一种集成电路半导体芯片封装设备及其封装方法

技术领域

本发明涉及电子加工技术领域，具体为一种集成电路半导体芯片封装设备及其封装方法。

背景技术

集成电路芯片封装，是指利用膜技术及微细加工技术将芯片布置、粘贴固定及连接在框架或基板上，并引出接线端子，通过可塑性绝缘介质将其灌封固定，构成整体立体结构的工艺，芯片封装可保护芯片不受或少受外界环境的影响，为其提供一个良好的工作环境，以使集成电路具有稳定、正常的功能，但是芯片在封装过程中对于生产环境的空气洁净度非常挑剔，就算是一粒小小的粉尘，粘在芯片上也可能造成短路，进而直接影响成品率，芯片封装净化级别应控制在1000级，而且随着芯片的复杂化和微型化，对芯片封装操作环境的要求也有所提高，

但是现有的封装设备容易使芯片进入少量灰尘，需依靠工业用集成电路芯片封装用无尘室来提高封装过程中的环境洁净度，主要通过人为的手段，应用洁净技术实现控制室内空气中尘埃、含菌浓度，以达到所要求的洁净度等环境参数，使得芯片的生产成本大大提升；而且工作人员在进入各个区域时必须严格按照单一方向进行，以及需严格穿戴防静电工作服并保持干净，以避免破坏室内洁净度从而影响成品率，使得芯片封装的生产步骤繁琐、生产效率降低；在进行芯片封装时基板的位置固定直接影响芯片封装的可靠性和精度，基板位置极小的偏差都会影响芯片的成品率，现有芯片封装设备在固定基板时直接对其锁定，其结构复杂操作复杂，使得封装完成后取出的步骤繁琐。

发明内容

针对背景技术中提出的现有集成电路芯片封装设备在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种集成电路半导体芯片封装设备及其封装方法，具备降低封装成本、简化工作步骤的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种集成电路半导体芯片封装设备，包括底箱，所述底箱的顶端固定连接有密封箱，所述密封箱的内部活动连接有螺杆，所述螺杆的顶端活动连接有升降键合臂，所述升降键合臂的顶端固定连接有键合头，所述密封箱的底端活动连接有传送链，所述传送链的正面活动连接有承片台，所述承片台顶端的中间设有凹槽且在凹槽处放置有基板，所述承片台的内部位于凹槽的位置固定连接有固定口，所述承片台的顶端位于凹槽的两侧固定连接有吸尘口，所述传送链的底端活动连接有升降台，所述密封箱的两侧固定安装有气泵，所述气泵的一侧固定连接有排气口，所述承片台的外侧固定连接有密封条。

优选的，所述密封箱的底端设有开口，且开口的宽度与所述承片台的宽度一致，所述密封条的中间留有连通承片台内气管与密封箱内气管的通道。

优选的，所述承片台既可在传送链的带动下向左移动，又可被升降台顶起向上移动，所述升降台顶起的高度与密封箱的底板距离底箱的高度一致。

优选的，所述固定口位于承片台的内部，且位于承片台顶端凹槽的正下方两侧，所述固定口与所述吸尘口相互连通，且均与排气口连接并连通至密封箱的外部。

优选的，所述基板的宽度与所述承片台顶端凹槽的宽度一致。

优选的，所述升降键合臂可沿螺杆上下移动，且可移动的范围为0-20cm。

优选的，所述吸尘口的顶端开口正对基板顶端的键合面。

一种集成电路半导体芯片封装设备的封装方法，包括以下操作步骤：

S1、将基板放置于承片台的顶端；

S2、通过传送链将承片台传送至密封箱的下方；

S3、传送链停止移动，通过升降台上升顶起承片台；

S4、启动气泵将基板吸附在承片台上，同时对基板表面及上方的灰尘吸至的外部；

S5、由升降键合臂带动键合头完成芯片在基板上的贴装固定，

S6、关闭气泵，降落升降台使基板回落至传送链上；

S7、启动传送链将下一个承片台传送至密封箱的下方；

S8、循环S2-S7的步骤。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设置密封箱将芯片封装的工作平台进行密封处理，来提高工作环境的洁净度，并通过气泵对密封式内的灰尘进行吸出，通过改善密封箱内的清洁度的方式来代替使用传统无尘室进行芯片封装的方法，使得净化成本大大降低，工作人员的进入工作室的要求也随之降低，在保证了芯片封装成品率的同时，提高了芯片封装生产过程的便利性。

2、本发明通过利用净化密封箱内气体的吸气泵，同时对基本底部的固定口进行吸气，使得吸气口处形成负压，并利用此负压使基板与承片台紧固，使得在对承片台上的基板进行粘晶时，气泵对密封箱内进行洁净处理的同时还会使基板固定，从而避免了基板移位影响芯片封装的可靠性和精度。

附图说明

图1为本发明工作状态结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明图1中A处结构局部放大示意图。

图中：1、底箱；2、密封箱；3、螺杆；4、升降键合臂；5、键合头；6、传送链；7、承片台；8、基板；9、固定口；10、吸尘口；11、升降台；12、气泵；13、排气口；14、密封条。

具体实施方式

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。

请参阅图1-3，一种集成电路半导体芯片封装设备，包括底箱1，底箱1的顶端固定连接有密封箱2，密封箱2的内部活动连接有螺杆3，螺杆3的顶端活动连接有升降键合臂4，升降键合臂4的顶端固定连接有键合头5，密封箱2的底端活动连接有传送链6，传送链6的正面活动连接有承片台7，承片台7顶端的中间设有凹槽且在凹槽处放置有基板8，承片台7的内部位于凹槽的位置固定连接有固定口9，承片台7的顶端位于凹槽的两侧固定连接有吸尘口10，传送链6的底端活动连接有升降台11，密封箱2的两侧固定安装有气泵12，气泵12的一侧固定连接有排气口13，承片台7的外侧固定连接有密封条14。

承片台7既可在传送链6的带动下向左移动，又可被升降台11顶起向上移动，使得该封装设备可以实现芯片的连续封装生产，升降台11顶起的高度与密封箱2的底板距离底箱1的高度一致，密封箱2的底端设有开口，且开口的宽度与承片台7的宽度一致，使得承片台7在传送链6的传送下移动至密封箱2底端开口的下方时，被升降台11顶起至开口位置将密封箱2密封，此时可通过键合头5对此承片台7上的基板8进行封装处理，密封条14的中间留有连通承片台7内气管与密封箱2内气管的通道，使得在承片台7移动至密封箱2底端开口的位置时，可通过气泵12对承片台7内的固定口9和吸尘口10进行吸气，从而实现对基板8的固定和对其表面灰尘及漂浮物的清理。

固定口9位于承片台7的内部，且位于承片台7顶端凹槽的正下方两侧，固定口9与吸尘口10相互连通，且均与排气口13连接并连通至密封箱2的外部，当承片台7被升降台11顶起与密封箱2的底板平齐时，被顶起的承片台7内部的气管与排气口13相连通，在工作的气泵12的作用下进行吸气，使得基板8的地点形成负压被紧紧固定在承片台7上，而当基板8完成加工后，承片台7下落至传送链6上，承片台7内气管不再与排气口13相连通，使得固定口9内负压消失，便于后续操作时取下基板8；同时在气泵12的作用下，吸尘口10对基板8的键合面进行吸气，将外部带入的灰尘与悬浮物吸入气管中，并通过排气口13排至密封箱2外，使得在对基板8进行芯片贴装时，密封箱2内保持所要求的洁净度。

其中，固定口9的口径小于吸尘口10的口径，因口径较小，同风量下，固定口9处的气流速度快，所处位置压强较小，可在抽吸伊始阶段，基板8的下方压强低于上方压强而使得基板提前固定于承片台的凹槽内。

升降键合臂4可沿螺杆3上下移动，且可移动的范围为0-20cm，使得键合头5可在密封箱2内自由移动，来使芯片与基板8相键合，基板8的宽度与承片台7顶端凹槽的宽度一致，可以将基板8放置在承片台7上的位置固定，提高芯片贴装的精确度，同时凹槽的设置减小了基板8发生偏移的可能，使得基板8的固定位置更加精确，进而提高了芯片封装的成品率。

吸尘口10的顶端开口正对基板8顶端的键合面，使得在芯片贴装的过程中基板8表面的灰尘及上方空气中的悬浮物可被吸尘口10直接吸入，并通过排气口13将其排除至密封箱2的外部，保证了基板8顶面粘晶处的高清洁度。

一种集成电路半导体芯片封装设备的封装方法，包括以下操作步骤：

S1、将基板8放置于承片台7的顶端；

S2、通过传送链6将承片台7传送至密封箱2的下方；

S3、传送链6停止移动，通过升降台11上升顶起承片台7；

S4、启动气泵12将基板8吸附在承片台7上，同时对基板8表面及上方的灰尘吸至2的外部；

S5、由升降键合臂4带动键合头5完成芯片在基板8上的贴装固定，

S6、关闭气泵12，降落升降台11使基板8回落至传送链6上；

S7、启动传送链6将下一个承片台7传送至密封箱2的下方；

S8、循环S2-S7的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。