一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线和封装工艺

技术领域

本发明涉及分立器件的封装机构，尤其涉及一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线和封装工艺。

背景技术

在分立器件封装中，DFN封装是一种新型的无引脚的封装形式，采用先进的双边或者方形扁平无铅封装。在现有的分立器件组焊工序中，通常采用的是以石墨舟作为载具的有载具式封装形式，在组焊工序起始端，就将框架平铺在载具上，在载具上完成取晶、固晶、点胶、刷胶等等封装操作，且在零部件转移时，主要是做载具的搬运移转操作。

而现有的DFN这种新型封装形式中，因为框架形式与现有技术中常规的分立器件框架存在区别，现有框架具有一定厚度，因此框架具有较高的强度与刚性，为了提高封装效率与封装精度，因此，需要进行无载具封装形式的研发。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的有载具封装，封装过程中封装器件转移效率交底，且载具和器件之间的位置误差、偏移挪动等会降低封装精度，本发明提供了一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线和封装工艺来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线，包括框架传输轨道，用于流转输送待组焊的框架，在所述框架传输轨道上设置有夹持移动所述框架的夹持移动装置；发料平台，设置于框架传输轨道的起始端，将成组的框架逐一发放至框架传输轨道上；刷胶工位，沿框架传输轨道的传输方向设置于所述发料平台的后道，对所述框架传输轨道上的框架在线刷胶；贴装工位，沿框架传输轨道的传输方向设置于所述刷胶工位的后道，对所述框架传输轨道上已完成刷胶的框架进行芯片贴装；点胶工位，沿框架传输轨道的传输方向设置于所述贴装工位的后道，对所述框架传输轨道上已贴装框架的芯片上表面进行点胶；跳线封装工位，沿框架传输轨道的传输方向设置于所述点胶工位的后道，通过CLIP冲切获得跳线，并将跳线贴装至所述框架传输轨道上框架的芯片上表面处；焊结工位，沿框架传输轨道的传输方向设置于所述跳线封装工位的后道，将已完成组装的框架进行焊结。

进一步地：所述框架传输轨道包括固定轨道和可变轨道，所述固定轨道和可变轨道平行设置，所述可变轨道调节与固定轨道的距离，所述固定轨道和所述可变轨道的上表面形成框架滑道，所述框架在所述框架滑道中传输；所述框架传输轨道还包括有夹持移动装置，所述夹持移动装置包括平行于所述可变轨道设置的直线电机，所述直线电机上滑动设置有若干个动子座，所述动子座上设置有夹爪，所述夹爪外包于所述可变轨道并上下夹紧于所述框架的侧边。

进一步地：所述框架传输轨道还设置有间距调节机构，所述间距调节机构包括有若干根垂直于所述可变轨道设置的调节丝杠，所述调节丝杠上安装有调节螺母和调节电机，所述调节螺母与所述可变轨道固定连接，所述调节电机驱动所述调节丝杠转动进而驱动所述调节螺母移动，实现所述可变轨道与所述固定轨道之间的距离调节。

进一步地：所述刷胶工位包括上刷胶台和下刷胶座，所述下刷胶座包括设置于所述可变轨道与所述固定轨道之间的框架承载座，所述框架承载座下方设置有驱动其上下运动的载台顶升机构，所述载台顶升机构包括有竖直设置的载台顶升丝杠、安装于所述载台顶升丝杠上的载台顶升螺母、安装于所述载台顶升丝杠上的载台顶升电机、竖直固定设置的载台顶升滑块和竖直滑动设置在所述载台顶升滑块上并与所述载台顶升螺母固定连接的载台顶升滑轨；所述载台顶升滑轨的顶端固定设置所述框架承载座，所述框架承载座将所述框架滑道中的框架向上托起脱离所述框架滑道并靠近上方的所述上刷胶台。

进一步地：所述上刷胶台包括刷胶升降机构、安装在所述刷胶升降机构上的刷胶钢网和设置在所述刷胶钢网中的刷头，所述刷头在往复驱动机构的驱动下沿所述刷胶钢网的上表面来回往复运动；所述刷胶钢网设置在所述框架承载座的上方并在所述刷胶升降机构的驱动下调整与所述框架承载座的距离。

进一步地：所述固定轨道上，对应刷胶工位位置处安装有对位气缸，所述对位气缸将所述框架滑道上的所述框架向可变轨道处顶推以使得所述框架边缘贴紧所述可变轨道内侧。

进一步地：一个所述贴装工位和一个所述点胶工位形成贴装组；沿框架传输轨道的传输方向，在所述刷胶工位和所述跳线封装工位之间设置有若干个所述贴装组。

进一步地：所述点胶工位包括固定机架、竖向机架、横向机架和安装在所述横向机架上的点胶筒，所述竖向机架沿竖向滑动安装在所述固定机架上，所述横向机架沿横向滑动安装在所述竖向机架上；所述固定机架上设置有循迹轮，所述横向机架上设置有循迹轨道，所述循迹轮沿横向抵触于所述循迹轨道，所述固定机架上设置有牵拉弹簧，所述牵拉弹簧横向牵拉横向机架；所述循迹轨道的形状上部竖直、下部向所述循迹轮处倾斜设置，所述点胶筒倾斜设置，且所述点胶筒的倾斜方向与所述循迹轨道的下部倾斜方向同向；所述点胶筒的底部设置有点胶头，所述竖向机架上设置有检测相机，所述检测相机设置于所述点胶头的正上方。

一种分立器件DFN封装的组焊封装工艺，利用DFN封装的组焊的封装生产线，主要步骤为：S1、框架刷胶，通过刷胶工艺在框架的各PAD点处形成胶点；S2、取晶贴装，将蓝膜上的芯片贴装至框架上的PAD点处；S3、点胶，通过点胶工艺在框架的芯片上进行胶点；S4、跳线封装，将跳线贴装在芯片上的胶点处；S5、焊结，将组装完成的框架进行焊结固化。

本发明的有益效果是，本发明一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线和封装工艺通过设置无载具形式的封装生产线，将框架放置在框架传输轨道上，通过夹持移动装置直接进行转移，并在线刷胶、在线贴装等，避免了载具造成的转移效率降低，以及避免了载具和框架之间的误差，大大提升了器件的封装效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线的全流程整体结构示意图；

图2是图1中发料平台、刷胶工位、贴装工位的结构外形示意图；

图3是框架输送轨道以及夹持移动装置的结构示意图；

图4是框架输送轨道以及间距调节机构的结构示意图；

图5是下刷胶座的结构示意图；

图6是上刷胶台的结构示意图；

图7至图9是点胶工位的结构示意图。

图中1、框架传输轨道，2、框架，3、发料平台，4、刷胶工位，5、贴装工位，6、点胶工位，7、跳线封装工位，8、焊结工位，9、固定轨道，10、可变轨道，11、直线电机，12、动子座，13、夹爪，14、夹持移动装置，15、调节丝杠，16、调节螺母，17、调节电机，18、间距调节机构，19、框架承载座，20、载台顶升丝杠，21、载台顶升螺母，22、载台顶升电机，23、载台顶升滑块，24、载台顶升滑轨，25、载台顶升机构，26、刷胶升降机构，27、刷胶钢网，28、刷头，29、对位气缸，601、固定机架，602、竖向机架，603、横向机架，604、点胶筒，605、循迹轮，606、循迹轨道，607、牵拉弹簧，608、点胶头，609、检测相机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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”等仅用于描述目的，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“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。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1所示，本发明提供了一种分立器件DFN封装的组焊封装生产线，包括框架传输轨道1，用于流转输送待组焊的框架2，在所述框架传输轨道1上设置有夹持移动所述框架2的夹持移动装置14；发料平台3，设置于框架传输轨道1的起始端，将成组的框架2逐一发放至框架传输轨道1上；刷胶工位4，沿框架传输轨道1的传输方向设置于所述发料平台3的后道，对所述框架传输轨道1上的框架2在线刷胶；贴装工位5，沿框架传输轨道1的传输方向设置于所述刷胶工位4的后道，对所述框架传输轨道1上已完成刷胶的框架2进行芯片贴装；点胶工位6，沿框架传输轨道1的传输方向设置于所述贴装工位5的后道，对所述框架传输轨道1上已贴装框架2的芯片上表面进行点胶；跳线封装工位7，沿框架传输轨道1的传输方向设置于所述点胶工位6的后道，通过CLIP冲切获得跳线，并将跳线贴装至所述框架传输轨道1上框架2的芯片上表面处；焊结工位8，沿框架传输轨道1的传输方向设置于所述跳线封装工位7的后道，将已完成组装的框架2进行焊结。

本申请的封装生产线，针对的是DFN型式的框架2进行封装，该类型的框架2封装，主要包括在框架2上进行刷胶，将芯片贴装到已经刷胶的框架2对应位置上，在芯片上再次进行点胶，再将跳线贴装到芯片上，最终完成焊结固化。

框架2直接在框架传输轨道1上进行传输，不设置石墨载具，刷胶、点胶、贴装等工序都直接在框架2上操作，有效规避了传统的有石墨载具固晶过程中低转移效率、低热传递效率、低转运精度等多项弊端。且本申请的技术方案中，针对框架2平整规则等特点，在前道框架2施胶采用刷胶工艺，可以一次针对所有PAD点位施胶，且胶点的大小及形状均可控，大幅提高了框架2的施胶效率。

而当完成了芯片贴装后，针对芯片上的施胶，考虑到芯片贴装后的厚度不一致、芯片表面正压力敏感等多项因数，在跳线封装之前采用点胶方式施胶，保证了封装的一致性和封装器件的合格率，提高了封装质量。

如图2至图6所示，所述框架传输轨道1包括固定轨道9和可变轨道10，所述固定轨道9和可变轨道10平行设置，所述可变轨道10调节与固定轨道9的距离，所述固定轨道9和所述可变轨道10的上表面形成框架滑道，所述框架2在所述框架滑道中传输；所述框架传输轨道1还包括有夹持移动装置14，所述夹持移动装置14包括平行于所述可变轨道10设置的直线电机11，所述直线电机11上滑动设置有若干个动子座12，所述动子座12上设置有夹爪13，所述夹爪13外包于所述可变轨道10并上下夹紧于所述框架2的侧边。

所述框架传输轨道1还设置有间距调节机构18，所述间距调节机构18包括有若干根垂直于所述可变轨道10设置的调节丝杠15，所述调节丝杠15上安装有调节螺母16和调节电机17，所述调节螺母16与所述可变轨道10固定连接，所述调节电机17驱动所述调节丝杠15转动进而驱动所述调节螺母16移动，实现所述可变轨道10与所述固定轨道9之间的距离调节。

由于框架2直接放置在框架传输轨道1中进行传输，不同框架2的长度尺寸不同不会影响框架2放入框架传输轨道1中，但不同框架2的宽度尺寸却影响框架2在框架传输轨道1的安装。为了适配于不同规格的DFN封装中的框架2，保证封装生产线更多的适配性，将框架传输轨道1设置为固定轨道9和可变轨道10这种组合的形式，其中可变轨道10可以调整与固定轨道9的距离，这样可以适配于不同宽度的框架2，提高了封装生产线的面对不同规格框架2的适配能力。

夹持移动装置14用于移动传输位于框架滑道中的框架2，假装外包可变轨道10的方式，一方面可以保证夹爪13上下夹合能够可靠夹紧框架2，另一方面框架2在被夹紧的同时还是平整、服帖地位于框架滑道中，这样可以避免框架2形变、弯折的发生，尤其是当框架2上被贴装了芯片之后，框架2本身的平整性更为重要，必须要保证框架2在传输运动过程以及贴装施胶过程中始终保持平整状态，避免芯片、跳线等框架2上其他元件挪位，避免造成点位偏移或者封装错位等不合格现象出现。

所述刷胶工位4包括上刷胶台和下刷胶座，所述下刷胶座包括设置于所述可变轨道10与所述固定轨道9之间的框架承载座19，所述框架承载座19下方设置有驱动其上下运动的载台顶升机构25，所述载台顶升机构25包括有竖直设置的载台顶升丝杠20、安装于所述载台顶升丝杠20上的载台顶升螺母21、安装于所述载台顶升丝杠20上的载台顶升电机22、竖直固定设置的载台顶升滑块23和竖直滑动设置在所述载台顶升滑块23上并与所述载台顶升螺母21固定连接的载台顶升滑轨24；所述载台顶升滑轨24的顶端固定设置所述框架承载座19，所述框架承载座19将所述框架滑道中的框架2向上托起脱离所述框架滑道并靠近上方的所述上刷胶台。

考虑到刷胶时需要将上刷胶台压合在框架2上完成刷胶施胶操作，如果框架2直接在框架滑道中进行刷胶操作，由于框架2在框架滑道中底部并不是整底面被承托的，上刷胶台压合的正压力一方面容易造成框架2形变，另一方面压合的正压力还会容易造成框架滑道的形变，造成封装精度降低甚至造成器件不合格。

本申请技术方案，在刷胶工位4的位置，位于框架滑道的下方设置可以升降的框架承载座19。在等待刷胶时，框架承载座19位于低位，处于框架滑道的下方，当框架2传输至刷胶工位4后，即框架2位于框架承载座19的上方。

准备刷胶时，框架承载座19向上顶升并向上托起框架2脱离框架滑道，上刷胶台就可以压合在框架承载座19上的框架2，由于框架2在框架承载座19上是被整底面承托的，因此，当上刷胶台压合时，框架2并不会发生形变，且由于框架2脱离了框架滑道，因此框架滑道也不会发生形变，进而保证了封装精度，提高了封装质量。

所述上刷胶台包括刷胶升降机构26、安装在所述刷胶升降机构26上的刷胶钢网27和设置在所述刷胶钢网27中的刷头28，所述刷头28在往复驱动机构的驱动下沿所述刷胶钢网27的上表面来回往复运动；所述刷胶钢网27设置在所述框架承载座19的上方并在所述刷胶升降机构26的驱动下接近或远离所述框架承载座19。

刷胶升降机构26可以通过丝杠滑块的模组机构或者气缸等各类驱动机构，主要是用来实现刷胶钢网27压合框架2的作用，这种刷胶升降机构26的具体结构在本领域中已经有成熟应用，因此不再赘述具体结构。当完成了刷胶钢网27的压合之后，刷头28在往复驱动机构的驱动下来回移动即可完成施胶。

同样的，往复驱动机构可以采用皮带驱动等多种形式的驱动方式，具体结构在本领域中已经有成熟应用，因此不再赘述具体结构。

所述固定轨道9上，对应刷胶工位4位置处安装有对位气缸29，所述对位气缸29将所述框架滑道上的所述框架2向可变轨道10处顶推以使得所述框架2边缘贴紧所述可变轨道10内侧。

在刷胶工位4上，需要通过框架承载座19将框架2托起后再压合刷胶，为了保证框架2在框架承载座19上的位置精度，选择安装对位气缸29。当框架2运动至刷胶工位4后，其长度方向的位置精度通过夹持移动装置14保证，而对位气缸29将到位后的框架2顶推使其贴紧可变轨道10内侧则可以保证其在宽度方向的位置精度，这样可以保证框架2在框架承载座19上的准确定位，保证了刷胶工序的精准施胶。

一个所述贴装工位5和一个所述点胶工位6形成贴装组；沿框架传输轨道1的传输方向，在所述刷胶工位4和所述跳线封装工位7之间设置有若干个所述贴装组。

由于点胶工序和贴装工序单工序节拍时间要明显高于刷胶或者跳线封装，因此，配置多个贴装组，在贴装组内可以一个分配贴装工位5和点胶工位6负责处理一部分的PAD点位，多个贴装组共同完成整个框架2的PAD点位的贴装和点胶工作，降低贴装工位5和点胶工位6整体的节拍时间，提高生产线的封装效率。

如图7至图9所示，所述点胶工位6包括固定机架601、竖向机架602、横向机架603和安装在所述横向机架603上的点胶筒604，所述竖向机架602沿竖向滑动安装在所述固定机架601上，所述横向机架603沿横向滑动安装在所述竖向机架602上；

所述固定机架601上设置有循迹轮605，所述横向机架603上设置有循迹轨道606，所述循迹轮605沿横向抵触于所述循迹轨道606，所述固定机架601上设置有牵拉弹簧607，所述牵拉弹簧607横向牵拉横向机架603；

所述循迹轨道606的形状上部竖直、下部向所述循迹轮605处倾斜设置，所述点胶筒604倾斜设置，且所述点胶筒604的倾斜方向与所述循迹轨道606的下部倾斜方向同向；所述点胶筒604的底部设置有点胶头608，所述竖向机架602上设置有检测相机609，所述检测相机609设置于所述点胶头608的正上方。

本专利设计的点胶装置，竖向机架602在固定机架601上沿竖直方向运动，带动了横向机架603和点胶筒604在竖直方向的运动，是点胶操作的下落点胶与抬起脱离的动作基础。同时，横向机架603相对于竖向机架602在做横向往复移动，由于牵拉弹簧607的存在将循迹轮605保持始终贴合于循迹轨道606，循迹轨道606的形状在横向上将限制横向机架603在不同竖直高度下的横向位置，这样的复合动作将使得点胶筒604获得竖直点胶、斜向脱离的效果。具体的为：循迹轨道606的形状为上部分竖直、下部分向循迹轮605处倾斜，当点胶筒604向下伸出点胶时，此时循迹轮605抵触于循迹轨道606的上部分竖直区域，此时横向机架603在横向上没有移动，点胶筒604为竖直向下的点胶运动模式；当点胶筒604向上运动，即脱离点胶点时，此时循迹轮605抵触于循迹轨道606的下部分倾斜区域，此时横向机架603在横向上发生偏移运动，结合横向机架603在竖向机架602的竖直方向驱动下，点胶筒604综合运动轨迹为斜向运动，点胶筒604可以起到快速脱离点胶区域，一方面可以便与胶点成型，优化后期封装效果，另一方面，可以缩短点胶、脱离的节拍时间，直接提升封装效率，提高单位时间的封装数量。

现有技术的竖直设置的直动式点胶方式，由于点胶筒604竖直设置在驱动装置的正下方，因此，检测封装过程的检测相机609普遍设置在点胶筒604的侧方，以便避开点胶筒604的位置，在封装过程中，通常是先点胶，点完后相机移动至胶点的正上方进行拍照检测，确认后再运动至下一个待点胶位置。

而本申请中，由于点胶筒604的倾斜设置，在点胶头608的上方留出了一定的空间，在点胶头608的正上方设置检测相机609，该检测相比设置于竖直机架上方，并不随着横向机架603移动，一直出于点胶头608的胶点正上方，这样当点胶头608完成点胶后，由于点胶筒604脱离过程中是斜向脱离的，因此脱离过程中点胶头608也会偏移刚点胶的胶点位置，位于胶点正上方的检测相机609及时进行拍照检测，合格后可进入下个点胶工位6继续点胶操作。

本设计中，点胶完成点胶筒604斜向运动脱离过程出检测相机609即可进行检测，避免了现有技术中需要单独对位拍照检测，大约缩短的一半的节拍时间，直接提升了一倍的封装效率。

一种分立器件DFN封装的组焊封装工艺，利用DFN封装的组焊的封装生产线，封装步骤如下： S1、框架刷胶，通过刷胶工艺在框架2的各PAD点处形成胶点；S2、取晶贴装，将蓝膜上的芯片贴装至框架2上的PAD点处；S3、点胶，通过点胶工艺在框架2的芯片上进行胶点；S4、跳线封装，将跳线贴装在芯片上的胶点处；S5、焊结，将组装完成的框架2进行焊结固化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。