一种自动脱料装置及脱料方法与流程

本发明涉及半导体封装领域，具体涉及一种自动脱料装置及脱料方法。

背景技术：

在半导体封装dfn/qfn过程中，为了便于芯片生产，一般是将料片粘贴在uv膜上，而uv膜边缘粘贴在料片贴片环上。在料片划片切割后需要从uv膜上进行分离单个晶粒，俗称脱料。目前是通过人工采用工具反复刮压uv膜背面使单个晶粒脱离uv膜。而人工脱料由于操作人员个体差异，手臂力道有大有小，用力过小无法脱料，需要反复多次来回刮膜；反之用力过大，偶尔使uv膜破裂，造成部分产品需要报废。人工脱料还有静电击坏产品、操作过程中不同产品间的混料、操作人员劳动强度高等问题。

技术实现要素：

本发明目的在于：针对目前料片划片后采用人工脱料，存在劳动强度大、用力不均匀、静电伤害、混料等一系列的问题，提供一种自动脱料装置及脱料方法，采用该装置进行脱料时劳动强度小、脱料力度一致、无静电伤害，且不存在错混料的情况。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自动脱料装置，包括xyz三轴运动机构和超声破碎仪，所述xyz三轴运动机构设于工作台上，所述超声破碎仪的换能器设置在xyz三轴运动机构的z轴上，用于带动换能器靠近或远离工作台，还包括信息采集设备和除静电设备，所述信息采集设备用于采集产品随工单及uv膜上的产品信息，所述除静电设备用于消除脱料时产生的静电。

本发明通过设置xyz三轴运动机构和超声破碎仪，所述xyz三轴运动机构设于工作台上，所述超声破碎仪的换能器设置在xyz三轴运动机构的z轴上，用于带动换能器靠近或远离工作台，并设置信息采集设备来采集产品随工单及uv膜上的产品信息以及设置除静电设备来消除脱料时产生的静电；使用时将料片贴片环置于工作台上方，通过调整z轴高度使换能器与uv膜背面接触，利用超声破碎仪将高频电能转换为换能器的高频、微幅振动，换能器与uv膜背面接触并产生冲击力，使粘在uv膜上的晶粒冲击脱落，再调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部脱落；该装置采用超声自动脱料，与传统人工脱料相比，具有劳动强度小、脱料力度一致，同时信息采集设备可以采集产品随工单及uv膜上的产品信息进行比对，不存在错混料的情况，并通过除静电设备消除脱料时产生的静电，无静电伤害产品。

作为本发明的优选方案，所述xyz三轴运动机构包括平行设置的y轴丝杆螺母副和y轴导轨，以及设置在y轴丝杆螺母副和y轴导轨上的x轴丝杆螺母副，所述x轴丝杆螺母副上设置有z轴丝杆螺母副，还包括用于分别驱动xyz三轴丝杆螺母副运动的伺服电机。采用上述xyz三轴运动机构，可以实现z轴升降调整以便使换能器与uv膜背面接触，同时可以调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部自动脱落。

作为本发明的优选方案，所述工作台上还设有容器，所述容器用于接收从uv膜上脱离的晶粒，可使uv膜上的晶粒自动被剥离脱落到容器内，实现晶粒脱落后的收集，避免脱落的晶粒散落。

作为本发明的优选方案，所述容器的口部尺寸大于料片的径向尺寸，且小于料片贴片环的径向尺寸，既便于料片贴片环放置在容器上，又便于脱落的晶粒全部掉入容器内。

作为本发明的优选方案，所述信息采集设备为扫码枪。

作为本发明的优选方案，所述除静电设备为离子风枪，其出风朝向换能器上与uv膜相接触的部位，使换能器在uv膜上接触移动摩擦产生的静电被中和，达到消除静电的目的。

作为本发明的优选方案，所述离子风枪设置在换能器上，使得二者同步移动，时刻保持对换能器与uv膜接触产生的静电进行消除。

本发明还提供一种自动脱料方法，利用以上所述的自动脱料装置进行脱料，包括以下步骤：

a、通过信息采集设备采集产品随工单及uv膜上的产品信息；

b、当采集到的产品信息一致时，调整xyz三轴运动机构中的z轴高度使换能器与uv膜背面接触；

c、通过xyz三轴运动机构中的xy轴自动移动使换能器在uv膜上行走。

本发明通过信息采集设备采集产品随工单及uv膜上的产品信息进行比对，避免错混料的情况，通过调整z轴高度使超声换能器与uv膜背面接触并产生高频微幅振动，使粘在uv膜上的晶粒冲击脱落，再通过调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部脱落；该超声自动脱料方法具有劳动强度小、脱料力度一致，且无静电伤害产品，尤其适合于替代半导体封装过程中的传统人工脱料工艺。

作为本发明的优选方案，脱料时在工作台上设置接收产品的容器，使其位于换能器下方，便于直接调整z轴高度使超声换能器与uv膜背面接触。

作为本发明的优选方案，将料片贴片环放置在容器上，使uv膜上粘有料片的一侧朝向容器口部，从而使uv膜上的晶粒自动被剥离脱落到容器内，实现晶粒脱落后的收集，避免脱落的晶粒散落。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置xyz三轴运动机构和超声破碎仪，所述xyz三轴运动机构设于工作台上，所述超声破碎仪的换能器设置在xyz三轴运动机构的z轴上，用于带动换能器靠近或远离工作台，并设置信息采集设备来采集产品随工单及uv膜上的产品信息以及设置除静电设备来消除脱料时产生的静电；使用时将料片贴片环置于工作台上方，通过调整z轴高度使换能器与uv膜背面接触，利用超声破碎仪将高频电能转换为换能器的高频、微幅振动，换能器与uv膜背面接触并产生冲击力，使粘在uv膜上的晶粒冲击脱落，再调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部脱落；该装置采用超声自动脱料，与传统人工脱料相比，具有劳动强度小、脱料力度一致，同时信息采集设备可以采集产品随工单及uv膜上的产品信息进行比对，不存在错混料的情况，并通过除静电设备消除脱料时产生的静电，无静电伤害产品；

2、本方法通过信息采集设备采集产品随工单及uv膜上的产品信息进行比对，避免错混料的情况，通过调整z轴高度使超声换能器与uv膜背面接触并产生高频微幅振动，使粘在uv膜上的晶粒冲击脱落，再通过调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部脱落；该超声自动脱料方法具有劳动强度小、脱料力度一致，且无静电伤害产品，尤其适合于替代半导体封装过程中的传统人工脱料工艺。

附图说明

图1为本发明中的自动脱料装置示意图。

图中标记：1-y轴导轨，2-x轴丝杆螺母副，3-z轴伺服电机，4-x轴伺服电机，5-y轴丝杆螺母副，6-y轴伺服电机，7-料片贴片环，8-uv膜，9-超声换能器，10-z轴丝杆螺母副。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种自动脱料装置；

如图1所示，本实施例中的自动脱料装置，包括xyz三轴运动机构和超声破碎仪，所述xyz三轴运动机构设于工作台上，所述超声破碎仪的超声换能器9设置在xyz三轴运动机构的z轴上，用于带动超声换能器靠近或远离工作台，还包括信息采集设备和除静电设备，所述信息采集设备用于采集产品随工单及uv膜8上的产品信息，所述除静电设备用于消除脱料时产生的静电。

本发明通过设置xyz三轴运动机构和超声破碎仪，所述xyz三轴运动机构设于工作台上，所述超声破碎仪的换能器设置在xyz三轴运动机构的z轴上，用于带动换能器靠近或远离工作台，并设置信息采集设备来采集产品随工单及uv膜上的产品信息以及设置除静电设备来消除脱料时产生的静电；使用时将料片贴片环置于工作台上方，通过调整z轴高度使换能器与uv膜背面接触，利用超声破碎仪将高频电能转换为换能器的高频、微幅振动，换能器与uv膜背面接触并产生冲击力，使粘在uv膜上的晶粒冲击脱落，再调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部脱落；该装置采用超声自动脱料，与传统人工脱料相比，具有劳动强度小、脱料力度一致，同时信息采集设备可以采集产品随工单及uv膜上的产品信息进行比对，不存在错混料的情况，并通过除静电设备消除脱料时产生的静电，无静电伤害产品。

本实施例中，所述xyz三轴运动机构包括平行设置的y轴丝杆螺母副5和y轴导轨1，以及设置在y轴丝杆螺母副5和y轴导轨1上的x轴丝杆螺母副2，该x轴丝杆螺母副2具体安装在y轴丝杆螺母副5和y轴导轨1的螺母上，所述x轴丝杆螺母副2上设置有z轴丝杆螺母副10，该z轴丝杆螺母副10具体安装在x轴丝杆螺母副2的螺母上，而超声换能器9具体安装在z轴丝杆螺母副10的螺母上；还包括用于分别驱动xyz三轴丝杆螺母副运动的x轴伺服电机4、y轴伺服电机6和z轴伺服电机3。采用上述xyz三轴运动机构，可以实现z轴升降调整以便使换能器与uv膜背面接触，同时可以调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部自动脱落。

本实施例中，所述工作台上还设有容器，所述容器用于接收从uv膜上脱离的晶粒，可使uv膜上的晶粒自动被剥离脱落到容器内，实现晶粒脱落后的收集，避免脱落的晶粒散落。

本实施例中，所述容器的口部尺寸大于料片的径向尺寸，且小于料片贴片环的径向尺寸，既便于料片贴片环放置在容器上，又便于脱落的晶粒全部掉入容器内。

本实施例中，所述信息采集设备为扫码枪。

本实施例中，所述除静电设备为离子风枪，其出风朝向超声换能器9上与uv膜8相接触的部位，使超声换能器9在uv膜8上接触移动摩擦产生的静电被中和，达到消除静电的目的。离子风枪要配合高压发生器使用，离子风枪可产生大量的带有正负电荷的气团，被压缩气高速吹出，可以将uv膜上所带的电荷中和掉。当uv膜表面所带电荷为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当uv膜表面所带电荷为正电荷时，它会吸引气流中的负电荷，从而使uv膜表面上的静电被中和。

本实施例中，所述离子风枪设置在超声换能器9上，使得二者同步移动，时刻保持对超声换能器与uv膜接触产生的静电进行消除。

实施例2

本实施例提供一种自动脱料方法，其利用实施例1中所述的自动脱料装置进行脱料，包括以下步骤：

a、通过信息采集设备采集产品随工单及uv膜上的产品信息；

b、当采集到的产品信息一致时，调整xyz三轴运动机构中的z轴高度使超声换能器9与uv膜8背面接触；

c、通过xyz三轴运动机构中的xy轴自动移动，使超声换能器9在uv膜8背面规律行走，实现自动脱料。

本方法通过信息采集设备采集产品随工单及uv膜上的产品信息进行比对，避免错混料的情况，通过调整z轴高度使超声换能器与uv膜背面接触并产生高频微幅振动，使粘在uv膜上的晶粒冲击脱落，再通过调整xy轴使换能器在uv膜背面规律行走，从而使uv膜上的晶粒全部脱落；该超声自动脱料方法具有劳动强度小、脱料力度一致，且无静电伤害产品，尤其适合于替代半导体封装过程中的传统人工脱料工艺。

本实施例中，脱料时在工作台上设置接收产品的容器，使其位于换能器下方，便于直接调整z轴高度使超声换能器与uv膜背面接触。

本实施例中，将料片贴片环7放置在容器上，使uv膜上粘有料片的一侧朝向容器口部，从而使uv膜上的晶粒自动被剥离脱落到容器内，实现晶粒脱落后的收集，避免脱落的晶粒散落。为了使脱落的晶粒都掉在容器内，容器的口部尺寸要大于料片的径向尺寸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。