一种用于倒装芯片器件的开封装置及开封方法与流程

1.本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种用于倒装芯片器件的开封装置及开封方法。


背景技术：

2.倒装芯片是一种无引脚结构，一般含有电路单元。倒装芯片是在i/o pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷基板相结合此技术替换常规打线接合，逐渐成为未来的封装主流，当前主要应用于高时脉的cpu、gpu及chipset等产品为主。为了检测倒装芯片的产品质量，需要对倒装芯片进行开封，现有的开封方法是利用打磨装置将倒装芯片上的基板打磨掉，然后再利用氢氟酸将用于粘结基板和芯片用的胶水去除，从而使芯片能够与基板完全分离。
3.其中再对基板进行打磨时，会先将芯片放在打磨台上，然后利用打磨机对基板进行打磨，但是现有的打磨方式一般是沿着一个方向逐渐对基板进行打磨，该方式使得在对芯片进行打磨时，芯片会由于打磨机的摩擦力而发生滑动，从而影响打磨效率，此外在打磨的过程中，打磨机打磨的深度会由于芯片的移动而改变，从而导致打磨装置对基板的打磨不够均匀，且操作不慎还会对芯片造成损坏。
4.因此，发明一种用于倒装芯片器件的开封装置及开封方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供了一种用于倒装芯片器件的开封装置及开封方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于倒装芯片器件的开封装置，包括底座，所述底座顶部设有打磨箱和清洗箱，所述打磨箱和清洗箱的底部均固连有多个支撑腿，所述打磨箱内设有托板，所述托板的底部设有调节装置，所述托板的顶部设有打磨装置，所述托板的两侧均设有夹板，两个所述夹板之间滑动贯穿插接有两个滑杆，所述滑杆的两端分别与打磨箱两侧内壁固连，两个所述夹板之间螺纹贯穿插接有同一个第一螺杆，且第一螺杆与两个夹板相对部分的螺纹为反向设计，所述第一螺杆的一端与打磨箱一侧内壁转动连接，所述第一螺杆的另一端转动贯穿插接在打磨箱另一侧箱壁上，所述托板的前后侧均固连有指示板，指示板对位位置的所述打磨箱内壁上设有刻度。
7.进一步的，所述调节装置包括多个伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别与托板底部和打磨箱底部内壁固连，所述托板的底部固连有第一u形板，且第一螺杆穿过第一u形板和托板底部所围成的空间，所述第一u形板的底部转动连接有第二螺杆，所述第二螺杆螺纹贯穿插接在打磨箱底部箱壁上。
8.进一步的，所述打磨装置包括一个第一电动打磨辊和两个第二电动打磨辊，且第一电动打磨辊和两个第二电动打磨辊分别位于托板的两侧，所述第一电动打磨辊的两端均
转动连接有第一转轴，第一转轴自由端对应位置的打磨箱箱壁上贯穿开设有第一条形孔，且第一转轴的自由端穿过第一条形孔并位于打磨箱的外侧，两个所述第一转轴的自由端之间连接有同一个第二u形板；两个所述第二电动打磨辊相离的一端均转动连接有第二转轴，第二转轴自由端对应的所述打磨箱箱壁上贯穿开设有第二条形孔，且第二转轴的自由端穿过第二条形孔并位于打磨箱的外侧，两个所述第二转轴的自由端之间连接有同一个第三u形板，所述第三u形板和第二u形板相离的一侧均固连有l形板，两个所述l形板之间螺纹贯穿插接有同一个第三螺杆，且第三螺杆与两个l形板相对部分的螺纹为相反设计，所述第三螺杆的两端均设有固定板，所述固定板的底部与底座固连，所述第三螺杆的一端与相对的固定板转动连接，所述第三螺杆的另一端转动贯穿插接在对应的固定板上，且第三螺杆的该端连接有电机。
9.进一步的，所述清洗箱内倾斜设有支撑板，所述支撑板的前后侧分别与清洗箱前后测的内壁固连，所述支撑板为镂空设计，所述支撑板较低一端的顶部边缘处垂直固连有多个挡块。
10.进一步的，所述第二电动打磨辊的顶部低于第一转轴的底部，两个所述第二电动打磨辊相对一端间的距离等于第一电动打磨辊的长度，所述第一电动打磨辊的底部与第二电动打磨辊的底部以及夹板的顶部齐平，且第一电动打磨辊和两个第二电动打磨辊的长度之和大于托板的长度。
11.进一步的，所述第二u形板的尺寸小于第三u形板的尺寸，且第二u形板能够沿着第一条形孔穿过第三u形板的内侧。
12.进一步的，所述l形板的长度大于两个夹板间的最大距离，且与第一电动打磨辊相对的所述l形板的前后侧均固连有喷吹管，所述喷吹管靠近底部的管壁上贯穿插接有多排出气管，且每排出气管呈扇形分布，两个喷吹管远离第二u形板的一端连接有同一进气管，进气管底部位置的底座上设有鼓风机，且鼓风机与进气管之间连接有连接管。
13.进一步的，两个所述夹板相对的一侧均固连有橡胶软垫，且橡胶软垫的顶部与夹板顶部齐平。
14.进一步的，所述第一电动打磨辊和第二电动打磨辊的转向相反，且二者相离的一侧均设有弧形挡板，其中与第一电动打磨辊相对的弧形挡板与其顶部的l形板固连，与第二电动打磨辊相对的弧形挡板靠近第二条形孔的一侧固连有连杆，且连杆穿过第二条形孔与第三u形板固连。
15.本发明还提供了一种使用上述任意一项用于倒装芯片器件的开封装置的开封方法，该方法包括以下步骤，步骤一：在开封前先使用x射线对需要开封的芯片进行扫描，从而得到芯片的焊点版图，并测量基板厚度；步骤二：将芯片放置到托板顶部，并拧动第二螺杆，从而对芯片所需打磨的厚度进行调整；步骤三：拧动第一螺杆，使两个夹板在第一螺杆的带动下对芯片进行夹紧；步骤四：启动第一电动打磨辊、第二电动打磨辊以及电机，使第一电动打磨辊、第二电动打磨辊在电机的电动下对芯片的顶部进行打磨；步骤五：将打磨后的芯片从托板上取下并移至清洗箱内，使用氢氟酸对打磨后的
芯片上的胶水进行反复清洗。
16.本发明的技术效果和优点：1、本发明通过设有打磨装置，在对基板进行打磨的过程中，第一电动打磨辊和第二电动打磨辊在第三螺杆的带动下，同时从相对的两个方向对基板进行打磨，由于第一电动打磨辊和第二电动打磨辊的转动方向相反，因此第一电动打磨辊和第二电动打磨辊对基板的产生的摩擦力能够相互抵消，从而保证在打磨过程中基板不会发生滑动，此外由于第一电动打磨辊和两个第二电动打磨辊所覆盖的打磨面积大于基板的面积，因此，当第一电动打磨辊和第二电动打磨辊同时与托板顶部的芯片分离时，第一电动打磨辊配合第二电动打磨辊实现了对整个基板的打磨操作，提高了打磨效率；2、本发明通过设有调节装置，当需要对托板的高度进行调整时，拧动第二螺杆，使第一u形板在第二螺杆的顶动下托动托板向上运动，当托板上的指示板指到对应基板厚度位置的刻度时，停止拧动第二螺杆，此时托板在第二螺杆的支撑作用下保持在当前高度，当芯片被放置到托板顶部后，芯片顶部的基板则能够高与夹板的顶部，同时由于第一电动打磨辊和第二电动打磨辊的底部与夹板顶部齐平，因此在打磨基板的过程中，芯片的焊点部分能够在夹板的保护下不会被损坏。
17.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说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明中图1的a部放大图；图3是本发明中图1的b部放大图；图4是本发明的侧视图；图5是本发明中打磨箱内部的立体结构示意图；图6是本发明中图5的立体剖视图;图7是本发明中倒装芯片器件开封方法的流程图。
20.图中：1、底座；2、打磨箱；3、清洗箱；4、托板；5、调节装置；51、伸缩杆；52、第一u形板；53、第二螺杆；6、打磨装置；601、第一电动打磨辊；602、第二电动打磨辊；603、第一转轴；604、第一条形孔；605、第二u形板；606、第二转轴；607、第二条形孔；608、第三u形板；609、l形板；610、第三螺杆；611、固定板；612、电机；7、夹板；8、滑杆；9、第一螺杆；10、指示板；11、支撑板；12、挡块；13、喷吹管；14、出气管；15、进气管；16、鼓风机；17、连接管；18、弧形挡板。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明提供了如图1-6所示的一种用于倒装芯片器件的开封装置，包括底座1，所述底座1顶部设有打磨箱2和清洗箱3，所述打磨箱2和清洗箱3的底部均固连有多个支撑腿，所述打磨箱2内设有托板4，所述托板4的底部设有调节装置5，所述托板4的顶部设有打磨装置6，所述托板4的两侧均设有夹板7，两个所述夹板7之间滑动贯穿插接有两个滑杆8，所述滑杆8的两端分别与打磨箱2两侧内壁固连，两个所述夹板7之间螺纹贯穿插接有同一个第一螺杆9，且第一螺杆9与两个夹板7相对部分的螺纹为反向设计，所述第一螺杆9的一端与打磨箱2一侧内壁转动连接，所述第一螺杆9的另一端转动贯穿插接在打磨箱2另一侧箱壁上，所述托板4的前后侧均固连有指示板10，指示板10对位位置的所述打磨箱2内壁上设有刻度，所述清洗箱3内倾斜设有支撑板11，所述支撑板11的前后侧分别与清洗箱3前后测的内壁固连，所述支撑板11为镂空设计，所述支撑板11较低一端的顶部边缘处垂直固连有多个挡块12，两个所述夹板7相对的一侧均固连有橡胶软垫，且橡胶软垫的顶部与夹板7顶部齐平；当需要对芯片进行打磨时，先使用x射线对芯片进行扫描，从而得到芯片内部的焊点版图，并通过x射线测量得到基板的厚度，接着根据测得的基板的厚度来拧动调节装置5，从而使托板4能够沿着竖直方向运动到对应刻度的位置，然后将芯片放置到调整后的托板4上，此时芯片顶部的基板能够刚好位于夹板7顶部的位置，接着拧动第一螺杆9，使两个夹板7在第一螺杆9的作用下同步向芯片所在方向运动，从而实现对芯片的夹紧操作，待芯片被夹紧后，启动打磨装置6对芯片顶部的基板进行打磨，而芯片上的焊点部分则能够被夹板7所保护，从而在保证打磨效率的同时，保护芯片上的焊点不被损坏；当打磨完毕后，用于粘黏基板和芯片的胶水则暴露在芯片的顶部，接着将打磨后的芯片置于清洗箱3内部的支撑板11上，从而使芯片在支撑板11和挡块12的作用下保持倾斜状态，最后使用吸管吸取氢氟酸，并滴在芯片的表面，从而对芯片顶部的胶水进行反复且多次的清洗，直至芯片顶部的胶水被洗净，待芯片干燥后，芯片的开封操作全部完成。
23.如图1、图5和图6所示，所述调节装置5包括多个伸缩杆51，所述伸缩杆51的两端分别与托板4底部和打磨箱2底部内壁固连，所述托板4的底部固连有第一u形板52，且第一螺杆9穿过第一u形板52和托板4底部所围成的空间，所述第一u形板52的底部转动连接有第二螺杆53，所述第二螺杆53螺纹贯穿插接在打磨箱2底部箱壁上；当需要对托板4的高度进行调整时，拧动第二螺杆53，使第一u形板52在第二螺杆53的顶动下托动托板4向上运动，当托板4上的指示板10指到对应基板厚度位置的刻度时，停止拧动第二螺杆53，此时，托板4在第二螺杆53的支撑作用下保持在当前高度，当芯片被放置到托板4顶部后，芯片顶部的基板则能够高与夹板7的顶部，而芯片的焊点部分则能够被两个夹板7所保护，从而保证在打磨基板的过程中，芯片的焊点不会被损坏。
24.如图1-6所示，所述打磨装置6包括一个第一电动打磨辊601和两个第二电动打磨辊602，且第一电动打磨辊601和两个第二电动打磨辊602分别位于托板4的两侧，所述第一电动打磨辊601的两端均转动连接有第一转轴603，第一转轴603自由端对应位置的打磨箱2箱壁上贯穿开设有第一条形孔604，且第一转轴603的自由端穿过第一条形孔604并位于打
磨箱2的外侧，两个所述第一转轴603的自由端之间连接有同一个第二u形板605；两个所述第二电动打磨辊602相离的一端均转动连接有第二转轴606，第二转轴606自由端对应的所述打磨箱2箱壁上贯穿开设有第二条形孔607，且第二转轴606的自由端穿过第二条形孔607并位于打磨箱2的外侧，两个所述第二转轴606的自由端之间连接有同一个第三u形板608，所述第三u形板608和第二u形板605相离的一侧均固连有l形板609，两个所述l形板609之间螺纹贯穿插接有同一个第三螺杆610，且第三螺杆610与两个l形板609相对部分的螺纹为相反设计，所述第三螺杆610的两端均设有固定板611，所述固定板611的底部与底座1固连，所述第三螺杆610的一端与相对的固定板611转动连接，所述第三螺杆610的另一端转动贯穿插接在对应的固定板611上，且第三螺杆610的该端连接有电机612，所述第二u形板605的尺寸小于第三u形板608的尺寸，且第二u形板605能够沿着第一条形孔604穿过第三u形板608的内侧，所述第二电动打磨辊602的顶部低于第一转轴603的底部，两个所述第二电动打磨辊602相对一端间的距离等于第一电动打磨辊601的长度，所述第一电动打磨辊601的底部与第二电动打磨辊602的底部以及夹板7的顶部齐平，且第一电动打磨辊601和两个第二电动打磨辊602的长度之和大于托板4的长度，所述第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602的转向相反，且二者相离的一侧均设有弧形挡板18，其中与第一电动打磨辊601相对的弧形挡板18与其顶部的l形板609固连，与第二电动打磨辊602相对的弧形挡板18靠近第二条形孔607的一侧固连有连杆，且连杆穿过第二条形孔607与第三u形板608固连；当芯片被放置到调整位置后的托板4上时，同时启动第一电动打磨辊601和第二电动打磨，从而使二者处于转动状态，接着启动电机612，使第三螺杆610在电机612的带动下开始转动，随着第三螺杆610的转动，两个l形板609则在第三螺杆610的带动下分别通过第二u板和第三u形板608分别推动第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602同时向芯片靠近，当第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602与芯片顶部的基板接触时，第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602能够贴着夹板7的顶部对基板进行打磨，由于第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602的转动方向相反，因此第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602同时沿着第三螺杆610的方向对基板施加两个不同方向的力，从而使得这两个不同方向的力能够相互抵消，进而避免了芯片在打磨过程中发生滑动，保证了打磨过程的平稳进行，此外由于第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602的底部处于同一平面内，因此二者能够均匀的对基板进行打磨，进而保证了打磨时的均匀性；随着打磨过程的继续，第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602持续靠近，当二者位于基板中部时，第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602处于同一直线上，并且随着l形板609的继续推动，第二u形板605逐渐穿过第三u形板608的内侧，从而能够继续对基板进行打磨，当第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602同时与基板分离时，整个打磨过程结束，由于第一电动打磨辊601的长度与两个第二电动打磨辊602间的距离相同，且第一电动打磨辊601和两个第二电动打磨辊602的长度之和大于托板4的长度，因此，当第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602同时与托板4顶部的芯片分离时，第一电动打磨辊601配合第二电动打磨辊602实现了对整个基板的打磨操作，在保证了对基打磨均匀的同时，提高了打磨效率。
25.如图1-4所示，所述l形板609的长度大于两个夹板7间的最大距离，且与第一电动打磨辊601相对的所述l形板609的前后侧均固连有喷吹管13，所述喷吹管13靠近底部的管
壁上贯穿插接有多排出气管14，且每排出气管14呈扇形分布，两个喷吹管13远离第二u形板605的一端连接有同一进气管15，进气管15底部位置的底座1上设有鼓风机16，且鼓风机16与进气管15之间连接有连接管17；在对基板进行打磨前，启动鼓风机16，从而使鼓风机16产生的风能够依次进入连接管17、进气管15以及喷吹管13中，并最终通过出气管14吹在基板上，随着电机612的转动，第一电动打磨辊601和第二电动打磨辊602从两个方向同时对基板进行打磨，在此过程中，由扇形分布的出气管14吹出的风能够对打磨产生的废屑进行吹动，从而使打磨产生的废屑能够从芯片得顶部移开，进而便于工作人员对芯片打磨后的部分进行观察；此外出气管14吹出的风一部风会吹在第一电动打磨辊601和第二电动打磨上，从而对二者的表面进行清理，保证第一电动打磨辊601和第二电动打磨的打磨效率。
26.参照说明书附图1-6，本发明还提供了一种使用上述任意一项用于倒装芯片器件的开封装置的开封方法，该方法包括以下步骤，步骤一：在开封前先使用x射线对需要开封的芯片进行扫描，从而得到芯片的焊点版图，并测量基板厚度；步骤二：将芯片放置到托板4顶部，并拧动第二螺杆53，从而对芯片所需打磨的厚度进行调整；步骤三：拧动第一螺杆9，使两个夹板7在第一螺杆9的带动下对芯片进行夹紧；步骤四：启动第一电动打磨辊601、第二电动打磨辊602以及电机612，使第一电动打磨辊601、第二电动打磨辊602在电机612的电动下对芯片的顶部进行打磨；步骤五：将打磨后的芯片从托板4上取下并移至清洗箱3内，使用氢氟酸对打磨后的芯片上的胶水进行反复清洗。
27.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。