一种电力电子元器件基板封装装置的制作方法

1.本发明涉及基板封装设备技术领域，具体涉及一种电力电子元器件基板封装装置。


背景技术：

2.目前的芯片通过底填方式倒装在作为载体的基板上，倒装芯片既是一种芯片互连技术，也是一种理想的芯片粘接技术。由于在产品成本、性能及满足高密度封装等方面具有优势，倒装芯片已经成为当前半导体封装领域的一大热点，底部填充是倒装芯片互连工艺的主要工序之一，会直接影响倒装芯片的可靠性。倒装芯片是将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点来实现芯片与衬底的互连。由于硅芯片与有机材料电路基板热膨胀系数的差别较大，在温度的循环下会产生热应力差，使连接芯片与电路基板的焊球点(凸点)断裂，从而使元件的电热阻增加，甚至使整个元件失效。解决这个问题既直接又简单的办法是，在芯片与电路基板之间填充密封剂(简称填充胶)，这样可以增加芯片与基板的连接面积，提高二者的结合强度，对凸点起到保护作用。
3.现有的底部填胶工艺，直接将胶水以l型将胶水点在芯片外侧，使胶水能填充在芯片与基板之间，无法在填胶时干燥基板，当基板上不干燥，在填充后会有小气泡产生，在最后的烘烤固化环节，气泡就会发生类似沸腾性的爆炸现象，从而影响焊盘与pcb之间的粘结性，也有可能导致焊锡球与焊盘的脱落，进而需要额外的干燥设备，需要反复转移基板，封装效率低；同时填胶时，胶水自动流进芯片底部，不仅填胶效率低，且难以保证完全将芯片与基板之间的空气排出，影响粘接性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为解决填胶时无法干燥基板，容易产生气泡，填胶效率低的问题，本发明提供了一种电力电子元器件基板封装装置。
5.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
6.一种电力电子元器件基板封装装置，包括有：封装机，所述封装机的内部设置有能加热的载物台，所述封装机的内顶部安装有升降气缸；
7.驱动组件，所述升降气缸的伸缩端安装有驱动组件；
8.调节组件，所述驱动组件的底部线性阵列设置有调节组件；
9.填胶组件与导胶组件，所述驱动组件的两侧设置有填胶组件与导胶组件；
10.流速控制组件，所述填胶组件与导胶组件的顶部设置有流速控制组件。
11.进一步地，所述驱动组件包括有：
12.升降板，所述升降气缸的伸缩端安装有升降板；
13.负压机与注胶罐，所述升降板的顶部安装有负压机与注胶罐；
14.蜗杆，所述升降板的顶部转动安装有通过电机驱动的蜗杆；
15.主动带轮与从动带轮，所述升降板的顶部转动安装有主动带轮与从动带轮，所述
主动带轮与从动带轮通过传动带传动连接，所述主动带轮和从动带轮与调节组件对应设置；
16.蜗轮，所述主动带轮的顶部设置有蜗轮，多组所述蜗轮同时与所述蜗杆相啮合。
17.进一步地，所述调节组件包括有：
18.支架，所述升降板的底部设置有支架；
19.主动锥齿轮，所述支架的内部转动安装有主动锥齿轮；
20.转轴，所述主动锥齿轮的顶部设置有转轴，所述转轴与对应的主动带轮和从动带轮传动连接；
21.从动锥齿轮，所述支架的两侧均转动安装有从动锥齿轮；
22.调节丝杠，两组所述从动锥齿轮的外侧均设置有调节丝杠。
23.进一步地，所述填胶组件包括有：
24.丝杠螺母，所述调节丝杠的外侧螺纹连接有丝杠螺母；
25.l型安装板，所述丝杠螺母的外侧设置有l型安装板；
26.导轨，所述l型安装板的底部设置有两组相互垂直的导轨；
27.滑块，两组所述导轨的外侧均滑动连接有滑块；
28.喷盒，两组所述滑块的底部均安装有喷盒；
29.喷孔，所述喷盒内侧的底部线性开设有喷孔；
30.第一卷轮，所述l型安装板的底部转动安装有通过电机驱动的第一卷轮；
31.顶簧，所述滑块与所述导轨之间设置有顶簧；
32.定滑轮，所述导轨的外侧安装有定滑轮；
33.卷绳，所述滑块与所述第一卷轮通过卷绳传动连接，所述卷绳通过定滑轮改变传动方向。
34.进一步地，相邻所述喷孔之间的间距与基板上电极间距相同。
35.进一步地，所述导胶组件与所述填胶组件结构相同。
36.进一步地，所述调节丝杠的轴线与导胶组件和填胶组件对角线重合。
37.进一步地，所述流速控制组件包括有：
38.导胶管，所述填胶组件的顶部安装有导胶管；
39.导气管，所述导胶组件的顶部安装有导气管；
40.控流阀，所述导胶管与导气管的顶部均设置有控流阀；
41.进流管，两组所述控流阀的顶部均设置有进流管，两组所述进流管分别与所述注胶罐和负压机相连通；
42.阀芯，所述控流阀的内部设置有阀芯，所述阀芯的内部开设有阀孔；
43.扭簧，所述阀芯的内部设置有扭簧；
44.第二卷轮，所述控流阀的外侧转动安装有第二卷轮，所述第二卷轮与所述阀芯固定连接；
45.传动绳，两组所述第二卷轮通过传动绳传动连接；
46.连接管，所述导胶管与导气管底部的两端均设置有连接管，所述连接管与所述喷盒相连通。
47.本发明的有益效果如下：
48.1、本发明，通过导胶组件的设置，能在填胶的同时对基板进行干燥，且在导胶组件与填胶组件对芯片位置进行定位，保证干燥时芯片不会产生位移，封装效率高。
49.2、本发明，通过导胶组件与填胶组件的配合使用，在填胶时能加速胶水填充速度，且导胶组件能完全将芯片与基板之间的空气吸出，填胶质量高。
50.3、本发明，通过调节组件的设置，使装置能适用于不同大小的芯片封装。
附图说明
51.图1是本发明整体示意图；
52.图2是本发明驱动组件示意图；
53.图3是本发明图2仰视示意图；
54.图4是本发明调节组件示意图；
55.图5是本发明填胶组件示意图；
56.图6是本发明流速控制组件示意图；
57.图7是本发明控流阀剖视示意图。
58.附图标记：1、封装机；2、载物台；3、升降气缸；4、驱动组件；41、升降板；42、负压机；43、注胶罐；44、蜗杆；45、主动带轮；46、蜗轮；47、从动带轮；5、调节组件；51、支架；52、转轴；53、主动锥齿轮；54、从动锥齿轮；55、调节丝杠；6、填胶组件；61、l型安装板；62、丝杠螺母；63、导轨；64、滑块；65、喷盒；66、喷孔；67、第一卷轮；68、顶簧；69、定滑轮；610、卷绳；7、导胶组件；8、流速控制组件；81、导胶管；82、导气管；83、控流阀；84、进流管；85、阀芯；86、扭簧；87、第二卷轮；88、传动绳；89、连接管。
具体实施方式
59.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
60.实施例一
61.如图1-图3所示，一种电力电子元器件基板封装装置，包括有：封装机1、驱动组件4、调节组件5、流速控制组件8、填胶组件6与导胶组件7，封装机1的内部设置有能加热的载物台2，封装机1的内顶部安装有升降气缸3，升降气缸3的伸缩端安装有驱动组件4，驱动组件4的底部线性阵列设置有调节组件5，驱动组件4的两侧设置有填胶组件6与导胶组件7，填胶组件6与导胶组件7的顶部设置有流速控制组件8。
62.使用时，将基板放置在载物台2上，载物台2对基板进行预热，然后根据芯片的大小，通过驱动组件4带动调节组件5运行，调节组件5调节填胶组件6与导胶组件7的对角线距离，调节完成后，通过升降气缸3运行，升降气缸3带动驱动组件4下降，驱动组件4带动填胶组件6与导胶组件7下降，填胶组件6与导胶组件7下降分别下降至芯片对角位置，对芯片位置进行定位，防止芯片产生位移，此时导胶组件7运行，导胶组件7吸气对基板表面进行干燥，同时在伯努利原理的作用下，芯片紧密的吸附在基板电极上，进一步保证定位稳定，干燥完成后，通过填胶组件6与导胶组件7同时运行，胶水呈l型点胶在基板上，导胶组件7吸气加速胶水填充，加速排出空气，且芯片紧密的吸附在基板电极上，保证填胶紧实，同时调节组件5调节填胶组件6与导胶组件7的对角线距离的同时，流速控制组件8更具芯片大小控制
胶水流速与气压流速，进而能在单位时间内完成不同大小的芯片填胶，填胶效果好；
63.通过调节组件5、填胶组件6与导胶组件7呈线性设置，能一次对多组芯片进行填胶，进一步提高填胶效率。
64.实施例二
65.在实施例一的基础上，如图2-图4所示，驱动组件4包括有：升降板41、负压机42、注胶罐43、蜗杆44、主动带轮45、从动带轮47与蜗轮46，升降气缸3的伸缩端安装有升降板41，升降板41的顶部安装有负压机42与注胶罐43，升降板41的顶部转动安装有通过电机驱动的蜗杆44，升降板41的顶部转动安装有主动带轮45与从动带轮47，主动带轮45与从动带轮47通过传动带传动连接，主动带轮45和从动带轮47与调节组件5对应设置，主动带轮45的顶部设置有蜗轮46，多组蜗轮46同时与蜗杆44相啮合。
66.调节组件5包括有：支架51、转轴52、主动锥齿轮53、从动锥齿轮54与调节丝杠55，升降板41的底部设置有支架51，支架51的内部转动安装有主动锥齿轮53，主动锥齿轮53的顶部设置有转轴52，转轴52与对应的主动带轮45和从动带轮47传动连接，支架51的两侧均转动安装有从动锥齿轮54，两组从动锥齿轮54的外侧均设置有调节丝杠55。
67.当需要调节填胶组件6与导胶组件7的对角线距离时，控制电机运行，电机带动蜗杆44转动，蜗杆44带动蜗轮46转动，蜗轮46带动主动带轮45转动，主动带轮45通过传动带带动从动带轮47转动，从动带轮47与主动带轮45带动相应的转轴52转动，转轴52带动主动锥齿轮53转动，主动锥齿轮53带动从动锥齿轮54转动，从动锥齿轮54带动调节丝杠55转动，调节丝杠55带动填胶组件6与导胶组件7同步反向移动，进而能调节填胶组件6与导胶组件7的对角线距离，且能同时多组调节组件5同步调节，调节方便。
68.实施例三
69.在实施例二的基础上，如图5-图7所示，填胶组件6包括有：丝杠螺母62、l型安装板61、导轨63、滑块64、喷盒65、喷孔66、第一卷轮67、顶簧68、定滑轮69与卷绳610，调节丝杠55的外侧螺纹连接有丝杠螺母62，丝杠螺母62的外侧设置有l型安装板61，l型安装板61的底部设置有两组相互垂直的导轨63，两组导轨63的外侧均滑动连接有滑块64，两组滑块64的底部均安装有喷盒65，喷盒65内侧的底部线性开设有喷孔66，l型安装板61的底部转动安装有通过电机驱动的第一卷轮67，滑块64与导轨63之间设置有顶簧68，导轨63的外侧安装有定滑轮69，滑块64与第一卷轮67通过卷绳610传动连接，卷绳610通过定滑轮69改变传动方向。
70.当芯片宽度大于喷盒65的长度时，通过电机带动第一卷轮67转动，第一卷轮67通过卷绳610带动滑块64沿着导轨63滑动，滑块64带动喷盒65移动，喷盒65通过喷孔66将胶水全面的涂抹在芯片边缘，保证填胶全面，装置适用于不同大小的芯片。
71.相邻喷孔66之间的间距与基板上电极间距相同，通过该设计，使胶水能更好的填充在芯片与基板之间。
72.导胶组件7与填胶组件6结构相同。
73.当需要干燥基板时，导胶组件7上的喷盒65通过喷孔66吸气，同时通过电机带动第一卷轮67转动，第一卷轮67通过卷绳610带动滑块64沿着导轨63滑动，滑块64带动喷盒65移动，对基板进行全面干扰，此时控制填胶组件6上的电机通电转动，导胶组件7上电机断电，在顶簧68的作用下滑块64带动喷盒65复位，此时填胶组件6与导胶组件7上的喷盒65同向同
步移动，进而使胶水均匀的填充在芯片与基板之间，填胶效果好。
74.调节丝杠55的轴线与导胶组件7和填胶组件6对角线重合，通过该设计，使导胶组件7和填胶组件6能沿对角线调节。
75.实施例四
76.在实施例三的基础上，如图5-图7所示，流速控制组件8包括有：导胶管81、导气管82、控流阀83、进流管84、阀芯85、扭簧86、第二卷轮87、传动绳88与连接管89，填胶组件6的顶部安装有导胶管81，导胶组件7的顶部安装有导气管82，导胶管81与导气管82的顶部均设置有控流阀83，两组控流阀83的顶部均设置有进流管84，两组进流管84分别与注胶罐43和负压机42相连通，控流阀83的内部设置有阀芯85，阀芯85的内部开设有阀孔，阀芯85的内部设置有扭簧86，控流阀83的外侧转动安装有第二卷轮87，第二卷轮87与阀芯85固定连接，两组第二卷轮87通过传动绳88传动连接，导胶管81与导气管82底部的两端均设置有连接管89，连接管89与喷盒65相连通。
77.当需要调节填胶组件6与导胶组件7的对角线距离时，控制电机运行，电机带动蜗杆44转动，蜗杆44带动蜗轮46转动，蜗轮46带动主动带轮45转动，主动带轮45通过传动带带动从动带轮47转动，从动带轮47与主动带轮45带动相应的转轴52转动，转轴52带动主动锥齿轮53转动，主动锥齿轮53带动从动锥齿轮54转动，从动锥齿轮54带动调节丝杠55转动，调节丝杠55通过丝杠螺母62带动填胶组件6与导胶组件7同步反向移动，此时填胶组件6与导胶组件7分别带动导胶管81与导气管82相互远离，导胶管81与导气管82带动两组控流阀83相互远离，两组控流阀83带动两组第二卷轮87相互远离，此时在传动绳88的作用下，两组第二卷轮87同步反向转动，两组第二卷轮87分别带动两组阀芯85转动，两组阀芯85使控流阀83单位时间内的流量增加，进而保证装置能适用于不同大小的芯片；
78.注胶罐43使胶水通过进流管84进入控流阀83中，控流阀83使胶水进入导胶管81中，导胶管81通过连接管89进入填胶组件6中的喷盒65中，通过喷孔66喷出；同时负压机42通过导气管82使导胶组件7上的喷盒65产生负压，喷盒65通过喷孔66产生吸力。
79.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，包括有：封装机(1)，所述封装机(1)的内部设置有能加热的载物台(2)，所述封装机(1)的内顶部安装有升降气缸(3)；驱动组件(4)，所述升降气缸(3)的伸缩端安装有驱动组件(4)；调节组件(5)，所述驱动组件(4)的底部线性阵列设置有调节组件(5)；填胶组件(6)与导胶组件(7)，所述驱动组件(4)的两侧设置有填胶组件(6)与导胶组件(7)；流速控制组件(8)，所述填胶组件(6)与导胶组件(7)的顶部设置有流速控制组件(8)。2.根据权利要求1所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，所述驱动组件(4)包括有：升降板(41)，所述升降气缸(3)的伸缩端安装有升降板(41)；负压机(42)与注胶罐(43)，所述升降板(41)的顶部安装有负压机(42)与注胶罐(43)；蜗杆(44)，所述升降板(41)的顶部转动安装有通过电机驱动的蜗杆(44)；主动带轮(45)与从动带轮(47)，所述升降板(41)的顶部转动安装有主动带轮(45)与从动带轮(47)，所述主动带轮(45)与从动带轮(47)通过传动带传动连接，所述主动带轮(45)和从动带轮(47)与调节组件(5)对应设置；蜗轮(46)，所述主动带轮(45)的顶部设置有蜗轮(46)，多组所述蜗轮(46)同时与所述蜗杆(44)相啮合。3.根据权利要求2所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，所述调节组件(5)包括有：支架(51)，所述升降板(41)的底部设置有支架(51)；主动锥齿轮(53)，所述支架(51)的内部转动安装有主动锥齿轮(53)；转轴(52)，所述主动锥齿轮(53)的顶部设置有转轴(52)，所述转轴(52)与对应的主动带轮(45)和从动带轮(47)传动连接；从动锥齿轮(54)，所述支架(51)的两侧均转动安装有从动锥齿轮(54)；调节丝杠(55)，两组所述从动锥齿轮(54)的外侧均设置有调节丝杠(55)。4.根据权利要求3所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，所述填胶组件(6)包括有：丝杠螺母(62)，所述调节丝杠(55)的外侧螺纹连接有丝杠螺母(62)；l型安装板(61)，所述丝杠螺母(62)的外侧设置有l型安装板(61)；导轨(63)，所述l型安装板(61)的底部设置有两组相互垂直的导轨(63)；滑块(64)，两组所述导轨(63)的外侧均滑动连接有滑块(64)；喷盒(65)，两组所述滑块(64)的底部均安装有喷盒(65)；喷孔(66)，所述喷盒(65)内侧的底部线性开设有喷孔(66)；第一卷轮(67)，所述l型安装板(61)的底部转动安装有通过电机驱动的第一卷轮(67)；顶簧(68)，所述滑块(64)与所述导轨(63)之间设置有顶簧(68)；定滑轮(69)，所述导轨(63)的外侧安装有定滑轮(69)；卷绳(610)，所述滑块(64)与所述第一卷轮(67)通过卷绳(610)传动连接，所述卷绳(610)通过定滑轮(69)改变传动方向。5.根据权利要求4所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，相邻所述喷
孔(66)之间的间距与基板上电极间距相同。6.根据权利要求5所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，所述导胶组件(7)与所述填胶组件(6)结构相同。7.根据权利要求6所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，所述调节丝杠(55)的轴线与导胶组件(7)和填胶组件(6)对角线重合。8.根据权利要求7所述的一种电力电子元器件基板封装装置，其特征在于，所述流速控制组件(8)包括有：导胶管(81)，所述填胶组件(6)的顶部安装有导胶管(81)；导气管(82)，所述导胶组件(7)的顶部安装有导气管(82)；控流阀(83)，所述导胶管(81)与导气管(82)的顶部均设置有控流阀(83)；进流管(84)，两组所述控流阀(83)的顶部均设置有进流管(84)，两组所述进流管(84)分别与所述注胶罐(43)和负压机(42)相连通；阀芯(85)，所述控流阀(83)的内部设置有阀芯(85)，所述阀芯(85)的内部开设有阀孔；扭簧(86)，所述阀芯(85)的内部设置有扭簧(86)；第二卷轮(87)，所述控流阀(83)的外侧转动安装有第二卷轮(87)，所述第二卷轮(87)与所述阀芯(85)固定连接；传动绳(88)，两组所述第二卷轮(87)通过传动绳(88)传动连接；连接管(89)，所述导胶管(81)与导气管(82)底部的两端均设置有连接管(89)，所述连接管(89)与所述喷盒(65)相连通。

技术总结
本发明公开了一种电力电子元器件基板封装装置，涉及基板封装技术领域。本发明，包括有：封装机，所述封装机的内部设置有能加热的载物台，所述封装机的内顶部安装有升降气缸；驱动组件，所述升降气缸的伸缩端安装有驱动组件；调节组件，所述驱动组件的底部线性阵列设置有调节组件；填胶组件与导胶组件；流速控制组件。本发明，通过导胶组件的设置，能在填胶的同时对基板进行干燥，且在导胶组件与填胶组件对芯片位置进行定位，保证干燥时芯片不会产生位移，封装效率高，再通过导胶组件与填胶组件的配合使用，在填胶时能加速胶水填充速度，且导胶组件能完全将芯片与基板之间的空气吸出，填胶质量高。填胶质量高。填胶质量高。


技术研发人员：刘坤 卢堂世
受保护的技术使用者：江苏苏爱尔电力设备有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/9