CN102218801B

CN102218801B - 一种clga芯片注塑模具

Info

Publication number: CN102218801B
Application number: CN 201110130536
Authority: CN
Inventors: 曾忠; 何世祥; 周燕
Original assignee: CHENGDU POLYGON TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU POLYGON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2031-05-19
Also published as: CN102218801A

Abstract

本发明公开了一种CLGA芯片注塑模具，该CLGA芯片注塑模具通过将原来的推板顶出方式改为简单可靠的圆形顶针顶出方式，同时通过改进镶件的结构防止了芯片注塑成型后顶出时局部断裂在模具镶件中，导致无法清理；又通过在镶针头部设置0.001-0.002mm厚度的铁氟龙涂层，极大提高了型腔的脱模能力，减小了薄壁特征在脱模时的包紧力，防止因局部受力过大导致断裂的问题。通过采用型腔抽真空技术，配合独特的S形排气槽结构设计，使型腔与大气直接连同，但不会导致注射填充时高压熔体从型腔中溢出，极大的改善了排气系统的效果，解决了因没有像国外试验模一样独立分出每一根成型电路孔的镶针而极易发生的芯片困气问题。

Description

一种CLGA芯片注塑模具

技术领域

本发明涉及精密注塑模具技术领域，具体涉及一种专用于CLGA LAND GRID ARRY SOCKET芯片加工的注塑模具。

背景技术

CLGA LAND GRID ARRY SOCKET是由美国AIS(Amphenol Intercon System)公司开发的一款用于巨型计算机的芯片。如图1和图2所示，该芯片长宽均为80.60mm，厚仅为1.22mm，其中部设置了3363个电路触点安装孔，相邻安装孔之间的间距仅为1.00mm，且这些孔尺寸小、形状复杂（为不规则的形状）。同时，该芯片对芯片平面度要求也很高，为0.38mm，位置度要求为0.08mm，因此该芯片的注塑模具的开发难度非常大。截至目前，国内尚无模具制造厂开发此类模具，国外已有针对该芯片而开发的试验模具。

国外开发的模具所采用的顶出结构采用了推板顶出方式，如图3所示。其顶出原理为：镶件9固定在设置在镶件垫板11上方的型腔背板4上面，当分型面Ⅰ-Ⅰ打开时，推板10和型腔板3一起向上运动，镶件9相对于推板10向下运动，从而使镶件9脱离芯片，芯片由推板10顶出型腔。

如图4所示，国外设计的推板顶出机构需要将推板10设计为一个整体,且需要用线切割加工3363个异形孔,同时需要加工3363根与安装孔的结构相匹配的镶件9,这样的话加工时间长,而且风险较大。

该模具在实际使用过程中，由于待加工的芯片壁太薄会出现芯片注塑成型后芯片顶出时局部断裂并残留于模具型腔细小且为异形的窄槽之中导致无法清理的问题。

另外，该芯片相邻安装孔之间的间距仅为1.00mm，而且数量众多，呈蜂窝状分布，极不利于塑胶熔体的流动与填充，所以注射成型时需要超高速成型，这就要求型腔中的气体需要在极短的时间（＜0.2秒) 内。现有模具进行本芯片的加工时因没有独立分出每一根成型电路孔的镶针而极易发生芯片困气问题。

该芯片相邻安装孔之间的壁很薄（0.12-0.24mm），接近产品所使用原料LCP的流动极限值，而且数量众多呈蜂窝状分布，极不利于塑胶熔体的流动与填充，所以注射成型时需要超高速成型，这就要求型腔中的气体需要在极短的时间（＜0.2秒) 内排出。现有模具进行该芯片的加工时因没有独立分出每一根成型电路孔的镶针而极易发生困气问题。另外，传统的排气槽深度仅为0.01mm，使得气体很难在短时间内充分排出型腔，如果增加排气槽深度，又会出现塑胶熔体在很高的注塑压力下溢出型腔外导致料屑堵塞排气槽，影响下一模的注塑成型效果；如果排气槽深度过大甚至会发生熔胶喷出模外，存在安全隐患。

综上所述，目前现有的用于CLGA LAND GRID ARRY SOCKET的注塑模具上存在着诸多不足之处。本发明针对现有注塑模具的上述不足提供了一种新的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对于现有技术的不足，提供一种CLGA芯片注塑模具，该CLGA芯片注塑模具可以解决芯片注塑成型后顶出时局部断裂并残留于模具型腔细小且为异形的窄槽之中导致无法清理的问题。

本发明所要解决的另一个问题是：提供一种CLGA芯片注塑模具用于解决现有模具因不能在极短的注塑填充时间（<0.2s）内将型腔内的气体充分排出，导致注塑产品填充不饱和和塑胶熔体碳化的品质问题。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：提供一种CLGA芯片注塑模具，包括定模座板、定模型腔板、动模型腔板、型腔背板、支撑板和动模座板；所述定模型腔板上设置有定模型心，动模型腔板上设置有动模型心；其特征在于：所述动模型腔板上固定设置有若干排镶件，每一镶件单独呈一整体，镶件顶部均匀设置有若干个结构与CLGA芯片电路孔相匹配的特征形状；所述镶件上相邻特征之间设置有若干个圆形的顶针孔；所述支撑板中部设置有一空腔，空腔内设置有一动模顶针板，动模顶针板上固定设置有若干个圆形的顶针，顶针顶端穿过型腔背板和镶件上的顶针孔抵在CLGA芯片上的相邻电路孔之间的连接筋上；

所述动模型腔板上动模型心四周设置有环形抽真空塑胶圈；所述支撑板上设置有用于型腔抽真空的真空吸气嘴；所述动模型腔板上设置有排气槽和S形排气槽；所述S形排气槽一端设置有一用于与流道相连通的反向排气槽口，S形排气槽另一端与排气槽相连通；所述反向排气槽口与流道中料流方向之间有一大于90°而小于150°的夹角；所述排气槽和S形排气槽的深度均为0.2-0.3mm（传统排气槽深度仅为0.005-0.015mm）。

按照本发明所提供的CLGA芯片注塑模具，其特征在于：所述镶针上设置有一厚度为0.001-0.002mm的铁氟龙涂层。

按照本发明所提供的CLGA芯片注塑模具，其特征在于：所述定模座板和定模型腔板上设置有结构与动模侧相同的顶出机构。

综上所述，本实用型所提供的CLGA芯片注塑模具相比于现有的模具具有如下优点：

1、通过将原来的推板顶出方式改为简单可靠的圆形顶针顶出方式，防止了芯片注塑成型后芯片顶出时局部断裂在模具镶件中，导致无法清理；

2、在数千支镶针头部设有0.001-0.002mm厚度的铁氟龙（TEFLON）涂层，极大提高了型腔的脱模能力，减小了薄壁特征在脱模时的包紧力，防止因局部受力过大导致断裂的问题；

3、采用了型腔抽真空技术，并设计了独特的弯曲开发式排气系统，让型腔与大气直接连通，但不会导致注射填充时高压熔体从型腔中溢出，极大的改善了排气系统的效果，解决了芯片困气问题。

附图说明

图1为CLGA芯片的结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为现有的CLGA芯片注塑模具的顶出结构示意图；

图4为现有的CLGA芯片注塑模具的镶件结构示意图；

图5为本实用新型提供的CLGA芯片注塑模具的定模结构图；

图6为本实用新型提供的CLGA芯片注塑模具的动模结构图；

图7为图6中B部的放大图；

图8为本实用新型提供的CLGA芯片注塑模具的顶出结构示意图；

图9为本实用新型提供的CLGA芯片注塑模具的镶件结构示意图。

其中，1、定模座板；2、定模型腔板；3、动模型腔板；4、型腔背板；5、支撑板；6、动模座板；7、真空吸气嘴；8、环形抽真空塑胶圈；9、镶件；10、推板；11、镶件垫板；12、排气槽；13、顶针；14、顶针孔；15、S形排气槽；16、流道；17、反向排气槽口；18、镶针。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细地描述：

如图所示，该CLGA芯片注塑模具包括定模座板1、定模型腔板2、动模型腔板3、型腔背板4、支撑板5和动模座板6；所述定模型腔板2上设置有定模型心，动模型腔板3上设置有动模型心；其特征在于：所述动模型腔板3上固定设置有若干排镶件9，每一镶件9单独呈一整体，镶件9顶部均匀设置有若干个结构与CLGA芯片电路孔相匹配的镶针18；所述镶件9上相邻镶针18之间设置有若干个圆形的顶针孔14；所述支撑板5中部设置有一空腔，空腔内设置有一动模顶针板，动模顶针板上固定设置有若干个圆形的顶针13，顶针13顶端穿过型腔背板4和镶件9上的顶针孔14抵在CLGA芯片上的相邻电路孔之间的连接筋上。使用时，镶件9直接固定在型腔板3上面,当开模完成后,顶针13直接向上运动将芯片顶出型腔外。

通过将原来的单个镶针对应单个芯片电路孔再将单个镶针装入一个整体的具有3363异形小孔（与产品电路孔形状相同）的推板的设计改进为单片工件上具有多个成型电路孔的特征，再将多片工件拼装起来成型整个产品设计方案，这样，与芯片电路孔结构相匹配的镶件特征变成仅仅为在单排镶件的顶部设置长度略大于芯片电路孔厚度的凸起特征，不仅使得其加工精度更加准确，异形特征的加工工艺采用一种高速铣削加工精密细小特征的工艺进行加工，难度大幅度降低，而且在生产过程中个别成型电路孔的异形特征损坏时，只需通过更换特征所在的镶件即可修复模具重新投入使用，模具维护成本大大降低。同时，通过设置圆形顶针13穿过型腔背板4和镶件9上的顶针孔14作用于CLGA芯片上的相邻电路孔之间的连接筋上，不仅降低了顶针的加工成本，还提高了顶出的可靠性。另外，当芯片注塑后顶出时，如果出现芯片断裂的情况，也不会出现芯片局部断裂并残留于型腔细小且为异形的窄槽之中。

本发明所提供的顶针顶出机构则不需要将芯片上面的型腔孔都单独由一个镶件来成型,而是多个型腔孔由一个镶件来成型,这样的话加工时就不需要由线切割来加工3363个异形孔,也不需要由线切割来加工3363个异形的小特征,采用放电加工（EDM）一次性可加工很多个齿形特征,这样大大缩短了加工周期,也减小了加工风险。

众所周知，铁氟龙也常写成特氟龙，其实就是氟塑料，具有耐热性、不粘性、滑动性、耐腐蚀、防粘连等特性，工业上经常用来作为功能涂层。本发明中通过在镶针18上设置有一厚度为0.001-0.002mm的铁氟龙TEFLON涂层，极大提高了型腔的脱模能力，减小了薄壁特征在脱模时的包紧力，防止因局部受力过大导致断裂的问题。

本发明通过在模型腔板3上的动模型心四周设置有环形抽真空塑胶圈8，同时在支撑板5上设置用于型腔抽真空的真空吸气嘴7。当需要进行芯片注塑时，可实现快速地将型腔内抽成真空状态，从而一定程度上避免了困气现象的发生。

此外，动模型腔板3上设置有排气槽12和S形排气槽15；S形排气槽15一端设置有一用于与流道16相连通的反向排气槽口17，S形排气槽15另一端与排气槽12相连通；所述反向排气槽口17与流道16中料流方向之间有一大于90°而小于150°的夹角；所述排气槽12和S形排气槽15的深度均为0.2-0.3mm。通过将原有的排气槽的深度增加为0.2-0.3mm，保证了型腔内的气体可以在很短的时间内排出型腔，同时，通过设置S形排气槽15和反向排气槽口17，使得型腔气流的出气方向与料流方向相反，避免了高压料流从型腔之间射到模具外部。这样的排气槽的设计使型腔与大气直接连同，但又不会导致注射填充时高压熔体从型腔中溢出，极大的改善了排气系统的效果，解决了因没有像国外试验模一样独立分出每一根成型电路孔的镶针而极易发生的芯片困气问题。

本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims

1.一种CLGA芯片注塑模具，包括定模座板（1）、定模型腔板（2）、动模型腔板（3）、型腔背板（4）、支撑板（5）和动模座板（6）；所述定模型腔板（2）上设置有定模型心，动模型腔板（3）上设置有动模型心；其特征在于：所述动模型腔板（3）上固定设置有若干排镶件（9），每一镶件（9）单独呈一整体，镶件（9）顶部均匀设置有若干个结构与CLGA芯片电路孔相匹配的镶针（18）；所述镶件（9）上相邻镶针（18）之间设置有若干个圆形的顶针孔（14）；所述支撑板（5）中部设置有一空腔，空腔内设置有一动模顶针板，动模顶针板上固定设置有若干个圆形的顶针（13），顶针（13）顶端穿过型腔背板（4）和镶件（9）上的顶针孔（14）抵在CLGA芯片上的相邻电路孔之间的连接筋上；

所述动模型腔板（3）上动模型心四周设置有环形抽真空塑胶圈（8）；所述支撑板（5）上设置有用于型腔抽真空的真空吸气嘴（7）；所述动模型腔板（3）上设置有排气槽（12）和S形排气槽（15）；所述S形排气槽（15）一端设置有一用于与流道（16）相连通的反向排气槽口（17），S形排气槽（15）另一端与排气槽（12）相连通；所述反向排气槽口（17）与流道（16）中料流方向之间有一大于90°而小于150°的夹角；所述排气槽（12）和S形排气槽（15）的深度均为0.2-0.3mm。

2.根据权利要求1所述的CLGA芯片注塑模具，其特征在于：所述镶针（18）上设置有一厚度为0.001-0.002mm的铁氟龙（TEFLON）涂层。