一种倒装芯片封装设备的制作方法

1.本发明涉及芯片封装领域，尤其涉及一种倒装芯片封装设备。


背景技术：

2.倒装芯片是指，通过适当数量的锡球将芯片电连接在基板的电路上的封装方式，大幅度缩减芯片封装后的整体尺寸和重量，其中，如专利cn105489568a的发明中所述的一种倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片，该封装结构在基板表面挖空得到一处凹槽，在凹槽中植入温度感应模块后，再通过锡球将裸芯片电连接在基板的凹槽上方，最后将绝缘的导热胶填充在凹槽中，让芯片与温度感应模块之间被导热胶隔离，有效保证对芯片的温度测量准确。
3.然而，如该专利发明所述的一种倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片，存在以下问题：如该专利发明所述的芯片封装结构，在生产步骤中，需要通过锡球将裸芯片焊接在基板的凹槽上方后，对位于芯片与温度感应模块之间的基板凹槽填充导热胶，由于芯片与基板之间的缝隙过小，仅能通过将针管插入芯片与基板之间的缝隙中，将导热胶通过针管输入至凹槽的方式进行，但受限于针管的直径过小，该处理方式对导热胶的输送位置和输送的量的精确度控制较差，若芯片与温度感应模块之间的导热胶填充过多，在高温环境下，导热胶易受热膨胀将芯片向上顶起，导致芯片脱离基板，若芯片与温度感应模块之间的导热胶填充过少，将影响导热胶对芯片与温度感应模块之间导热的效果，均会对封装后的芯片正常使用造成影响。


技术实现要素：

4.为了克服在芯片封装的生产步骤中，由于芯片与基板之间的缝隙过小，通过针管向凹槽输送导热胶的方式，对导热胶的输送位置和输送的量的精确度控制较差，以影响封装后的芯片正常使用的缺点，本发明提供一种倒装芯片封装设备。
5.技术方案：一种倒装芯片封装设备，包括有支撑架、载板、电控升降杆、固定板、压缩组件、侧板、喷料机构和挤压组件；支撑架的中部安装有载板；支撑架的四个边角各固接有一个电控升降杆；四个电控升降杆的伸缩端之间固接有顶架；顶架的中部固接有固定板；固定板的下侧连接有压缩组件；压缩组件的前侧和后侧各连接有一个侧板；两个侧板上各连接有一个喷料机构；两个喷料机构的内侧各连接有一个输料管；两个输料管的中部接通有进料管；两个喷料机构的外侧各连接有一个输气管；两个输气管的中部接通有进气管；压缩组件的左侧和右侧各连接有一个挤压组件；两个喷料机构同时将输料管中的导热胶喷向基板的凹槽，同时两个输气管分别通过两个喷料机构向凹槽中的导热胶输送热风，让凹槽中的导热胶以半凝固状态，从中部向前后两侧堆积在凹槽中，并由两个压缩组件对导热胶挤压处理，让导热胶以热膨胀状态被压实，并让导热胶左右压出形变槽。
6.作为更进一步的优选方案，载板的中部开设有放置基板的定位槽结构。
7.作为更进一步的优选方案，载板的前侧和后侧各设置有两个定位块结构；两个侧板的左侧和右侧各开设有一个与定位块相适应的边槽结构。
8.作为更进一步的优选方案，压缩组件包括有弹簧伸缩杆、安装板和压杆；固定板的下侧固接有弹簧伸缩杆；弹簧伸缩杆的下端固接有安装板；两个侧板均固接安装板；固定板的前侧和后侧各固接有若干个压杆；安装板连接两个挤压组件。
9.作为更进一步的优选方案，喷料机构包括有输料组件、输料针头和安装架；侧板上连接有若干个输料组件；每个输料组件的下侧各连接有一个输料针头；所有输料组件之间固接有安装架；安装架的一侧固接输料管；所有输料组件均连接输料管；安装架的另一侧固接输气管；所有输料针头均连接输气管。
10.作为更进一步的优选方案，输料组件由单滑块和弹簧件组成；侧板上滑动连接有单滑块；单滑块与侧板之间固接有弹簧件；单滑块的下端固接输料针头；每个单滑块的顶部各开设有一个与压杆相适应的卡槽结构。
11.作为更进一步的优选方案，每个输料针头的内部开设有针孔结构；输料针头的底部开设有底槽结构；每个底槽结构均接通输气管。
12.作为更进一步的优选方案，每个底槽结构均设置为从靠近相邻的单滑块一端，向远离相邻的单滑块一端收缩的斗状结构。
13.作为更进一步的优选方案，每个单滑块的上侧各设有一个进料嘴；每个单滑块的内部各开设有一个接通进料嘴的导料槽结构；每个单滑块的导料槽各接通一个输料针头的针孔结构；每个进料嘴均接通输料管。
14.作为更进一步的优选方案，挤压组件包括有电动推杆、固定杆、连接杆和v形弹片；安装板的左侧和右侧各固接有一个电动推杆；两个电动推杆的伸缩端各固接有一个固定杆；两个固定杆的下端各固接有若干个连接杆；每个连接杆的相向端各固接有一个v形弹片。
15.本发明具有以下优点：本发明描述的一种倒装芯片封装设备，顶架的前后两侧设有两个侧板，在两个侧板上各连接有一个喷料机构，顶架下方的安装板设有左右两个挤压组件，将焊接有裸芯片的基板放置在载板的定位槽中后，压缩组件控制两个喷料机构的各个输料针头插入裸芯片与基板之间，让前后两侧的输料针头的针孔均对齐基板的凹槽中部，随后两个喷料机构同时将输料管中的导热胶喷向基板的凹槽，同时两个输气管分别通过两个喷料机构向凹槽中的导热胶输送热风，热风对导热胶进行干燥处理同时，导热胶被加热至膨胀状态，让凹槽中的导热胶被风干为半凝固状态，之后两个喷料机构分别向前后两侧移动，使导热胶从中部向前后两侧堆积在凹槽中，导热胶在凹槽中填充均匀，并且存在相互膨胀斥力而不会出现紧密堆积现象，有效对填充在凹槽中的导热胶的量进行控制，并由两个压缩组件对导热胶挤压处理，让导热胶以热膨胀状态被压实，并让导热胶两侧被压出形变槽，使导热胶在高温环境下能够通过形变槽释放膨胀压力，避免导热胶突然快速膨胀将裸芯片从基板上顶起的现象发生；从而解决了在芯片封装的生产步骤中，由于芯片与基板之间的缝隙过小，通过针管向凹槽输送导热胶的方式，对导热胶的输送位置和输送的量的精确度控制较差，以影响封装后的芯片正常使用的技术问题。
附图说明
16.图1为根据实施例描述本技术的立体结构示意图；图2为根据实施例描述本技术的第一种局部立体结构示意图；图3为根据实施例描述本技术的第二种局部立体结构示意图；图4为根据实施例描述本技术的压缩组件与喷料机构立体结构示意图；图5为根据实施例描述本技术的压缩组件与侧板立体结构示意图；图6为根据实施例描述本技术的侧板与喷料机构第一种立体结构示意图；图7为根据实施例描述本技术的侧板与喷料机构第二种立体结构示意图；图8为根据实施例描述本技术的单滑块与输料针头第一种立体结构示意图；图9为根据实施例描述本技术的单滑块与输料针头第二种立体结构示意图；图10为根据实施例描述本技术的单滑块与输料针头剖面图；图11为根据实施例描述本技术的挤压组件局部立体结构示意图；图12为根据实施例描述本技术所述的基板放置示意图；图13为根据实施例描述本技术所述的基板与裸芯片剖面图。
17.附图标记：1-支撑架，2-载板，21-定位槽，22-定位块，3-电控升降杆，31-顶架，4-固定板，41-弹簧伸缩杆，42-安装板，43-压杆，5-侧板，51-边槽，61-单滑块，611-进料嘴，612-导料槽，62-弹簧件，63-输料针头，631-针孔，632-底槽，64-安装架，7-输料管，71-进料管，8-输气管，81-进气管，91-电动推杆，92-固定杆，93-连接杆，94-v形弹片，101-基板，1011-凹槽，102-温度感应模块，103-锡球，104-裸芯片。
具体实施方式
18.下面结合具体的实施例来对本发明做进一步的说明，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语如：设置、安装、相连、连接应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
19.一种倒装芯片封装设备，如图1-图11所示，包括有支撑架1、载板2、电控升降杆3、固定板4、压缩组件、侧板5、喷料机构和挤压组件；支撑架1的中部安装有载板2；载板2的中部开设有定位槽21结构；载板2的前侧和后侧各设置有两个定位块22结构；支撑架1的四个边角各螺栓连接有一个电控升降杆3；四个电控升降杆3的伸缩端之间固接有顶架31；顶架31的中部螺栓连接有固定板4；固定板4的下侧连接有压缩组件；压缩组件的前侧和后侧各连接有一个侧板5；两个侧板5的左侧和右侧各开设有一个与定位块22相适应的边槽51结构；两个侧板5上各连接有一个喷料机构；两个喷料机构的内侧各连接有一个输料管7；两个输料管7的中部各接通有一个进料管71；两个喷料机构的外侧各连接有一个输气管8；两个输气管8的中部接通有进气管81；压缩组件的左侧和右侧各连接有一个挤压组件。
20.如图5所示，压缩组件包括有弹簧伸缩杆41、安装板42和压杆43；固定板4的下侧固接有弹簧伸缩杆41；弹簧伸缩杆41的下端固接有安装板42；两个侧板5均螺栓连接安装板
42；固定板4的前侧和后侧各焊接有若干个压杆43；安装板42连接两个挤压组件。
21.如图4-图7所示，喷料机构包括有输料组件、输料针头63和安装架64；侧板5上连接有若干个输料组件；每个输料组件的下侧各连接有一个输料针头63；所有输料组件之间固接有安装架64；安装架64的一侧固接输料管7；所有输料组件均连接输料管7；安装架64的另一侧固接输气管8；所有输料针头63均连接输气管8。
22.如图7-图10所示，输料组件由单滑块61和弹簧件62组成；侧板5上滑动连接有单滑块61；单滑块61与侧板5之间固接有弹簧件62；单滑块61的下端固接输料针头63；每个单滑块61的顶部各开设有一个与压杆43相适应的卡槽结构。
23.如图10所示，每个输料针头63的内部开设有针孔631结构；输料针头63的底部开设有底槽632结构；每个底槽632结构均接通输气管8；每个底槽632结构均设置为从靠近相邻的单滑块61一端，向远离相邻的单滑块61一端收缩的斗状结构；每个单滑块61的上侧各设有一个进料嘴611；每个单滑块61的内部各开设有一个接通进料嘴611的导料槽612结构；每个单滑块61的导料槽612各接通一个输料针头63的针孔631结构；每个进料嘴611均接通输料管7。
24.如图3和图11所示，挤压组件包括有电动推杆91、固定杆92、连接杆93和v形弹片94；安装板42的左侧和右侧各螺栓连接有一个电动推杆91；两个电动推杆91的伸缩端各固接有一个固定杆92；两个固定杆92的下端各固接有若干个连接杆93；每个连接杆93的相向端各焊接有一个v形弹片94。
25.本发明描述的一种倒装芯片封装设备准备工作：将输料管7的进料管71外接导热胶输送设备，将输气管8的进气管81外接热风输送设备，之后外接的机械手将表面焊接有裸芯片104的基板101放置在载板2的定位槽21中，如图12和图13所示，基板101的中部开设有凹槽1011结构，温度感应模块102安装在基板101的凹槽1011上，基板101的上表面通过锡球103焊接裸芯片104，让裸芯片104悬在凹槽1011上方。
26.本发明描述的一种倒装芯片封装设备封装工作：表面焊接有裸芯片104的基板101放置在载板2的定位槽21中之后，电控升降杆3的伸缩端同步带动顶架31向下移动，让顶架31带动固定板4连接的压缩组件及两个喷料机构和两个挤压组件向下移动，直到两个喷料机构下方的输料针头63，向下分别对齐裸芯片104与基板101之间缝隙的前侧和后侧，此时两个挤压组件上连接的v形弹片94，也向下分别对齐裸芯片104与基板101之间缝隙的左侧和右侧，并且两个侧板5上开设的边槽51结构，分别套设在对应的一个定位块22上，完成初始定位工作。
27.接着电控升降杆3的伸缩端继续带动顶架31向下移动，此时侧板5受到定位块22的阻挡而停止移动，两个侧板5连接的两个喷料机构及两个侧板5之间的两个挤压组件均不再向下移动，仅顶架31下方连接的固定板4带动压杆43向下移动，同时固定板4带动弹簧伸缩杆41向下压缩，使向下移动的压杆43沿单滑块61顶部的卡槽结构，推动单滑块61及其连接的输料针头63向基板101的凹槽1011方向移动，同时单滑块61推动弹簧件62压缩，让输料针头63插入裸芯片104与基板101之间的缝隙中，直到位于基板101前后两侧的输料针头63的针孔631均对齐基板101的凹槽1011中部，完成输料针头63的定位处理。
28.随后外接的导热胶输送设备分别通过进料管71向输料管7内输送导热胶，输料管7
内的导热胶先后流经进料嘴611和导料槽612进入输料针头63的针孔631内，并从针孔631喷向基板101的凹槽1011中，同时外接的热风输送设备通过进气管81向输气管8输送热气流，两个输气管8中的热气流分别通过两个输料针头63的底槽632，向凹槽1011中的导热胶输送热风，热风喷打在导热胶上，凹槽1011中的导热胶被风干为半凝固状态，热风对导热胶进行干燥处理同时，导热胶也被热风加热至膨胀状态，此时导热胶的密度较小，导热胶的体积呈向外扩张的形式被撑大。
29.之后电控升降杆3的伸缩端继续带动顶架31向上移动，让固定板4带动压杆43向上移动，让被压缩的弹簧伸缩杆41向上升起，同时被压缩的弹簧件62推动单滑块61反向复位，使两个喷料机构朝相互远离的方向分别向前后两侧移动，使输料针头63中喷出的导热胶从中部向前后两侧堆积在凹槽1011中，使导热胶在凹槽1011中填充均匀，并且由于导热胶为高温膨胀状态，导热胶之间存在相互膨胀斥力而不会出现紧密堆积现象，通过该处理步骤，有效对填充在凹槽1011中的导热胶的量进行控制。
30.在输料针头63离开裸芯片104与基板101之间的缝隙之后，外接的导热胶输送设备停止导热胶的输送工作，外接的热风输送设备停止热气流输送工作，由两个电动推杆91同时推动两个固定杆92，带动左右两侧的连接杆93和v形弹片94相向移动，使左右两侧的v形弹片94插入裸芯片104与基板101之间的缝隙中，让v形弹片94对凹槽1011中半凝固状态的导热胶，施加来自左右两侧的挤压力，使导热胶在冷却收缩期间，被左右两侧的v形弹片94向中间压实，随后两个电动推杆91带动两个固定杆92及其所连接的连接杆93和v形弹片94反向移动复位，完成芯片封装工作。
31.在导热胶冷却并凝固后，导热胶的左右两侧均出现若干个出现被v形弹片94挤压出的向中间凹陷的形变槽结构，使导热胶在工作期间遇上高温环境出现膨胀现象时，导热胶在高温环境下能够通过形变槽释放膨胀压力，避免导热胶突然快速膨胀将裸芯片104从基板101上顶起的现象发生。
32.上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。