一种新型硅麦克SMT封装工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型硅麦克SMT封装工艺包括如下步骤：S1、设计新的冲压模具；S2、采用激光切割或线切割方式；S3、电路板清理；S4、整版封装；S5、位置调整；S6、焊接；S7、焊接测试；S8、切割；S9、清理；S10、环氧封胶；S11、老化。本发明专利技术在铜板上冲压出金属壳所需的尺寸和形状并形成阵列，然后采用激光切割或线切割方式，切割出若干个十字形沟槽，再进行整板电镀，最终加工成适合的尺寸，使用整板的金属壳与PCB压合焊接；替代单颗金属壳贴片工艺，提高了效率，也避免了现有技术对设备UPH的限制。也避免了现有技术对设备UPH的限制。也避免了现有技术对设备UPH的限制。

A new SMT packaging process for silicon microphone

【技术实现步骤摘要】
一种新型硅麦克SMT封装工艺


[0001]本专利技术属于SMT封装领域，更具体地说，尤其涉及一种新型硅麦克SMT封装工艺。

技术介绍

[0002]硅麦克风又称MEMS麦克风，是基于MEMS技术制造的麦克风。由于其在小型化、性能、可靠性、环境耐受性、成本及量产能力上与ECM比都有相当优势，迅速占领手机、PDA、MP3及助听器等消费电子产品市场。
[0003]SMT是表面贴装技术，是目前电子贴装行业里最为流行的一种技术和工艺，SMT贴片指的是在PCB基础上进行加工的系列工艺流程的简称，目前主流的硅麦克风封装工艺中SMT工序均是单颗加工，即SMT设备的吸嘴吸取一颗金属壳，贴在程序设定的位置，再吸取下一颗，如此循环，这种单颗作业的方式限制了设备UPH，因此，我们提出了一种新型硅麦克SMT封装工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型硅麦克SMT封装工艺。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种新型硅麦克SMT封装工艺，包括如下步骤：
[0007]S1、设计新的冲压模具，在一整张铜板上冲压出金属壳所需的尺寸和形状并形成阵列；
[0008]S2、采用激光切割或线切割方式，切割出若干个十字形沟槽，再进行整板电镀，最终加工成适合的尺寸；
[0009]S3、电路板清理，对贴片后的电路板进行清理，清除表面多余的热熔胶以及杂物；
[0010]S4、整版封装，将清理后的电路板安装于固定工装上，并通过真空吸附系统将金属壳吸附固定，然后整体放置于电路板上；
[0011]S5、位置调整，微调金属壳的位置，使金属壳与电路板上电元件位置对应；
[0012]S6、焊接，对金属壳上端施加压力，并通过回流焊机对金属壳的四周进行焊接固定；
[0013]S7、焊接测试，通过超声波测试系统对焊接处进行检测；
[0014]S8、切割，将连接的金属壳切割开；
[0015]S9、清理，通过丙酮对焊接处进行清理；
[0016]S10、环氧封胶，在金属壳焊接处涂覆环氧树脂；
[0017]S11、老化，对涂覆好环氧树脂的电路板进行老化，封装完成。
[0018]优选的，步骤S1所述的模具设计采用专用的模具设计系统，所述模具设计系统包括：
[0019]DL工艺图分析模块，用于接收用户输入的DL工艺图，并对DL工艺图进行分析，以得
到其所包含的工序类别及工序之间的顺序，进而得到对应的通用设计元素及专用设计元素，并对其进行组合排布，其中，所述通用设计元素指每一工序都包括的设计元素，所述专用设计元素指工序所对应的特有设计元素；所述DL工艺图分析模块还用于对输入的DL工艺图及产品分类信息进行分析，以得到待设计模具的产品所对应的信息，所述信息包括：产品分类信息、产品几何信息、工序类别及组合、生产参数信息及生产设备参数；
[0020]智能推算模块，包括逻辑规则单元及数学模型单元，用于结合逻辑规则及数学模型对分解后的数值化的设计元素及产品信息进行运算处理，以得到若干特征参数值，所述特征参数值至少包括各产品的位置、长、宽、高、打孔数、通孔直径、曲率、与其他产品的位置关系、干涉关系以及经由型面、轮廓几何对象衍生的各类逻辑表达式及数学关系式。
[0021]优选的，步骤S2所述的激光切割采用紫外激光切割机进行切割加工，所述激光切割机具体设置为紫外激光切割机，所述紫外激光切割机采用紫外激光的切割系统，利用紫外光的特点，比传统长波长切割机具有更高精度和更好的切割效果。利用高能量的激光源以及精确控制激光光束可以有效提高加工速度并和得到更精确的加工结果。
[0022]优选的，步骤S4中所述的真空吸附系统包括：
[0023]吸盘、换向阀、真空泵、流量传感器、压力传感器、控制板、外部中央控制器、机械臂以及图像检测设备，所述控制板与外部中央控制器连接，外部中央控制器分别与机械臂以及图像检测设备连接，控制板的采集端口分别与流量传感器以及压力传感器连接，控制板的一个IO端口与换向阀连接，控制板的又一个IO端口与真空泵连接，所述吸盘、换向阀以及真空泵顺次通过气路连通，流量传感器以及压力传感器均置于真空泵所在气路中，电源给整个系统供电。
[0024]优选的，所述真空泵有两个气路接口，分别为吸气接口和吹气接口，吸气接口接换向阀的一路进气口上，吹气接口接换向阀的另一路进气口上，换向阀的出气口与吸盘连接，通过控制换向阀的出气口与其中一路进气口连通，图像检测设备检测到物体位置，反馈给外部中央控制器，外部中央控制器控制机械臂携带真空吸附系统移动到物体上方，外部中央控制器给控制板下发指令，控制板启动真空泵，并控制换向阀切换到吸气通道，吸盘吸取物体；压力传感器、流量传感器将气路压力和流量反馈给控制板；
[0025]吸取时，若控制板检测到压力降低且流量下降到预设值，判断吸到物体，控制板给外部中央控制器反馈指令，外部中央控制器控制机械臂运动到物体放置位置，进行放置操作；若控制板检测到流量值始终超过预设值，说明吸盘与物品没有完全贴合，控制板给外部中央控制器反馈指令重新吸取，放置时，控制板控制换向阀切换到吹气通道，控制真空泵吹气，检测到压力传感器反馈压力为常压或高于常压，判断已将物体放置。
[0026]优选的，步骤S6中所述的回流焊机包括：
[0027]控制系统，所述控制系统采用PC+PLC+HMI方式；
[0028]热风系统，所述热风系统采用增压式强制循环热风加热系统，前后回风，防止温区间气流影响，保证温度均匀性和加热效率，并且热风系统驱动采用高温马达，速度变频可调；
[0029]冷风系统，所述冷风系统冷却区温度显示可调。
[0030]优选的，步骤S7中所述的超声波系统包括：
[0031]超声波发生器，与所述数据采集装置耦合；以及超声波探头，所述超声波探头与所
述超声波发生器耦合；其中，所述超声波探头配置成对被测工件的胶粘区域进行一次或多次超声波扫描，使得所述数据采集装置能够通过所采集的有效回波数量来判断焊接的宽度。
[0032]优选的，步骤S10中所述的环氧封胶采用环氧树脂胶点胶系统，所述环氧树脂胶点胶系统包括：
[0033]将环氧树脂胶点胶在HTCC板背部的画胶控制器、拍摄画胶路线上环氧树脂胶图像的图像摄取处理单元、将拍摄到的环氧树脂胶图像与标准环氧树脂胶图像相分析比较的分析模块、判断画胶控制器的气压如何改变的判断模块，环氧树脂胶画胶路线为口字形，环氧树脂胶图像摄取处理单元会将口字形环氧树脂胶划分为0
‑
7共8个面积区域。
[0034]优选的，所述0区域为口字形环氧树脂胶的左边，1区域为口字形环氧树脂胶的上边，2区域为口字形环氧树脂胶的右边，3区域为口字形环氧树脂胶的下边，4区域为口字形环氧树脂胶的左上角，5区域为口字形环氧树脂胶的右上角，6区域为口字形环氧树脂胶的右下角，7区域为口字形环氧树脂胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型硅麦克SMT封装工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、设计新的冲压模具，在一整张铜板上冲压出金属壳所需的尺寸和形状并形成阵列；S2、采用激光切割或线切割方式，切割出若干个十字形沟槽，再进行整板电镀，最终加工成适合的尺寸；S3、电路板清理，对贴片后的电路板进行清理，清除表面多余的热熔胶以及杂物；S4、整版封装，将清理后的电路板安装于固定工装上，并通过真空吸附系统将金属壳吸附固定，然后整体放置于电路板上；S5、位置调整，微调金属壳的位置，使金属壳与电路板上电元件位置对应；S6、焊接，对金属壳上端施加压力，并通过回流焊机对金属壳的四周进行焊接固定；S7、焊接测试，通过超声波测试系统对焊接处进行检测；S8、切割，将连接的金属壳切割开；S9、清理，通过丙酮对焊接处进行清理；S10、环氧封胶，在金属壳焊接处涂覆环氧树脂；S11、老化，对涂覆好环氧树脂的电路板进行老化，封装完成。2.根据权利要求1所述的一种新型硅麦克SMT封装工艺，其特征在于：步骤S1所述的模具设计采用专用的模具设计系统，所述模具设计系统包括：DL工艺图分析模块，用于接收用户输入的DL工艺图，并对DL工艺图进行分析，以得到其所包含的工序类别及工序之间的顺序，进而得到对应的通用设计元素及专用设计元素，并对其进行组合排布，其中，所述通用设计元素指每一工序都包括的设计元素，所述专用设计元素指工序所对应的特有设计元素；所述DL工艺图分析模块还用于对输入的DL工艺图及产品分类信息进行分析，以得到待设计模具的产品所对应的信息，所述信息包括：产品分类信息、产品几何信息、工序类别及组合、生产参数信息及生产设备参数；智能推算模块，包括逻辑规则单元及数学模型单元，用于结合逻辑规则及数学模型对分解后的数值化的设计元素及产品信息进行运算处理，以得到若干特征参数值，所述特征参数值至少包括各产品的位置、长、宽、高、打孔数、通孔直径、曲率、与其他产品的位置关系、干涉关系以及经由型面、轮廓几何对象衍生的各类逻辑表达式及数学关系式。3.根据权利要求1所述的一种新型硅麦克SMT封装工艺，其特征在于：步骤S2所述的激光切割采用紫外激光切割机进行切割加工，所述激光切割机具体设置为紫外激光切割机，所述紫外激光切割机采用紫外激光的切割系统，利用紫外光的特点，比传统长波长切割机具有更高精度和更好的切割效果。利用高能量的激光源以及精确控制激光光束可以有效提高加工速度并和得到更精确的加工结果。4.根据权利要求1所述的一种新型硅麦克SMT封装工艺，其特征在于：步骤S4中所述的真空吸附系统包括：吸盘、换向阀、真空泵、流量传感器、压力传感器、控制板、外部中央控制器、机械臂以及图像检测设备，所述控制板与外部中央控制器连接，外部中央控制器分别与机械臂以及图像检测设备连接，控制板的采集端口分别与流量传感器以及压力传感器连接，控制板的一个IO端口与换向阀连接，控制板的又一个IO端口与真空泵连接，所述吸盘、换向阀以及真空泵顺...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪建民，谢建卫，杜宗辉，
申请(专利权)人：苏州华锝半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：