CN111025693B - 一种cof集成电路封装清洗线体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及COF集成电路封装技术领域，尤其涉及一种COF集成电路封装清洗线体，包括LCD上料清洗机、COF热压机、FOF贴合机、COF冲切机和FPC上料机组，所述LCD上料清洗机右侧的出料端与COF热压机左侧的进料端固定连通，所述COF热压机右侧的出料端与FOF贴合机左侧的进料端固定连通，所述FOF贴合机右侧的出料端与COF冲切机左侧的进料端固定连通，所述COF冲切机右侧的出料端与上料机组的进料端固定连通。本发明达到了能超洁净的去除holder上有机污染物和活化基材的目的，使其与IR粘接力能提高2、3倍，也能去除Pad表面的氧化物并粗化表面，极大的提升了banding的一次成功率。

Description

一种COF集成电路封装清洗线体

技术领域

本发明涉及COF集成电路封装技术领域，尤其涉及一种COF集成电路封装清洗线体。

背景技术

COF常称覆晶薄膜，是将集成电路(IC)固定在柔性线路板上的晶粒软膜构装技术，运用软质附加电路板作为封装芯片载体将芯片与软性基板电路结合，或者单指未封装芯片的软质附加电路板，包括卷带式封装生产(TAB基板，其制程称为TCP)、软板连接芯片组件、软质IC载板封装。

用COB/COG/COF封装工艺制造的手机摄像模组、屏幕模组等己被大量的运用到了现在的千万像素的手机中，但其制造的良率因其工艺特性往往只有85％左右，而造成的手机良率不高的原因主要在于离心清洗机和超声波清洗做不到高洁净度的清洗holder及Pad表面污染物，致使出现holder与IR粘接力不高及bonding不良的问题，因此影响COF集成电路封装的质量，导致不良率的提升。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种COF集成电路封装清洗线体，达到了能超洁净的去除holder上有机污染物和活化基材的目的，使其与IR粘接力能提高2、3倍，也能去除Pad表面的氧化物并粗化表面，极大的提升了banding的一次成功率。

(二)技术方案

为实现上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种COF集成电路封装清洗线体，包括LCD上料清洗机、COF热压机、FOF贴合机、COF冲切机和FPC上料机组，所述LCD上料清洗机右侧的出料端与COF热压机左侧的进料端固定连通，所述COF热压机右侧的出料端与FOF贴合机左侧的进料端固定连通，所述FOF贴合机右侧的出料端与COF冲切机左侧的进料端固定连通，所述COF冲切机右侧的出料端与FPC上料机组的进料端固定连通。

所述LCD上料清洗机的内部设置有清洗单元，所述清洗单元包括定长轮、张紧器、压头、线性模组、料盘、抽风机、马达、感应器、气缸、不锈钢压轮、转轮、导轨、等离子发生器和真空发生器，所述马达的输出端与定长轮的一端传动连接，所述料盘位于定长轮的左侧，所述张紧器位于定长轮的右侧，所述感应器位于定长轮底部的下方，所述气缸位于感应器的右侧，所述压头位于气缸底部的下方，所述气缸的自由端与压头的顶部固定连接，所述不锈钢压轮位于张紧器底部的下方，且不锈钢压轮位于压头的左侧位置，所述转轮位于料盘底部的下方，所述抽风机位于料盘底部的下方，所述抽风机的输出端与废料回收箱连通，所述真空发生器位于料盘底部的下方，所述线性模组位于真空发生器的右侧，两个所述导轨分别位于线性模组的两侧，所述等离子发生器位于料盘顶部的上方，所述等离子发生器的输出端设置有清洗喷嘴。

进一步地，所述LCD上料清洗机由托盘上下料单元、转接托盘单元、CCD扫码校正结构、酒精清洗单元、等离子清洗单元和下料单元组成。

进一步地，所述COF热压机由搬送机械手上料、校正CCD机构、ACF贴附机构、IC预压机构、IC本压机构和下料单元组成。

进一步地，所述FOF贴合机由搬送机械手上料、校正CCD机构、ACF贴附机构、FPC预压机构、翻转机构、FPC本压机构、翻转机构和下料单元组成。

进一步地，所述COF冲切机由卷盘上料单元、毛刷清洁单元、冲切治具和下料单元组成。

进一步地，所述FPC上料机组由托盘上料单元、转接平台、校正CCD机构和下料单元组成。

本发明还提供了一种COF集成电路封装清洗线体的方法，包括以下步骤：

步骤一，上料清洗；步骤二，COF热压处理；步骤三，FOF贴合处理；步骤四，COF冲切处理；步骤五，FPC上料，其中：

在步骤一中，由托盘上下料单元进行上料动作，对LCD执行上料动作，通过转接托盘单元进行转运，同时配合CCD扫码校正结构进行扫码以及校正动作，由酒精清洗单元对其表面进行擦拭清洁，随后由等离子清洗单元进行表面清洁动作，最后通过下料单元进行下料转运至下一工位。

在步骤二中，由搬送机械手对COF进行上料动作，通过校正CCD机构进行校正处理，然后配合ACF贴附机构、IC预压机构和IC本压机构进行处理，最后通过下料单元转运至下一工位。

在步骤三中，通过搬送机械手对FOF进行上料动作，随后由校正CCD机构进行校正，然后配合ACF贴附机构和FPC预压机构进行贴附以及预压处理，通过翻转机构进行翻转动作，由FPC本压机构进行处理，再次由翻转机构进行翻转动作，最后通过下料单元转运至下一工位。

在步骤四中，通过卷盘上料单元对COF进行上料动作，经过毛刷清洁单元的表面清洁动作后，由冲切治具进行固定以及冲切边料，最后通过下料单元转运至下一工位。

在步骤五中，通过托盘上料单元对FPC进行上料动作，配合转接平台进行处理，同时由校正CCD机构进行校正，最后通过下料单元进行下料。

(三)有益效果

本发明提供了一种COF集成电路封装清洗线体，具备以下有益效果：

1、本发明通过对COF进行等离子清洁单元处理后，能超洁净的去除holder上的有机污染物和活化基材，使其与IR粘接力能提高2、3倍，也能去除Pad表面的氧化物并粗化表面，极大的提升了banding的一次成功率。

2、本发明可以实现柔性FPC产品热压工艺，产品合格率良率99.7％以上，同时减少设备对人的依赖，减少人工劳动强度，提高生产效率，有效控制了LCD玻璃的脏污对后段加工的影响，采用CCD图像处理***，对应高精度薄玻璃，保证设备运行精度和稳定性，专业的工业造型设计赋予了设备强大的视觉冲击力。

3、本发明能够对芯片与封装基板的表面进行等离子体处理能有效增加其表面活性，极大的改善粘接环氧树脂在其表面的流动性，提高芯片和封装基板的粘结浸润性，减少芯片与基板的分层，改善热传导能力，提高IC封装的可靠性、稳定性，增加产品的寿命。

4、本发明通过对COF进行等离子清洁单元处理后，在倒装芯片封装方面，对芯片以及封装载板进行等离子体处理，不但能得到超净化的焊接表面，同时还能大大提高焊接表面的活性，可以有效的防止虚焊，减少空洞，提高焊接的可靠性，同时可以提高填充料的边缘高度和包容性，改善封装的机械强度，降低因不同材料的热膨胀系数而在界面间形成内应的剪切力，提高产品可靠性和寿命。

附图说明

图1为本发明结构的立体示意图；

图2为本发明结构的正面示意图；

图3为本发明结构的俯视图；

图4为本发明LCD上料清洗机的内部结构示意图；

图5为本发明LCD上料清洗机内部结构的侧视图。

图中：1、LCD上料清洗机；2、COF热压机；3、FOF贴合机；4、COF冲切机；5、FPC上料机组；11、定长轮；12、张紧器；13、压头；14、线性模组；15、料盘；16、抽风机；17、马达；18、感应器；19、气缸；110、不锈钢压轮；111、转轮；112、导轨；113、等离子发生器；114、真空发生器。

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。

请参阅图1-5，本发明提供了一种技术方案：一种COF集成电路封装清洗线体，包括LCD上料清洗机1、COF热压机2、FOF贴合机3、COF冲切机4和FPC上料机组5，LCD上料清洗机1右侧的出料端与COF热压机2左侧的进料端固定连通，COF热压机2右侧的出料端与FOF贴合机3左侧的进料端固定连通，FOF贴合机3右侧的出料端与COF冲切机4左侧的进料端固定连通，COF冲切机4右侧的出料端与FPC上料机组5的进料端固定连通，LCD上料清洗机1由托盘上下料单元、转接托盘单元、CCD扫码校正结构、酒精清洗单元、等离子清洗单元和下料单元组成，COF热压机2由搬送机械手上料、校正CCD机构、ACF贴附机构、IC预压机构、IC本压机构和下料单元组成，FOF贴合机3由搬送机械手上料、校正CCD机构、ACF贴附机构、FPC预压机构、翻转机构、FPC本压机构、翻转机构和下料单元组成，COF冲切机4由卷盘上料单元、毛刷清洁单元、冲切治具和下料单元组成，FPC上料机组5由托盘上料单元、转接平台、校正CCD机构和下料单元组成。

LCD上料清洗机1的内部设置有清洗单元，清洗单元包括定长轮11、张紧器12、压头13、线性模组14、料盘15、抽风机16、马达17、感应器18、气缸19、不锈钢压轮110、转轮111、导轨112、等离子发生器113和真空发生器114，马达17的输出端与定长轮11的一端传动连接，料盘15位于定长轮11的左侧，张紧器12位于定长轮11的右侧，感应器18位于定长轮11底部的下方，气缸19位于感应器18的右侧，压头13位于气缸19底部的下方，气缸19的自由端与压头13的顶部固定连接，不锈钢压轮110位于张紧器12底部的下方，且不锈钢压轮110位于压头13的左侧位置，转轮111位于料盘15底部的下方，抽风机16位于料盘15底部的下方，抽风机16的输出端与废料回收箱连通，真空发生器114位于料盘15底部的下方，线性模组14位于真空发生器114的右侧，两个导轨112分别位于线性模组14的两侧，等离子发生器113位于料盘15顶部的上方，等离子发生器113的输出端设置有清洗喷嘴。

在其中，通过张紧器12、张紧轮和导向轮控制无尘布的运动轨迹，张紧器12使无尘布与主动轮贴合，压头13分为上下压头两部分，分别由独立的气缸19控制，在压头13上接酒精管，通过电磁阀控制酒精的流量，清洗机构的整体运动由伺服电机和导轨112控制其X方向运动，由等离子发生器113以一定的射频和功率自动连续的喷射火焰，对LCD表面清洗无机物异物，最后通过抽风机16将异物回收。

本发明还提供另一种技术方案，一种COF集成电路封装清洗线体的方法，包括以下步骤：

步骤一，上料清洗；步骤二，COF热压处理；步骤三，FOF贴合处理；步骤四，COF冲切处理；步骤五，FPC上料，其中：

在步骤一中，由托盘上下料单元进行上料动作，对LCD执行上料动作，通过转接托盘单元进行转运，同时配合CCD扫码校正结构进行扫码以及校正动作，由酒精清洗单元对其表面进行擦拭清洁，随后由等离子清洗单元进行表面清洁动作，最后通过下料单元进行下料转运至下一工位。

等离子清洗单元的清洁主要由以下步骤完成：

S1、马达控制无尘布的定长，通过张力器的张紧使无尘布与主动轮贴合，下方通过感应器检测无尘布的有无，无尘布绕过不锈钢压轮和转轮与压头贴合，最后由真空发生器吹气将无尘布废料回收。

S2、机械手通过CCD位置校正放置于清洗平台，清洗平台通过线性模组Y向移动，酒精清洗机构整体通过线性模组和导轨X向移动，气缸控制压头夹紧对LCD进行酒精清洗。

S3、机械手抓取LCD后，水平X向移动，等离子清洗机构感应到信号后，由等离子发生器以一定的射频和功率自动连续的喷射火焰，对LCD表面清洗无机物异物，最后由抽风机对异物回收。

在步骤二中，由搬送机械手对COF进行上料动作，通过校正CCD机构进行校正处理，然后配合ACF贴附机构、IC预压机构和IC本压机构进行处理，最后通过下料单元转运至下一工位。

在步骤三中，通过搬送机械手对FOF进行上料动作，随后由校正CCD机构进行校正，然后配合ACF贴附机构和FPC预压机构进行贴附以及预压处理，通过翻转机构进行翻转动作，由FPC本压机构进行处理，再次由翻转机构进行翻转动作，最后通过下料单元转运至下一工位。

在步骤四中，通过卷盘上料单元对COF进行上料动作，经过毛刷清洁单元的表面清洁动作后，由冲切治具进行固定以及冲切边料，最后通过下料单元转运至下一工位。

在步骤五中，通过托盘上料单元对FPC进行上料动作，配合转接平台进行处理，同时由校正CCD机构进行校正，最后通过下料单元进行下料。

本发明结合最新FOG、TFOG、FOF绑定技术开发3.5秒线，针对产能及品质特别需求，适用于3″-8″TLCD、AM-DOLED产品，可以实现柔性FPC产品热压工艺，产品合格率良率99.7％以上，同时减少设备对人的依赖，减少人工劳动强度，提高生产效率，有效控制了LCD玻璃的脏污对后段加工的影响，采用CCD图像处理***，对应高精度薄玻璃，保证设备运行精度和稳定性，专业的工业造型设计赋予了设备强大的视觉冲击力，部件采用了国际顶级技术水平零部件，THK、基恩士、SMC、CKD、SIGMA等高精度、最新型XYZ轴平台技术，提高贴附、预压、本压Boding的稳定性，设备可与其它厂家设备的前后段设备自动化连线使用。

本发明的有益效果为：本发明通过对COF进行等离子清洁单元处理后，能超洁净的去除holder上的有机污染物和活化基材，使其与IR粘接力能提高2、3倍，也能去除Pad表面的氧化物并粗化表面，极大的提升了banding的一次成功率，本发明可以实现柔性FPC产品热压工艺，产品合格率良率99.7％以上，同时减少设备对人的依赖，减少人工劳动强度，提高生产效率，有效控制了LCD玻璃的脏污对后段加工的影响，采用CCD图像处理***，对应高精度薄玻璃，保证设备运行精度和稳定性，专业的工业造型设计赋予了设备强大的视觉冲击。

本发明能够对芯片与封装基板的表面进行等离子体处理能有效增加其表面活性，极大的改善粘接环氧树脂在其表面的流动性，提高芯片和封装基板的粘结浸润性，减少芯片与基板的分层，改善热传导能力，提高IC封装的可靠性、稳定性，增加产品的寿命，本发明通过对COF进行等离子清洁单元处理后，在倒装芯片封装方面，对芯片以及封装载板进行等离子体处理，不但能得到超净化的焊接表面，同时还能大大提高焊接表面的活性，可以有效的防止虚焊，减少空洞，提高焊接的可靠性，同时可以提高填充料的边缘高度和包容性，改善封装的机械强度，降低因不同材料的热膨胀系数而在界面间形成内应的剪切力，提高产品可靠性和寿命。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种COF集成电路封装清洗线体，包括LCD上料清洗机(1)、COF热压机(2)、FOF贴合机(3)、COF冲切机(4)和FPC上料机组(5)，其特征在于：所述LCD上料清洗机(1)右侧的出料端与COF热压机(2)左侧的进料端固定连通，所述COF热压机(2)右侧的出料端与FOF贴合机(3)左侧的进料端固定连通，所述FOF贴合机(3)右侧的出料端与COF冲切机(4)左侧的进料端固定连通，所述COF冲切机(4)右侧的出料端与FPC上料机组(5)的进料端固定连通；

所述LCD上料清洗机(1)的内部设置有清洗单元，所述清洗单元包括定长轮(11)、张紧器(12)、压头(13)、线性模组(14)、料盘(15)、抽风机(16)、马达(17)、感应器(18)、气缸(19)、不锈钢压轮(110)、转轮(111)、导轨(112)、等离子发生器(113)和真空发生器(114)，所述马达(17)的输出端与定长轮(11)的一端传动连接，所述料盘(15)位于定长轮(11)的左侧，所述张紧器(12)位于定长轮(11)的右侧，所述感应器(18)位于定长轮(11)底部的下方，所述气缸(19)位于感应器(18)的右侧，所述压头(13)位于气缸(19)底部的下方，所述气缸(19)的自由端与压头(13)的顶部固定连接，所述不锈钢压轮(110)位于张紧器(12)底部的下方，且不锈钢压轮(110)位于压头(13)的左侧位置，所述转轮(111)位于料盘(15)底部的下方，所述抽风机(16)位于料盘(15)底部的下方，所述抽风机(16)的输出端与废料回收箱连通，所述真空发生器(114)位于料盘(15)底部的下方，所述线性模组(14)位于真空发生器(114)的右侧，两个所述导轨(112)分别位于线性模组(14)的两侧，所述等离子发生器(113)位于料盘(15)顶部的上方，所述等离子发生器(113)的输出端设置有清洗喷嘴；

所述LCD上料清洗机(1)由托盘上下料单元、转接托盘单元、CCD扫码校正结构、酒精清洗单元、等离子清洗单元和下料单元组成；所述COF热压机(2)由搬送机械手上料、校正CCD机构、ACF贴附机构、IC预压机构、IC本压机构和下料单元组成；所述FOF贴合机(3)由搬送机械手上料、校正CCD机构、ACF贴附机构、FPC预压机构、翻转机构、FPC本压机构、翻转机构和下料单元组成；所述COF冲切机(4)由卷盘上料单元、毛刷清洁单元、冲切治具和下料单元组成；所述FPC上料机组(5)由托盘上料单元、转接平台、校正CCD机构和下料单元组成。

2.一种COF集成电路封装清洗线体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，上料清洗；步骤二，COF热压处理；步骤三，FOF贴合处理；步骤四，COF冲切处理；步骤五，FPC上料，其中：

在步骤一中，由托盘上下料单元进行上料动作，对LCD执行上料动作，通过转接托盘单元进行转运，同时配合CCD扫码校正结构进行扫码以及校正动作，由酒精清洗单元对其表面进行擦拭清洁，随后由等离子清洗单元进行表面清洁动作，最后通过下料单元进行下料转运至下一工位；

在步骤二中，由搬送机械手对COF进行上料动作，通过校正CCD机构进行校正处理，然后配合ACF贴附机构、IC预压机构和IC本压机构进行处理，最后通过下料单元转运至下一工位；

在步骤三中，通过搬送机械手对FOF进行上料动作，随后由校正CCD机构进行校正，然后配合ACF贴附机构和FPC预压机构进行贴附以及预压处理，通过翻转机构进行翻转动作，由FPC本压机构进行处理，再次由翻转机构进行翻转动作，最后通过下料单元转运至下一工位；

在步骤四中，通过卷盘上料单元对COF进行上料动作，经过毛刷清洁单元的表面清洁动作后，由冲切治具进行固定以及冲切边料，最后通过下料单元转运至下一工位；

在步骤五中，通过托盘上料单元对FPC进行上料动作，配合转接平台进行处理，同时由校正CCD机构进行校正，最后通过下料单元进行下料。

3.根据权利要求2所述的一种COF集成电路封装清洗线体的方法，其特征在于：在步骤一中，等离子清洗单元的清洁主要由以下步骤完成：

S1、马达控制无尘布的定长，通过张力器的张紧使无尘布与主动轮贴合，下方通过感应器检测无尘布的有无，无尘布绕过不锈钢压轮和转轮与压头贴合，最后由真空发生器吹气将无尘布废料回收；

S2、机械手通过CCD位置校正放置于清洗平台，清洗平台通过线性模组Y向移动，酒精清洗机构整体通过线性模组和导轨X向移动，气缸控制压头夹紧对LCD进行酒精清洗；

S3、机械手抓取LCD后，水平X向移动，等离子清洗机构感应到信号后，由等离子发生器以一定的射频和功率自动连续的喷射火焰，对LCD表面清洗无机物异物，最后由抽风机对异物回收。

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