一种半导体自动封装设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及半导体自动封装技术领域，具体为一种半导体自动封装设备及其使用方法。

背景技术

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程，封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板架的小岛上，再利用超细的金属导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚，并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成，塑封之后，还要进行一系列操作，如后固化、切筋和成型、电镀以及打印等工艺，典型的封装工艺流程为：划片，装片，键合，塑封，去飞边，电镀，打印，切筋和成型，外观检查，成品测试，包装出货。

现有技术中半导体自动封装设备及其使用方法存在的缺陷是：

1、一般的晶圆在经历切割、检测、塑封、固化等一系列操作都是由不同的设备进行操作，为防止产品在生产加工过程中因外界灰尘等污染使产品变为残次品，对设备的操作精密度要求十分高，设备多处于高精度无尘环境中，对环境要求严格，而一般的多功能一体化晶片加工设备的产品成本十分高，操作较为繁琐，维修困难，使装置的功能性不高；

2、一般的封装装置在将树脂注入塑封模具后，树脂的表面一层最先固化，而其边角容易产生飞边，未去飞边的产品在进行二次塑封或电镀打印成型操作时，容易产生残次品，产品的生产成功率不高，若要对其进行打磨去飞边，一般的装置需要将半成品拿出装置，进行打磨后重新放入装置内，进行下一步加工操作，而此操作费时费力，影响生产效率；

3、晶片刚注脂完成和去飞边过后，需要进行降温固化和清洗，由于一般的装置在进行降温固化处理时，都是将半成品移至冷却装置内，通过冷气对其降温，此降温方式会使树脂表面受冷不均匀产生裂纹，且清洗时，需要使用其他设备进行辅助完成，操作较为麻烦，影响装置的生产效率；

4、由于注脂后的晶片需要通过检测其内部是否存在杂质，来判断此晶片是否制造成功，不成功的产品需要被拦截，一般的晶片封装完成后需要通过人工检测或使用其他设备进行检测操作，增加了劳动量和设备成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体自动封装设备及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种半导体自动封装设备及其使用方法，包括主承重箱体，所述主承重箱体的上表面固定连接有操作台，所述操作台顶部的中部固定连接有支撑架，所述支撑架的中部固定安装有传送履带，所述操作台上表面的一侧固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板的顶部固定连接有封装仓，所述封装仓的顶部固定连接有封装注脂管，所述操作台上表面的中部固定连接有第二支撑板，所述第二支撑板的顶部固定连接有降温仓。

进一步的，所述封装仓的一侧开设有出料口，所述封装仓的内壁靠近出料口的一侧转动连接有细磨滚筒。

进一步的，所述封装仓正面的中部卡接有仓门，所述仓门的中部固定连接有可视玻璃，所述仓门的底部固定连接有把手，所述封装仓顶部的一侧固定连接有仓门连接板，所述封装仓正面的一侧固定安装有操控面板。

进一步的，所述第二支撑板的中部开设有蓄水池，所述降温仓的一侧固定安装有温度表，所述降温仓的顶部固定安装有温控板。

进一步的，所述操作台上表面的另一侧固定连接有第三支撑板，所述第三支撑板上表面的一侧固定连接有连接块，所述连接块的顶部固定连接有红外线射灯。

进一步的，所述第三支撑板上表面的另一侧固定连接有固定板，所述固定板的顶部的一侧固定连接有光敏控制板，所述光敏控制板的顶部固定安装有红外线接收器，所述固定板上表面的中部固定连接有蓄电池。

进一步的，所述固定板顶部的中部开设有斜面滑坡，所述第二支撑板的顶部靠近斜面滑坡的一侧开设有接料口，所述固定板上表面的另一侧固定连接有连接杆。

进一步的，所述连接杆顶部的一侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端通过承重轴转动连接有移动档杆，所述移动档杆通过转轴转动连接于连接杆的一端，所述光敏控制板与蓄电池之间及蓄电池与伺服电机之间均通过导线电性连接。

进一步的，所述主承重箱体的正面通过铰链转动连接有箱门，所述主承重箱体的一侧开设有通风口，所述主承重箱体的底部固定连接有承重柱。

根据权至权任意一项所述的一种半导体自动封装设备及其使用方法，该装置使用方法如下：

S1、当使用该装置时，传送履带通过内部的直流电机工作带动其转动，传送履带贯穿于封装仓和降温仓，塑封模具置于传送履带的中部，通过传送履带进行运输，切割完成的晶片置于塑封模具中，并在封装仓内通过封装注脂管向塑封模具中注入绝缘树脂，对晶片进行绝缘浸没密封，随后通过传送履带带入降温仓内对其进行降温，使绝缘树脂可快速冷却凝固，一般的晶圆在经历切割、检测、塑封、固化等一系列操作都是由不同的设备进行操作，为防止产品在生产加工过程中因外界灰尘等污染使产品变为残次品，对设备的操作精密度要求十分高，设备多处于高精度无尘环境中，对环境要求严格，而一般的多功能一体化晶片加工设备的产品成本十分高，操作较为繁琐，维修困难，使装置的功能性不高，本装置的操作流程一体化，且构造简单，操作简便，适应性强，无需特殊的无尘环境下便可工作，提高装置的功能性，降低成本，提高装置的生产效率；

S2、当使用该装置时，细磨滚筒安装于封装仓的出料口处，当晶片注脂完成后，传送履带将塑封模具传送至出料口，细磨滚筒对树脂进行打磨去飞边，一般的封装装置在将树脂注入塑封模具后，树脂的表面一层最先固化，而其边角容易产生飞边，未去飞边的产品在进行二次塑封或电镀打印成型操作时，容易产生残次品，产品的生产成功率不高，若要对其进行打磨去飞边，一般的装置需要将半成品拿出装置，进行打磨后重新放入装置内，进行下一步加工操作，而此操作费时费力，影响生产效率，细磨滚筒可在装置内部进行打磨去飞边，提高了装置的生产成功率，增加装置的生产效率；

S3、当使用该装置时，蓄水池开设于降温仓的内部，向蓄水池内加入纯水，传送履带带动塑封模具没过于纯水的水面，当塑封模具从封装仓内转入降温仓内时，塑封模具装载注脂后的晶片浸没于纯水中，由于半成品刚完成注脂和打磨去飞边，树脂内部温度较高，且表面附着有大量粉尘，此时浸没于纯水中可对其进行降温和表面粉尘的清洗，降温仓表面的温度表可对降温仓的内部温度进行测量，当温度表显示温度较高时，操作人员可对蓄水池内的纯水进行更换，温控板对降温仓进行降温处理，由于一般的装置在进行降温固化处理时，都是将半成品移至冷却装置内，通过冷气对其降温，此降温方式会使树脂表面受冷不均匀产生裂纹，纯水降温使得树脂受冷均匀，且同时可进行清洗操作，提高装置生产的产品质量，提高装置的功能性，增加生产效率；

S4、当使用该装置时，红外线射灯的光线射入红外线接收器内，红外线接收器将光线传导至光敏控制板上，当光敏控制板收到红外线光照时，电阻升高，蓄电池不通电，当红外线收到遮挡，红外线接收器无法收到红外线照射时，光敏控制板阻值降低，蓄电池通电，由于塑封模具为透明材质，且树脂为半透明材质，当塑封模具通过时，红外线可正常穿透模具和树脂，当树脂中掺杂杂质或气泡孔时，红外线会被遮挡或折射，红外线接收器无法正常接收光线照射，此时蓄电池通电，蓄电池通电后伺服电机工作，带动移动档杆旋转，移动档杆旋转至与连接杆平行时回收，此为一个周期，当移动档杆旋转时，被红外线检测出带有杂质树脂的塑封模具被移动档杆拦下，并通过传送履带的推力送入斜面滑坡上，落入接料口内，由于注脂后的晶片需要通过检测其内部是否存在杂质，来判断此晶片是否制造成功，不成功的产品需要被拦截，一般的晶片封装完成后需要通过人工检测或使用其他设备进行检测操作，增加了劳动量和设备成本，降低了生产效率，此装置可在晶片封装完成后直接进行检测和筛分，大大降低了劳动量和设备成本，提高了装置的生产效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过传送履带、封装仓和降温仓的设置，使得文庄注脂和降温固化操作流程一体化，且构造简单，操作简便，适应性强，无需特殊的无尘环境下便可工作，提高装置的功能性，降低成本，提高装置的生产效率。

2、本发明通过细磨滚筒的设置，细磨滚筒可在装置内部对树脂进行打磨去飞边，无需将半成品拿出装置使用其他设备操作，提高了装置的生产成功率，增加装置的生产效率。

3、本发明通过蓄水池、温度表和温控板的设置，蓄水池内注入纯水，降温仓表面的温度表可对降温仓的内部温度进行测量，当温度表显示温度较高时，操作人员可对蓄水池内的纯水进行更换，由于半成品刚完成注脂和打磨去飞边，树脂内部温度较高，且表面附着有大量粉尘，此时浸没于纯水中可对其进行降温和表面粉尘的清洗，纯水降温使得树脂受冷均匀，提高装置生产的产品质量，提高装置的功能性，增加生产效率。

4、本发明通过红外线射灯、光敏控制板、红外线接收器、伺服电机和移动档杆的设置，红外线射灯的光线射入红外线接收器内，由于塑封模具为透明材质，且树脂为半透明材质，当塑封模具通过时，红外线可正常穿透模具和树脂，当树脂中掺杂杂质或气泡孔时，红外线会被遮挡或折射，红外线接收器无法正常接收光线照射，移动档杆旋转，将有杂质树脂的塑封模具揽入接料口中，可在晶片封装完成后直接进行检测和筛分，大大降低了劳动量和设备成本，提高了装置的生产效率。

附图说明

图1为本发明的主承重箱体结构示意图；

图2为本发明的传送履带结构示意图；

图3为本发明的封装注脂管结构示意图；

图4为本发明的降温仓结构示意图；

图5为本发明的红外线射灯结构示意图；

图6为本发明的光敏控制板结构示意图；

图7为本发明的红外线接收器结构示意图；

图8为本发明的移动档杆结构示意图；

图9为本发明的蓄电池结构示意图。

图中：1、主承重箱体；2、操作台；3、支撑架；4、传送履带；5、第一支撑板；6、封装仓；7、封装注脂管；8、第二支撑板；9、降温仓；10、出料口；11、细磨滚筒；12、仓门；13、可视玻璃；14、把手；15、仓门连接板；16、操控面板；17、蓄水池；18、温度表；19、温控板；20、第三支撑板；21、连接块；22、红外线射灯；23、固定板；24、光敏控制板；25、红外线接收器；26、蓄电池；27、斜面滑坡；28、接料口；29、连接杆；30、伺服电机；31、移动档杆；32、转轴；33、导线；34、铰链；35、箱门；36、通风口；37、承重柱。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

请参阅图1和图2，一种半导体自动封装设备及其使用方法，包括主承重箱体1，主承重箱体1的上表面固定连接有操作台2，操作台2顶部的中部固定连接有支撑架3，支撑架3的中部固定安装有传送履带4，操作台2上表面的一侧固定连接有第一支撑板5，第一支撑板5的顶部固定连接有封装仓6，封装仓6的顶部固定连接有封装注脂管7，操作台2上表面的中部固定连接有第二支撑板8，第二支撑板8的顶部固定连接有降温仓9；

通过传送履带4、封装仓6和降温仓9的设置，传送履带4通过内部的直流电机工作带动其转动，传送履带4贯穿于封装仓6和降温仓9，塑封模具置于传送履带4的中部，通过传送履带4进行运输，切割完成的晶片置于塑封模具中，并在封装仓6内通过封装注脂管7向塑封模具中注入绝缘树脂，对晶片进行绝缘浸没密封，随后通过传送履带4带入降温仓9内对其进行降温，使绝缘树脂可快速冷却凝固，一般的晶圆在经历切割、检测、塑封、固化等一系列操作都是由不同的设备进行操作，为防止产品在生产加工过程中因外界灰尘等污染使产品变为残次品，对设备的操作精密度要求十分高，设备多处于高精度无尘环境中，对环境要求严格，而一般的多功能一体化晶片加工设备的产品成本十分高，操作较为繁琐，维修困难，使装置的功能性不高，本装置的操作流程一体化，且构造简单，操作简便，适应性强，无需特殊的无尘环境下便可工作，提高装置的功能性，降低成本，提高装置的生产效率。

请参阅图1至图3，一种半导体自动封装设备及其使用方法，封装仓6的一侧开设有出料口10，封装仓6的内壁靠近出料口10的一侧转动连接有细磨滚筒11；

通过细磨滚筒11的设置，细磨滚筒11安装于封装仓6的出料口10处，当晶片注脂完成后，传送履带4将塑封模具传送至出料口10，细磨滚筒11对树脂进行打磨去飞边，一般的封装装置在将树脂注入塑封模具后，树脂的表面一层最先固化，而其边角容易产生飞边，未去飞边的产品在进行二次塑封或电镀打印成型操作时，容易产生残次品，产品的生产成功率不高，若要对其进行打磨去飞边，一般的装置需要将半成品拿出装置，进行打磨后重新放入装置内，进行下一步加工操作，而此操作费时费力，影响生产效率，细磨滚筒11可在装置内部进行打磨去飞边，提高了装置的生产成功率，增加装置的生产效率。

请参阅图1、图2和图4，一种半导体自动封装设备及其使用方法，封装仓6正面的中部卡接有仓门12，仓门12的中部固定连接有可视玻璃13，仓门12的底部固定连接有把手14，封装仓6顶部的一侧固定连接有仓门连接板15，封装仓6正面的一侧固定安装有操控面板16，第二支撑板8的中部开设有蓄水池17，降温仓9的一侧固定安装有温度表18，降温仓9的顶部固定安装有温控板19；

通过蓄水池17、温度表18和温控板19的设置，蓄水池17开设于降温仓9的内部，向蓄水池17内加入纯水，传送履带4带动塑封模具没过于纯水的水面，当塑封模具从封装仓6内转入降温仓9内时，塑封模具装载注脂后的晶片浸没于纯水中，由于半成品刚完成注脂和打磨去飞边，树脂内部温度较高，且表面附着有大量粉尘，此时浸没于纯水中可对其进行降温和表面粉尘的清洗，降温仓9表面的温度表18可对降温仓9的内部温度进行测量，当温度表18显示温度较高时，操作人员可对蓄水池17内的纯水进行更换，温控板19对降温仓9进行降温处理，由于一般的装置在进行降温固化处理时，都是将半成品移至冷却装置内，通过冷气对其降温，此降温方式会使树脂表面受冷不均匀产生裂纹，纯水降温使得树脂受冷均匀，且同时可进行清洗操作，提高装置生产的产品质量，提高装置的功能性，增加生产效率。

请参阅图1、图5至图9，一种半导体自动封装设备及其使用方法，操作台2上表面的另一侧固定连接有第三支撑板20，第三支撑板20上表面的一侧固定连接有连接块21，连接块21的顶部固定连接有红外线射灯22，第三支撑板20上表面的另一侧固定连接有固定板23，固定板23的顶部的一侧固定连接有光敏控制板24，光敏控制板24的顶部固定安装有红外线接收器25，固定板23上表面的中部固定连接有蓄电池26，固定板23顶部的中部开设有斜面滑坡27，第二支撑板8的顶部靠近斜面滑坡27的一侧开设有接料口28，固定板23上表面的另一侧固定连接有连接杆29，连接杆29顶部的一侧固定安装有伺服电机30，伺服电机30的输出端通过承重轴转动连接有移动档杆31，移动档杆31通过转轴32转动连接于连接杆29的一端，光敏控制板24与蓄电池26之间及蓄电池26与伺服电机30之间均通过导线33电性连接，主承重箱体1的正面通过铰链34转动连接有箱门35，主承重箱体1的一侧开设有通风口36，主承重箱体1的底部固定连接有承重柱37；

通过红外线射灯22、光敏控制板24、红外线接收器25、伺服电机30和移动档杆31的设置，红外线射灯22的光线射入红外线接收器25内，红外线接收器25将光线传导至光敏控制板24上，当光敏控制板24收到红外线光照时，电阻升高，蓄电池26不通电，当红外线收到遮挡，红外线接收器25无法收到红外线照射时，光敏控制板24阻值降低，蓄电池26通电，由于塑封模具为透明材质，且树脂为半透明材质，当塑封模具通过时，红外线可正常穿透模具和树脂，当树脂中掺杂杂质或气泡孔时，红外线会被遮挡或折射，红外线接收器25无法正常接收光线照射，此时蓄电池26通电，蓄电池26通电后伺服电机30工作，带动移动档杆31旋转，移动档杆31旋转至与连接杆29平行时回收，此为一个周期，当移动档杆31旋转时，被红外线检测出带有杂质树脂的塑封模具被移动档杆31拦下，并通过传送履带4的推力送入斜面滑坡27上，落入接料口28内，由于注脂后的晶片需要通过检测其内部是否存在杂质，来判断此晶片是否制造成功，不成功的产品需要被拦截，一般的晶片封装完成后需要通过人工检测或使用其他设备进行检测操作，增加了劳动量和设备成本，降低了生产效率，此装置可在晶片封装完成后直接进行检测和筛分，大大降低了劳动量和设备成本，提高了装置的生产效率。

工作原理：

1、通过传送履带4、封装仓6和降温仓9的设置，传送履带4通过内部的直流电机工作带动其转动，传送履带4贯穿于封装仓6和降温仓9，塑封模具置于传送履带4的中部，通过传送履带4进行运输，切割完成的晶片置于塑封模具中，并在封装仓6内通过封装注脂管7向塑封模具中注入绝缘树脂，对晶片进行绝缘浸没密封，随后通过传送履带4带入降温仓9内对其进行降温，使绝缘树脂可快速冷却凝固，一般的晶圆在经历切割、检测、塑封、固化等一系列操作都是由不同的设备进行操作，为防止产品在生产加工过程中因外界灰尘等污染使产品变为残次品，对设备的操作精密度要求十分高，设备多处于高精度无尘环境中，对环境要求严格，而一般的多功能一体化晶片加工设备的产品成本十分高，操作较为繁琐，维修困难，使装置的功能性不高，本装置的操作流程一体化，且构造简单，操作简便，适应性强，无需特殊的无尘环境下便可工作，提高装置的功能性，降低成本，提高装置的生产效率。

2、通过细磨滚筒11的设置，细磨滚筒11安装于封装仓6的出料口10处，当晶片注脂完成后，传送履带4将塑封模具传送至出料口10，细磨滚筒11对树脂进行打磨去飞边，一般的封装装置在将树脂注入塑封模具后，树脂的表面一层最先固化，而其边角容易产生飞边，未去飞边的产品在进行二次塑封或电镀打印成型操作时，容易产生残次品，产品的生产成功率不高，若要对其进行打磨去飞边，一般的装置需要将半成品拿出装置，进行打磨后重新放入装置内，进行下一步加工操作，而此操作费时费力，影响生产效率，细磨滚筒11可在装置内部进行打磨去飞边，提高了装置的生产成功率，增加装置的生产效率。

3、通过蓄水池17、温度表18和温控板19的设置，蓄水池17开设于降温仓9的内部，向蓄水池17内加入纯水，传送履带4带动塑封模具没过于纯水的水面，当塑封模具从封装仓6内转入降温仓9内时，塑封模具装载注脂后的晶片浸没于纯水中，由于半成品刚完成注脂和打磨去飞边，树脂内部温度较高，且表面附着有大量粉尘，此时浸没于纯水中可对其进行降温和表面粉尘的清洗，降温仓9表面的温度表18可对降温仓9的内部温度进行测量，当温度表18显示温度较高时，操作人员可对蓄水池17内的纯水进行更换，温控板19对降温仓9进行降温处理，由于一般的装置在进行降温固化处理时，都是将半成品移至冷却装置内，通过冷气对其降温，此降温方式会使树脂表面受冷不均匀产生裂纹，纯水降温使得树脂受冷均匀，且同时可进行清洗操作，提高装置生产的产品质量，提高装置的功能性，增加生产效率。

4、通过红外线射灯22、光敏控制板24、红外线接收器25、伺服电机30和移动档杆31的设置，红外线射灯22的光线射入红外线接收器25内，红外线接收器25将光线传导至光敏控制板24上，当光敏控制板24收到红外线光照时，电阻升高，蓄电池26不通电，当红外线收到遮挡，红外线接收器25无法收到红外线照射时，光敏控制板24阻值降低，蓄电池26通电，由于塑封模具为透明材质，且树脂为半透明材质，当塑封模具通过时，红外线可正常穿透模具和树脂，当树脂中掺杂杂质或气泡孔时，红外线会被遮挡或折射，红外线接收器25无法正常接收光线照射，此时蓄电池26通电，蓄电池26通电后伺服电机30工作，带动移动档杆31旋转，移动档杆31旋转至与连接杆29平行时回收，此为一个周期，当移动档杆31旋转时，被红外线检测出带有杂质树脂的塑封模具被移动档杆31拦下，并通过传送履带4的推力送入斜面滑坡27上，落入接料口28内，由于注脂后的晶片需要通过检测其内部是否存在杂质，来判断此晶片是否制造成功，不成功的产品需要被拦截，一般的晶片封装完成后需要通过人工检测或使用其他设备进行检测操作，增加了劳动量和设备成本，降低了生产效率，此装置可在晶片封装完成后直接进行检测和筛分，大大降低了劳动量和设备成本，提高了装置的生产效率。

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。