，划片后得到芯片，芯片通过芯片拾取设备进行贴装，贴装过程中需要加热。但是，daf膜的使用与保存需要一定要求，如果超过保质期那整张晶圆将要报废。
4.针对蘸胶工艺而言，当蘸胶头长时间使用时，会有胶水凝固在蘸胶头上，这时就需要更换新的蘸胶头。而现有蘸胶装置的蘸胶头很难拆卸，当需要更换蘸胶头时，通常是需要将整个蘸胶装置从蘸胶设备上拆卸下来，或者是更换连接蘸胶头整体组件。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种便于拆卸的蘸胶装置及蘸胶设备，以解决现有技术中蘸胶头难以拆卸的问题。
6.本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
7.本实用新型提供一种便于拆卸的蘸胶装置，包括蘸胶套、针头座以及蘸针，所述针头座连接于所述蘸胶套的一端，所述针头座上设有用于安装所述蘸针的插针孔，所述蘸针通过磁吸方式可拆卸地安装于所述插针孔内。
8.进一步地，所述蘸胶套或所述针头座上设有磁性件；或所述蘸针朝向所述针头座的一端设有磁性件。
9.进一步地，所述蘸胶套包括连接部和套装部，所述连接部的一端与所述套装部的一端连接，所述连接部的另一端用于与蘸胶设备连接，所述套装部的另一端设有安装孔，所述针头座安装于所述安装孔内。
10.进一步地，所述磁性件安装于所述安装孔内。
11.进一步地，所述连接部远离所述套装部的一端设有卡槽，所述连接部通过所述卡槽与所述蘸胶设备卡接。
12.进一步地，所述套装部上设有与所述安装孔连通的螺纹孔，所述螺纹孔内设有螺钉，所述针头座通过所述螺钉固定在所述安装孔内。
13.进一步地，所述套装部在所述安装孔的内壁上设有第一定位凸起，所述针头座的外壁上设有与所述第一定位凸起对应的第一定位缺口；或所述套装部在所述安装孔的内壁上设有第二定位缺口，所述针头座的外壁上设有与所述第二定位缺口对应的第二定位凸起。
14.进一步地，所述蘸针远离所述针头座的一端为圆锥形结构或棱锥形结构。
15.进一步地，所述插针孔的数量为多个并呈阵列排布或米字形排布，所述针头座上至少有一个所述插针孔内安装有所述蘸针。
16.本实用新型还提供一种蘸胶设备，包括如上所述的便于拆卸的蘸胶装置。
17.本实用新型有益效果在于：将蘸针通过磁吸方式可拆卸地安装于插针孔内，当需要更换蘸针时，只需要将旧的蘸针从插针孔内拨出，然后再插入新的蘸针并通过磁力固定在插针孔内，实现蘸针的快速更换。本实用新型便于更换蘸胶装置的蘸针，提高蘸胶工艺的整体效率，而且结构简单，制作成本较低。
附图说明
18.图1是本实用新型中便于拆卸的蘸胶装置的正视结构示意图；
19.图2是图1中沿a-a方向的截面结构示意图；
20.图3是本实用新型中蘸胶套的正视结构示意图；
21.图4是图3中沿b-b方向的截面结构示意图；
22.图5是图3中沿c-c方向的截面结构示意图；
23.图6是本实用新型中蘸针的正视结构示意图；
24.图7是本实用新型中针头座的正视结构示意图；
25.图8是本实用新型中针头座的俯视结构示意图；
26.图9是本实用新型中针头座的左视结构示意图；
27.图10是本实用新型另一实施例中针头座的左视结构示意图；
28.图11是本实用新型中电路基板的俯视结构示意图；
29.图12是本实用新型中电路基板贴附芯片后的俯视结构示意图；
30.图13是本实用新型中芯片封装方法的流程框图。
31.图中：蘸胶套10、连接部11、卡槽111、套装部12、安装孔121、螺钉122、磁性件123、第一定位凸起124；针头座20、插针孔21、第一定位缺口22；蘸针30；电路基板40、垫高结构41、引脚42；芯片50、焊盘51。
具体实施方式
32.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型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，对依据本实用新型提出的便于拆卸的蘸胶装置及蘸胶设备的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
33.图1是本实用新型中便于拆卸的蘸胶装置的正视结构示意图，图2是图1中沿a-a方向的截面结构示意图，图3是本实用新型中蘸胶套的正视结构示意图，图4是图3中沿b-b方向的截面结构示意图，图5是图3中沿c-c方向的截面结构示意图，图6是本实用新型中蘸针的正视结构示意图，图7是本实用新型中针头座的正视结构示意图，图8是本实用新型中针头座的俯视结构示意图，图9是本实用新型中针头座的左视结构示意图，图10是本实用新型另一实施例中针头座的左视结构示意图。
34.如图1至图10所示，本实用新型提供的一种便于拆卸的蘸胶装置，包括蘸胶套10、针头座20以及蘸针30，针头座20连接于蘸胶套10的一端，针头座20上设有多个用于安装蘸针30的插针孔21，针头座20上至少有一个插针孔21内安装有蘸针30，蘸针30远离针头座20的一端为锥形结构。
35.本实用新型在针头座20上设有多个用于安装蘸针30的插针孔21，通过调整安装在针头座20上蘸针30的数量，从而控制便于拆卸的蘸胶装置的蘸胶量，如果需要较少的蘸胶量则减少安装在针头座20上蘸针30的数量，如果需要较多蘸胶量则增加安装在针头座20上蘸针30的数量。使得便于拆卸的蘸胶装置既可适用于常规厚度芯片的封装，也可以适用于超薄芯片的封装，增加蘸胶装置的适用性。
36.进一步地，蘸针30通过磁吸方式可拆卸地安装于插针孔21内。具体地，蘸胶套10或针头座20上设有磁性件123；或蘸针30朝向针头座20的一端设有磁性件123。本实施例中，磁性件123设置在蘸胶套10上，当蘸针30安装在插针孔21内，通过磁力固定在插针孔21内。其中，蘸针30需要采用能够被磁性件123所吸附的材质，例如铁、钢等磁性金属材料。当然，在其他实施例中，磁性件123也可以设置在针头座20上，或者磁性件123设置在蘸针30。将蘸针30通过磁吸方式可拆卸地安装于插针孔21内，当需要更换蘸针30时，只需要将旧的蘸针30从插针孔21内拨出，然后再插入新的蘸针30并通过磁力固定在插针孔21内，实现蘸针30的快速更换，从而提高蘸胶工艺的整体效率。
37.进一步，蘸胶套10包括连接部11和套装部12，连接部11的一端与套装部12的一端连接，连接部11和套装部12优选为一体成型，也可以相互焊接在一起。连接部11的另一端用于与蘸胶设备连接，套装部12的另一端设有安装孔121，针头座20安装于安装孔121内。
38.本实施例中，磁性件123安装于安装孔121内。优选地，磁性件123安装于安装孔121的底部并位于安装孔121的底壁与针头座20之间。插针孔21优选地为通孔，蘸针30插入插针孔21的一端可以直接吸附在磁性件123上，增加蘸针30的牢靠度。当然，插针孔21也可以为盲孔，只是磁性件123与蘸针30的磁吸力会降低。其中，磁性件123为强力磁铁，例如铷磁铁，磁性件123通过胶水粘接在安装孔121的底部。
39.进一步地，连接部11远离套装部12的一端设有卡槽111，连接部11通过卡槽111与蘸胶设备卡接。卡槽111位于连接部11的上下两侧，当然，也可以位于连接部11的前后两侧，只需与蘸胶设备的卡接孔处卡扣结构对应即可，从而可以实现蘸胶装置与蘸胶设备的可拆卸连接，以便于更换不同的蘸胶装置。
40.如图9所示，本实施例中，多个插针孔21呈米字形排布，根据不同蘸胶量的需求，可以在不同位置的插针孔21内安装蘸针30。如图10所示，在其他实施例中，多个插针孔21也可以呈阵列排布，从而满足更多芯片50的蘸胶需求。
41.进一步地，套装部12上设有与安装孔121连通的螺纹孔，螺纹孔内设有螺钉122，针头座20通过螺钉122固定在安装孔121内。螺钉122可以采用型号为m2的螺钉。螺钉122朝向安装孔121的一端与针头座20相抵触，从而将针头座20固定在安装孔121内，将螺钉122拧松即可将针头座20从安装孔121内拆下，以便于更换不同的针头座20，从而适用于对不同尺寸的芯片50进行蘸胶。
42.本实施例中，套装部12在安装孔121的内壁上设有第一定位凸起124，针头座20的外壁上设有与第一定位凸起124对应的第一定位缺口22。第一定位凸起124设于安装孔121内壁的上下两侧，第一定位缺口22设于针头座20外壁的上下两侧，通过第一定位凸起124和第一定位缺口22的相互配合，以便于针头座20在安装孔121内的安装定位。当然，在其他实施例中，也可以是套装部12在安装孔121的内壁上设有第二定位缺口，针头座20的外壁上设有与第二定位缺口对应的第二定位凸起。
43.如图3和图4所示，连接部11的直径为3.5-4.5mm之间，优选为4mm。连接部11的长度a1为19-21mm之间，优选为20mm。套装部12的长度a2为9-11mm之间，优选为10mm。安装孔121的孔径为9-11mm，优选为10mm。套装部12的直径可以14mm，即安装孔121孔壁的厚度为2mm。蘸胶套10整体加工误差小于
±
0.05mm。针头座20的外径小于安装孔121的孔径且两者差值在0.04-0.06mm之间，优选为0.05mm，即针头座20的外径为9.95mm。针头座20的长度为10mm。蘸胶套10和针头座20均采用型号为sus304不锈钢机加工而成。当然，蘸胶套10和针头座20的尺寸可以根据实际需求进行设置。
44.进一步地，蘸针30和插针孔21的直径在0.45-0.55mm之间，优选为0.5mm，蘸针30的负公差≦0.02，插针孔21的正公差≦0.02。蘸针30超出针头座20端面的长度为4.5-5.5mm之间，优选为5mm，即蘸针30的长度为10mm。具体可以根据实际需求设置蘸针30和插针孔21的大小，蘸针30尖端的直径越小，即锥形结构的倾斜角度越小，蘸针30的蘸胶量就越少。
45.本实用新型还提供一种蘸胶设备，包括如上所述的便于拆卸的蘸胶装置。
46.本实用新型还提供一种芯片封装方法，如图13所示，该封装方法包括：
47.步骤s11：提供半导体晶圆，并将半导体晶圆进行减薄处理。首先对标准芯片的半导体晶圆进行超薄减薄，通过精密控制的物理研磨和物理或化学抛光，将8寸或12寸的晶圆厚度减薄到15μm～25μm的超薄厚度，使晶圆在不影响原有性能基础上，具体了按一定的曲率半径柔性可弯折的特性。
48.步骤s12：对减薄后的半导体晶圆进行切割并形成芯片50(图12)。其中，芯片50可以为闪存类芯片，也可以为其他控制类芯片。具体地，将减薄后的超薄晶圆贴敷在切割胶带上，并按芯片尺寸进行无损的机械切割或激光切割，分离成一颗颗的超薄芯片。加工后的单颗芯片尺寸控制在3mm
×
3mm，厚度为25μm。
49.步骤s21：提供电路基板40(图11)和粘接胶，通过如上所述的便于拆卸的蘸胶装置对电路基板40进行蘸胶。具体地，在对电路基板40进行蘸胶之前，先根据芯片50的大小和厚度计算出蘸胶的胶量，再根据胶量设置蘸针30的数量、设置蘸针30的针尖大小、调节蘸针30
与电路基板40之间的距离以及调节蘸针30在电路基板40停留的时间，从而对胶量的精密控制。通过便于拆卸的蘸胶装置上的蘸针30蘸取一定粘接胶，通过蘸针30的数量以及蘸针30的针尖大小可以控制蘸针30上蘸取的胶量；然后控制蘸针30与电路基板40之间的距离以及调节蘸针30在电路基板40停留的时间可以控制蘸针30转移至电路基板40上的胶量，从而可以对胶量的精密控制，避免粘接胶溢到芯片50表面并污染焊盘51。其中，电路基板40优选为柔性基板，柔性基板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，简称软板或fpc，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。粘接胶可以是在半导体常用的固晶硅胶，也可以是ab胶水。
50.步骤s3：将芯片50贴装至蘸胶后的电路基板40上，并对粘接胶进行高温固化处理。具体地，通过高精度贴片设备，将芯片50从晶圆上拾取并贴装到电路基板40上，在无尘烤箱中150
°
高温固化1小时，使粘接胶固化。
51.步骤s4：将芯片50与电路基板40进行电性连接，即金线互连工艺。对固化后的芯片50和电路基板40通过金丝球焊导电连接，将芯片50内部的功能引出到电路基板40的引脚42。
52.步骤s5：提供封装胶，将封装胶涂布至电路基板40上并覆盖住芯片50，然后对封装胶进行烘烤固化处理。封装胶采用导热性能良好的有机硅树脂材料，对芯片50进行包封并烘烤固化，只露出外引脚部分。导热有机硅树脂既具有很好的弹性，能适应柔性封装体弯折的需要，又能有效地物理保护内部结构，隔绝水氧、离子污染等侵蚀，同时又具备一定的导热性，使电源管理类芯片在后续的正常工作中，更好的解决散热问题。
53.最后就是对芯片模组进行电性能测试，根据需要在电路基板40上贴装其它元器件。
54.进一步地，如图11所示，电路基板40上设有与芯片50对应的垫高结构41，垫高结构41用于限制芯片50与电路基板40之间的间距。在步骤s3时，芯片50贴附于电路基板40上，垫高结构41可以避免对芯片50的过渡按压，导致粘接胶溢出。垫高结构41的高度为2-3μm高度，垫高结构41的线宽为50至100μm，可采用电镀铜工艺，其外围尺寸大小根据芯片50尺寸的而设定，具体可参考下表：
[0055][0056][0057]
本实施例中，垫高结构41为工字形结构。当然，垫高结构41的形状也可根据具体需求而设置，并不以此为限。
[0058]
在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。
[0059]
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上
的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。