CN107993944B - 一种用于半导体封装的bga模塑模具及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于半导体封装的BGA模塑模具及其工作方法，包括模座，模座的中部纵向均匀排布有多个料筒，料筒的左右两侧设置有模盒，所述模盒包括多个型腔，型腔与型腔之间通过型腔成型条模块隔离；所述型腔成型条模块由两个相邻的成型条组成；型腔外边框条中安装有纵向位置调节装置和横向位置调节装置；所述纵向位置调节装置包括调节左单元和调节右单元；调节左单元和调节右单元对称分布；调节左单元和调节右单元均包括移动件和固定件；所述移动件与成型条的端部固定连接；本发明的纵向位置调节装置包括调节左单元和调节右单元，可对两个成型条的位置单独进行调整，以满足每个模盒型腔内的基板的尺寸的细微变化。

Description

一种用于半导体封装的BGA模塑模具及其工作方法

技术领域：

本发明涉及半导体封装技术领域，具体而言，涉及一种BGA模塑模具。

背景技术：

在半导体封装的MOLDING工艺内，由于基板材料的特殊性，不同厂家不同型号的基板其部分尺寸的控制精度无法满足封装的要求。基板其实就是PCB板，很多尺寸只能够做到±0.1mm左右。在MOLDING工艺中，由于其材料环氧树脂最小颗粒小于此尺寸，存在塑封料溢出的问题，设备无法自动作业。

目前采取的措施是不同批次的基板通过更换偏心的定位针来补偿控制其尺寸，确保间隙小于环氧树脂的最小颗粒，设备能够自动作业。现有技术采用偏心针的定位方式(具体参考申请公布号为CN104552672A的一种BGA模塑模具的技术文件)，虽然在BGA模塑模具的定位中，现有的偏心定位针的针尖宽度可以根据定位针的安装针孔更改加工，但是存在的问题是每次更换定位针均需对模具进行拆卸重新装配，耗时的同时还存在装配有误出现其它问题等等，另外偏心定位针加工要求高，成本高。

为解决上述技术问题，申请公布号为CN104552672A的发明专利申请公开了一种BGA模塑模具，包括模座，模座的中部沿直线均匀排布有多个料筒，料筒的两侧设置有模盒，模盒具有多个沿直线均匀排布的型腔，型腔的排布方向与料筒的排布方向相同，每两相邻型腔之间形成有型腔条，模盒上可拆固定连接有朝向料筒滑动的定位块，定位块上插装有第一定位针，型腔条上设置有第二定位针。上述发明申请中提供的BGA模塑模具，用普通的圆形定位针设计安装后辅助定位块调整位置，简单快捷，还不会出现由于模具重复装配可能引起的各种问题，易加工，结构简单、不占空间、能够适应一定范围基板尺寸的变化，更换简单，设备运行稳定、成本低廉，同时减少各种不必要的调试安装风险，大大提高了生产效率和设备利用效率。

现有技术，型腔条设计成可以微量调节，以满足尺寸微量变化的多种BGA的封装，但是以上技术方案存在一定的问题：当型腔条进行调节时，势必导致相邻的两个型腔一个尺寸变大，一个尺寸变小，那么这样一定无法满足所有的BGA的封装尺寸。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种成型条设计成一对，并每一根成型条可单独进行调整的BGA模塑模具。

为达到上述目的，本发明提供了一种BGA模塑模具，包括模座，模座的中部纵向均匀排布有多个料筒，料筒的左右两侧设置有模盒，所述模盒包括纵向设置的内边框条、纵向设置的外边框条、横向设置的第一边框条、横向设置的第二边框条，所述模盒通过型腔成型条模块隔离成多个型腔；所述内边框条位于料筒的旁侧，所述内边框条、外边框条、第一边框条、第二边框条构成方框型的总型腔；型腔外边框条中均匀安装有若干纵向位置调节装置；第一边框条和第二边框条分别安装有横向位置调节装置；

所述型腔外边框条内部开设有纵向贯穿的装置导槽；所述型腔外边框条内侧壁开设有滑槽、外侧壁开设有齿轮安装槽；所述纵向位置调节装置包括移动体、调节左单元和调节右单元；所述移动体插设在型腔外边框条内腔中；调节左单元和调节右单元对称插设在移动体左右对称分布的方形槽内；所述调节左单元和调节右单元结构相同；所述调节左单元和调节右单元均包括方形凸部和连接部；所述方形凸部活动插设在方形槽内；所述方形凸部开设左右通透的方形腔室；方形腔室的相对两侧壁上设有第一齿条和第二齿条，第一齿条与第一齿轮啮合，第二齿条与第二齿轮啮合，所述第一齿轮固定在第一齿轮轴上，第一齿轮轴的两端枢接在方形槽的侧壁上，所述第二齿轮枢接在第二齿轮轴上，第二齿轮轴的两端枢接在方形槽的侧壁上；所述方形槽的侧壁上枢接一左右旋丝杆，左右旋丝杆与第一齿轮轴和第二齿轮轴平行，左右旋丝杆穿过方形腔室，左右旋丝杆包括左旋丝杆段和右旋丝杆段，左旋丝杆段上螺接左旋螺母，右旋丝杆段上螺接右旋螺母，左旋螺母上固定有左摩擦块，右旋螺母上固定有右摩擦块，左摩擦块的端部和右摩擦块的端部均活动套设在第二齿轮轴上，所述左摩擦块和右摩擦块位于第二齿轮的两侧；

所述型腔成型条模块由两个相邻的成型条组成；成型条一端与外边框条滑动配合，成型条的另一端与内边框条滑动配合，成型条可沿外边框条和内边框条作纵向移动；调节左单元和调节右单元的连接部伸出安装空腔与成型条的端部固定连接；

所述型腔外边框条外侧壁的齿轮安装槽上下壁上枢接有第三齿轮轴；所述第三齿轮轴上水平固定有第三齿轮；所述移动体外侧壁上成型有第三齿条；第三齿轮与第三齿条啮合。

作为上述技术方案的优选，所述外边框条的一端与第一边框条滑动配合，外边框条的另一端与第二边框条滑动配合；所述横向位置调节装置结构与调节左单元和调节右单元相同，所述横向位置调节装置的连接部水平设置；所述外边框条的一端与第一边框条内的横向位置调节装置连接部固连；外边框条的另一端与第二边框条的横向位置调节装置连接部固连。

作为上述技术方案的优选，所述连接部包括滑块、设在滑块旁侧的连接块，所述方形凸部与滑块连接，所述成型条与连接块连接。

作为上述技术方案的优选，所述左右旋丝杆的端部固定有第一调整块，所述第一齿轮轴的端部固定有第二调整块，所述第一调整块和第二调整块上均开设“一”字形槽；所述外边框条开设有与装置导槽连通的第一调整孔和第二调整孔，所述第一调整块位于第一调整孔的底部，所述第二调整块位于第二调整孔的底部。

作为上述技术方案的优选，所述第三齿轮轴的端部固定有第三调整块，第三调整块上均开设“一”字形槽；所述外边框条开设有与齿轮安装槽连通的第三调整孔，所述第三调整块位于第三调整孔的底部。

本发明的有益效果在于：纵向位置调节装置包括调节左单元和调节右单元，可对两个成型条的位置单独进行调整，以满足每个模盒型腔内的基板的尺寸的细微变化。

附图说明：

图1为本发明一种BGA模塑模具的结构示意图；

图2为图1中BGA模塑模具经局部剖视后的结构示意图；

图3为图1中C处放大图；

图4为图2中B处放大图；

图5为本发明所涉纵向位置调节装置10的结构示意图；

图6为图5中纵向位置调节装置10经局部剖视后的结构示意图；

图7为图5的俯视图；

图8为图7中纵向位置调节装置10经局部剖视后的结构示意图；

图9为图8中A处放大图；

图中，10、移动体；101、方形槽；102、左右旋丝杆；1021、第一调整块；103、左摩擦块；104、右摩擦块；11、调节左单元；110、连接部；1101、滑块；1102、连接块；111、方形凸部；112、方形腔室；113、第一齿条；114、第二齿条；115、第一齿轮；116、第二齿轮；117、第一齿轮轴；1171、第二调整块；118、第二齿轮轴；12、调节右单元；20、模座；30、料筒；40、模盒；41、内边框条；42、型腔外边框条；4201、第一调整孔；4202、第二调整孔；426、滑槽；427、装置导槽；4281、第三齿条；4282、第三齿轮；4283、第三齿轮轴；4284、第三调整孔；4285、第三调整块；429、齿轮安装槽；43、第一边框条；44、第二边框条；45、型腔成型条模块；451、成型条；51、横向位置调节装置。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种BGA模塑模具，包括模座20，模座的中部纵向均匀排布有多个料筒30，料筒30的左右两侧设置有模盒40，所述模盒40包括纵向设置的内边框条41、纵向设置的外边框条42、横向设置的第一边框条43、横向设置的第二边框条44，所述模盒40通过型腔成型条模块45隔离成多个型腔401；所述内边框条41位于料筒30的旁侧，所述内边框条41、外边框条42、第一边框条43、第二边框条44构成方框型的总型腔；型腔外边框条42中均匀安装有若干纵向位置调节装置；第一边框条43和第二边框条44内对称安装有横向位置调节装置51；

如图4、图6所示，所述型腔外边框条42内部开设有纵向贯穿的装置导槽427；所述型腔外边框条42内侧壁开设有滑槽426、外侧壁开设有齿轮安装槽429；所述纵向位置调节装置包括移动体10、调节左单元11和调节右单元12；所述移动体10插设在型腔外边框条42内腔中；调节左单元和调节右单元对称插设在移动体10左右对称分布的方形槽101内；所述调节左单元和调节右单元结构相同；所述调节左单元和调节右单元均包括方形凸部111和连接部110；所述方形凸部111活动插设在方形槽101内；所述方形凸部111开设左右通透的方形腔室112；方形腔室的相对两侧壁上设有第一齿条113和第二齿条114，第一齿条113与第一齿轮115啮合，第二齿条114与第二齿轮116啮合，所述第一齿轮固定在第一齿轮轴117上，第一齿轮轴117的两端枢接在方形槽的侧壁上，所述第二齿轮116枢接在第二齿轮轴118上，第二齿轮轴118的两端枢接在方形槽101的侧壁上；所述方形槽101的侧壁上枢接一左右旋丝杆102，左右旋丝杆102与第一齿轮轴117和第二齿轮轴118平行，左右旋丝杆102穿过方形腔室112，左右旋丝杆102包括左旋丝杆段和右旋丝杆段，左旋丝杆段上螺接左旋螺母，右旋丝杆段上螺接右旋螺母，左旋螺母上固定有左摩擦块103，右旋螺母上固定有右摩擦块104，左摩擦块103的端部和右摩擦块104的端部均活动套设在第二齿轮轴118上，所述左摩擦块103和右摩擦块104位于第二齿轮116的两侧；

如图2、图4所示，所述型腔成型条模块45由两个相邻的成型条451组成；成型条451一端与外边框条42滑动配合，成型条451的另一端与内边框条41滑动配合，成型条451可沿外边框条42和内边框条41作纵向移动；调节左单元和调节右单元的连接部110伸出安装空腔与成型条451的端部固定连接；

如图2、图4所示，所述型腔外边框条42外侧壁的齿轮安装槽429上下壁上枢接有第三齿轮轴4283；所述第三齿轮轴4283上水平固定有第三齿轮4282；所述移动体10外侧壁上成型有第三齿条4281；第三齿轮4282与第三齿条4281啮合。

如图2、图6所示；所述外边框条42的一端与第一边框条43滑动配合，外边框条42的另一端与第二边框条44滑动配合；所述横向位置调节装置结构与调节左单元和调节右单元相同，所述横向位置调节装置的连接部110水平设置；所述外边框条42的一端与第一边框条43内的横向位置调节装置连接部110固连；外边框条42的另一端与第二边框条44的横向位置调节装置连接部110固连。

如图5、图7所示，所述连接部110包括滑块1101、设在滑块旁侧的连接块1102，所述方形凸部111与滑块连接，所述成型条451与连接块1102连接。

如图3、图6所示，所述左右旋丝杆102的端部固定有第一调整块1021，所述第一齿轮轴117的端部固定有第二调整块1171，所述第一调整块1021和第二调整块1171上均开设“一”字形槽；所述外边框条42开设有与装置导槽427连通的第一调整孔4201和第二调整孔4202，所述第一调整块4201位于第一调整孔4201的底部，所述第二调整块位1171于第二调整孔4202的底部。

如图3所示，所述第三齿轮轴4283的端部固定有第三调整块4285，第三调整块4285上均开设“一”字形槽；所述外边框条42开设有与齿轮安装槽429连通的第三调整孔4284，所述第三调整块位4285于第三调整孔4284的底部。

具体操作时，本发明所述BGA模塑模具调整成型条位置的工作流程如下：

第一，旋转第三齿轮轴4283带动第三齿轮4282，第三齿轮4282带动第三齿条4281，带动第三齿条4281带动移动体10整体运动；

第二，操作调节左单元11和调节右单元12：旋动左右旋丝杆102，使左摩擦块103和右摩擦块104与第二齿轮116脱离接触；旋动第一齿轮轴117，第一齿轮轴117带动第一齿轮115旋转，第一齿轮115驱动方形腔室112一侧壁上的第一齿条113外伸，第一齿条113带动方形凸部111在方形槽101内外伸，方形凸部111带动调节左单元11(调节右单元12)在安装空腔内移动，如此，移动体通过连接部110驱动成型条451沿外边框条42和内边框条41作微量的纵向移动；与此同时，方形腔室112另一侧壁上的第二齿条114下降，第二齿条114驱动第二齿轮116围绕第二齿轮轴118旋转；

第三，当成型条451纵向移动至预定位置时，旋动左右旋丝杆102，左旋螺母和右旋螺母分别驱动左摩擦块103和右摩擦块104夹紧第二齿轮116，以锁定第二齿轮116，第二齿轮116的锁定使第二齿条114锁定，第二齿条114的锁定使方形凸部111定位在方形槽101内，进而使成型条451位置保持稳定。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种BGA模塑模具的工作方法，BGA模塑模具包括模座(20)，模座的中部纵向均匀排布有多个料筒(30)，料筒(30)的左右两侧设置有模盒(40)，所述模盒(40)包括纵向设置的内边框条(41)、纵向设置的外边框条(42)、横向设置的第一边框条(43)、横向设置的第二边框条(44)，所述模盒(40)通过型腔成型条模块(45)隔离成多个型腔(401)；所述内边框条(41)位于料筒(30)的旁侧，所述内边框条(41)、外边框条(42)、第一边框条(43)、第二边框条(44)构成方框型的总型腔；型腔外边框条(42)中均匀安装有若干纵向位置调节装置；第一边框条(43)和第二边框条(44)内对称安装有横向位置调节装置(51)；其特征在于：

所述型腔外边框条(42)内部开设有纵向贯穿的装置导槽(427)；所述型腔外边框条(42)内侧壁开设有滑槽(426)、外侧壁开设有齿轮安装槽(429)；所述纵向位置调节装置包括移动体(10)、调节左单元(11)和调节右单元(12)；所述移动体(10)插设在型腔外边框条(42)内腔中；调节左单元和调节右单元对称插设在移动体(10)左右对称分布的方形槽(101)内；所述调节左单元和调节右单元结构相同；所述调节左单元和调节右单元均包括方形凸部(111)和连接部(110)；所述方形凸部(111)活动插设在方形槽(101)内；所述方形凸部(111)开设左右通透的方形腔室(112)；方形腔室的相对两侧壁上设有第一齿条(113)和第二齿条(114)，第一齿条(113)与第一齿轮(115)啮合，第二齿条(114)与第二齿轮(116)啮合，所述第一齿轮固定在第一齿轮轴(117)上，第一齿轮轴(117)的两端枢接在方形槽的侧壁上，所述第二齿轮(116)枢接在第二齿轮轴(118)上，第二齿轮轴(118)的两端枢接在方形槽(101)的侧壁上；所述方形槽(101)的侧壁上枢接一左右旋丝杆(102)，左右旋丝杆(102)与第一齿轮轴(117)和第二齿轮轴(118)平行，左右旋丝杆(102)穿过方形腔室(112)，左右旋丝杆(102)包括左旋丝杆段和右旋丝杆段，左旋丝杆段上螺接左旋螺母，右旋丝杆段上螺接右旋螺母，左旋螺母上固定有左摩擦块(103)，右旋螺母上固定有右摩擦块(104)，左摩擦块(103)的端部和右摩擦块(104)的端部均活动套设在第二齿轮轴(118)上，所述左摩擦块(103)和右摩擦块(104)位于第二齿轮(116)的两侧；

所述型腔成型条模块(45)由两个相邻的成型条(451)组成；成型条(451)一端与外边框条(42)滑动配合，成型条(451)的另一端与内边框条(41)滑动配合，成型条(451)可沿外边框条(42)和内边框条(41)作纵向移动；调节左单元和调节右单元的连接部(110)伸出安装空腔与成型条(451)的端部固定连接；

所述型腔外边框条(42)外侧壁的齿轮安装槽(429)上下壁上枢接有第三齿轮轴(4283)；所述第三齿轮轴(4283)上水平固定有第三齿轮(4282)；所述移动体(10)外侧壁上成型有第三齿条(4281)；第三齿轮(4282)与第三齿条(4281)啮合；

对两个成型条的位置单独进行调整，以满足每个模盒型腔内的基板的尺寸的变化；

所述左右旋丝杆(102)的端部固定有第一调整块(1021)，所述第一齿轮轴(117)的端部固定有第二调整块(1171)，所述第一调整块(1021)和第二调整块(1171)上均开设“一”字形槽；所述外边框条(42)开设有与装置导槽(427)连通的第一调整孔(4201)和第二调整孔(4202)，所述第一调整块(4201)位于第一调整孔(4201)的底部，所述第二调整块位(1171)于第二调整孔(4202)的底部；

所述的工作方法，包括：

第一，旋转第三齿轮轴（4283）带动第三齿轮（4282），第三齿轮（4282）带动第三齿条（4281），带动第三齿条（4281）带动移动体（10）整体运动；

第二，操作调节左单元（11）和调节右单元（12）：旋动左右旋丝杆（102），使左摩擦块（103）和右摩擦块（104）与第二齿轮（116）脱离接触；旋动第一齿轮轴（117），第一齿轮轴（117）带动第一齿轮（115）旋转，第一齿轮（115）驱动方形腔室（112）一侧壁上的第一齿条（113）外伸，第一齿条（113）带动方形凸部（111）在方形槽（101）内外伸，方形凸部（111）带动调节左单元（11）在安装空腔内移动，如此，移动体通过连接部（110）驱动成型条（451）沿外边框条（42）和内边框条（41）作微量的纵向移动；与此同时，方形腔室（112）另一侧壁上的第二齿条（114）下降，第二齿条（114）驱动第二齿轮（116）围绕第二齿轮轴（118）旋转；

第三，当成型条（451）纵向移动至预定位置时，旋动左右旋丝杆（102），左旋螺母和右旋螺母分别驱动左摩擦块（103）和右摩擦块（104）夹紧第二齿轮（116），以锁定第二齿轮（116），第二齿轮（116）的锁定使第二齿条（114）锁定，第二齿条（114）的锁定使方形凸部（111）定位在方形槽（101）内，进而使成型条（451）位置保持稳定。