一种半导体器件封装方法及封装设备与流程

1.本发明涉及半导体封装相关技术领域，具体是一种半导体器件封装方法及封装设备。


背景技术：

2.半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。
3.为了确保半导体器件的使用性能，防止在使用过程中半导体器件的引脚脱焊，通常需要使用相应的封装液来对半导体器件进行浸泡，以完成封装处理。
4.现如今，在使用封装液来对半导体器件进行封装处理时，现有的设备的自动化程度较低，半导体器件的取放一般需人工辅助进行，尤其是在封装液中收集半导体器件时，操作不便进行，影响封装工作的效率，容易造成器件遗漏的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种半导体器件封装方法及封装设备，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：一种半导体器件封装方法，包括以下步骤：步骤一，将待封装的半导体器件置于盒体中；步骤二，马耳他十字机芯工作，横移机构驱动盒体运动至圆筒下方；步骤三，泵液机构工作，向盒体中导入封装液；步骤四，对由升降板顶起的已完成封装的半导体器件进行收集；步骤五，将多个盒体复位。
7.一种封装设备，包括底座、固定安装在所述底座上的竖板及固定在所述竖板的顶端且与所述底座相平行的横板，还包括：盒体，用于放置待封装处理的半导体器件，所述盒体在所述底座上活动设置有多个，多个所述盒体与安装在所述底座上的横移机构连接，且沿所述底座的长度方向等距分布；升降板，所述升降板活动设置在所述盒体中，并与设于所述盒体底壁上的抵面抵接，还通过两组弹性机构与所述横移机构连接，所述横移机构用于驱动所述盒体沿所述底座的长度方向移动，且所述弹性机构在所述盒体移动的过程中触发，以触使所述升降板对所述盒体内的半导体器件执行顶出动作；箱体，所述箱体安装于所述竖板朝向所述底座的一侧，用于盛装封装液，所述箱体连接有安装于所述横板上的泵液机构，所述泵液机构连接安装在所述竖板上的马耳他十字机芯机构，且所述马耳他十字机芯机构还通过传动机构与所述横移机构连接。
8.作为本发明进一步的方案：所述横移机构包括设置在所述底座上方的两个长杆、
转动安装在所述底座上的丝杆以及固定安装在所述底座上的横杆，所述盒体固定于两个所述长杆之间；其中，所述丝杆与所述横杆分别贯穿两个所述长杆，所述丝杆与所述长杆螺纹连接，所述横杆与所述长杆滑动连接。
9.作为本发明再进一步的方案：所述马儿他十字机芯机构包括转动安装在所述竖板侧部的主动轮、第二从动轮以及转动安装在所述横板上的第一从动轮，所述竖板的侧部还安装有电机，所述电机的输出端与所述主动轮的转动轴连接，所述第一从动轮的转动轴连接所述泵液机构，所述第二从动轮的转动轴与所述传动机构连接。
10.作为本发明再进一步的方案：所述弹性机构包括设置于所述长杆侧部的凸起部及滑动设置在所述凸起部上的滑杆，所述滑杆呈“u”形状设置，其一端与所述升降板固定，另一端固定有凸圆；所述滑杆与所述凸圆的连接处形成有分型面，且所述滑杆的外周套设有柱形弹簧，所述柱形弹簧处于拉伸状态，一端连接所述分型面，另一端与所述凸起部连接；所述滑杆上还转动安装有滑轮，所述底座上设置有限位件，所述限位件朝向所述长杆的一侧设置有倾斜面。
11.作为本发明再进一步的方案：所述泵液机构包括固定在所述横板上的圆筒、分别设置在所述圆筒的底部与侧部的两个单向阀以及密封滑动设置在所述圆筒内的活塞盘；其中，所述圆筒侧部的单向阀与所述箱体连接，所述活塞盘与安装在所述横板上的往复推拉组件连接。
12.作为本发明再进一步的方案：所述往复推拉组件包括与所述活塞盘固定的推拉杆、固定在所述推拉杆远离所述活塞盘一端的从动杆以及转动安装在所述横板上的凸轮；其中，所述凸轮上设置有柱体，所述从动杆上开设有一个条形通槽，所述柱体伸入所述条形通槽并与所述从动杆滑动连接，所述第一从动轮与所述凸轮二者的转动轴之间通过第一传动带连接，所述第一传动带的传动比为4:1。
13.作为本发明再进一步的方案：所述传动机构包括转动安装在所述底座上的转轴、通过限位结构与所述转轴滑动套合的套管以及安装在所述底座上的电动推杆，所述电动推杆的活动端固定有连接板，所述连接板与所述套管转动连接；其中，所述套管远离所述底座的一端通过第二锥齿轮组与所述丝杆连接，所述转轴通过第二传动带和第一锥齿轮组连接所述第二从动轮的转动轴。
14.作为本发明再进一步的方案：所述限位结构包括沿圆周等距设置于所述转轴外壁上的多个条状凸起以及沿圆周等距设置在所述套管内壁上的多个条状凹槽，所述条状凹槽与所述条状凸起滑动适配。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，在马耳他十字机芯工作时，横移机构可驱动盒体移动，实现封装对象的自动更换，且泵液机构工作时，可向盒体中导入定量的封装液，而随着盒体位置的变化，多个弹性机构逐一触发，驱动升降板对所述盒体内的半导体器件执行顶出动作，这样一来，便大大提高了对半导体器件收集的便利性，有效避免器件遗漏问题，显著提升封装工作的效率。
附图说明
16.图1为封装设备一种实施例的结构示意图。
17.图2为封装设备一种实施例另一角度的结构示意图。
18.图3为封装设备一种实施例又一角度的结构示意图。
19.图4为图2中a处的结构放大图。
20.图5为图3中b处的结构放大图。
21.图6为图3中c处的结构放大图。
22.图7为图3中d处的结构放大图。
23.图8为封装设备一种实施例中弹性机构的结构爆炸图。
24.图9为封装设备一种实施例中马耳他十字机芯机构与泵液机构的连接关系示意图。
25.图中：1、底座；2、竖板；3、横板；4、盒体；5、升降板；6、长杆；7、丝杆；8、横杆；9、凸起部；10、凸圆；11、柱形弹簧；12、滑轮；13、限位件；14、滑杆；15、抵面；16、箱体；17、圆筒；18、活塞盘；19、推拉杆；20、从动杆；21、凸轮；22、柱体；23、主动轮；24、第一从动轮；25、第二从动轮；26、第一锥齿轮组；27、立轴；28、电机；29、电动推杆；30、连接板；31、转轴；32、套管；33、第二锥齿轮组；34、第一传动带；35、第二传动带；36、转盘。
具体实施方式
26.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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
27.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.一种半导体器件封装方法，包括以下步骤：步骤一，将待封装的半导体器件置于盒体4中；步骤二，马耳他十字机芯工作，横移机构驱动盒体4运动至圆筒17下方；步骤三，泵液机构工作，向盒体4中导入封装液；步骤四，对由升降板5顶起的已完成封装的半导体器件进行收集；步骤五，将多个盒体4复位。
29.请参阅图1-9，本发明实施例中，一种用于实现所述半导体器件封装方法的封装设备，包括底座1、固定安装在所述底座1上的竖板2及固定在所述竖板2的顶端且与所述底座1相平行的横板3，还包括盒体4，用于放置待封装处理的半导体器件，所述盒体4在所述底座1上活动设置有多个，多个所述盒体4与安装在所述底座1上的横移机构连接，且沿所述底座1的长度方向等距分布；升降板5，所述升降板5活动设置在所述盒体4中，并与设于所述盒体4底壁上的抵面15抵接，还通过两组弹性机构与所述横移机构连接，所述横移机构用于驱动所述盒体4沿
所述底座1的长度方向移动，且所述弹性机构在所述盒体4移动的过程中触发，以触使所述升降板5对所述盒体4内的半导体器件执行顶出动作；箱体16，所述箱体16安装于所述竖板2朝向所述底座1的一侧，用于盛装封装液，所述箱体16连接有安装于所述横板3上的泵液机构，所述泵液机构连接安装在所述竖板2上的马耳他十字机芯机构，且所述马耳他十字机芯机构还通过传动机构与所述横移机构连接。
30.请再次参阅图1，所述横移机构包括设置在所述底座1上方的两个长杆6、转动安装在所述底座1上的丝杆7以及固定安装在所述底座1上的横杆8，所述盒体4固定于两个所述长杆6之间。所述丝杆7与所述横杆8分别贯穿两个所述长杆6，所述丝杆7与所述长杆6螺纹连接，所述横杆8与所述长杆6滑动连接。
31.详细地来说，两个所述长杆6上均沿二者的长度方向开设有一个通孔，所述通孔用于供所述丝杆7和所述横杆8穿过，其中，由所述丝杆7穿过的通孔内壁上设置有与所述丝杆7咬合的螺纹。
32.请再次参阅图5，所述马儿他十字机芯机构包括转动安装在所述竖板2侧部的主动轮23、第二从动轮25以及转动安装在所述横板3上的第一从动轮24，所述竖板2的侧部还安装有电机28，所述电机28的输出端与所述主动轮23的转动轴连接，所述第一从动轮24的转动轴连接所述泵液机构，所述第二从动轮25的转动轴与所述传动机构连接。
33.在使用时，在多个盒体4内放入待封装的半导体器件，电机28工作，驱动主动轮23转动，于是，主动轮23便交错性地带动第一从动轮24和第二从动轮25转动；当第一从动轮24转动时，其转动轴便带动泵液机构运动，泵液机构将箱体16内的封装液泵出一定量至盒体4中，半导体器件便通过封装液的浸泡，完成封装；随后，第二从动轮25在转动时，其转动轴便可通过传动机构带动丝杆7正向转动，于是，在横杆8的导向作用下，其中一个长杆6与丝杆7进行螺纹配合，使得盒体4沿底座1的长度方向移动一端距离（即相邻两个盒体4之间的距离），这样一来，便实现了对封装对象的自动更换。
34.请再次参阅图4与图8，所述弹性机构包括设置于所述长杆6侧部的凸起部9及滑动设置在所述凸起部9上的滑杆14，所述滑杆14呈“u”形状设置，其一端与所述升降板5固定，另一端固定有凸圆10；所述滑杆14与所述凸圆10的连接处形成有分型面，且所述滑杆14的外周套设有柱形弹簧11，所述柱形弹簧11处于拉伸状态，一端连接所述分型面，另一端与所述凸起部9连接。所述滑杆14上还转动安装有滑轮12，所述底座1上设置有限位件13，所述限位件13朝向所述长杆6的一侧设置有倾斜面。
35.由于所述柱形弹簧11在初始时处于拉伸状态，于是便使得升降板5的底面与所述抵面15紧密贴合，以有效保证在封装过程中，盒体4内封装液发生外漏的情况。
36.盒体4在移动后，滑轮12滚向限位件13上倾斜面的过程中，滑杆14将发生让位而上滑，柱形弹簧11被进一步拉伸，相应地，滑杆14带动升降板5在盒体4内上升，将位于升降板5上的半导体器件升起，以便于后续工作人员对已完成封装的半导体器件的转移。
37.还需要补充说明的是，在所述盒体4的上端还开设有多个漏液槽，在升降板5上升对半导体器件进行举升的过程中，盒体4内的封装液便可通过所述楼漏液槽漏出，在实际的封装时，可在底座1上（盒体4下方）防止容器，以对由盒体4中漏出的封装液进行收集。
38.请再次参阅图6与图9，所述泵液机构包括固定在所述横板3上的圆筒17、分别设置在所述圆筒17的底部与侧部的两个单向阀以及密封滑动设置在所述圆筒17内的活塞盘18。所述圆筒17侧部的单向阀与所述箱体16连接，所述活塞盘18与安装在所述横板3上的往复推拉组件连接。
39.所述往复推拉组件包括与所述活塞盘18固定的推拉杆19、固定在所述推拉杆19远离所述活塞盘18一端的从动杆20以及转动安装在所述横板3上的凸轮21。所述凸轮21上设置有柱体22，所述从动杆20上开设有一个条形通槽，所述柱体22伸入所述条形通槽并与所述从动杆20滑动连接，所述第一从动轮24与所述凸轮21二者的转动轴之间通过第一传动带34连接，所述第一传动带34的传动比为4:1。
40.第一从动轮24转动时，其转动轴将通过第一传动带34带动凸轮21转动一周，相应地，柱体22进行一次圆周运动，并通过所述条形通槽与从动杆20进行滑动配合，使得从动杆20通过推拉杆19带动活塞盘18在圆筒17内进行一次上下往复滑动；推拉杆19在拉动活塞盘18向上滑动的过程中，位于圆筒17底部的单向阀不导通，而位于圆筒17侧部的单向阀导通，于是，箱体16内的封装液便被抽取至圆筒17内，随后，推拉杆19在推动活塞盘18向下滑动的过程中，位于圆筒17底部的单向阀导通，而位于圆筒17侧部的单向阀不导通，于是，圆筒17内的封装液便被排出至盒体4内，对盒体4内的半导体器件进行浸泡，完成封装。
41.请再次参阅图2与图7，所述传动机构包括转动安装在所述底座1上的转轴31、通过限位结构与所述转轴31滑动套合的套管32以及安装在所述底座1上的电动推杆29，所述电动推杆29的活动端固定有连接板30，所述连接板30与所述套管32转动连接。所述套管32远离所述底座1的一端通过第二锥齿轮组33与所述丝杆7连接，所述转轴31通过第二传动带35和第一锥齿轮组26连接所述第二从动轮25的转动轴。
42.进一步来说，在所述竖板2背离所述箱体16的一侧还转动安装有立轴27，所述第一锥齿轮组26包括固定安装在所述第二从动轮25转动轴上的一号锥齿轮和固定安装在所述立轴27远离所述底座1一端的二号锥齿轮，所述二号锥齿轮与所述一号锥齿轮啮合，所述第二传动带35则用于连接所述转轴31与所述立轴27；此外，所述第二锥齿轮组33包括固定安装在所述套管32远离所述底座1一端的三号锥齿轮以及固定安装在所述丝杆7一端的四号锥齿轮，所述四号锥齿轮与所述三号锥齿轮啮合。
43.所述限位结构包括沿圆周等距设置于所述转轴31外壁上的多个条状凸起以及沿圆周等距设置在所述套管32内壁上的多个条状凹槽，所述条状凹槽与所述条状凸起滑动适配。
44.第二从动轮25转动时，其转动轴将通过第一锥齿轮组26带动立轴27转动，立轴27通过第二传动带35带动转轴31转动，进而，转轴31便通过其外壁上的条状凸起与套管32内壁上的条状凹槽带动套管32转动，于是，套管32便可通过第二锥齿轮组33带动丝杆7正向转动，使得盒体4的移动，自动更换待封装处理的半导体器件。
45.在封装处理完毕后，需要将盒体4复位，以便于设备的下次使用，此时，启动电动推杆29，电动推杆29驱动套管32在转轴31上向下滑动，直至第二锥齿轮组33分离，随后，通过固定安装在所述丝杆7远离所述电动推杆29一端的转盘36对丝杆7进行反向转动，直至长杆
6带动盒体4复位即可，相应地，在滑轮12与限位件13脱离后，柱形弹簧11便反弹，使得升降板5在盒体4中下滑复位。
46.所述封装设备在具体实施时，在使用时，在多个盒体4内放入待封装的半导体器件，电机28工作，驱动主动轮23转动，于是，主动轮23便交错性地带动第一从动轮24和第二从动轮25转动；第二从动轮25在转动时，其转动轴将通过第一锥齿轮组26带动立轴27转动，立轴27通过第二传动带35带动转轴31转动，进而，转轴31便通过其外壁上的条状凸起与套管32内壁上的条状凹槽带动套管32转动，于是，套管32便可通过第二锥齿轮组33带动丝杆7正向转动，使得盒体4的移动，自动更换待封装处理的半导体器件；盒体4在移动后，滑轮12滚向限位件13上倾斜面的过程中，滑杆14将发生让位而上滑，柱形弹簧11被进一步拉伸，相应地，滑杆14带动升降板5在盒体4内上升，将位于升降板5上的半导体器件升起，以便于后续工作人员对已完成封装的半导体器件的转移；第一从动轮24转动时，其转动轴将通过第一传动带34带动凸轮21转动一周，相应地，柱体22进行一次圆周运动，并通过所述条形通槽与从动杆20进行滑动配合，使得从动杆20通过推拉杆19带动活塞盘18在圆筒17内进行一次上下往复滑动；推拉杆19在拉动活塞盘18向上滑动的过程中，位于圆筒17底部的单向阀不导通，而位于圆筒17侧部的单向阀导通，于是，箱体16内的封装液便被抽取至圆筒17内，随后，推拉杆19在推动活塞盘18向下滑动的过程中，位于圆筒17底部的单向阀导通，而位于圆筒17侧部的单向阀不导通，于是，圆筒17内的封装液便被排出至盒体4内，对盒体4内的半导体器件进行浸泡，完成封装；在封装处理完毕后，需要将盒体4复位，以便于设备的下次使用，此时，启动电动推杆29，电动推杆29驱动套管32在转轴31上向下滑动，直至第二锥齿轮组33分离，随后，通过固定安装在所述丝杆7远离所述电动推杆29一端的转盘36对丝杆7进行反向转动，直至长杆6带动盒体4复位即可，相应地，在滑轮12与限位件13脱离后，柱形弹簧11便反弹，使得升降板5在盒体4中下滑复位。
47.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。