CN104157583A - 一种芯片封装方法及模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片塑封模具，包括上模体、下模体，上模体模腔内设有上模块、固定锤和支撑架，上模块带动与其连接的固定锤上下移动，固定锤与支撑架相间设置，固定锤与支撑架之间设有耐高温薄膜，固定锤设有拔模斜面，固定锤锤面与导线架上的芯片载体位置相对应。本发明还提供一种芯片封装方法，包括如下步骤：塑封，固定锤带动薄膜下移，薄膜与固定锤紧密贴合，支撑架、固定锤斜面与导线架之间形成空隙；塑封料从注料口注入，填充空隙，以及下模体内的腔体；填充结束后，导线架上形成塑封后腔体；贴片；焊线；贴盖。本发明满足目前芯片与外界进行信号联系的需求，提升芯片适用性，并减少塑封过程中清膜胶的使用。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装领域，尤其涉及一种芯片塑封方法及模具。
背景技术
传统芯片的封装流程是：贴片——焊线——塑封，作业时，先用清膜胶把模具清洁干净，再把塑封料放入设备中，通过加热模具，利用冲压头产生的高压，使塑封料塑化从上往下注入，并使塑封料沿着模具和导线架流动，充满模具腔体内成型。实际上塑封前已放置芯片，并用金属线连接，然后再塑封，此时芯片已固定，但由于塑封后芯片被塑封料包围，无法与外界进行除电信号之外的其他信息的交换。并且塑封后由于塑封胶的污染，导致塑封模具较脏，必须用清膜胶清洁模具，造成清膜胶的大量使用。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种芯片封装方法及模具，满足目前芯片与外界进行信号联系的需求，提升芯片适用性，并减少塑封过程中清膜胶的使用。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种芯片塑封模具，包括上模体、下模体，所述上模体模腔内设有上模块、固定锤和支撑架，所述上模块带动与其连接的固定锤上下移动，所述固定锤与支撑架相间设置，所述述固定锤与支撑架之间设有耐高温薄膜，所述固定锤设有拔模斜面，所述固定锤锤面与导线架上的芯片载体位置相对应。
更进一步的，支撑架上边沿所在直线与固定锤拔模斜面处于同一平面，使得薄膜与固定锤斜面紧密贴合。
更进一步的，支撑架最低点高于焊线后的金属线最高点1mm以上。本发明优选支撑架最低点高于焊线后的金属线最高点1mm-2mm，使塑封形成的空腔顶部略高于焊线后的金属线。
更进一步的，本发明优选固定锤形状为四棱台形。
更进一步的，薄膜与薄膜张紧机构相连，薄膜张紧机构拉伸张紧耐高温薄膜。。
一种采用所述芯片塑封模具的芯片封装方法，包括如下步骤：
（1）塑封
a. 在塑封模具支撑架上平铺一层耐高温薄膜，此时固定锤位于薄膜上部；
b. 固定锤带动耐高温薄膜下移，固定锤锤面与导线架上的芯片载体紧密接触，耐高温薄膜与固定锤紧密贴合，支撑架、固定锤拔模斜面与导线架之间形成空隙；
c. 塑封料从注料口注入，填充支撑架、固定锤拔模斜面与导线架之间的空隙，以及下模体内的腔体；
d. 填充结束后，导线架上形成塑封后腔体，固定锤上升，张紧机构工作拉平耐高温薄膜，并向前运行，分模取出塑封后导线架，；
（2）贴片
使用导电胶或非导电胶将芯片与塑封后腔体底部的芯片载体相粘接；
（3）焊线
采用金属线将芯片上的焊区与塑封后腔体内的内引脚进行焊接；
（4）贴盖
将非导电片贴在腔体上方，进行腔体封闭处理。
更进一步的，非导电片上开孔，以便于外界的温度或压力等信号传输到芯片上。
有益效果：（1）本发明由于芯片塑封模具有耐高温薄膜保护，塑封后模具干净，不需要清膜，节省了清膜胶的使用。（2）塑封前不进行上芯片和焊线流程，没有传统工艺中金线偏移wire sweep问题。（3）本发明一种塑封可以对应不同芯片，即塑封后根据用户需要可以上不同的芯片，从而适用于芯片研发，而且非导电片开孔后，使外界的温度或压力等信号传输到芯片，非常适用于微机电系统（MEMS）。
附图说明
图1为本发明提供的一种芯片塑封模具起始状态示意图。
图2为本发明提供的一种芯片塑封模具下移状态示意图。
图3为本发明提供的一种芯片塑封模具塑封后状态示意图。
图4为本发明塑封流程后导线架俯视图。
图5为本发明塑封流程后内部腔体俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明提供的一种芯片塑封模具，包括上模体、下模体，上模体模腔内设有上模块1、固定锤2和支撑架3，其中上模块1上下移动，并固定连接有若干固定锤2，固定锤2与支撑架3相间设置。固定锤2侧面设有上大下小的锥度，即拔模斜度，固定锤2形状为四棱台形、圆锥形等。本实施中优选四棱台形，即固定锤2锤面为正方形或长方形，另外固定锤2锤面与导线架4上的芯片载体位置相对应，锤面大小比芯片载体可稍微大些或小些，根据工艺制程决定。
上模体和下模体合模进行塑封流程时，导线架4放置在两者之间，支撑架3上平铺一层耐高温的薄膜5（可耐200摄氏度高温），薄膜5与薄膜张紧机构相连（薄膜张紧机构可采用现有各种张紧结构）。上模块1向下移动时，固定锤2带动薄膜5下移，并使固定锤2锤面相接触的部分薄膜5与导线架4上的芯片载体紧密接触。另外此时，支撑架3上边沿与固定锤2斜面处于同一平面，从而使得薄膜5与固定锤2斜面紧密贴合，如图2所示，支撑架3、固定锤2斜面与导线架4形成截面为梯形的空隙；然后从侧面注料口注入，填充薄膜5和导线架3之间的空隙，这样注出来的塑封料9形状会与固定锤2 的斜面吻合，且注料时容易把握注料的量。支撑架3最低点高于焊线后的金属线最高点1mm以上，本发明优选1mm-2mm，以使塑封形成的腔体6顶部略高于焊线后的金属线。
本发明还提供的一种芯片封装方法，工艺流程包括：塑封——贴片——焊线——贴盖。其中塑封工艺采用上述模具实现，具体流程包括如下步骤：
（1）塑封
a. 支撑架3上平铺一层耐高温的薄膜5，此时固定锤2位于薄膜5上部，如图1所示；
b. 固定锤2往下运动，薄膜5紧密贴在模具内部腔体，则薄膜5和导线架间形成空隙，如图2所示；
c. 塑封料9从侧面注料口注入，填充薄膜5和导线架3之间的空隙，以及下模体的腔体；
d. 填充结束后，固定锤2上升，薄膜张紧机构工作拉平耐高温薄膜5，并向前运行，分模取出塑封后导线架3。而模具内部新的薄膜5再定位在支撑架3上，进行下一次塑封。
塑封后的导线架上部如图3所示，形成梯形塑封料9截面，而从俯视看，塑封料9在导线架上形成腔体6，如图4所示，有填充色的是塑封料9填充区域，白色区域是塑封后留下的腔体6，用来贴芯片用。
（2）贴片
根据工艺需要，使用导电胶或非导电胶将芯片与腔体6底部的芯片载体相粘接。
（3）焊线
如图5所示，采用金属线将芯片上的焊区7与塑封后腔体6露出的内引脚8进行焊接。
（4）贴盖
用非导电片贴在腔体6上方，进行腔体6封闭处理，非导电片上可以开孔，以便于外界的温度或压力等信号传输到芯片上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种芯片塑封模具，包括上模体、下模体，其特征在于：所述上模体模腔内设有上模块（1）、固定锤（2）和支撑架（3），所述上模块（1）带动与其连接的固定锤（2）上下移动，所述固定锤（2）与支撑架（3）相间设置，所述述固定锤（2）与支撑架（3）之间设有耐高温薄膜（5），所述固定锤（2）设有拔模斜面，所述固定锤（2）锤面与导线架（4）上的芯片载体位置相对应。
2.根据权利要求1所述的一种芯片塑封模具，其特征在于：所述支撑架（3）上边沿所在直线与固定锤（2）拔模斜面处于同一平面。
3.根据权利要求1所述的一种芯片塑封模具，其特征在于：所述支撑架（3）最低点高于焊线后的金属线最高点1mm以上。
4.根据权利要求3所述的一种芯片塑封模具，其特征在于：所述支撑架（3）最低点高于焊线后的金属线最高点1mm-2mm。
5.根据权利要求1所述的一种芯片塑封模具，其特征在于：所述固定锤（2）形状为四棱台形。
6.根据权利要求1所述的一种芯片塑封模具，其特征在于：所述薄膜（5）与薄膜张紧机构相连。
7.一种采用权利要求1所述芯片塑封模具的芯片封装方法，包括如下步骤：
（1）塑封
a. 在塑封模具支撑架上平铺一层耐高温薄膜（5），此时固定锤（5）位于薄膜上部；
b. 固定锤（2）带动耐高温薄膜（5）下移，固定锤（2）锤面与导线架（4）上的芯片载体紧密接触，耐高温薄膜（5）与固定锤（2）紧密贴合，支撑架（3）、固定锤（2）拔模斜面与导线架（4）之间形成空隙；
c. 塑封料从注料口注入，填充支撑架（4）、固定锤（2）拔模斜面与导线架（4）之间的空隙，以及下模体内的腔体；
d. 填充结束后，导线架（4）上形成塑封后腔体（6），固定锤（2）上升，张紧机构工作拉平耐高温薄膜（5），并向前运行，分模取出塑封后导线架（4）；
（2）贴片
使用导电胶或非导电胶将芯片与塑封后腔体（6）底部的芯片载体相粘接；
（3）焊线
采用金属线将芯片上的焊区与塑封后腔体（6）内的内引脚进行焊接；
（4）贴盖
将非导电片贴在腔体（6）上方，进行腔体（6）封闭处理。
8.根据权利要求7所述的一种芯片塑封模具，其特征在于：所述非导电片上开孔。
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- 2014-08-28 CN CN201410430051.8A patent/CN104157583B/zh not_active Expired - Fee Related
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