CN109895327B - 一种带有进胶缓冲组件的封装模具及注射方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有进胶缓冲组件的封装模具及注射方法，该封装模具包括上模和下模；下模设置有容置PCB板的下型腔；上模设置有浇口、与浇口一侧连通并与下型腔正对的上型腔，以及与浇口另一侧连通的多条进胶流道；浇口设置有与进胶流道的出胶口正对的缓冲挡板；缓冲挡板设置有供浇口内封装材料向上型腔溢流的溢流缺口；本封装模具在提高封装速度的同时也确保了电路板上的晶圆芯片和芯片上键合线及元器件不受损坏，提高电子器件封装的良品率。

Description

一种带有进胶缓冲组件的封装模具及注射方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，更具体地说，涉及一种带有进胶缓冲组件的封装模具及注射方法。

背景技术

半导体封装设备，又名封装成型机。它是将热熔性环氧塑脂或热固性环氧塑脂利用成型模具制成各种形状的半导体分立器件的主要成型设备，应用广泛，例如对电路板的半导体封装。在进行电路板的注塑封装时，若要提高封装速度可以增大浇口处的进胶量，然而封装材料的喷射力也会随之更大，直接作用在电路板上，容易造成电路板上晶圆芯片的损伤和芯片上键合线及元器件的损坏。

因此仍需对封装模具做进一步的改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种带有进胶缓冲组件的半导体封装模具和一种注射方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造一种带有进胶缓冲组件的封装模具，包括上模和下模；其中，所述下模设置有容置PCB板的下型腔；所述上模设置有浇口、与所述浇口一侧连通并与所述下型腔正对的上型腔，以及与所述浇口另一侧连通的多条进胶流道；所述浇口设置有与所述进胶流道的出胶口正对的缓冲挡板；所述缓冲挡板设置有供所述浇口内封装材料向所述上型腔溢流的溢流缺口。

优选的，所述进胶流道包括第一进胶流道，以及位于所述第一进胶流道两侧的两组第二进胶流道；所述缓冲挡板包括与所述第一进胶流道的出胶口正对的第一缓冲挡板，以及两组与所述第二进胶流道一一对应的第二缓冲挡板；所述第一缓冲挡板和所述第二缓冲挡板间留有第一溢流间隙；所述第一缓冲挡板和所述第二缓冲挡板均设置有所述溢流缺口。

优选的，所述第一缓冲挡板与所述第一进胶流道出胶口的相对距离小于所述第二缓冲挡板与所述第一进胶流道出胶口的相对距离；所述第一缓冲挡板的侧表面不与所述浇口的侧壁贴合。

优选的，所述第二缓冲挡板一端与所述浇口的侧壁固定，且另一端与另一所述第二缓冲挡板留有第二溢流间隙；所述浇口的侧壁上开设有位于所述第一缓冲挡板和所述第二缓冲挡板之间的第一溢流缓冲槽；所述第一溢流缓冲槽包括与所述浇口侧壁连通的方槽，和与所述方槽连通的半圆槽。

优选的，所述第二缓冲挡板设置有与所述第二进胶流道出胶口正对的梯形缓冲缺口。

优选的，所述方槽内设置有倒置的第一导流锥台；所述第一导流锥台通过螺栓与所述上模连接；所述第一导流锥台设置有所述螺栓对应的螺纹孔。

优选的，所述方槽内设置有与所述上模固定的转轴，以及与所述转轴转动连接的第二导流锥台；所述转轴的下端固定有球头；所述第二导流锥台的较大端设置有与所述转轴对应的通孔，且较小端设置有呈圆周均匀分布的多块金属片。

优选的，所述第二导流锥台为空心的。

优选的，所述金属片的上端大，下端小。

另一方面，提供了一种注射方法，基于上述的封装模具，其中，包括：

步骤一：将PCB板放入下模的下型腔中；

步骤二：合模，注入呈高温液态的封装材料；

步骤三：注胶完成后，保持合模时间40秒到120秒，使封装材料固化成型，脱模；

步骤四：旋动第一导流锥台，根据注胶速度调节第一导流锥台在螺栓上的高度，以便进行新一轮的注塑生产。

本发明的有益效果在于：将电路板置入下型腔，进而合模，向进胶流道注入封装材料，由于一个浇口连接有多条进胶流道，因此可以增大总进胶量，加快对电路板的封装速度；同时，为防止喷射力直接作用在电路板上造成损伤，增设了缓冲挡板，实现对封装材料的缓冲减速；溢流缺口为封装材料提供流动空间，确保封装材料能顺利进入上型腔和下型腔，完成封装工作。因此，本封装模具在提高封装速度的同时也确保了电路板上的晶圆芯片和芯片上键合线及元器件不受损坏，提高良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的一种带有进胶缓冲组件的封装模具爆炸视图；

图2是图1中A处放大图；

图3是一种带有进胶缓冲组件的封装模具中上模的结构示意图；

图4是图3中B处放大图；

图5是图4中B1处放大图；

图6是图3中C处放大图；

图7是图6中C1处放大图；

图8是一种带有进胶缓冲组件的封装模具中上模的局部剖视图；

图9是一种带有进胶缓冲组件的封装模具中上模的局部剖视图(剖视位置和视图方向如图8所示)；

图10是图9中D处放大图；

图11是图9中D处放大图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的一种带有进胶缓冲组件的封装模具如图1所示，同时参阅图2至图11；包括上模1和下模2；下模2设置有容置PCB板的下型腔280；上模1设置有浇口180、与浇口180一侧连通并与下型腔280正对的上型腔181，以及与浇口180另一侧连通的多条进胶流道182；浇口180设置有与进胶流道182的出胶口正对的缓冲挡板10；缓冲挡板10设置有供浇口180内封装材料向上型腔181溢流的溢流缺口183，此处的溢流缺口183指将缓冲挡板10的下端锯去了一部分，以使其高度小于浇口180的深度，从而为封装材料提供流动空间，将电路板置入下型腔280，进而合模，向进胶流道182注入封装材料，由于一个浇口180连接有多条进胶流道182，因此可以增大总进胶量，加快对电路板的封装速度；同时，为防止喷射力直接作用在电路板上造成损伤，增设了缓冲挡板10，实现对封装材料的缓冲减速。因此，本封装模具在提高封装速度的同时也确保了电路板上的晶圆芯片和芯片上键合线及元器件不受损坏，提高良品率。

如图3和图8所示，进胶流道182包括第一进胶流道184，以及位于第一进胶流道184两侧的两组第二进胶流道185；缓冲挡板10包括与第一进胶流道184的出胶口正对的第一缓冲挡板11，以及两组与第二进胶流道185一一对应的第二缓冲挡板12；第一缓冲挡板11和第二缓冲挡板12间留有第一溢流间隙，从而为封装材料提供流动空间，确保封装材料能顺利进入上型腔和下型腔，完成封装工作；第一缓冲挡板11和第二缓冲挡板12均设置有溢流缺口183。

如图3和图8所示，第一缓冲挡板11与第一进胶流道184出胶口的相对距离小于第二缓冲挡板12与第一进胶流道184出胶口的相对距离，第一缓冲挡板11和第二缓冲挡板12一前一后设置，第一进胶流道184的封装材料喷射到第一缓冲挡板11上所走的行程L1小于第二进胶流道185的封装材料喷射到第二缓冲挡板12上所走的行程L2，即L1<L2，因此当第二进胶流道185的封装材料喷射到第二缓冲挡板12上时，第一进胶流道185的封装材料已完成缓冲减速工作并向上型腔181溢流，反之，当第一进胶流道185的封装材料在缓冲减速时，第二进胶流道184的封装材料已经溢流向上型腔181，从而使得减速工作和溢流工作同时进行，保证持续进胶的同时，也提高了封装效率，改变第一缓冲挡板11、第二缓冲挡板12以及第一进胶流道184出胶口三者间的相对距离关系，即可对封装速度进行微调，控制简单且成本低；第一缓冲挡板11的侧表面不与浇口180的侧壁贴合，确保第二进胶流道185的封装材料可以顺利喷射到第二缓冲挡板12上。

如图4和图8所示，第二缓冲挡板12一端与浇口180的侧壁固定，且另一端与另一第二缓冲挡板12留有第二溢流间隙187，为封装材料进入上型腔181提供入口；浇口180的侧壁上开设有位于第一缓冲挡板11和第二缓冲挡板12之间的第一溢流缓冲槽188；第一溢流缓冲槽188包括与浇口180侧壁连通的方槽189，和与方槽189连通的半圆槽1810，当封装材料喷射到第二缓冲挡板12上，封装材料会沿着第二缓冲挡板12向两侧溢流，第一溢流缓冲槽188为封装材料提供了更大的溢流空间，当封装材料溢流至半圆槽1810时，会沿着半圆槽1810回旋，进一步增强了缓冲减速效果。

如图9所示，第二缓冲挡板12设置有与第二进胶流道185出胶口正对的梯形缓冲缺口1811，当封装材料喷射到第二缓冲挡板12上，封装材料溢流时被迫沿着缓冲缺口1811的坡度爬升，进一步增强了缓冲减速效果。

如图图8和10所示，方槽189内设置有倒置的第一导流锥台13；第一导流锥台13通过螺栓14与上模1连接；第一导流锥台13设置有螺栓14对应的螺纹孔，当封装材料喷射到第二缓冲挡板12上，封装材料会沿着第二缓冲挡板12向两侧溢流，当封装材料溢流至第一导流锥台13时，会沿着第一导流锥台13回旋，进一步增强了缓冲减速效果，同时由于第一导流锥台13是倒置的，不会对脱模造成干涉。

如图8和图11所示，方槽189内设置有与上模1固定的转轴15，以及与转轴15转动连接的第二导流锥台16；转轴15的下端固定有球头17；第二导流锥台16的较大端设置有与转轴15对应的通孔，且较小端设置有呈圆周均匀分布多块金属片18，封装材料溢流时会带动第二导流锥台13转动，同时会随着第二导流锥台13回旋，进一步增强了缓冲减速效果。

如图11所示，第二导流锥台16为空心的，使得第二导流锥台16的重量更轻，更易被推动，增强封装材料更易产生回旋，增强缓冲减速效果。

如图11所示，金属片18的上端大，下端小，不会对脱模造成干涉。

本发明较佳实施例的一种注射方法，基于上述的封装模具，包括：

步骤S101：将PCB板放入下模的下型腔中。

步骤S102：合模，注入呈高温液态的封装材料。

步骤S103：注胶完成后，保持合模时间40秒到120秒，使封装材料固化成型，脱模。

步骤S104：旋动第一导流锥台，根据注胶速度调节第一导流锥台在螺栓上的高度，以便进行新一轮的注射生产。

本实施例中，第一导流锥台在封装材料中的浸入深度不同，对封装材料所形成的阻挡效果也不同，因此用螺栓连接实现了高度可调，又降低了成本。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有进胶缓冲组件的封装模具，包括上模和下模；其特征在于，所述下模设置有容置PCB板的下型腔；所述上模设置有浇口、与所述浇口一侧连通并与所述下型腔正对的上型腔，以及与所述浇口另一侧连通的多条进胶流道；所述浇口设置有与所述进胶流道的出胶口正对的缓冲挡板；所述缓冲挡板设置有供所述浇口内封装材料向所述上型腔溢流的溢流缺口。

2.根据权利要求1所述的封装模具，其特征在于，所述进胶流道包括第一进胶流道，以及位于所述第一进胶流道两侧的两组第二进胶流道；所述缓冲挡板包括与所述第一进胶流道的出胶口正对的第一缓冲挡板，以及两组与所述第二进胶流道一一对应的第二缓冲挡板；所述第一缓冲挡板和所述第二缓冲挡板间留有第一溢流间隙；所述第一缓冲挡板和所述第二缓冲挡板均设置有所述溢流缺口。

3.根据权利要求2所述的封装模具，其特征在于，所述第一缓冲挡板与所述第一进胶流道出胶口的相对距离小于所述第二缓冲挡板与所述第一进胶流道出胶口的相对距离；所述第一缓冲挡板的侧表面不与所述浇口的侧壁贴合。

4.根据权利要求3所述的封装模具，其特征在于，所述第二缓冲挡板一端与所述浇口的侧壁固定，且另一端与另一所述第二缓冲挡板留有第二溢流间隙；所述浇口的侧壁上开设有位于所述第一缓冲挡板和所述第二缓冲挡板之间的第一溢流缓冲槽；所述第一溢流缓冲槽包括与所述浇口侧壁连通的方槽，和与所述方槽连通的半圆槽。

5.根据权利要求4所述的封装模具，其特征在于，所述第二缓冲挡板设置有与所述第二进胶流道出胶口正对的梯形缓冲缺口。

6.根据权利要求5所述的封装模具，其特征在于，所述方槽内设置有倒置的第一导流锥台；所述第一导流锥台通过螺栓与所述上模连接；所述第一导流锥台设置有所述螺栓对应的螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的封装模具，其特征在于，所述方槽内设置有与所述上模固定的转轴，以及与所述转轴转动连接的第二导流锥台；所述转轴的下端固定有球头；所述第二导流锥台的较大端设置有与所述转轴对应的通孔，且较小端设置有呈圆周均匀分布的多块金属片。

8.根据权利要求7所述的封装模具，其特征在于，所述第二导流锥台为空心的。

9.根据权利要求7所述的封装模具，其特征在于，所述金属片的上端大，下端小。

10.一种注射方法，基于权利要求6所述的封装模具，其特征在于，包括：

步骤一：将PCB板放入下模的下型腔中；

步骤二：合模，注入呈高温液态的封装材料；

步骤三：注胶完成后，保持合模时间40秒到120秒，使封装材料固化成型，脱模；

步骤四：旋动第一导流锥台，根据注胶速度调节第一导流锥台在螺栓上的高度，以便进行新一轮的注塑生产。