CN112216669B - 一种高稳定性的封装引线框架及封装件生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高稳定性的封装引线框架及封装件生产方法，封装引线框架，包括引线焊盘、接线槽、载片台、接线组件、粘结槽、银浆片、粘接片和防护组件,所述引线焊盘的端面设置有防护组件,所述引线焊盘的顶部端面一侧焊接安装有载片台,所述载片台的端面中央开设有粘结槽,且粘结槽的端面设置有银浆片,所述银浆片的端面中央固定安装有粘接片；本发明，封装引线框架结构稳定，散热效果好；通过将接线引脚模块化处理，能够根据使用需要将引脚进行安装，安装方便，连接紧固，具有良好的导电性；同时，封装件生产的过程中，工艺简单，能够有效消除封装件内部的应力，而且，成品光检效果好，能够有效降低光检失误的情况。

Description

一种高稳定性的封装引线框架及封装件生产方法
技术领域
本发明涉及芯片封装工艺技术领域，具体为一种高稳定性的封装引线框架及封装件生产方法。
背景技术
封装引线框架是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用；现有技术中的封装引线框架，借楼简陋，功能单一，整体结构稳定性较差，容易损坏，从而影响芯片的正常工作；同时，在封装的过程中，成品光检时，光检设备功能单一，光检效果较差，容易出现光检失误的情况，因此，设计一种高稳定性的封装引线框架及封装件生产方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高稳定性的封装引线框架及封装件生产方法，封装引线框架结构稳定，散热效果好；通过将接线引脚模块化处理，能够根据使用需要将引脚进行安装，安装方便，连接紧固，具有良好的导电性；同时，封装件生产的过程中，工艺简单，能够有效消除封装件内部的应力，而且，成品光检效果好，能够有效降低光检失误的情况。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高稳定性的封装引线框架，包括引线焊盘、接线槽、载片台、接线组件、粘结槽、银浆片、粘接片和防护组件,所述引线焊盘的端面设置有防护组件,所述引线焊盘的顶部端面一侧焊接安装有载片台,所述载片台的端面中央开设有粘结槽,且粘结槽的端面设置有银浆片,所述银浆片的端面中央固定安装有粘接片,所述引线焊盘的端面外侧开设有若干个接线槽,所述接线槽内安装有接线组件,且接线组件与粘接片连接；
所述接线组件包括接线插块、焊接片、键合金属丝、引脚插槽、安装卡槽和限位卡块,所述接线插块位于接线槽的内部,所述接线插块的两侧端面均设置有安装卡槽,且安装卡槽之间设置有限位卡块,所述接线插块的前端端面开设有引脚插槽,所述接线插块的顶部端面贴合安装有焊接片,所述焊接片的顶部端面通过焊接固定安装有键合金属丝,且键合金属丝的一端穿过载片台、银浆片与粘接片键合连接。
作为本发明进一步的方案：所述防护组件包括散热翅片、温度传感器、导热板和散热板,所述散热翅片贴合安装在引线焊盘的顶部端面另一侧，所述温度传感器焊接安装在引线焊盘的端面一侧，所述导热板固定安装在载片台的底部端面，且导热板的一端贴合安装有散热板。
作为本发明进一步的方案：所述接线槽的内壁两侧均开设有定位孔,且所述限位卡块卡接安装在定位孔的内部。
一种封装件生产方法，包括如下步骤：
步骤S1：芯片光检，将需要封装使用的芯片进行检测，观察芯片的外观和表面完整的情况，确认芯片外观无瑕疵和崩边现象；
步骤S2：芯片粘结，将需要粘结的芯片放置在载片台顶部的粘接片上，通过使用银浆将芯片与粘接片贴合，从而将芯片粘结固定在粘接片的顶部端面；
步骤S3：固化，将粘结后的芯片采用高频加热的方式进行固化，让芯片与载片台结合牢固，从而使得芯片被牢牢固定在载片台的内部，便于进行后续焊接；
步骤S4：引线焊接，将接线引脚通过引线焊盘一侧的接线组件进行连接，将接线引脚的一端穿过接线插块的引脚插槽后，与焊接片进行焊接，从而通过焊接片使得接线引脚与键合金属丝电性连接，而键合金属丝的一端穿过载片台通过银浆片与芯片电性连接，采用的同样的方法，将若干个接线引脚均与相对于位置处的接线组件连接键合；
步骤S5：注胶密封，将键合后的半成品进行塑封，在一定的压力和温度条件下用塑封树脂把键合后半成品封装，将半成品结构放置在封装模具中，并将塑封料放置在模具孔中，高温条件下，塑封料受热融化，经模具孔流入到模具中，从而逐渐将芯片结构覆盖，直到熔融状态下的塑封料将引线焊盘以及芯片结构覆盖完成，成型固化冷却后，从而形成封装件；
步骤S6：将制得的封装件进行固化处理，从而消除封装件内部的应力；并通过弱酸浸泡、高压水冲洗除去封装件外侧多余的溢料；处理完成后，将制得的封装件进行光检处理，通过成品检测装置对封装件的外观进行检查，检查合格后，从而得到封装件成品。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中，芯片光检的环境为，无菌室的环境下，恒温恒湿，其中，温度为18-25℃，湿度为35-60％，空气尘埃颗粒度为1k-10k。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中，银浆的使用步骤如下：
a、将环氧树脂与银粉充分混合后，从而制得银浆，并将银浆在-50℃环境下储放；
b、使用前，将银浆取出后回温24h，除去银浆中的气泡，将银浆涂覆在粘接片的外侧，从而形成银浆片，将芯片贴合安装在粘接片的顶部端面。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S3中，银浆的固化条件为，175℃温度下保温1h，且固化环境满足N2等级。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S6中，成品检测装置包括工作底板、检测台、转动轴承、调节组件、数字放大仪、补光组件和垫脚，所述工作底板的底部端面四周均固定安装有垫脚，所述工作底板的顶部端面中央固定安装有转动轴承，且转动轴承的顶部端面插接安装有检测台，所述工作底板的顶部端面一侧中央设置有调节组件，且调节组件的一侧安装有数字放大仪，所述工作底板顶部端面一侧的外部两端均安装有补光组件；
所述补光组件包括电动推杆、活塞杆、灯架和补光灯,所述电动推杆通过螺钉固定安装在工作底板顶部端面，所述电动推杆的顶部一端连接安装有活塞杆，所述活塞杆的顶部一端通过螺钉固定安装有灯架，且灯架的内部固定安装有补光灯。
作为本发明进一步的方案：所述调节组件包括转动底座、螺纹升降杆、螺纹座、定位销、升降螺柱和安装架，所述转动底座通过螺钉固定安装在工作底板的顶部端面一侧中央，所述转动底座的端面中央通过连接轴活动安装有螺纹升降杆，所述螺纹升降杆的外壁套接安装有螺纹座，且螺纹座的一侧插接安装有升降螺柱，且升降螺柱的内部与螺纹升降杆通过螺纹连接，所述螺纹座的一端端面插接安装有定位销，所述螺纹座的另一端外侧连接安装有安装架，且数字放大仪通过螺钉固定安装在安装架的内部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的封装引线框架，结构稳定；通过防护组件能够具有良好的导热效果，从而大大提高散热效果；而且，通过将接线引脚模块化处理，能够根据使用需要将引脚进行安装，满足不同的使用需求，安装方便，连接紧固，具有良好的导电性。
2.本发明的封装体在生产的过程中，工艺简单，具有良好的银浆固化效果，从而有利于提高芯片的导电性；而且，在塑封时，塑封严实，并对塑封件进行二次除应力，从而能够有效避免出现应力孔的情况，并消除封装件内部的应力，大大提高塑封效果；同时，在成品光检的过程中，通过成品检测装置能够具有良好的补光效果，有利于提高光照强度，使得数字放大仪能够观测到封装件表面的细微情况，从而降低光检失误的情况。
附图说明
图1是本发明封装引线框架的整体结构示意图；
图2是本发明封装引线框架的整体俯视图；
图3是本发明封装引线框架的引线焊盘的仰视图；
图4是本发明封装引线框架的接线组件的结构示意图；
图5是本发明成品检测装置的整体结构示意图；
图6是本发明成品检测装置的接线组件的侧视图；
图7是本发明成品检测装置的补光组件的结构示意图；
图中：1、引线焊盘；2、接线槽；3、载片台；4、接线组件；5、粘结槽；6、银浆片；7、粘接片；8、防护组件；41、接线插块；42、焊接片；43、键合金属丝；44、引脚插槽；45、安装卡槽；46、限位卡块；81、散热翅片；82、温度传感器；83、导热板；84、散热板；01、工作底板；02、检测台；03、转动轴承；04、调节组件；05、数字放大仪；06、补光组件；07、垫脚；041、转动底座；042、螺纹升降杆；043、螺纹座；044、定位销；045、升降螺柱；046、安装架；061、电动推杆；062、活塞杆；063、灯架；064、补光灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：
一种高稳定性的封装引线框架，包括引线焊盘1、接线槽2、载片台3、接线组件4、粘结槽5、银浆片6、粘接片7和防护组件8,引线焊盘1的端面设置有防护组件8,防护组件8包括散热翅片81、温度传感器82、导热板83和散热板84,散热翅片81贴合安装在引线焊盘1的顶部端面另一侧，温度传感器82焊接安装在引线焊盘1的端面一侧，导热板83固定安装在载片台3的底部端面，且导热板83的一端贴合安装有散热板84，提高散热效果；引线焊盘1的顶部端面一侧焊接安装有载片台3,载片台3的端面中央开设有粘结槽5,且粘结槽5的端面设置有银浆片6,银浆片6的端面中央固定安装有粘接片7,引线焊盘1的端面外侧开设有若干个接线槽2,接线槽2内安装有接线组件4,且接线组件4与粘接片7连接；接线组件4包括接线插块41、焊接片42、键合金属丝43、引脚插槽44、安装卡槽45和限位卡块46,接线插块41位于接线槽2的内部,接线插块41的两侧端面均设置有安装卡槽45,且安装卡槽45之间设置有限位卡块46,接线插块41的前端端面开设有引脚插槽44,接线槽2的内壁两侧均开设有定位孔,且限位卡块46卡接安装在定位孔的内部，便于将接线插块41安装固定在接线槽2的内部；接线插块41的顶部端面贴合安装有焊接片42,焊接片42的顶部端面通过焊接固定安装有键合金属丝43,且键合金属丝43的一端穿过载片台3、银浆片6与粘接片7键合连接；
工作原理：引线焊盘1顶部端面安装的防护组件8能够具有良好的散热效果，通过导热板83和散热板84能够将引线焊盘1的热量进行传导，并通过散热翅片81散发，通过温度传感器82能够便于感测温度；通过将接线组件4设置成模块化结构，使用时，可将接线组件4单独安装，将接线插块41安装在接线槽2的内部，使得安装卡槽45位于接线槽2的外部两侧，通过限位卡块46与定位孔卡接固定，从而将接线插块41安装在接线槽2的内部，通过将引脚穿过引脚插槽44与焊接片42顶部焊接，使得引脚通过焊接片42与键合金属丝43电性连接，由于键合金属丝43的一端与载片台3内部的银浆片6和粘接片7连接，从而能够具有良好的导电效果。
一种封装件生产方法，包括如下步骤：
步骤S1：芯片光检，将需要封装使用的芯片进行检测，观察芯片的外观和表面完整的情况，确认芯片外观无瑕疵和崩边现象；
其中，芯片光检的环境为，无菌室的环境下，恒温恒湿，其中，温度为18-25℃，湿度为35-60％，空气尘埃颗粒度为1k-10k；
步骤S2：芯片粘结，将需要粘结的芯片放置在载片台3顶部的粘接片7上，通过使用银浆将芯片与粘接片7贴合，从而将芯片粘结固定在粘接片7的顶部端面；
其中，银浆的使用步骤如下：
a、将环氧树脂与银粉充分混合后，从而制得银浆，并将银浆在-50℃环境下储放；
b、使用前，将银浆取出后回温24h，除去银浆中的气泡，将银浆涂覆在粘接片7的外侧，从而形成银浆片6，将芯片贴合安装在粘接片7的顶部端面；
步骤S3：固化，将粘结后的芯片采用高频加热的方式进行固化，让芯片与载片台3结合牢固，从而使得芯片被牢牢固定在载片台3的内部，便于进行后续焊接；
其中，银浆的固化条件为，175℃温度下保温1h，且固化环境满足N2等级；
步骤S4：引线焊接，将接线引脚通过引线焊盘1一侧的接线组件4进行连接，将接线引脚的一端穿过接线插块41的引脚插槽44后，与焊接片42进行焊接，从而通过焊接片42使得接线引脚与键合金属丝43电性连接，而键合金属丝43的一端穿过载片台3通过银浆片6与芯片电性连接，采用的同样的方法，将若干个接线引脚均与相对于位置处的接线组件4连接键合；
步骤S5：注胶密封，将键合后的半成品进行塑封，在一定的压力和温度条件下用塑封树脂把键合后半成品封装，将半成品结构放置在封装模具中，并将塑封料放置在模具孔中，高温条件下，塑封料受热融化，经模具孔流入到模具中，从而逐渐将芯片结构覆盖，直到熔融状态下的塑封料将引线焊盘1以及芯片结构覆盖完成，成型固化冷却后，从而形成封装件；
步骤S6：将制得的封装件进行固化处理，从而消除封装件内部的应力；并通过弱酸浸泡、高压水冲洗除去封装件外侧多余的溢料；处理完成后，将制得的封装件进行光检处理，通过成品检测装置对封装件的外观进行检查，检查合格后，从而得到封装件成品；
其中，成品检测装置包括工作底板01、检测台02、转动轴承03、调节组件04、数字放大仪05、补光组件06和垫脚07，工作底板01的底部端面四周均固定安装有垫脚07，工作底板01的顶部端面中央固定安装有转动轴承03，且转动轴承03的顶部端面插接安装有检测台02，工作底板01的顶部端面一侧中央设置有调节组件04，且调节组件04的一侧安装有数字放大仪05，调节组件04包括转动底座041、螺纹升降杆042、螺纹座043、定位销044、升降螺柱045和安装架046，转动底座041通过螺钉固定安装在工作底板01的顶部端面一侧中央，转动底座041的端面中央通过连接轴活动安装有螺纹升降杆042，螺纹升降杆042的外壁套接安装有螺纹座043，且螺纹座043的一侧插接安装有升降螺柱045，且升降螺柱045的内部与螺纹升降杆042通过螺纹连接，螺纹座043的一端端面插接安装有定位销044，螺纹座043的另一端外侧连接安装有安装架046，且数字放大仪05通过螺钉固定安装在安装架046的内部；工作底板01顶部端面一侧的外部两端均安装有补光组件06；补光组件06包括电动推杆061、活塞杆062、灯架063和补光灯064,电动推杆061通过螺钉固定安装在工作底板01顶部端面，电动推杆061的顶部一端连接安装有活塞杆062，活塞杆062的顶部一端通过螺钉固定安装有灯架063，且灯架063的内部固定安装有补光灯064；
通过垫脚07能够将工作底板01支撑，使得工作底板01具有稳定的支撑效果，将封装件放置在检测台02的顶部，通过调节组件04将数字放大仪05的角度进行调节，螺纹升降杆042能够在转动底座041的内部转动，从而调节螺纹升降杆042的角度，转动升降螺柱045，使得螺纹座043在螺纹升降杆042的外侧升降移动，移动到合适的高度后，拧紧定位销044，从而将升降螺柱045的高度固定，通过调节安装架046，从而能够调节数字放大仪05的角度，数字放大仪05工作时，能够对检测台02端面的封装件的外观进行检测，通过补光组件06能够提高光照强度，电动推杆061工作，推动活塞杆062移动，从而能够调节灯架063和补光灯064的高度，补光灯064工作时，能够发生照明灯光，从而能够提高封装件的光照强度，从而能够便于数字放大仪05进行外观的观测，通过转动轴承03能够使得检测台02发生转动，从而能够调节封装件的观测角度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高稳定性的封装引线框架，其特征在于，包括引线焊盘(1)、接线槽(2)、载片台(3)、接线组件(4)、粘结槽(5)、银浆片(6)、粘接片(7)和防护组件(8),所述引线焊盘(1)的端面设置有防护组件(8),所述引线焊盘(1)的顶部端面一侧焊接安装有载片台(3),所述载片台(3)的端面中央开设有粘结槽(5),且粘结槽(5)的端面设置有银浆片(6),所述银浆片(6)的端面中央固定安装有粘接片(7),所述引线焊盘(1)的端面外侧开设有若干个接线槽(2),所述接线槽(2)内安装有接线组件(4),且接线组件(4)与粘接片(7)连接；
所述接线组件(4)包括接线插块(41)、焊接片(42)、键合金属丝(43)、引脚插槽(44)、安装卡槽(45)和限位卡块(46),所述接线插块(41)位于接线槽(2)的内部,所述接线插块(41)的两侧端面均设置有安装卡槽(45),且安装卡槽(45)之间设置有限位卡块(46),所述接线插块(41)的前端端面开设有引脚插槽(44),所述接线插块(41)的顶部端面贴合安装有焊接片(42),所述焊接片(42)的顶部端面通过焊接固定安装有键合金属丝(43),且键合金属丝(43)的一端穿过载片台(3)、银浆片(6)与粘接片(7)键合连接。
2.根据权利要求1的一种高稳定性的封装引线框架，其特征在于：所述防护组件(8)包括散热翅片(81)、温度传感器(82)、导热板(83)和散热板(84),所述散热翅片(81)贴合安装在引线焊盘(1)的顶部端面另一侧，所述温度传感器(82)焊接安装在引线焊盘(1)的端面一侧，所述导热板(83)固定安装在载片台(3)的底部端面，且导热板(83)的一端贴合安装有散热板(84)。
3.根据权利要求1的一种高稳定性的封装引线框架，其特征在于：所述接线槽(2)的内壁两侧均开设有定位孔,且所述限位卡块(46)卡接安装在定位孔的内部。
4.一种封装件生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：芯片光检，将需要封装使用的芯片进行检测，观察芯片的外观和表面完整的情况，确认芯片外观无瑕疵和崩边现象；
步骤S2：芯片粘结，将需要粘结的芯片放置在载片台(3)顶部的粘接片(7)上，通过使用银浆将芯片与粘接片(7)贴合，从而将芯片粘结固定在粘接片(7)的顶部端面；
步骤S3：固化，将粘结后的芯片采用高频加热的方式进行固化，让芯片与载片台(3)结合牢固，从而使得芯片被牢牢固定在载片台(3)的内部，便于进行后续焊接；
步骤S4：引线焊接，将接线引脚通过引线焊盘(1)一侧的接线组件(4)进行连接，将接线引脚的一端穿过接线插块(41)的引脚插槽(44)后，与焊接片(42)进行焊接，从而通过焊接片(42)使得接线引脚与键合金属丝(43)电性连接，而键合金属丝(43)的一端穿过载片台(3)通过银浆片(6)与芯片电性连接，采用的同样的方法，将若干个接线引脚均与相对于位置处的接线组件(4)连接键合；
步骤S5：注胶密封，将键合后的半成品进行塑封，在一定的压力和温度条件下用塑封树脂把键合后半成品封装，将半成品结构放置在封装模具中，并将塑封料放置在模具孔中，高温条件下，塑封料受热融化，经模具孔流入到模具中，从而逐渐将芯片结构覆盖，直到熔融状态下的塑封料将引线焊盘(1)以及芯片结构覆盖完成，成型固化冷却后，从而形成封装件；
步骤S6：将制得的封装件进行固化处理，从而消除封装件内部的应力；并通过弱酸浸泡、高压水冲洗除去封装件外侧多余的溢料；处理完成后，将制得的封装件进行光检处理，通过成品检测装置对封装件的外观进行检查，检查合格后，从而得到封装件成品。
5.根据权利要求4的一种封装件生产方法，其特征在于：所述步骤S1中，芯片光检的环境为，无菌室的环境下，恒温恒湿，其中，温度为18-25℃，湿度为35-60％，空气尘埃颗粒度为1k-10k。
6.根据权利要求4的一种封装件生产方法，其特征在于：所述步骤S2中，银浆的使用步骤如下：
a、将环氧树脂与银粉充分混合后，从而制得银浆，并将银浆在-50℃环境下储放；
b、使用前，将银浆取出后回温24h，除去银浆中的气泡，将银浆涂覆在粘接片(7)的外侧，从而形成银浆片(6)，将芯片贴合安装在粘接片(7)的顶部端面。
7.根据权利要求4的一种封装件生产方法，其特征在于：所述步骤S3中，银浆的固化条件为，175℃温度下保温1h，且固化环境满足N2等级。
8.根据权利要求4的一种封装件生产方法，其特征在于：所述步骤S6中，成品检测装置包括工作底板(01)、检测台(02)、转动轴承(03)、调节组件(04)、数字放大仪(05)、补光组件(06)和垫脚(07)，所述工作底板(01)的底部端面四周均固定安装有垫脚(07)，所述工作底板(01)的顶部端面中央固定安装有转动轴承(03)，且转动轴承(03)的顶部端面插接安装有检测台(02)，所述工作底板(01)的顶部端面一侧中央设置有调节组件(04)，且调节组件(04)的一侧安装有数字放大仪(05)，所述工作底板(01)顶部端面一侧的外部两端均安装有补光组件(06)；
所述补光组件(06)包括电动推杆(061)、活塞杆(062)、灯架(063)和补光灯(064),所述电动推杆(061)通过螺钉固定安装在工作底板(01)顶部端面，所述电动推杆(061)的顶部一端连接安装有活塞杆(062)，所述活塞杆(062)的顶部一端通过螺钉固定安装有灯架(063)，且灯架(063)的内部固定安装有补光灯(064)。
9.根据权利要求8的一种封装件生产方法，其特征在于：所述调节组件(04)包括转动底座(041)、螺纹升降杆(042)、螺纹座(043)、定位销(044)、升降螺柱(045)和安装架(046)，所述转动底座(041)通过螺钉固定安装在工作底板(01)的顶部端面一侧中央，所述转动底座(041)的端面中央通过连接轴活动安装有螺纹升降杆(042)，所述螺纹升降杆(042)的外壁套接安装有螺纹座(043)，且螺纹座(043)的一侧插接安装有升降螺柱(045)，且升降螺柱(045)的内部与螺纹升降杆(042)通过螺纹连接，所述螺纹座(043)的一端端面插接安装有定位销(044)，所述螺纹座(043)的另一端外侧连接安装有安装架(046)，且数字放大仪(05)通过螺钉固定安装在安装架(046)的内部。
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