本發(fā)明涉及一種半導體封裝技術(shù),具體涉及一種具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機及焊料分步式加熱方法。
背景技術(shù):
目前對于使用焊料實現(xiàn)晶片封裝的裝片機中,在封裝前由于需要對焊料進行熔化,因此勢必在封裝時需要進行加熱作業(yè)。
目前采用的加熱方法主要有以下兩種:
其一,是對基板整體進行加熱,具體為對基板進行預加熱,在金屬熔化后進行晶片的封裝,然后對整體進行降溫處理,直至冷卻后再下料;此種加熱方式的缺點在于,同一基板上一開始組裝的芯片的加熱時間比最后組裝的芯片長很多,這種由于處在基板不同位置而導致芯片加熱時間不同的情況對于可靠性要求較高的模塊(比如相控雷達中的TR模塊)存在一定的隱患;
其二,是對封裝的焊頭直接進行加熱;此種加熱的缺點在于焊頭屬于一種高精度機構(gòu),直接對其加熱后容易造成其精度的降低,且安裝結(jié)構(gòu)復雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種可以提高可靠性和消除加熱對焊頭和晶片影響的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機及焊料分步式加熱方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機,其包括:
機臺;
裝片機構(gòu),其包括裝片工作臺,該裝片工作臺上的基板懸空設(shè)置,該裝片工作臺由第一驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動進行平移運動;
加熱機構(gòu),其包括加熱源以及和加熱源連接的加熱頭,該加熱頭由第二驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動進行升降運動。
本發(fā)明提供的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機,主要設(shè)置了機臺、裝片機構(gòu)和加熱機構(gòu),通過將裝片工作臺懸空設(shè)置,并且通過設(shè)置可移動和升降的加熱頭,使得裝片工作臺即基板的加熱面積得以縮小,相對于整體的基板加熱方式來說,具有溫控容易、加熱快且可靠性高的優(yōu)勢,同時相對于焊頭加熱的方式而言,可以有效地消除加熱對焊頭和晶片的影響。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以作如下改進:
作為優(yōu)選的方案,上述的裝片工作臺由第三驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動作平移和/或升降運動。
采用上述優(yōu)選的方案,可以實現(xiàn)裝片工作臺的移動。
作為優(yōu)選的方案,上述的第三驅(qū)動電機為直線電機。
采用上述優(yōu)選的方案,能夠以較佳的方式實現(xiàn)對裝片工作臺的驅(qū)動作用。
作為優(yōu)選的方案,上述的裝片工作臺套設(shè)于桿體上。
采用上述優(yōu)選的方案,能夠以較佳的方式實現(xiàn)對裝片工作臺的懸空設(shè)置。
作為優(yōu)選的方案,上述的第一驅(qū)動機構(gòu)為直線電機。
采用上述優(yōu)選的方案,能夠以較佳的方式實現(xiàn)對加熱頭的驅(qū)動作用。
作為優(yōu)選的方案,上述的第二驅(qū)動機構(gòu)包括電機以及由電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的絲桿,加熱頭安裝于絲桿上。
采用上述優(yōu)選的方案,能夠以較佳的方式實現(xiàn)對加熱頭的驅(qū)動作用。
裝片機的焊料分步式加熱方法,其包括以下步驟:
1)基板至于裝片工作臺上,裝片工作臺上的基板處于懸空狀態(tài),基板上放入焊料并進入待加熱狀態(tài),裝片工作臺由第一驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動向著加熱頭平移;
2)加熱頭由第二驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動進入到裝片工作臺的底部;
3)加熱頭由加熱源供應對焊料進行加熱,直至焊料融化,然后加熱頭從裝片工作臺的底部移開;
4)裝片機構(gòu)開始取入晶片并封裝到基板上。
本發(fā)明提供的裝片機的焊料分步式加熱方法的有益效果同于上述的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機,在此不再贅述。
作為優(yōu)選的方案,上述的步驟3)中,溫度檢測單元檢測基板上的溫度,達到設(shè)定值后,控制單元給第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)發(fā)送電信號,隨即驅(qū)動加熱頭從裝片工作臺的底部移開。
采用上述優(yōu)選的方案,可以實現(xiàn)對加熱頭的自動化控制,使得其可以在適當?shù)臅r候?qū)彘_始加熱或停止加熱。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機所涉及的控制部分的結(jié)構(gòu)框圖。
其中,1.機臺 11.焊頭機構(gòu) 12.基板 2.裝片機構(gòu) 21.裝片工作臺 22.第三驅(qū)動單元 23.桿體 3.加熱機構(gòu) 31.加熱源 32.加熱頭 33.第一驅(qū)動機構(gòu) 34.第二驅(qū)動機構(gòu) 341.電機 342.絲桿 41.溫度檢測單元 42.控制單元。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
為了達到本發(fā)明的目的,如圖1所示,在本發(fā)明的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機的其中一些實施方式中,其包括:機臺1;裝片機構(gòu)2,其包括裝片工作臺21,該裝片工作臺21上的基板12懸空設(shè)置,該裝片工作臺21由第一驅(qū)動機構(gòu)33驅(qū)動進行平移運動;加熱機構(gòu)3,其包括加熱源31以及和加熱源31連接的加熱頭32,該加熱頭32由第二驅(qū)動機構(gòu)34驅(qū)動進行升降運動。其中,固晶點是固定的一點,該裝片機1還應當具有焊頭機構(gòu)11和點膠機構(gòu)等,這些結(jié)構(gòu)可以從現(xiàn)有的裝片機中獲知,在此不再贅述;第一驅(qū)動機構(gòu)33具體可以為直線電機等驅(qū)動裝置,第二驅(qū)動機構(gòu)34具體可以包括電機341以及由電機341驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的絲桿342,加熱頭32安裝于絲桿342上,除此之外也可以采用氣缸。
本實施例提供的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機,主要設(shè)置了機臺、裝片機構(gòu)和加熱機構(gòu),通過將裝片工作臺懸空設(shè)置,并且通過設(shè)置可移動和升降的加熱頭,使得裝片工作臺即基板的加熱面積得以縮小,相對于整體的基板加熱方式來說,具有溫控容易、加熱快且可靠性高的優(yōu)勢,同時相對于焊頭加熱的方式而言,可以有效地消除加熱對焊頭和晶片的影響。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,如圖1所示,在本發(fā)明的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機的另一些實施方式中,在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的裝片工作臺21由第三驅(qū)動機構(gòu)22驅(qū)動作平移和/或升降運動,該第三驅(qū)動機構(gòu)22可以由直線電機(或普通電機)和/或氣缸構(gòu)成。采用該實施方式的方案,可以實現(xiàn)裝片工作臺的移動。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,如圖1所示,在本發(fā)明的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機的另一些實施方式中,在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的裝片工作臺21套設(shè)于桿體23上。采用該實施方式的方案,能夠以較佳的方式實現(xiàn)對裝片工作臺的懸空設(shè)置。
為了達到本發(fā)明的目的,結(jié)合圖1所示,在本發(fā)明的裝片機的焊料分步式加熱方法的其中一些實施方式中,其包括以下步驟:
1)基板12至于裝片工作臺21上,裝片工作臺21上的基板12處于懸空狀態(tài),基板12上放入焊料并進入待加熱狀態(tài),裝片工作臺21由第一驅(qū)動機構(gòu)33驅(qū)動向著加熱頭平移;
2)加熱頭32由第二驅(qū)動機構(gòu)34驅(qū)動進入到裝片工作臺21的底部;
3)加熱頭32由加熱源31供應對焊料進行加熱,直至焊料融化,然后加熱頭32從裝片工作臺21的底部移開;
4)裝片機構(gòu)2開始取入晶片并封裝到基板12上。
本實施例提供的裝片機的焊料分步式加熱方法的有益效果同于上述的具有焊料分步式加熱機構(gòu)的裝片機,在此不再贅述。
為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果,如圖1所示,在本發(fā)明的裝片機的焊料分步式加熱方法的另一些實施方式中,在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,上述的步驟3)中,溫度檢測單元41檢測基板12上的溫度,達到設(shè)定值后,控制單元42給第一驅(qū)動機構(gòu)33和第二驅(qū)動機構(gòu)34發(fā)送電信號,隨即驅(qū)動加熱頭32從裝片工作臺21的底部移開。采用該實施方式的方案,可以實現(xiàn)對加熱頭的自動化控制,使得其可以在適當?shù)臅r候?qū)彘_始加熱或停止加熱。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。