CN112829179B - 一种塑封压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体的封装设备技术领域，为了解决现有的塑封压机中，由于固态的塑封料不能填实模具孔，模具内有大量的空气，在塑封料熔化后的液态塑封料中就会存在大量气泡的问题，提供了一种塑封压机，包括支撑下模、上模和注射头，上模可压在支撑下模上，支撑下模上表面设有第一放置孔和连通第一放置孔的第一流道，上模下表面对应设置有第二放置孔和连通第二放置孔的第二流道，上模还开设有与第二流道连通的进料通道，注射头连接有驱动杆，注射头与进料通道匹配并沿进料通道滑动；注射头包括外壳，外壳内开设有滑道，滑道内滑动连接有纵截面为T形的注射杆，外壳上端开设有连通滑道的第一通孔，外壳底面设有连通滑道的第二通孔。

Description

一种塑封压机

技术领域

本发明涉及半导体的封装设备技术领域，具体为一种塑封压机。

背景技术

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板架的小岛上，再利用超细的金属导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚,并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后还要进行一系列操作，封装完成后进行成品测试，通常经过入检、测试和包装等工序，最后入库出货。

其中，在对独立晶片用塑料外壳进行封装时，需要采用塑封压机。现有的塑封压机在使用时，先将块状塑封料放入塑封压机的模具孔中，然后对块状的塑封料进行高温加热，使得塑封料熔化，然后利用注射头挤压熔化的塑封料，使得熔化的塑封料沿着塑封压机的轨道流向放置有晶片的孔穴中，熔化的塑封料在进入到孔穴中后，从孔穴的底部开始，逐渐覆盖晶片，待完全覆盖包裹晶片后，成型固化，从而完成对晶片的塑封操作。然而，由于塑封料在模具孔内并不会紧密填实模具孔，所以模具孔内会有空气，于是在塑封料熔化后液态的塑封料中就会产生大量气泡，在固化后的塑料外壳上也就会出现大量气泡，从而降低了产品的良品率，增大了产品的生产成本。

发明内容

本发明意在提供一种塑封压机，以解决现有的塑封压机中，由于固态的塑封料不能填实模具孔使得模具孔内有大量的空气，在塑封料熔化后的液态塑封料中就会存在大量气泡的问题。

本发明提供基础方案是：一种塑封压机，包括支撑下模、上模、加热机构和注射头，上模可压在支撑下模上，支撑下模上表面开设有第一放置孔和连通第一放置孔的第一流道，上模下表面对应设置有第二放置孔和连通第二放置孔的第二流道，上模还开设有与第二流道连通的进料通道，注射头连接有驱动杆，注射头与进料通道匹配并沿进料通道滑动；

注射头包括外壳，外壳内开设有滑道，滑道内滑动连接有纵截面为T形的注射杆，外壳上端开设有连通滑道的第一通孔，外壳底面开设有连通滑道的第二通孔。

基础方案的工作原理及有益效果是：本方案中，支撑下模和上模是用来合成模具的，在上模压在支撑下模上后，第一放置孔和第二放置孔形成放置晶片的孔穴，第一通道和第二通孔形成液态塑封料的流道，加热机构将固态的塑封料加热熔化成液态的塑封料，并在滑动的注射头的推送下，液态的塑封料从流道流入放置晶片的孔穴中，覆盖晶片后，待液态的塑封料固化后，完成晶片的塑封。

而在注射头下滑时，注射杆的下端会先与进料通道内的固态塑封料接触，随着注射头的继续下降，注射杆则会在外壳的滑道内上滑，于是注射杆的上端与外壳顶面之间的空腔体积变小，空气从第一通孔排出；注射杆的上端与外壳底面之间的空腔体积变大，于是进料通道内的空气将会通过第二通孔进入到空腔内，从而减少了液态塑封料含有的空气，也就减少了固化后塑料外壳的气泡，从而提高了产品的良品率。

而在完成塑封后，为了方便进行下一次的塑封操作，需要将注射头从进料通道内退出，此时注射头上升，当注射头从进料通道滑出时，此时由于第二通孔与外界连通，于是注射杆的上端与外壳底面之间的空腔的空气从第二通孔流出，吹向进料通道，从而将进料通道内壁上遗留的液态塑封料吹到进料通道的下端，便于清理。

与现有的塑封压机相比，本方案中，1.利用注射头上外壳和注射杆的配合，在注射头挤压固态塑封料的过程中将进料通道内的空气吸入注射头，从而减少了熔化后液态塑封料内的空气，也就减少了固化后塑料外壳的气泡，提高了产品的良品率；

2.考虑到在完成塑封的过程中，部分液态的塑封料会残留在进料通道的侧壁上，虽然从进料通道的下端能够对进料通道下端处的液态塑封料进行清理，但是对于进料通道中部的液态塑封料则需要借助工具伸入到中部才能进行清洁，而本方案中，在注射头退出进料通道时，注射头内空气吹出，将进料通道侧壁上的液态塑封料吹到进料通道的下端，从而方便对残留的塑封料进行清洁。

优选方案一：作为基础方案的优选，注射头下端连接有与进料通道匹配的刮板。有益效果：本方案中，通过设置刮板，在注射头下滑的过程中，连接在注射头下端的刮板在注射头的驱动下下滑，从而将进料通道内壁上残留的塑封料刮落，方便清洁。

优选方案二：作为优选方案一的优选，刮板为圆环板。有益效果：考虑到刮板是位于注射头下方的，为了保证注射头吹出的风能够吹到进料通道内，因此本方案中选择圆环板作为刮板，使得刮板与注射头之间存在有通风间歇，保证注射头吹出的风能够顺利吹向进料通道，也就保证了塑封料的正常清理。

优选方案三：作为优选方案一或优选方案二的优选，刮板上表面设置有与第二通孔匹配的连接块，刮板与外壳底面相抵后，连接块堵塞第二通孔。有益效果：为了避免注射头在挤压液态的塑封料时，液态的塑封料通过第二通孔进入到外壳内，本方案中，还在刮板的上表面设置有连接块，由于注射头挤压固态塑封料时，刮板已经与外壳底面相抵，连接块堵塞了第二通孔，于是在注射头挤压液态的塑封料时，液态的塑封料也就无法再从第二通孔进入到外壳内，从而避免了塑封料的浪费。

优选方案四：作为基础方案的优选，第一流道的出口设置有向外开启的挡板。有益效果：考虑到在挤压液态的塑封料时，为了保证塑封料可以在第一流道内顺利流动，第一流道就需要与外部连通，然而，在注射头抽取进料通道内的空气时，若第一流道还是处于与外界连通的状态，则进料通道内将一直都流入空气，因此本方案中，通过在第一流道的出口设置挡板的方式，由于挡板向外开启，因此在注射头抽取进料通道的空气时，挡板关闭，也就避免外部的空气流入进料通道，而在注射头挤压液态的塑封料时，此时挡板开启，第一流道与外界连通，第一流道内的液态塑封料也就能够正常流动。

优选方案五：作为优选方案一的优选，刮板与注射杆下端可拆卸连接。有益效果：考虑到刮板在使用时，刮板的下表面也可能会粘上液态的塑封料，在刮板下表面堆积过多的塑封料时，会影响刮板清洁进料通道的效果，因此本方案中，还设置刮板与注射杆下端可拆卸连接，方便对刮板的清洁。

优选方案六：作为基础方案的优选，第二通孔的纵截面为斜边向外的直角梯形。有益效果：本方案中，将第二通孔的纵截面设置为直角梯形，直角梯形的设计方便连接块插入第二通孔，而斜边则对外壳内吹出的气流进行导向，使得气流能够吹到进料通道的内壁上，从而顺利吹动进料通道上残留的液态塑封料。

附图说明

图1为本发明一种塑封压机实施例中塑封结构的主视图；

图2为图1中支撑下模和上模拼合后的结构示意图；

图3为加入塑封料后的挤压状态示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑下模1、第一流道11、第一放置孔13、挡板15、第二流道21、上模2、第二放置孔23、进料通道25、第二通孔33、注射杆31、外壳3、刮板35、驱动杆4、晶片5、塑封料6。

实施例基本如附图1所示：一种塑封压机，包括机架(图中未画出)和塑封结构，塑封结构从下往上依次包括支撑下模1、上模2、加热机构(图中未画出)和注射头，支撑下模1固定在机架上，上模2滑动连接在机架上，上模2可压在支撑下模1上，支撑下模1上表面开设有第一放置孔13和连通第一放置孔13的第一流道11，上模2下表面对应设置有第二放置孔23和连通第二放置孔23的第二流道21，第一流道11和第二流道21组合成液态的塑封料6流动的流道，第一放置孔13和第二放置孔23组合成放置晶片5的孔穴，上模2还开设有与第二流道21连通的进料通道25。

加热机构设置在上模2上，本实施例中，加热机构为电热圈，安装在进料通道25的外部，并用热电偶分段检测。热量通过进料通道25导热为固态的塑封料6的熔化提供热源。

注射头与机架上端连接，注射头连接有驱动杆4，注射头与进料通道25匹配并沿进料通道25滑动。

本实施例中，第一流道11为方形凹槽，位于支撑下模1的顶部，第一流道11沿支撑下模1水平方向设置，并贯穿支撑下模1.第一流道11的出口设置有向外开启的挡板15，本实施例中，挡板15铰接在支撑下模1的侧壁，挡板15与第一流道11和第二流道21组合成的流道匹配，如流道为圆形流道，则挡板15为圆形挡板15，且挡板15能够覆盖流道。

注射头包括外壳3，外壳3内开设有滑道，滑道内滑动连接有纵截面为T形的注射杆31，外壳3上端开设有连通滑道的第一通孔，外壳3底面开设有连通滑道的第二通孔33，第二通孔33的纵截面为斜边向外的直角梯形，第二通孔33上端的长度大于下端长度，本实施例中，第二通孔33远离注射杆31的一边为斜边。

注射头下端可拆卸连接有与进料通道25匹配的刮板35，刮板35为圆环板，刮板35上表面设置有与第二通孔33匹配的连接块，刮板35与外壳3底面相抵后，连接块堵塞第二通孔33。

具体实施过程如下：使用前，先将待封装的晶片5放入支撑下模1的第一放置孔13内，然后驱动上模2下滑，并与支撑下模1相抵后，支撑下模1和上模2合成塑封模具，在上模2压在支撑下模1上后，第一放置孔13和第二放置孔23形成放置晶片5的孔穴，第一流道11和第二流道21形成液态塑封料6的流道，如图2所示。

然后向进料通道25加入固态的塑封料6，如图3所示，然后驱动杆4驱动注射头下滑，压紧固态的塑封料6。

加热机构将固态的塑封料6加热熔化成液态的塑封料6，并在滑动的注射头的推送下，液态的塑封料6从流道流入放置晶片5的孔穴中，覆盖晶片5后，待液态的塑封料6固化后，完成晶片5的塑封。在注射头下滑时，注射杆31的下端会先与进料通道25内的固态塑封料6接触，于是注射杆31在固态塑封料6的阻挡作用下，将会停止下降，随着注射头的继续下降，外壳3下降，由于注射杆31在固态塑封料6的阻挡作用下不动，于是注射杆31则会在外壳3的滑道内上滑，于是注射杆31的上端与外壳3顶面之间的空腔体积变小，空气从第一通孔排出；注射杆31的上端与外壳3底面之间的空腔体积变大，于是进料通道25内的空气将会通过第二通孔33进入到注射杆31的上端与外壳3底面之间的空腔内，于是进料通道25内的空气减少。

然后启动加热机构，固态的塑封料6受热后熔化，变为液态的塑封料6。驱动杆4继续驱动注射头下滑，注射头挤压液态的塑封料6流动，并经过流道后进入放置晶片5的孔穴内，覆盖晶片5。在液态的塑封料6流动的过程中，流道内原有的空气被挤压并朝向第一流道11的出口流动，挡板15在空气的推动作用下向外打开，于是流道内原有的空气被排出塑封模具，液态的塑封料6在流道内顺利流动。

而当发现有液态的塑封料6从第一流道11流出时，表示晶片5已经全部被液态的塑封料6覆盖，此时停止驱动注射头和加热机构，等待液态的塑封料6固化。

在等待固化过程中，反向驱动注射头，将注射头从进料通道25内退出，在退出的过程中，注射杆31与外壳3发生相对滑动，注射杆31的上端与外壳3底面之间的空腔变小，此时由于第二通孔33与外界连通，于是注射杆31的上端与外壳3底面之间的空腔的空气从第二通孔33流出，吹向进料通道25，从而将进料通道25内壁上遗留的液态塑封料6吹到进料通道25的下端。

待液态的塑封料6固化后，向上滑动上模2，打开模具，取出塑封好的晶片5即可。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种塑封压机，包括支撑下模、上模、加热机构和注射头，所述上模可压在所述支撑下模上，所述支撑下模上表面开设有第一放置孔和连通所述第一放置孔的第一流道，所述上模下表面对应设置有第二放置孔和连通所述第二放置孔的第二流道，所述上模还开设有与所述第二流道连通的进料通道，所述注射头连接有驱动杆，所述注射头与所述进料通道匹配并沿所述进料通道滑动；

其特征在于：所述注射头包括外壳，所述外壳内开设有滑道，所述滑道内滑动连接有纵截面为T形的注射杆，所述外壳上端开设有连通所述滑道的第一通孔，所述外壳底面开设有连通所述滑道的第二通孔；

所述注射头下端连接有与所述进料通道匹配的刮板，所述刮板为圆环板；

所述刮板上表面设置有与所述第二通孔匹配的连接块，所述刮板与所述外壳底面相抵后，所述连接块堵塞所述第二通孔。

2.根据权利要求1所述的塑封压机，其特征在于：所述第一流道的出口设置有向外开启的挡板。

3.根据权利要求2所述的塑封压机，其特征在于：所述刮板与所述注射杆下端可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的塑封压机，其特征在于：所述第二通孔的纵截面为斜边向外的直角梯形。

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