CN106881826B - 封装模具和使用该封装模具的注塑方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于封装模具和使用该封装模具的注塑方法。根据本发明一实施例的封装模具包含基座、可移动件及注塑槽。该基座包括自其上表面向下表面方向延伸的若干定位孔及收纳孔，收容于相应的收纳孔底部且具有依注塑需要而定的厚度的一组调整垫，及设置于调整垫上方且顶部凸伸于该相应的收纳孔外的若干弹性件。可移动件包含具有若干组限位孔的第一可移动基板，不同组限位孔具有不同的限位深度。该第一可移动基板经配置以依该注塑需要而在相应组限位孔中收容限位件以使该限位件固定于相应定位孔，从而使可移动件可移动的限位于基座上方。本发明具有降低生产成本，提高生产效率等优点。

Description

封装模具和使用该封装模具的注塑方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及半半导体技术领域中的封装模具和使用该封装模具的注塑方法。

背景技术

注塑机台是半导体封装后程工艺中不可或缺的工具之一。注塑时，将待塑封的半导体件放置于该注塑槽内，使对应的上模模具与该下模模具配合，而后可施加足够的应力使待塑封的半导体封装件与塑胶被不断压实，直至达到应力与弹性件间的平衡而保持，从而获得所需的半导体封装件塑封厚度和理想的塑封效果。

然而，现有的用于下模的封装模具的注塑槽只有单一的初始深度。由于注塑所施加的应力是固定的，因而使用这种封装模具所得到的半导体封装件的厚度也是单一的。显然，对于不同的半导体封装件厚度需求，需重新制作新的封装模具提供完全不同的规格方可。这意味着在生产成本和生产效率等方面的限制，封装模具还需进一步的改进才能提高生产商的竞争力。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种封装模具，其可以满足多种半导体封装件的塑封厚度需求，而无需更换为全新的不同封装模具。

根据本发明的一实施例，一封装模具包含基座、可移动件及注塑槽。该基座包括：若干定位孔，自该基座的上表面向该基座的下表面方向延伸；若干收纳孔，自该基座的上表面向该基座的下表面方向延伸；一组调整垫，收容于相应的收纳孔底部且具有依注塑需要而定的厚度；若干弹性件，设置于相应的收纳孔内的调整垫上方且顶部凸伸于该相应的收纳孔外；及注塑支撑件，凸伸于该若干收纳孔之间的区域。可移动件包含第一可移动基板，该第一可移动基板具有自其上表面延伸至其下表面的若干组限位孔，不同组限位孔具有不同的限位深度。该第一可移动基板经配置以依该注塑需要而在相应组限位孔中收容限位件以使该限位件固定于该基座上的相应定位孔，从而使该第一可移动基板可移动的限位于该基座上方。注塑槽贯穿该可移动件的上表面至下表面，该注塑支撑件凸伸于该注塑槽内而定义该注塑槽的底部。

在本发明的另一实施例中，每一组限位孔中的至少两者位于该第一可移动基板的相对侧。该封装模具可具有三组限位孔及相应的三组定位孔。该若干组限位孔的深度与该注塑槽的初始深度呈正比。该组调整垫可呈环形。第一可移动基板可进一步包含自其下表面延伸至其上表面的若干第二限位孔，该若干第二限位孔经配置以收纳该若干弹性件中相应者的顶部。该基座可进一步包含位于底部的底部基板和位于顶部的主基板，该底部基板的底面定义该基座的下表面，该主基板的上表面定义该基座的上表面，该支撑件凸伸于所述主基板的上表面。该限位件可包含经配置以收容于在相应限位孔中限位栓套，及嵌套在该限位栓套内且底部固定在该相应定位孔内的螺丝。该封装模具可进一步包括适应不同注塑需要而具有不同厚度的其它组调整垫，该封装模具经配置以依不同注塑需要而替换该组调整垫。此外，该组调整垫及该其它组调整垫的厚度与该注塑槽的初始深度呈正比。

本发明的一实施例还提供了一封装模具的可移动件，其包含第一可移动基板。该第一可移动基板具有自其上表面延伸至其下表面的若干组限位孔，不同组限位孔具有不同的限位深度。且该第一可移动基板经配置以依注塑需要而在相应组限位孔中收容限位件以使该限位件固定于该封装模具的基座上，从而使该第一可移动基板可移动的限位于该基座上方。

本发明的一实施例还提供了使用本发明实施例的封装模具塑封半导体封装件的方法，该方法包括：确定用于该半导体封装件的该注塑需要；根据所确定的注塑需要确定该注塑槽的初始深度；根据所确定的初始深度确定该组调整垫及该相应组限位孔，该组调整垫具有依该注塑需要而定的厚度，该相应组限位孔具有依该注塑需要而定的深度；及装配该封装模具并使用该封装模具对该半导体封装件进行塑封。

本发明的封装模具和方法可通过简单的设置实现同一封装模具塑封不同规格的半导体封装件，大幅降低了整套更换封装模具的成本；同时也解决了更换机台的时间，提高了生产效率。

附图说明

图1所示是根据本发明一实施例的封装模具的侧视立体结构示意图

图2所示是根据本发明一实施例的封装模具的基座的立体结构示意图

图3所示是根据本发明一实施例的封装模具的基座的主基板的正面立体结构示意图

图4是根据本发明一实施例的封装模具的基座的调整垫及弹性件的立体结构示意图

图5所示是根据本发明一实施例的封装模具的俯视平面结构示意图

图6所示是根据本发明一实施例的封装模具的可移动件的第一可移动基板的仰视立体结构示意图

图7是根据本发明一实施例的封装模具的剖面示意图。

具体实施方式

为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的部分优选实施例对其作进一步说明。

在半导体元件封装过程中。在塑封过程中，使上模模具配合于下模模具上并施加足够的应力推压，从而使基座上的弹簧收缩带动可移动件向下移动。相应的，注塑槽变浅直至外力与弹簧和塑封体的反弹力达到平衡而保持，以保证获得的半导体封装件具有结实的壳体且壳体与内部元件之间的结合足够紧密。然而，现有的用于下模的封装模具仅具有单一的规格，即注塑槽的初始深度是固定的。如此，在面对需塑封不同厚度的半导体封装件时，下模模具需要作不同的调换方可。这种单一规格的模具既提高了生产成本，也降低了生产效率。

而根据本发明实施例的封装模具则可解决上述技术问题，其仅作简单的设置即可实现多种厚度要求的半导体封装件塑封。

图1所示是根据本发明一实施例的封装模具10的侧视立体结构示意图。

如图1所示，在根据本发明的一实施例中，封装模具10主要包含基座20、可移动件30及注塑槽40。可移动件30可移动的限位于该基座20上；而随着可移动件30的移动，注塑槽40的深度也由初始深度不断变化直至达到最终深度，以界定所注塑的半导体封装件(未图示)的厚度。

图2所示是根据本发明一实施例的封装模具10的基座20的立体结构示意图，其中的基座20可适用于图1所示的封装模具10或其它实施例。

具体的，结合图1、2可知，该基座20可进一步包含位于该基座20底部的底部基板22及位于该基座20顶部的主基板24，该主基板24定位于该底部基板22上方。其中该底部基板22的底面定义该基座20的下表面(未示出)，该主基板24的上表面定义该基座20的上表面200。底部基板22与主基板24之间可进一步设置其它组件或根本不设置其它组件，依不同实施例而定。基座20还可进一步设置一注塑支撑件26，其可自主基板24上方凸伸入注塑槽40内而界定该注塑槽40的底部。

图3所示是根据本发明一实施例的封装模具10的基座20的主基板24的正面立体结构示意图，而图4则是根据本发明一实施例的封装模具10的基座20的调整垫23及弹性件25的立体结构示意图。图3所示的主基板24与图4所示的调整垫23及弹性件25除适用于图2所示的基座20外，同样可应用于根据本发明的其它实施例。

结合图2、3、4，该基座20可进一步包括若干定位孔240和若干收纳孔204，均自基座20的上表面200向基座20的下表面方向延伸。其中，若干收纳孔204贯穿主基板24的上表面200至下表面242(参见图7)甚至部分底部基板22，而该若干定位孔240则仅延伸至主基板24内一定深度。该若干收纳孔204围绕该注塑支撑件26设置，即该注塑支撑件26凸伸于该若干收纳孔204之间。基座20还可包含若干组调整垫23和若干弹性件25，两者均收容于相应的收纳孔204，且调整垫23位于相应收纳孔204底部以支撑对应弹性件25。各调整垫23可呈环形或其它形状的垫片，可为高硬度的金属材质。不同组的调整垫23经配置以依注塑需要不同而具有不同的厚度。例如，不同组的调整垫23的厚度与注塑槽40的初始深度呈正比，如注塑需要的初始深度越深，该组调整垫23的厚度也就越厚。弹性件25可为高弹性系数的弹簧，各弹性件25的顶部250凸伸于相应收纳孔204外，而底部(未示出)可收容于调整垫23的圆环中空开口230以协助弹性件25保持平衡。

图5所示是根据本发明一实施例的封装模具10的俯视平面结构示意图。如图5所示，该可移动件30可进一步包含第一可移动基板32及定位于该第一可移动基板32上方的第二可移动件34。第一可移动基板32与第二可移动基板34之间可进一步设置其它组件或仅设置第一可移动基板32，依不同实施例而定。

图6所示是根据本发明一实施例的封装模具10的可移动件30的第一可移动基板32的仰视立体结构示意图。图6所示实施例中的第一可移动基板32可适用于包括图1及图5所示的封装模具10在内不同实施例的可移动件30。

结合图5、6所示，第一可移动基板32具有对应于注塑槽40的开口400。围绕该开口400，自第一可移动基板32的上表面320延伸至其下表面322贯穿有若干组限位孔324a、324b、324c，不同组限位孔324a、324b、324c依不同注塑需要而具有不同的限位深度以提供第一可移动基板32所需的位移空间。类似的，该若干组限位孔324a、324b、324c的深度与注塑槽40的初始深度呈正比，即注塑槽40的初始深度越深，对应组限位孔324a、324b、324c的深度越深。当确定注塑需要时，需选定相应厚度的一组调整垫23及相应深度的一组的限位孔。如本领域技术人员所能理解的，虽然本实施例仅示出了三组限位孔324a、324b、324c，在其它实施例中完全可以设计其它数量的限位孔组。为取得较佳的限位效果，每组限位孔324a、324b、324c中的至少两限位孔位于该开口400的的相对侧设置，如各组在每一侧排列顺序相反或沿该开口400的中轴线或对角线等排列设置。

注塑时，第一可移动基板32经配置以依注塑需要而在相应组限位孔324a、324b、324c中收容限位件36以使该限位件36固定于该基座20上的相应定位孔240，从而使该第一可移动基板32可移动的限位于该基座20上方。限位件36可包含一限位栓套360及嵌套在该限位栓套360内的螺丝362(参见图7)，限位栓套360与该螺丝362是可拆卸或固定在一起。在其它实施例中，限位件36可采用其它的结构，例如为内螺纹的固定件。当注塑需求确定时，具有相应深度的一组限位孔，如本实施例中的324c被选定，则将限位件36安装于该组限位孔324c中，其它组限位孔324a、324b空置。限位件36的螺丝362穿过限位栓套360而进入基座20上对应的定位孔240而紧固，从而把第一可移动基板32相对固定于基座20上。

此外，第一可移动基板32可进一步包含自其下表面322向其上表面320延伸的若干第二限位孔326，该若干第二限位孔326经配置以收纳该若干弹性件25中相应者的顶部250，从而保证弹性件25的平衡定位。

图7是根据本发明一实施例的封装模具10的剖面示意图。为凸显该封装模具10中关键部件间的连接关系，该剖视图使用了不规则的剖面线。

如图7所示，在根据本发明的一实施例中，封装模具10主要包含基座20、可移动件30及注塑槽40，其中该注塑槽40具有一初始深度A。

该基座20可进一步包含位于该基座20底部的底部基板22及位于该基座20顶部的主基板24，以及其它部件，例如从主基板24上凸伸的注塑支撑件26。基座20的不同部件之间可通过螺栓27等多种方式予以固定。该可移动件30包含第一可移动基板32及定位于该第一可移动基板32上方的第二可移动件34，类似的，该可移动件30的不同部件之间也可通过螺栓27等多种方式予以固定。

若干收纳孔204贯穿主基板24的上表面200至下表面242及部分底部基板22，而该若干定位孔240则仅延伸至主基板24内一定深度。调整垫23和弹性件25均收容于相应的收纳孔204，且调整垫23位于相应收纳孔204底部以支撑对应弹性件25。弹性件25的顶部250自收纳孔204中凸伸定位于第一可移动基板32上的第二限位孔326，可确保弹性件25平稳支撑该第一可移动基板32。

调整垫23的厚度B与注塑槽40的初始深度A呈正比，当注塑槽40的初始深度A设置为变深时，所选用的调整垫23的厚度B也要变厚。相应的，第一可移动基板32上的不同组限位孔324a、324b、324c具有不同的限位深度，注塑槽40的初始深度A越深，对应组限位孔324a、324b、324c的深度C越深。图7中所剖视的是安装有弹性件36的限位孔324c。

在使用本发明实施例的封装模具10塑封半导体封装件时，可先确定用于该半导体封装件的注塑需要；根据所确定的注塑需要确定该注塑槽40的初始深度A。再根据所确定的初始深度A确定所要使用的一组调整垫23及相应组限位孔324a、324b或324c，该组调整垫23具有依该注塑需要而定的厚度B，该相应组限位孔324a、324b或324c具有依该注塑需要而定的深度C。确定好所使用的调整垫23及限位孔324a、324b或324c后，即可配该封装模具10并使用该封装模具10对该半导体封装件进行塑封。在塑封过程中，随着应力的推压，弹性件25被收缩从而带动可移动件30向下移动，相应的注塑槽40的深度由初始深度A逐渐变浅；同时由于可移动件30的下移，限位件36在限位孔324c内的相对位置升高，直至应力与弹性件25和塑封体的反弹力达到平衡而保持。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。

Claims (18)

1.一种封装模具，其包含：

基座，其包含：

若干定位孔，自所述基座的上表面向所述基座的下表面方向延伸；

若干收纳孔，自所述基座的上表面向所述基座的下表面方向延伸；

一组调整垫，经配置以收容于相应的收纳孔底部且具有依注塑需要而定的厚度；

若干弹性件，经配置以设置于相应的收纳孔内的调整垫上方且顶部凸伸于该相应的收纳孔外；及

注塑支撑件，经配置以凸伸于所述若干收纳孔之间的区域；

可移动件，其包含：

第一可移动基板，具有自其上表面延伸至其下表面的若干组限位孔，不同组限位孔具有不同的限位深度；且所述第一可移动基板经配置以依所述注塑需要而在相应组限位孔中收容限位件以使所述限位件固定于所述基座上的相应定位孔，从而使所述第一可移动基板可移动的限位于所述基座上方；及

注塑槽，经配置以贯穿所述可移动件的上表面至下表面；所述注塑支撑件凸伸于所述注塑槽内而定义该注塑槽的底部。

2.如权利要求1所述的封装模具，其中所述第一可移动基板具有对应所述注塑槽的开口，每一组限位孔中的至少两者位于所述开口的相对侧，且沿所述开口的对角线或中轴线方向排列。

3.如权利要求1所述的封装模具，其中所述封装模具具有三组限位孔及相应的三组定位孔。

4.如权利要求1所述的封装模具，其中所述若干组限位孔的深度与所述注塑槽的初始深度呈正比。

5.如权利要求1所述的封装模具，其中所述组调整垫呈环形。

6.如权利要求1所述的封装模具，其中所述第一可移动基板进一步包含自其下表面延伸至其上表面的若干第二限位孔，所述若干第二限位孔经配置以收纳所述若干弹性件中相应者的顶部。

7.如权利要求1所述的封装模具，其中所述基座进一步包含位于底部的底部基板和位于顶部的主基板，所述底部基板的底面定义所述基座的下表面，所述主基板的上表面定义所述基座的上表面。

8.如权利要求1所述的封装模具，其中所述限位件包含经配置以收容于在相应限位孔中限位栓套，及嵌套在所述限位栓套内且底部固定在所述相应定位孔内的螺丝。

9.如权利要求1所述的封装模具，其中所述封装模具进一步包括适应不同注塑需要而具有不同厚度的其它组调整垫，所述封装模具经配置以依所述不同注塑需要而替换所述组调整垫。

10.如权利要求9所述的封装模具，其中所述组调整垫及所述其它组调整垫的厚度与所述注塑槽的初始深度呈正比。

11.如权利要求1所述的封装模具，其中所述第一可移动基板具有对应所述注塑槽的开口，每一组限位孔中的至少两者位于所述开口的相对侧；且所述若干组限位孔在每一侧的排列顺序相反。

12.一种封装模具的可移动件，其包含：

第一可移动基板，具有自其上表面延伸至其下表面的若干组限位孔，不同组限位孔具有不同的限位深度；且所述第一可移动基板经配置以依注塑需要而在相应组限位孔中收容限位件以使所述限位件固定于所述封装模具的基座上，从而使所述第一可移动基板可移动的限位于所述基座上方，其中所述第一可移动基板具有对应注塑槽的开口，

其中所述第一可移动基板进一步包含自其下表面延伸至其上表面的若干第二限位孔，所述若干第二限位孔经配置以收纳从所述基座的若干收纳孔中凸伸出的若干弹性件中相应者的顶部，以确保所述若干弹性件平稳支撑所述第一可移动基板。

13.如权利要求12所述的封装模具的可移动件，其中每一组限位孔中的至少两者位于所述开口的相对侧，且呈对角线或过中心的点直线方向排列。

14.如权利要求12所述的封装模具的可移动件，其中每一组限位孔中的至少两者位于所述开口的相对侧；且所述若干组限位孔在每一侧的排列顺序相反。

15.如权利要求12所述的封装模具的可移动件，其中所述封装模具具有三组限位孔。

16.如权利要求12所述的封装模具的可移动件，其中所述若干组限位孔的深度与注塑槽的初始深度呈正比。

17.如权利要求12所述的封装模具的可移动件，其中所述限位件包含经配置以收容于在相应限位孔中限位栓套，及嵌套在所述限位栓套内且底部固定在所述相应定位孔内的螺丝。

18.一种塑封半导体封装件的方法，其使用根据权利要求1-11中任一项所述的封装模具，所述方法包含：

确定用于所述半导体封装件的所述注塑需要；

根据所确定的注塑需要确定所述注塑槽的初始深度；

根据所确定的初始深度确定所述组调整垫及所述相应组限位孔，所述组调整垫具有依所述注塑需要而定的厚度，所述相应组限位孔具有依所述注塑需要而定的深度；及

装配所述封装模具并使用所述封装模具对所述半导体封装件进行塑封。

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