CN114347341B - 一种分立器件塑封装置及塑封方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子元件封装技术领域，具体公开了一种分立器件塑封装置及塑封方法。该装置包括第二模板、开设有限位通孔的第一模板和顶面设有定位孔的底座板；三者相互平行，当分立器件的引脚插接于定位孔时，分立器件外侧壁能与限位通孔内侧壁贴合，第一模板顶面开设有进料通道，进料通道连通限位通孔和第一模板侧面；分立器件塑封装置能在第一、二和三状态之间切换，第一状态时，三者互不接触；第二状态时，第一模板压设于底座板顶面；第三状态时，第二模板压设于第一模板顶面。本装置利用分体结构，让拆装操作和塑封料清除操作能顺利且高效的完成。再通过调整分立器件的长度方向，改变了芯片与焊线受力方向，从而保证了塑封操作的良品率。

Description

一种分立器件塑封装置及塑封方法

技术领域

本发明涉及电子元件封装技术领域，尤其涉及一种分立器件塑封装置及塑封方法。

背景技术

分立器件具备体积小，使用灵活便利的特点，随着三代半导体的发展，芯片的功率越来越大，受限于分立器件的体积，其功率密度上限是可预见的。保持分立器件小体积优势的同时对其功率密度进行提升，是一个困难的挑战。为了突破分立器件功率密度的天花板问题，本领域内技术人员开展了对超大功率分立器件的研究。

然而，现有的分立器件塑封模具与工艺均是采用多平面装贴后层叠塑封的方法，需要将拼版未切筋的器件支架倒扣平躺(即芯片朝下)的方式放置于模具腔体内，在模具合模后再进行塑封。此时塑封胶水从器件支架的两侧进入，在不损伤芯片及焊线的情况下，逐步填充整个模具腔体。如若按照传统工艺对结构复杂的分立器件进行塑封时，分立器件上密布的芯片和焊线会受到塑封料强度不一致的冲击，从而引发芯片损伤、焊线塌陷等缺陷，使得良品率无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分立器件塑封装置及塑封方法，以解决分立器件塑封操作的良品率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种分立器件塑封装置，用于塑封分立器件，包括模具底座、第一模板和第二模板；所述模具底座包括底座板，所述底座板的顶面设有定位孔；所述第一模板和所述第二模板均平行于所述底座板设置，所述第一模板开设有限位通孔，当所述分立器件的引脚插接于所述定位孔内时，所述分立器件的外侧壁能与所述限位通孔的内侧壁相贴合，所述第一模板的顶面开设有进料通道，所述进料通道一端通过出料口连通所述限位通孔，另一端通过进料口连通所述第一模板的侧面；所述第一模板和所述第二模板相对所述模具底座位置的变化，使所述分立器件塑封装置在第一状态、第二状态和第三状态之间切换，当所述分立器件塑封装置处于所述第一状态时，所述底座板、所述第一模板和所述第二模板互不接触；当所述分立器件塑封装置处于所述第二状态时，所述第一模板压设于所述底座板的顶面；当所述分立器件塑封装置处于所述第三状态时，所述第二模板压设于所述第一模板的顶面。

其中，所述第一模板和所述第二模板均在垂直于所述底座板的方向上移动，所述底座板、所述第一模板和所述第二模板由下至上依次设置。

进一步地，所述模具底座还包括至少一个模具导轨，所述模具导轨上滑设有所述第一模板和所述第二模板，所述模具导轨连接于所述底座板，所述模具导轨的延伸方向垂直于所述底座板。

更进一步地，所述模具导轨包括定位柱，所述第一模板开设有与所述定位柱数量相同且一一对应的第一定位通孔，所述第二模板开设有与所述定位柱数量相同且一一对应的第二定位通孔，所述定位柱同时穿过所述第一定位通孔和所述第二定位通孔。

再进一步地，所述底座板、所述第一模板和所述第二模板均为长方体，所述定位柱设有四个，四个所述定位柱分别固连于所述底座板顶面的四个角上。

优选地，所述定位孔设有多个，多个所述定位孔成排设置，所述限位通孔与所述定位孔数量相同且一一对应设置。

进一步地，每四个按照2×2的方式排列的所述限位通孔为一个限位通孔组，所述进料通道与所述限位通孔组的数量相同，所述进料通道的一端连通所述第一模板的侧面，另一端与对应的所述限位通孔组内的每个所述限位通孔均连通。

优选地，所述第二模板上还开设有排气孔，当所述分立器件塑封装置处于所述第三状态时，所述排气孔与所述限位通孔连通。

优选地，所述第二模板上还开设有脱模斜槽，当所述分立器件塑封装置处于所述第三状态时，所述脱模斜槽与所述限位通孔连通。

一种分立器件塑封方法，应用于上述的分立器件塑封装置，包括以下步骤：将所述分立器件插接于所述定位孔；使所述分立器件塑封装置经过第二状态切换至第三状态；从所述进料口向所述限位通孔内填充塑封料；当塑封料凝固后，使所述分立器件塑封装置经过第二状态切换至第一状态；取出所述分立器件；清除所述进料通道内残留的塑封料。

本发明的有益效果：

本分立器件塑封装置通过底座板与第一模板的分体设置，有效地减少了塑封分立器件在定位过程中存在的拆装困难、定位偏差等风险，同时还降低了操作人员对限位通孔清理的难度，从而提高了塑封操作的效率和良品率。进料通道的侧壁分别位于第二模板和第一模板上，上述内容使得进料通道的清洁效率与效果得以提高，避免了料通道堵塞的情况发生，进而保证了塑封操作能够准确且高效地完成。同时，进料通道开设于第一模板的顶面，保证了塑封料能够从限位通孔内侧壁的顶端进入，再因自重而下降，随后通过对塑封料的继续填充，上述过程使塑封料从分立器件的底部缓慢上升，让塑封料优先保护分立器件较为脆弱的部分。配合定位孔对分立器件的定位，将分立器件的长度方向变为垂直于底座板，进而能够改变塑封料填充过程中芯片与焊线受到的塑封料冲击力的方向，从而极大地降低了的芯片损伤、焊线塌陷等缺陷产生的概率，进而能够保证分立器件塑封操作的良品率。

本分立器件塑封方法能够快速完成对分立器件的塑封操作，同时利用对分立器件塑封装置状态的切换，能够使得操作人员能够将分立器件的拆装操作和塑封料清除操作全都顺利且高效的完成，从而极大地提高了塑封操作的工作效率和良品率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的分立器件塑封装置第一状态的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的分立器件塑封装置第二状态的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的分立器件塑封装置第三状态的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的立式分立器件的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的立式分立器件的爆炸图。

图中：

100、模具底座；101、定位孔；102、定位凹槽；110、模具导轨；120、底座板；200、第一模板；201、限位通孔；210、进料通道；211、出料口；212、进料口；300、第二模板；

900、立式分立器件；910、塑封壳体；920、第一绝缘层；930、焊块；931、焊块引脚；940、第二绝缘层；941、绝缘层通孔；950、第一焊盘；951、第一通孔；952、第一焊盘引脚；960、第二焊盘；961、第二通孔；962、第二焊盘引脚；963、第三通孔；970、器件芯片；981、第一引线；982、第二引线。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图3所示，本实施例提供了一种分立器件塑封装置，用于塑封分立器件，包括模具底座100、第一模板200和第二模板300；模具底座100包括底座板120，底座板120的顶面设有定位孔101；第一模板200和第二模板300均平行于底座板120设置，第一模板200开设有限位通孔201，当分立器件的引脚插接于定位孔101内时，分立器件的外侧壁能与限位通孔201的内侧壁相贴合，第一模板200的顶面开设有进料通道210，进料通道210一端通过出料口211连通限位通孔201，另一端通过进料口212连通第一模板200的侧面；第一模板200和第二模板300相对模具底座100位置的变化，使分立器件塑封装置在第一状态、第二状态和第三状态之间切换，当分立器件塑封装置处于第一状态时，底座板120、第一模板200和第二模板300互不接触；当分立器件塑封装置处于第二状态时，第一模板200压设于底座板120的顶面；当分立器件塑封装置处于第三状态时，第二模板300压设于第一模板200的顶面。

本分立器件塑封装置通过底座板120与第一模板200的分体设置，有效地减少了塑封分立器件在定位过程中存在的拆装困难、定位偏差等风险，同时还降低了操作人员对限位通孔201清理的难度，从而提高了塑封操作的效率和良品率。进料通道210的侧壁分别位于第二模板300和第一模板200上，上述内容使得进料通道210的清洁效率与效果得以提高，避免了进料通道210堵塞的情况发生，进而保证了塑封操作能够准确且高效地完成。同时，进料通道210开设于第一模板200的顶面，保证了塑封料能够从限位通孔201内侧壁的顶端进入，再因自重而下降，随后通过对塑封料的继续填充，上述过程使塑封料从分立器件的底部缓慢上升，让塑封料优先保护分立器件较为脆弱的部分。配合定位孔101对分立器件的定位，将分立器件的长度方向变为垂直于底座板120，进而能够改变塑封料填充过程中芯片与焊线受到的塑封料冲击力的方向，从而极大地降低了的芯片损伤、焊线塌陷等缺陷产生的概率，进而能够保证分立器件塑封操作的良品率。

在本实施例中，第一模板200和第二模板300均在垂直于底座板120的方向上移动，底座板120、第一模板200和第二模板300由下至上依次设置。上述结构设计限定了第一模板200与第二模板300移动的范围，在规避塑封操作中各构件位置冲突的前提下，优化了分立器件塑封装置工作的方式，上述结构占用空间小且结构稳定可靠，有利于长期进行分立器件的塑封操作。

进一步地，模具底座100还包括至少一个模具导轨110，模具导轨110上滑设有第一模板200和第二模板300，模具导轨110连接于底座板120，模具导轨110的延伸方向垂直于底座板120。模具导轨110与第一模板200的滑动连接以及模具导轨110与第二模板300的滑动连接有效可靠，能够保证分立器件塑封装置在第一状态、第二状态和第三状态之间顺利且高效的完成切换。

再进一步地，模具导轨110包括定位柱，第一模板200开设有与定位柱数量相同且一一对应的第一定位通孔，第二模板300开设有与定位柱数量相同且一一对应的第二定位通孔，定位柱同时穿过第一定位通孔和第二定位通孔。通过定位柱穿过第一定位通孔与第二定位通孔的方式，规避了保证第一模板200或第二模板300脱离定位柱的风险，降低了第一模板200或第二模板300相对模具导轨110发生位置偏移的概率，从而能够保证第一模板200与第二模板300相对模具导轨110的动作能够准确且快速地完成。

更进一步地，底座板120、第一模板200和第二模板300均为长方体，定位柱设有四个，四个定位柱分别固连于底座板120顶面的四个角上。上述设置进一步的保证了定位柱定位的效果，同时也降低了第一模板200或第二模板300四个角的高度发生偏差的风险，保证了第一模板200压设于底座板120上以及第二模板300压设于第一模板200上时各处的受力均匀，从而进一步地提高了塑封操作的良品率。

具体地，底座板120顶面的中部开设有定位凹槽102，第一模板200的底面的中部凸设有定位凸起，定位凸起能够卡合于定位凹槽102，上述设置既保证了第一模板200与底座板120的相对位置能够确定，又能确保第一模板200与底座板120之间不产生新的缝隙，上述设置进一步地提高了分立器件塑封装置的定位效果。

作为优选，定位孔101设有多个，多个定位孔101成排设置，限位通孔201与定位孔101数量相同且一一对应设置。同时加工多个定位孔101使得分立器件塑封装置能够同时完成多个分立器件的塑封操作，提高了工作的效率。多个定位孔101的成排设置使得分立器件塑封装置易于与自动化生产设备配合，从而为分立器件的自动化生产与加工提供了帮助。

进一步地，每四个按照2×2的方式排列的限位通孔201为一个限位通孔组，进料通道210与限位通孔组的数量相同，进料通道210的一端连通第一模板200的侧面，另一端与对应的限位通孔组内的每个限位通孔201均连通。上述设置保证了进料通道210的填充效果，既避免了因设置过多进料口212而导致的塑封操作效率降低，又规避了塑封料填充不完全的情况发生。

具体地，八个限位通孔201按照2×4的方式排列，设有两个限位通孔组和两条进料通道210，每条进料通道210设有一个进料口212和四个出料口211。

在本实施例中，第二模板300上还开设有排气孔，当分立器件塑封装置处于第三状态时，排气孔与限位通孔201连通。排气孔的设置有助于调整限位通孔201内的气压，避免了因限位通孔201内气压过大而导致的塑封料难以在限位通孔201内填充和均布的问题。

作为优选，第二模板300上还开设有脱模斜槽，当分立器件塑封装置处于第三状态时，脱模斜槽与限位通孔201连通。脱模斜槽的设置有助于分立器件的快速脱模，降低了分立器件拆除的难度，从而提高了塑封操作的效率。

具体地，本实施例所选用的塑封料在加热后融化，在常温下凝固。

如图4和图5所示，在本实施例中，分立器件为立式分立器件900。立式分立器件900包括焊块930、第一焊盘950、第二焊盘960和四个器件芯片970，焊块930为长方体，四个器件芯片970分别贴设于焊块930的四个侧壁上，每个器件芯片970均与焊块930通信连接，每个器件芯片970通过一根第一引线981与第一焊盘950通信连接，每个器件芯片970通过一根第二引线982与第二焊盘960通信连接，第一焊盘950和第二焊盘960的外表面均贴设有绝缘层，焊块930的顶面贴设有第一绝缘层920，底面贴设有第二绝缘层940，焊块930、第一焊盘950和第二焊盘960均安装于塑封壳体910顶面的壳体槽内，焊块930的底面伸出有焊块引脚931，焊块引脚931穿过第二绝缘层940上的绝缘层通孔941、第一焊盘950上的第一通孔951、第二焊盘960上的第二通孔961和塑封壳体910，伸出塑封壳体910的底面；第一焊盘950的底面伸出有第一焊盘引脚952，第一焊盘引脚952穿过第二焊盘960上的第三通孔963和塑封壳体910，伸出塑封壳体910的底面；第二焊盘960的底面伸出有第二焊盘引脚962，第二焊盘引脚962穿过塑封壳体910，伸出塑封壳体910的底面。

利用本实施例提供的分立器件塑封装置对立式分立器件900进行塑封操作时，焊块引脚931、第一焊盘引脚952和第二焊盘引脚962均插接于定位孔101内，上述设置使得四个器件芯片970所在的平面均垂直于第三状态下分立器件塑封装置施加的压力的方向，这有效地规避了器件芯片970因受外力过大而碎裂损坏的情况，保证了塑封操作的良品率。同时，第一引线981和第二引线982延伸的方向基本垂直于塑封料填充时上升的填充表面，减小了填充表面和第一引线981和第二引线982的接触面积，这有效地避免了器件芯片970、第一引线981和第二引线982受到塑封料填充时的表面张力对引线的拉扯和冲击的情况，填充表面缓慢上升的方式也极大地降低了塑封料在填充过程中施加的水平方向的流动冲击力对立式分立器件900结构的影响，从而使得塑封操作得以顺利进行，且立式分立器件900的良品率得到了保证。

继续参考图1-图3，本实施例还提供了一种分立器件塑封方法，应用于上述的分立器件塑封装置，包括以下步骤：

将分立器件插接于定位孔101；使分立器件塑封装置经过第二状态切换至第三状态；从进料口212向限位通孔201内填充塑封料；当塑封料凝固后，使分立器件塑封装置经过第二状态切换至第一状态；取出分立器件；清除进料通道210内残留的塑封料。

利用上述方式，能够快速完成对分立器件的塑封操作，同时利用对分立器件塑封装置状态的切换，能够使得操作人员能够将分立器件的拆装操作和塑封料清除操作全都顺利且高效的完成，从而极大地提高了塑封操作的工作效率和塑封分立器件的良品率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分立器件塑封装置，用于塑封分立器件，其特征在于，包括：

模具底座(100)，模具底座(100)包括底座板(120)，所述底座板(120)的顶面设有定位孔(101)；

第一模板(200)和第二模板(300)，所述第一模板(200)和所述第二模板(300)均平行于所述底座板(120)设置，所述第一模板(200)开设有限位通孔(201)，当所述分立器件的引脚插接于所述定位孔(101)内时，所述分立器件的外侧壁能与所述限位通孔(201)的内侧壁相贴合，所述第一模板(200)的顶面开设有进料通道(210)，所述进料通道(210)一端通过出料口(211)连通所述限位通孔(201)，另一端通过进料口(212)连通所述第一模板(200)的侧面；

所述第一模板(200)和所述第二模板(300)相对所述模具底座(100)位置的变化，使所述分立器件塑封装置在第一状态、第二状态和第三状态之间切换，当所述分立器件塑封装置处于所述第一状态时，所述底座板(120)、所述第一模板(200)和所述第二模板(300)互不接触；当所述分立器件塑封装置处于所述第二状态时，所述第一模板(200)压设于所述底座板(120)的顶面；当所述分立器件塑封装置处于所述第三状态时，所述第二模板(300)压设于所述第一模板(200)的顶面。

2.根据权利要求1所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述第一模板(200)和所述第二模板(300)均在垂直于所述底座板(120)的方向上移动，所述底座板(120)、所述第一模板(200)和所述第二模板(300)由下至上依次设置。

3.根据权利要求2所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述模具底座(100)还包括至少一个模具导轨(110)，所述模具导轨(110)上滑设有所述第一模板(200)和所述第二模板(300)，所述模具导轨(110)连接于所述底座板(120)，所述模具导轨(110)的延伸方向垂直于所述底座板(120)。

4.根据权利要求3所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述模具导轨(110)包括定位柱，所述第一模板(200)开设有与所述定位柱数量相同且一一对应的第一定位通孔，所述第二模板(300)开设有与所述定位柱数量相同且一一对应的第二定位通孔，所述定位柱同时穿过所述第一定位通孔和所述第二定位通孔。

5.根据权利要求4所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述底座板(120)、所述第一模板(200)和所述第二模板(300)均为长方体，所述定位柱设有四个，四个所述定位柱分别固连于所述底座板(120)顶面的四个角上。

6.根据权利要求1所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述定位孔(101)设有多个，多个所述定位孔(101)成排设置，所述限位通孔(201)与所述定位孔(101)数量相同且一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的分立器件塑封装置，其特征在于，每四个按照2×2的方式排列的所述限位通孔(201)为一个限位通孔组，所述进料通道(210)与所述限位通孔组的数量相同，所述进料通道(210)的一端连通所述第一模板(200)的侧面，另一端与对应的所述限位通孔组内的每个所述限位通孔(201)均连通。

8.根据权利要求1-7任一项所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述第二模板(300)上还开设有排气孔，当所述分立器件塑封装置处于所述第三状态时，所述排气孔与所述限位通孔(201)连通。

9.根据权利要求1-7任一项所述的分立器件塑封装置，其特征在于，所述第二模板(300)上还开设有脱模斜槽，当所述分立器件塑封装置处于所述第三状态时，所述脱模斜槽与所述限位通孔(201)连通。

10.一种分立器件塑封方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的分立器件塑封装置，包括以下步骤：

将所述分立器件插接于所述定位孔(101)；使所述分立器件塑封装置经过第二状态切换至第三状态；从所述进料口(212)向所述限位通孔(201)内填充塑封料；当塑封料凝固后，使所述分立器件塑封装置经过第二状态切换至第一状态；取出所述分立器件；清除所述进料通道(210)内残留的塑封料。