集成电路塑封液压机结构的技术改造范文

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摘要：在集成电路封装工艺过程中，塑封工序使用的液压机多为传统的水冷型结构，为液压系统提供动力的传统马达功率达到7KW，功耗大，并需要采用冷却循环水对油温进行冷却，故需要一整套水冷循环系统。尽管是循环使用，但都有水的挥发产生损耗，浪费水与电，节能效果差。经过改造液压动力功能部分，将液压机“传统电机与泵”改造为“伺服电机泵”，增加伺服控制器、油过滤器、PLC控制器及液压模块等，从而实现节能降效的目的。

关键词：集成电路；塑封液压机；集成电路封装工艺

0引言

当下能源危机日益严重，特别是电力资源消耗过大，电力资源日趋紧张，未来电价也有上升的趋势，许多企业都已经开始对用电量大的工序进行错峰用电，而且我国电力主要依靠煤炭发电，也导致二氧化碳/硫等物质的排放增大，给社会增加温室效应及环境污染，也需要我们企业进行节能减排，维持一个良性的社会自然环境做出自己的力量。这几年随着国家对节能减排的重视与强化，设备供应链也发展较快，新推出的油压机基本以节能伺服型油压机为主（省电，不再需要冷却水），传统的油压机已逐步退出市场的竞争。随着集成电路多排及密度更高的引线框架的发展，塑封模具腔位数也将达到3000腔--4000腔的水平，所需要的液压机吨位要达到350吨左右，如果还是采用传统的马达与泵的设计结构，马达功率需要10KW以上，耗电量更大。所以节能型伺服控制液压机未来1-2年内将全面取代传统马达与泵结构的液压机。

1项目市场前景分析

1.1相关产业政策：早在2009年广东省就已有《关于转发广东省节能管理暂行办法的补充通知》（穗财工[2009]70号），提倡企业推进节能减排工作；广州市在2010年也推出《关于加强广州市清洁生产审核验收组织工作的通知》，并“对清洁生产企业，给予相应的政策倾斜，在能源电力等资源出现紧缺时优先保障；2011年广州萝岗区对科学城企业是强制性推进“清洁生产”管理，进一步落实节能减排相关工作。以上也为我司本项目的实施提供政策支撑。

1.2据我们从设备供应商处的了解，华南地区的封测同行，在2011年起新采购的油压机都是节能型伺服油压机，并已经在进行传统型油压机的改造了，如佛山LJ，深圳QP，江门HK，广州HW等，对使用了超过10年的传统型液压机都可以进行改造，改造后的节能效果明显，如完全可以取消专用的冷却水循环系统。我司在第二期改造完成后，也是完全可以取消专用冷却水循环系统。

2研究开发内容和目标

2.1项目主要内容项目主要内容改造。

2.2关键技术及创新点的提炼

2.2.1主要关键改造点：将传统功率较大的电机（7KW）改造为节能型功率小的伺服电机（0.6KW），功率仅为传统电机的8.57%；

2.2.2创新点：将传统油压泵改为与伺服电机相配套的节能泵，并改造液压模块，使液压油在工作过程中运行平稳，产生较小的热量，油温能控制在35°C以下，不再需要冷却水；传统泵油温超过45°C，不使用冷却水的话，油温过高，压差大，压力不稳定，影响产品塑封质量。

3研究开发方法及技术路线

3.1改造实施方案

第一步：将原先的传统电机及泵拆除，改为节能伺服电机泵，由于待改造油压机油箱空间较狭小，故改造后伺服电机的尾端将突出机身的右侧100mm左右，外观影响很小；第二步：因原电柜箱空间不足，单独做一小控制柜将伺服控制器等电器控制器放入其中，置于油压机顶部；第三步:改造原液压模块，对相应的液压阀进行更换，满足伺服系统的控制要求；第四步：增加高精密油过滤器，保证油的清洁；第五步：更换PLC控制器，将原黑白控制屏更换成真彩触摸屏，正常的操作及参数设置集中在控制屏中完成，便于操作，提高生产效率；第六步：上述更换完成后，用轻油对原有邮箱进行清洁并更换同型号液压油（一般用国产长城牌46#抗研磨液压油即可）。

3.2改造完成后具有以下特点：

3.2.1伺服电机及泵采用进口（大金公司原厂生产），节能率、控制精度、动作响应高；

3.2.2极大简化了液压单元与设备的结构，提高了空间利用率与设备维护管理效率；

3.2.3伺服系统运行采用闭环方式，低发热量，油路平稳，最大限度降低了液压油升温的因素，不再需要冷却水，节省费用；

3.2.4油温控制在25--35°C，波动范围小，伺服控制系统能实现压力与流量的双闭环控制，具有压力与流量达到1%的控制精度，最低控制压力可以达到0.2MPa；在模具对产品注塑成型时提供了更稳定的控制力，确保产品品质。

4结束语

该节能技术改造在已有旧的传统型油压机上进行，电器控制采用PLC方式，特殊结构的整体成型油路模块，减少了油压管路设计，杜绝了漏油现象，而且大大加强了设备的可靠性，明显降低了设备故障。其传动原理采用了液压控制技术，主要工艺动作由组合合模油缸及注塑油缸完成。

参考文献

[1]杨世祥.新型电液步进液压缸的试验研究.中国金属学会,液压与气动学组年会论文[D].1982(9).

[2]宁辰校.液压气动图形符号及识别技巧[M].北京:化学工业出版社2012.

[3]张平格.液压传动与控制[M].北京:冶金工业出版社2004.

作者:谢跃华 单位:广东风华芯电科技股份有限公司