CN100490105C - 一种半导体芯片的灌胶方法及模具 - Google Patents
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Abstract
一种半导体芯片的灌胶方法及模具，所述的灌胶处理方法是通过一套模芯与模座一体金属与塑料复合结构的模具对半导体元件芯片的台面进行灌胶处理。具体说，所述的灌胶处理是将芯片置于由金属与塑料复合结构构成的上模和下模之间，用螺栓加力使缝隙紧密贴合，从注胶口注入特定的胶，经高温固化后脱模将芯片取出。其中，所述的芯片是待加工的部分，芯片需安装在上模和下模之间，并用螺栓加力使上模和下模之间的缝隙紧密贴合，再从注胶口注入特定的胶，经高温固化后脱模将芯片取出；所述的上模和下模是用于形成模腔，是完成特定形状与尺寸的灌胶操作的工装模具，上模和下模是将模芯与模座和为一体，且模芯是由金属与塑料复合结构构成的。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体器件的加工方法及装置，尤其是指一种电力电子可控硅器件的芯片灌胶方法及模具，本发明的技术主要用于大功率可控硅器件的芯片灌胶处理工艺中，也可以用于其它半导体元件的芯片灌胶处理。属于电力电子半导体制造技术领域。
背景技术
在许多半导体器件的芯片表面上，其靠外有一圈台面，在加工中需要对其进行台面灌胶处理。传统大功率的晶闸管及二极管芯片加工中，对于台面灌胶处理都是通过一台机器来完成。但传统压接式半导体芯片的台面灌胶模具采用的是纯聚四氟乙烯的模芯，再将纯聚四氟乙烯的模芯安装在上下模座上，模芯与模座为两体结构。这种两体结构的灌胶模具，模芯与模座是分开的，模芯可以随意更换，但由于模芯主要采用塑料制作，而且模芯制作时必须有一定的厚度，因此很容易出现胶圈尺寸不稳定，表面纹理欠佳，容易渗胶和模芯使用寿命过低等问题。因此，在传统压接式半导体芯片的台面灌胶处理加工中，需要经常进行模芯的更换。中国专利(专利号为ZL 98241698.9；名称为“结构改进的半导体灌胶装置”)公开了一种结构改进的半导体灌胶装置，其特征是在模具的两侧外框缘，以水平方向横设一挡缘，并配合该挡缘在导线架上冲压成型一对应的凹槽，而使导线架的凹槽侧边具有一变形量；当导线架放置于模具内进行灌胶时，导线架两侧凹槽的变形量即可防止高压注入的溶胶自模具两侧漏胶，并且先行阻止溶胶直接高压撞击到模具的挡缘，而可大幅提高模具挡缘的使用寿命。但没有涉及到模芯的材料问题，也没有考虑模芯的结构。中国专利申请(专利申请号为200620106825.2；名称为“振动式真空灌胶台”)也公开了一种振动式真空灌胶台，包括机体以及设置在机体上并连接真空泵的真空室，真空室上方设有由动力装置驱动启闭的盖板组件，真空室下方设有振动器，通过真空室和振动器的共同作用以达到在真空和振动条件下进行灌胶的目的，真空室内设有的由操纵组件带动作径向转动和轴向移动的盛胶容器以及设在底部、可进行正、反转的工件转盘，使灌胶更加灵活、快速，且灌胶后能得到较好充填体而不伤元器件，改进后的灌胶装置具有结构可靠、操作简单，清洗方便，灌胶成本低，效率高的优点。但此专利也没有考虑到模芯的结构和材料问题。因此很有必要对此进一步加以研究。
发明内容
本发明的目的是针对新的半导体器件芯片的台面灌胶处理中，模芯所存在的不足，提出一种能有效延长模芯使用寿命的半导体器件芯片的台面灌胶处理方法及模具。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种半导体元件芯片的台面灌胶处理方法，所述的灌胶处理方法是通过一套模芯与模座一体金属与塑料复合结构的模具对半导体元件芯片的台面进行灌胶处理。具体说，所述的灌胶处理是将芯片置于由金属与塑料复合结构构成的上模和下模之间，用螺拴加力使缝隙紧密贴合，从注胶口注入特定的胶，经高温固化后脱模将芯片取出。其中，所述的芯片是待加工的产品所述的上模和下模是用于形成模腔，是完成特定形状与尺寸的灌胶操作的工装模具，上模和下模是将模芯与模座合为一体，且模芯是由金属与塑料复合结构构成的。
根据本发明方法所提出的半导体元件芯片的台面灌胶处理模具是一种金属与塑料复合结构的模具，模具包括下模和上模，下模和上模的模芯与模座是一个整体件，且模芯是由金属材料与塑料软体材料复合结构构成的。模芯的机体为金属材料，模芯的机体与模座是连接在一起的金属材料一体结构，在模芯的机体的外表覆盖有一层塑料软体材料，其塑料软体材料可以是喷镀或刷镀在模芯的机体金属材料表面上的，塑料软体材料可以是氟树脂(FR)类工程塑料，如聚四氟乙烯塑料等，也可以是尼龙(PA)类工程塑料，如尼龙66、聚邻苯二酰胺(PPA)或聚酰胺PA6T等。
按照本发明的半导体元件芯片的台面灌胶处理方法，对于在芯片台面灌胶处理时，由采用了模芯与模座一体化结构，且模芯采用了金属材料与塑料软体材料复合结构，其模芯在保证其表面的柔软性的前提下，可以有效改善胶圈的质量，尤其是提高了模芯使用寿命，减少了模芯的更换次数。这种灌胶处理方式，同以往技术相比，特点如下：
1、喷塑模芯的灌胶方法能实现灌胶的基本要求。
2、胶圈的形状是稳定的，尺寸是精确的。
3、对缝隙的密封得到明显改善，不易渗漏胶。
4、模芯的使用寿命比传统的方法有显著的提高。
5、模芯喷塑的成本比较低，加工的质量稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的立体分解原理示意图；
图2是本发明一个实施例的结构示意主视图。
图中：1、芯片，2、上模，3、下模，4、紧固螺拴，5、注胶口。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
通过图1可以看出本发明涉及一种半导体元件芯片的台面灌胶处理方法，所述的灌胶处理方法是通过一套模芯与模座一体金属与塑料复合结构的模具对半导体元件芯片的台面进行灌胶处理。具体说，所述的灌胶处理是将芯片1置于由金属与塑料复合结构构成的上模2和下模3之间，再用紧固螺拴4加力使缝隙紧密贴合，从注胶口5注入特定的胶，经高温固化后脱模将芯片取出。其中，所述的芯片1是待加工的部分，芯片1需安装在上模2和下模3之间，并通过紧固螺拴4加力使上模2和下模3之间的缝隙紧密贴合，再从注胶口5注入特定的胶，经高温固化后脱模将芯片取出；所述的上模和下模是用于形成模腔，是完成特定形状与尺寸的灌胶操作的工装模具，上模和下模是将模芯与模座和为一体，且模芯是由金属与塑料复合结构构成的。
实施例一
如图2所示，一种金属与塑料复合结构的台面灌胶处理模具，包括上模2和下模3，上模2和下模3的模芯与模座是一个整体件，且上模2和下模3的模芯均是由金属材料与塑料软体材料复合结构构成的。模芯的机体为金属材料，模芯的机体与模座是连接在一起的为金属材料一体结构，在模芯的机体的外表覆盖有一层塑料软体材料，其塑料软体材料是喷镀在模芯的机体金属材料表面上的，塑料软体材料镀层约10～30μm，塑料软体材料为聚四氟乙烯塑料。在上模2上安有紧固螺拴4和注胶口5，紧固螺拴4在台面灌胶处理时将上模2和下模3紧固在一起，注胶口5用于灌注胶。
实施例二
如图2所示，一种金属与塑料复合结构的台面灌胶处理模具，包括上模2和下模3，上模2和下模3的模芯与模座是一个整体件，且模芯是由金属材料与塑料软体材料复合结构构成的。模芯的机体为金属材料，模芯的机体与模座是连接在一起的金属材料一体结构，在模芯的机体的外表覆盖有一层塑料软体材料，其特点是：塑料软体材料是刷镀在模芯的机体金属材料表面上的，塑料软体材料镀层约80μm，塑料软体材料为尼龙(PA)类工程塑料，如尼龙66。
实施例三
如图2所示，一种金属与塑料复合结构的台面灌胶处理模具，包括上模2和下模3，上模2和下模3的模芯与模座是一个整体件，且模芯是由金属材料与塑料软体材料复合结构构成的。模芯的机体为金属材料，模芯的机体与模座是连接在一起的金属材料一体结构，在模芯的机体的外表覆盖有一层塑料软体材料，其特点是：塑料软体材料是刷镀在模芯的机体金属材料表面上的，塑料软体材料镀层约50μm，塑料软体材料为PPA或PA6T。
Claims (7)
1、一种半导体芯片的灌胶方法，其特征在于：所述的灌胶处理方法是利用一套由金属材料为模具机体外表覆盖有塑料软体材料的复合结构模具对半导体元件芯片进行灌胶处理。
2、如权利要求1所述的半导体芯片的灌胶方法，其特征在于：所述的灌胶处理是将芯片安装到由金属与塑料复合结构构成的上模和下模之间，用螺拴加力使缝隙紧密贴合，从注胶口注入特定的胶，经高温固化后脱模将芯片取出。
3、一种实现权利要求1所述半导体芯片的灌胶方法的半导体芯片的灌胶模具，包括下模和上模，其特征在于：所述的下模和上模的模芯与模座是一个整体件，且模芯是由金属材料与塑料软体材料复合结构构成的。
4、如权利要求3所述的半导体芯片的灌胶模具，其特征在于：所述的模芯的机体为金属材料，模芯的机体与模座是连接在一起的金属材料一体结构，在模芯的机体的外表覆盖有一层塑料软体材料。
5、如权利要求4所述的半导体芯片的灌胶模具，其特征在于：所述的塑料软体材料是喷镀或刷镀在模芯的机体金属材料表面上的，塑料软体材料是氟树脂(FR)类工程塑料或尼龙(PA)类工程塑料。
6、如权利要求5所述的半导体芯片的灌胶模具，其特征在于：所述的塑料软体材料为聚四氟乙烯塑料。
7、如权利要求5所述的半导体芯片的灌胶模具，其特征在于：所述的塑料软体材料为尼龙66、聚邻苯二酰胺或聚酰胺PA6T。
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