CN109616424A - 一种注塑成型装置及封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注塑成型装置及封装结构，包括：上模具和下模具，下模具和上模具合模后形成注塑型腔；上模具设有基座以及突出于基座的凸块，凸块背向基座的面上设有凹槽，凹槽用于密封需要与塑封料隔离的芯片部分；封装结构包括：基板，芯片设置在基板的顶面，芯片包括功能区及设于功能区上方的透光组件，芯片通过功能区外围的键合引线连接基板，键合引线由塑封料包覆，塑封料与透光组件之间设有间隙。本发明通过上模具设有凹槽，避免了需要与塑封料隔离的芯片部分表面与塑封料的接触，使塑封料成型过程中需要与塑封料隔离的芯片部分表面不受挤压，从而降低了塑封料成型时需要与塑封料隔离的芯片部分损坏率，提高了生产效率。

Description

一种注塑成型装置及封装结构
技术领域
本发明属于集成电路制造工艺领域，更具体地，涉及一种注塑成型装置及封装结构。
背景技术
在半导体制造领域中，COB工艺是一种常用的工艺方法，但是目前，COB工艺中注塑成型制造过程中模具与芯片的表面完全接触，由于塑封料与芯片表面(例如，透光组件等材料)的CET(热膨胀系数)不同，且芯片表面与塑封料接触导致塑封料固化时挤压芯片表面，从而造成芯片表面的应力损伤。例如，在芯片表面为透光组件的情况下，传统工艺使注塑成型脱模后透光组件裂片率高达50％，降低了生产效率，浪费了生产材料。因此，迫切地需要一种方法可以降低COB工艺中注塑成型的芯片表面裂片率。
发明内容
本发明的目的是提出一种注塑成型装置及封装结构，用以降低COB工艺中需要与塑封料隔离的芯片部分损坏率。
为了实现上述目的，本发明提供一种注塑成型装置，包括：
上模具和下模具，所述下模具和上模具合模后形成注塑型腔；
所述上模具设有基座以及突出于所述基座的凸块，所述凸块背向所述基座的面上设有凹槽，所述凹槽用于密封需要与塑封料隔离的芯片部分。
可选的，所述凹槽的纵向深度范围为50μm～1000μm。
可选的，所述凸块远离基座的一端，设有由外表面向端面的倒角。
可选的，所述凹槽包括方体或圆柱体。
本发明还提供一种封装结构，包括：基板，芯片设置在所述基板的顶面，所述芯片包括功能区及设于所述功能区上方的透光组件，所述芯片通过功能区外围的键合引线连接所述基板，所述键合引线由塑封料包覆，所述塑封料与所述透光组件之间设有间隙。
可选的，所述透光组件与所述塑封料的热膨胀系数不同。
可选的，所述芯片功能区与键合引线之间区域设有围堰，所述透光组件粘合在所述围堰上。
可选的，所述透光组件包括滤光片、石英、玻璃钢、蓝宝石的一种或组合。
可选的，所述基板包括PCB板。
可选的，所述围堰与所述塑封料之间设有间隙。
本发明的有益效果在于：本发明的注塑成型装置及封装结构通过在上模具设置基座以及突出于基座的凸块，凸块背向基座的面上设有凹槽，将需要与塑封料隔离的芯片部分放置在上模具的凹槽内，避免了需要与塑封料隔离的芯片部分与塑封料的接触，使塑封料成型过程中需要与塑封料隔离的芯片部分不受挤压，从而降低了COB工艺注塑成型过程中需要与塑封料隔离的芯片部分的损坏率，提高了生产效率，节约了生产成本。
本发明的工具具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在本发明示例性实施方式中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1示出了一个传统注塑成型装置的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型装置的上模具结构示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型装置的结构示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的封装结构示意图。
附图标记说明：
1、保护膜；2、塑封料；3、芯片；4、透光组件；5、围堰；6、基板；7、传统上模具；8、上模具；9、注塑成型框架；10、下模具。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
根据本发明的注塑成型装置，包括：
上模具和下模具，下模具和上模具合模后形成注塑型腔；
上模具设有基座以及突出于基座的凸块，凸块背向基座的面上设有凹槽，凹槽用于密封需要与塑封料隔离的芯片部分。
本申请适用于芯片本身某一部分或者其包括的组件某一部分因为与塑封料的热膨胀系数不同而需要与塑封料隔离的情况。以成像芯片为例，需要与塑封料隔离的芯片部分包括设置在成像芯片上面的透光组件。
具体的，本申请的注塑成型装置与传统工艺装置不同，在上模具上设置基座和突出于基座的凸块，基座可用于固定凸块，或作为腔体成型的一部分；在凸块背向基座的面上设置凹槽，使用时将需要与塑封料隔离的芯片部分放置于凹槽内，从而避免了需要与塑封料隔离的芯片部分的透光组件与塑封料直接接触。如图1所示为传统的注塑成型装置，模具与透光组件直接接触，且透光组件与塑封料接触，在成型过程中，透光组件受挤压，脱模后透光组件的裂片率比较高。
根据示例性的实施方式，注塑成型装置通过在上模具设有凹槽，将需要与塑封料隔离的芯片部分放置在上模具的凹槽内，避免了需要与塑封料隔离的芯片部分的透光组件与塑封料的接触，使塑封料成型过程中透光组件不受挤压，从而降低了COB工艺注塑成型透光组件裂片率，提高了生产效率，节约了生产成本。
可选的，上模具是可替换的，针对不同的需要与塑封料隔离的芯片部分的尺寸，使用不同的上模具。
可选的，注塑成型装置还包括：主模具，上模具通过螺丝和弹簧连接在主模块背面。
可选的，针对不同的产品结构，设计多个上模具，多个上模具根据产品结构排布于主模块底面。
可选的，下模具设有开口，下模具通过开口与上模具配合，下模具与上模具合模后形成注塑型腔。
可选的，根据产品结构选择下模具的数量，可以为一个或多个。
具体的，下模具的顶面设有开口，将上模具放置于下模具的开口内，实现下模具与上模具的配合，下模具与上模具之间有足够的间隙，便于放置塑封料。
可选的，凹槽尺寸大于需要与塑封料隔离的芯片部分的尺寸。
可选的，凹槽的纵向深度范围为50μm～1000μm。
具体的，上模具的凹槽容纳需要与塑封料隔离的芯片部分，需要与塑封料隔离的芯片部分包括设置在芯片上的装置，例如透光组件等，避免需要与塑封料隔离的芯片的透光组件与塑封料接触，所以凹槽的开口尺寸及深度要与芯片需要与塑封料隔离的模块部分的尺寸匹配，保留少量间隙即可，根据产品设定凹槽的纵向深度范围为50μm～1000μm。
可选的，凹槽的宽度范围为1mm～15mm，根据产品的不同制作不同宽度的凹槽。
可选的，凸块远离基座的一端，设有由外表面向端面的倒角。
具体的，上模具下端直接与放置芯片的基本接触，下模具凸块远离基座的一端设有由外表面向端面的倒角，一方面将需要与塑封料隔离的芯片的透光组件与塑封料隔离，另一方面便于塑封料的成型。
可选的，凹槽包括方体或圆柱体。
具体的，根据产品设定凹槽的形状，可以为方体或圆柱体。
根据本发明的封装结构，包括：基板，芯片设置在基板的顶面，芯片包括功能区及设于功能区上方的透光组件，芯片通过功能区外围的键合引线连接基板，键合引线由塑封料包覆，塑封料与透光组件之间设有间隙。
具体的，注塑的封装结构封装了芯片与基板之间的电性连接部分，芯片设置在基板上，脱模后形成的成型塑封料在芯片的周围，成型塑封料不与需要隔离的透光组件接触。
根据示例性的实施方式的封装结构实现了成型塑封装了芯片与基板之间的电性连接部分，且需要与塑封料隔离的透光组件不与成型塑封料接触，避免了需要与塑封料隔离的透光组件与塑封料的接触，使塑封料成型过程中需要与塑封料隔离的透光组件不受挤压，从而降低了COB工艺注塑成型中需要与塑封料隔离的透光组件损坏率，提高了生产效率，节约了生产成本。
可选的，透光组件与塑封料的热膨胀系数不同。
具体的，需要与塑封料隔离的透光组件的热膨胀系数与塑封料的热膨胀系数是不同的。
可选的，芯片功能区与键合引线之间区域设有围堰，透光组件粘合在围堰上。
可选的，透光组件包括滤光片、石英、玻璃钢、蓝宝石的一种或组合。
可选的，基板包括PCB板。
可选的，围堰与塑封料之间设有间隙。
具体的，注塑成型时，围堰被上模具的凹槽容纳，隔离了围堰与塑封料，使得围堰与塑封料之间设有间隙。
可选的，成型的塑封料高于需要与塑封料隔离的透光组件。
可选的，根据产品需要设定成型的塑封料的高度、宽度或形状。
具体的，塑封料受热后变为固态，成型的注塑料高于需要与注塑料隔离的透光组件，便于在成型的注塑料的顶部安装镜头。
可选的，塑封料为环氧树脂。
具体的，环氧树脂材料强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、耐腐蚀性好，因此被作为塑封料。
可选的，选用特殊双面粘合剂作为围堰。
具体的，围堰为干膜、聚合物材料、树脂等支撑材料。
实施例一
图2示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型装置的上模具的结构示意图。图3示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型装置的结构示意图。
结合图2、图3所示，注塑成型装置，包括：
上模具8和下模具10，下模具10和上模具8合模后形成注塑型腔；
上模具8设有基座以及突出于基座的凸块，凸块背向基座的面上设有凹槽，凹槽用于密封需要与塑封料隔离的芯片部分。
可选的，凹槽的纵向深度范围为50μm～1000μm。
可选的，凸块远离基座的一端，设有由外表面向端面的倒角。
可选的，凹槽包括方体或圆柱体。
实施例二
图4示出了根据本发明的一个实施例的封装结构示意图。
如图4所示，封装结构包括：基板6，芯片3设置在基板6的顶面，芯片3包括功能区及设于功能区上方的透光组件4，芯片3通过功能区外围的键合引线连接基板6，键合引线由塑封料2包覆，塑封料2与透光组件4之间设有间隙。
可选的，透光组件4与塑封料2的热膨胀系数不同。
可选的，芯片功能区与键合引线之间区域设有围堰5，透光组件4粘合在围堰5上。
可选的，透光组件4包括滤光片、石英、玻璃钢、蓝宝石的一种或组合。
可选的，基板6包括PCB板。
可选的，围堰5与塑封料2之间设有间隙。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施方式，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施方式。在不偏离所说明的各实施方式的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施方式的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施方式。

Claims (10)

1.一种注塑成型装置，其特征在于，包括：
上模具和下模具，所述下模具和上模具合模后形成注塑型腔；
所述上模具设有基座以及突出于所述基座的凸块，所述凸块背向所述基座的面上设有凹槽，所述凹槽用于密封需要与塑封料隔离的芯片部分。
2.根据权利要求1所述的注塑成型装置，其特征在于，所述凹槽的纵向深度范围为50μm～1000μm。
3.根据权利要求1所述的注塑成型装置，其特征在于，所述凸块远离基座的一端，设有由外表面向端面的倒角。
4.根据权利要求1所述的注塑成型装置，其特征在于，所述凹槽包括方体或圆柱体。
5.一种封装结构，其特征在于，包括：
基板，芯片设置在所述基板的顶面，所述芯片包括功能区及设于所述功能区上方的透光组件，所述芯片通过功能区外围的键合引线连接所述基板，所述键合引线由塑封料包覆，所述塑封料与所述透光组件之间设有间隙。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述透光组件与所述塑封料的热膨胀系数不同。
7.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述芯片功能区与键合引线之间区域设有围堰，所述透光组件粘合在所述围堰上。
8.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述透光组件包括滤光片、石英、玻璃钢、蓝宝石的一种或组合。
9.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述基板包括PCB板。
10.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述围堰与所述塑封料之间设有间隙。
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WO2023036333A1 (zh) * 2021-09-13 2023-03-16 上海仁芯生物科技有限公司 一种介电层表面平整的微流控芯片及制备方法、制作模具

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