CN101777437A - 钽电容封装模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钽电容封装模具，上模模盒(8)内的上中心浇道板和下模模盒(9)的下中心浇道板形成封闭的腔体，上模模盒(8)与下模模盒(9)有胶道(24)，胶道(24)是空心的管道，和流道25连通，胶道(24)通过流道(25)与集成元件穴(26)相联通；注塑头(4)与腔体联通；加料筒(31)内的流质树脂由注塑头通过胶道(24)经过流道(25)注入流质树脂。本发明克服了现有技术浇道流程长，塑封产品气密性差、维修更换镶件和顶杆时复杂的不足，提供了一种精度高，自动化程度高，模具内的温度均匀，质量高、密度大，装拆方便，塑封料浪费少，节约树脂15％至30％的钽电容塑封模具，能应用在钽电容封装上。

Description

钽电容封装模具

技术领域

本发明涉及集成电路的封装设备，具体涉及一种钽电容的封装模具。

背景技术

钽电容器是一种较新型的电解电容器，自从问世以来，即以其优异的性能，如体积小、单位体积电容大，漏电流少，工作温度范围宽和性能稳定可靠等特点，为各行各业广泛采用，随着电子设备需用量的不断增长，用量趋势递增，国际钽电容市场销售每年增长14％。钽电容具有广阔市场需求。钽电容固有的性能优势是其他产品无法替代，适用于产品性能要求较高的关键性领域，如航空、航天、移动通讯、手提电脑、汽车电子、医疗电子程控交换机、数码摄像机、游戏机、电视、摄影器材等军民电子小型整机设备的关键元件。

钽电容MGP封装模具是用于封装钽电容系列产品的装置。随着钽电容市场需求量的不断提高，使得国内钽电容封装生产企业发展迅速。但是目前国内主要从事半导体塑封模具制造的企业在钽电容封装模具上技术经验上都有所欠缺，存在技术浇道流程长，塑封产品气密性差、维修更换镶件和顶杆时复杂的不足。进口的钽电容封装模具及配套设备成本一直居高不下，且精度低，自动化程度低，模具内的温度差异大。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种钽电容封装模具，该模具精度高，自动化程度高，模具内的温度均匀，质量高、密度大，装拆方便，解决了成本居高不下、精度低、自动化程度低、模具内的温度差异大的技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钽电容封装模具，包括上半模具和下半模具，其中上半模具包括有上模顶杆复位动力系统、上模板、上模模盒系统、上模模盒固定系统和上模底板，其中上模模盒系统通过上模模盒固定系统安装在上模板的下方，上模顶杆复位动力系统顶在上模底板和上模模盒系统之间，上模顶杆复位动力系统带动其内部的上模顶杆向下移动；下半模具包括下模底板、齿轮齿条、转进板、油缸、注塑头系统、下模板、下模板顶杆动力复位板、下模顶杆复位动力系统、下模模盒系统、下模模盒固定系统；转进板安装在下模底板上，齿轮齿条连接在转进板上，并上下往复移动，转进板上固定了注塑头系统；下模模盒系统通过下模模盒固定系统安装在下模板上，注塑头系统与下模模盒的下中心浇道板联通；转进板带动下模顶杆动力复位板上下往复移动，下模顶杆动力复位板通过机床复位杆穿过下模板带动下顶杆向上移动，顶出成型产品和浇道；下模板向上移动后，上模模盒系统与下模模盒系统贴合，上模模盒系统内的上中心浇道板和下模模盒系统的下中心浇道板形成封闭的腔体，上模模盒系统与下模模盒系统内有胶道，胶道是空心的管道，和流道连通，胶道通过流道与钽电容穴相联通；注塑头与腔体联通；加料筒内的流质树脂由注塑头通过胶道经过流道注入流质树脂；所述的上半模具还包括一上模导向系统，下半模具还包括一下模导向系统，而下模导向系统与转进板直接相连并由转进板驱动，钽电容封装模具应用软件并进行CAE分析技术，对浇道流道及进胶口的合理性进行模拟分析与设计。

更进一步的技术方案是：

所述的流道的剖面为弧形，所述的上模模盒系统与下模模盒系统底部设计有单独的模具温度检测孔，该温度检测孔与相应的加热元件和温度控制箱相连，将工作温度控制在170℃。

所述上、下模模盒系统通过滑槽装置实现在上、下模模盒固定系统中快速滑动进入和拆除。

所述上中心浇道板和下中心浇道板之间嵌入的中心板有模具排气槽，成型镶条和下边镶条设有多个排气槽。

所述的排气槽是宽为1.6毫米，深为0.02至0.025毫米的排气槽。

所述的注塑头是3个至6个。

本发明还可以：

所述的中心部份模盒只有一个，所述的中心板内的注塑料筒为空心管道，直接与流道连通。

所述的加料筒的内直径为14毫米，外直径为20毫米

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.加工精度高：由于使用框架厚度仅有0.12mm，所以要求模具的分型面与各种镶条高度公差均控制在0.002mm以内，斜面部位角度误差控制在0.1度以内，上下模具装配精度错位均小于等于0.03，装配精度达到小于等于0.03mm。钽电容系列产品的特点决定了其进浇口只有0.35×0.11的面积，因此在模具浇道及排气槽的设计上进行了改进。浇道设计进量靠近封装产品，在成型镶条与下边镶条增加排气槽数量。

2.温控系统稳定：上、下模盒底部设计有单独的模具温度检测孔，配备相应的加热元件和温度控制箱。对每个模盒的温度能够进行单独的温度监控和温度调节，每个加热器采用OMRON带散热器的固态继电器进行单独控制保证上、下模在同一个模具平面内，各点的温差保持在±2.5℃以内。相比其它普通封装模具模具平面内，各点的温差仅能保持在±5℃显得更精确

3.注塑系统先进：运用MGP模多料筒、多注射头封装结构，在钽电容模具采用6注射头封装可均衡流道，实现近距离填充，树脂利用率高，封装工艺稳定，制品封装质量好。

4.自动化程度高：在封装过程中不需要工人进行送取框架，使用机械滚轮连续自动送框架和取框架，降低了工人劳动强度，提高了生产效率。钽电容模具对固定系统进行了改进以满足其连续自动送框架的功能。定位针由普通模具用3根改用8根，增加定位针长度。

总的来说，本发明是注射缸密度大，装拆方便，塑封料浪费少，节约树脂15％至30％，提高了原料利用率，减少了封装时出现裂纹、气孔、针眼、封不满的问题。浇道体积在保证产品质量的前提下做到了小而合理，由于钽电容产品生产量大，废料具有不可回收性的特点，不仅降低了钽电容生产成本，同时带来了良好的社会环保效益。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，一种钽电容封装模具，包括上半模具和下半模具，其中上半模具包括有上模顶杆复位动力系统12、上模板6、上模模盒系统8、上模模盒固定系统16和上模底板13，其中上模模盒系统8通过上模模盒固定系统16安装在上模板6的下方，上模顶杆复位动力系统12顶在上模底板13和上模模盒系统8之间，上模顶杆复位动力系统12带动其内部的上模顶杆15向下移动；下半模具包括下模底板20、齿轮齿条2、转进板3、油缸35、注塑头系统4、下模板7、下模板顶杆动力复位板10、下模顶杆复位动力系统11、下模模盒系统9、下模模盒固定系统17；转进板3安装在下模底板20上，齿轮齿条2连接在转进板3上，并上下往复移动，转进板3上固定了注塑头系统4；下模模盒系统9通过下模模盒固定系统17安装在下模板7上，注塑头系统4与下模模盒9的下中心浇道板联通；转进板3带动下模顶杆动力复位板10上下往复移动，下模顶杆动力复位板10通过机床复位杆穿过下模板7带动下顶杆14向上移动，顶出成型产品和浇道；下模板7向上移动后，上模模盒系统8与下模模盒系统9贴合，上模模盒系统8内的上中心浇道板和下模模盒系统9的下中心浇道板形成封闭的腔体，上模模盒系统8与下模模盒系统9内有胶道24，胶道24是空心的管道，和流道25连通，胶道24通过流道25与钽电容穴26相联通；注塑头4与腔体联通；加料筒31内的流质树脂由注塑头通过胶道24经过流道25注入流质树脂；所述的上半模具还包括一上模导向系统40，下半模具还包括一下模导向系统30，而下模导向系统30与转进板3直接相连并由转进板3驱动。流道25的剖面为弧形，所述的上模模盒系统8与下模模盒系统9底部设计有单独的模具温度检测孔，该温度检测孔与相应的加热元件和温度控制箱相连。上、下模模盒系统8、9通过滑槽装置实现在上、下模模盒固定系统16、17中快速滑动进入和拆除。上中心浇道板和下中心浇道板之间嵌入的中心板有模具排气槽，成型镶条和下边镶条设有多个排气槽。所述的排气槽是宽为1.6毫米，深为0.02至0.025毫米的排气槽。注塑头是3个或6个。中心部份模盒只有一个，所述的中心板内的注塑料筒为空心管道，直接与流道25连通。加料筒31的内直径为14毫米，外直径为20毫米。钽电容封装模具应用软件并进行CAE分析技术，对浇道流道及进胶口的合理性进行模拟分析与设计。

上模模盒系统8通过滑动装置实现在上模模盒固定固定系统16中进入和拆除，下模模盒系统9通过滑槽实现在下模模盒固定系统17内进入和拆除。上模模盒系统8和下模模盒系统9就类似抽屉式方式的结构固定，便于大型模具的维修，更换成型镶件和顶杆仅需几分钟，即可恢复生产，大大减少了维修待机时间，生产效率成倍提升。

实际使用中，本发明应用三维软件并进行CAE分析技术，对浇道流道及进胶口的合理性进行模拟分析与设计：能够尽早对模具设计进行深入分析与改进，实现注塑工艺过程模拟仿真，对模具产品生产工艺过程中的注射时间、浇道流道及进胶口的合理性、产品熔接痕、塑料填充度等进行模拟分析，通过产品形状优化、装配尺寸分析优化、设计与加工一体化，以及运动仿真、结构强度分析、疲劳分析、塑料流动、热分析、公差分析与优化、NC仿真及优化、动态仿真等，运用软件自动分析提供信息给设计师进行快速修改，更快地评估更多更好的优化设计方案。从而达到对模具设计、加工工艺和质量的控制。钽电容系列产品的特点决定了其进浇口只有0.35×0.11的面积造成产品极易封不满。因此在流道的设计采用了HGNX设计，能够对模具流道的设计进行深入分析与改进，实现注塑工艺过程模拟仿真，对模具产品生产工艺过程中的注射时间、浇道流道及进胶口的合理性进行模拟分析。

Claims (8)

1.一种钽电容封装模具，包括上半模具和下半模具，其特征在于：其中上半模具包括有上模顶杆复位动力系统(12)、上模板(6)、上模模盒系统(8)、上模模盒固定系统(16)和上模底板(13)，其中上模模盒系统(8)通过上模模盒固定系统(16)安装在上模板(6)的下方，上模顶杆复位动力系统(12)顶在上模底板(13)和上模模盒系统(8)之间，上模顶杆复位动力系统(12)带动其内部的上模顶杆(15)向下移动；下半模具包括下模底板(20)、齿轮齿条(2)、转进板(3)、油缸(35)、注塑头系统(4)、下模板(7)、下模板顶杆动力复位板(10)、下模顶杆复位动力系统(11)、下模模盒系统(9)、下模模盒固定系统(17)；转进板(3)安装在下模底板(20)上，齿轮齿条(2)连接在转进板(3)上，并上下往复移动，转进板(3)上固定了注塑头系统(4)；下模模盒系统(9)通过下模模盒固定系统(17)安装在下模板(7)上，注塑头系统(4)与下模模盒(9)的下中心浇道板联通；转进板(3)带动下模顶杆动力复位板(10)上下往复移动，下模顶杆动力复位板(10)通过机床复位杆穿过下模板(7)带动下顶杆(14)向上移动，顶出成型产品和浇道；下模板(7)向上移动后，上模模盒系统(8)与下模模盒系统(9)贴合，上模模盒系统(8)内的上中心浇道板和下模模盒系统(9)的下中心浇道板形成封闭的腔体，上模模盒系统(8)与下模模盒系统(9)内有胶道(24)，胶道(24)是空心的管道，和流道(25)连通，胶道(24)通过流道(25)与钽电容穴(26)相联通；注塑头(4)与腔体联通；加料筒(31)内的流质树脂由注塑头通过胶道(24)经过流道(25)注入流质树脂；所述的上半模具还包括一上模导向系统(40)，下半模具还包括一下模导向系统(30)，而下模导向系统(30)与转进板(3)直接相连并由转进板(3)驱动，钽电容封装模具应用软件并进行CAE分析技术，对浇道流道及进胶口的合理性进行模拟分析与设计。

2.根据权利要求1所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述的流道(25)的剖面为弧形，所述的上模模盒系统(8)与下模模盒系统(9)底部设计有单独的模具温度检测孔，该温度检测孔与相应的加热元件和温度控制箱相连，将工作温度控制在170℃。

3.根据权利要求2所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述上模模盒系统(8)、下模模盒系统(9)通过滑槽装置实现在上模模盒固定系统(16)、下模模盒固定系统(17)中快速滑动进入和拆除。

4.根据权利要求3所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述上中心浇道板和下中心浇道板之间嵌入的中心板有模具排气槽，成型镶条和下边镶条设有多个排气槽。

5.根据权利要求4所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述的排气槽是宽为1.6毫米，深为0.02至0.025毫米的排气槽。

6.根据权利要求5所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述的注塑头是3个至6个。

7.根据权利要求6所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述的中心部份模盒只有一个，所述的中心板内的注塑料筒为空心管道，直接与流道(25)连通。

8.根据权利要求7所述的钽电容封装模具，其特征在于：所述的加料筒(31)的内直径为14毫米，外直径为20毫米。

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