CN114559594A - 一种消泡型半导体芯片的封装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消泡型半导体芯片的封装装置，属于芯片封装领域，通过在封装座底端部增设可以左右、上下移动的磁性承重以及与其底端壁相包覆衔接的柔性包囊，依靠磁性承重水平、间断性上下移动来对柔性包囊进行挤压，柔性包囊被挤压后压迫平整浇筑腔内的环氧树脂中的间隙，同时在浇筑腔底端部增设弹性封装底膜以及在弹性封装底膜下端分布多个与磁性承重磁吸设置的磁性助挤构件，当磁性承重运动至与其靠近的磁性助挤构件处时，磁性助挤构件向上挤压弹性封装底膜，如此实现环氧树脂被上下呈水平破浪状挤压，从而有效将气泡从底部挤出，全面提高消泡效果，有效避免气泡存留于底部造成底端部封装层出现气泡孔隙。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装领域，更具体地说，涉及一种消泡型半导体芯片的封装装置。
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，把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接，封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。
现有技术中，一般使用环氧树脂进行封装，但是环氧树脂浇注时，内部往往存在一定的气泡，导致成型后的环氧树脂层内存在一定的空隙，导致在实际使用时，环氧树脂层容易出现开裂的情况，导致对内部的电子元件的保护效果变差。
为此，我们提出一种消泡型半导体芯片的封装装置来有效解决现有技术中所存在的一些问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种消泡型半导体芯片的封装装置，通过在封装座底端部增设可以左右、上下移动的磁性承重以及与其底端壁相包覆衔接的柔性包囊，依靠磁性承重水平、间断性上下移动来对柔性包囊进行挤压，柔性包囊被挤压后压迫平整浇筑腔内的环氧树脂中的间隙，同时在浇筑腔底端部增设弹性封装底膜以及在弹性封装底膜下端分布多个与磁性承重磁吸设置的磁性助挤构件，当磁性承重运动至与其靠近的磁性助挤构件处时，磁性助挤构件向上挤压弹性封装底膜，如此实现环氧树脂被上下呈水平破浪状挤压，从而有效将气泡从底部挤出，全面提高消泡效果，有效避免气泡存留于底部造成底端部封装层出现气泡孔隙。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种消泡型半导体芯片的封装装置，包括上下设置的动模板和定模板，定模板与动模板四角之间均通过液压杆相连接，定模板上端部开设有浇筑腔，动模板的底端设有与浇筑腔相适配的封装座，封装座下端两侧均设有椭形导向座，封装座内底部沿水平方向开设有条形腔，条形腔内安装有电动滑轨，电动滑轨通过衔接板连接有智能升降件，智能升降件的底端连接有与椭形导向座底端面相齐平的磁性承重，封装座下端部包覆紧密有柔性包囊，柔性包囊底端壁与一对椭形导向座底端面相包裹设置，柔性包囊左右端壁上分别设有第一衔接带和第二衔接带，动模板上端内部开设有收卷腔，收卷腔内安装有对第一衔接带和第二衔接带上端进行收卷的收卷固定件，浇筑腔内底部设有与磁性承重磁吸设置的弹性封装底膜，浇筑腔内底部还水平开设有多个助挤腔，多个助挤腔内均安装有位于弹性封装底膜底端面下的磁性助挤构件。
进一步的，智能升降件包括内外活动套设的升降板和中空套，中空套固定连接于衔接板底端，升降板下端贯穿中空套并与磁性承重相连接，中空套内顶部安装有电磁片，升降板顶端设有与电磁片磁吸设置的磁铁块。
进一步的，中空套内端两侧壁上均开设有限位腔，升降板顶端两侧均设有与一对限位腔相适配的限位块。
进一步的，磁性承重采用高密度材料制成的辊状结构，磁性承重内部安装有磁芯，升降板与磁铁块相衔接处设有隔磁层。
进一步的，收卷固定件包括转动安装于收卷腔内端中部的转动辊，动模板后端外壁上设有与转动辊相连接的转动把手，转动辊的两侧均设有分别对第一衔接带、第二衔接带进行导向的导向辊，第一衔接带和第二衔接带分别转动套设于转动辊上。
进一步的，第二衔接带设有一对，一对第二衔接带分布于第一衔接带两侧，转动辊上分别设有与第一衔接带、第二衔接带相适配的收卷环槽，且第一衔接带和一对第二衔接带呈反方向分别绕卷于相对应的收卷环槽内。
进一步的，封装座背面顶端部安装有抽气泵，封装座内部开设有与柔性包囊内侧相连通的导气腔，抽气泵通过气管与导气腔相连通。
进一步的，柔性包囊底端面分布有多个防水透气层，防水透气层采用防水透气材料制成。
进一步的，磁性助挤构件包括上下相连接的磁性挤压辊和移动板，移动板底端设有复位弹簧，定模板底端部开设有用于移动板活动的活动腔，且活动腔顶端开设有与磁性挤压辊相适配的复位腔。
进一步的，复位弹簧为拉伸弹簧，磁性挤压辊采用磁性材料制成。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过在封装座底端部增设可以左右、上下移动的磁性承重以及与其底端壁相包覆衔接的柔性包囊，依靠磁性承重水平、间断性上下移动来对柔性包囊进行挤压，柔性包囊被挤压后压迫平整浇筑腔内的环氧树脂中的间隙，同时在浇筑腔底端部增设弹性封装底膜以及在弹性封装底膜下端分布多个与磁性承重磁吸设置的磁性助挤构件，当磁性承重运动至与其靠近的磁性助挤构件处时，磁性助挤构件向上挤压弹性封装底膜，如此实现环氧树脂被上下呈水平破浪状挤压，从而有效将气泡从底部挤出，全面提高消泡效果，有效避免气泡存留于底部造成底端部封装层出现气泡孔隙。
(2)智能升降件包括内外活动套设的升降板和中空套，中空套固定连接于衔接板底端，升降板下端贯穿中空套并与磁性承重相连接，中空套内顶部安装有电磁片，升降板顶端设有与电磁片磁吸设置的磁铁块，在初始状态下，电磁片为启动状态，电磁片对磁铁块起到磁吸作用，使得升降板收纳于中空套内侧，磁性承重位于柔性包囊内底部的上端面，当电磁片断开时，在磁性承重自身重力作用下，磁性承重连同升降板竖直下坠，对柔性包囊进行挤压，从而利用柔性包囊的挤压形变来对浇筑腔内的环氧树脂进行挤压消泡。
(3)磁性承重采用高密度材料制成的辊状结构，磁性承重内部安装有磁芯，升降板与磁铁块相衔接处设有隔磁层，有效避免电磁片在启动后对除磁铁块以外的其他磁性材料起到磁吸作用，即不影响磁性承重辊以及磁性挤压辊的配合工作。
(4)收卷固定件包括转动安装于收卷腔内端中部的转动辊，动模板后端外壁上设有与转动辊相连接的转动把手，转动辊的两侧均设有分别对第一衔接带、第二衔接带进行导向的导向辊，第一衔接带和第二衔接带分别呈反方向分别绕卷于转动辊上，在对转动辊进行转动时，能够实现对第一衔接带、第二衔接带起到同步的收放卷，从而易于对柔性包囊进行收放自如。
(5)封装座背面顶端部安装有抽气泵，封装座内部开设有与柔性包囊内侧相连通的导气腔，抽气泵通过气管与导气腔相连通，柔性包囊底端面分布有多个防水透气层，防水透气层采用防水透气材料制成，在初始状态时，柔性包囊呈松垮状态包覆于封装座底端部，利用抽气泵将封装座与柔性包囊相衔接处的气体抽出，故而在柔性包囊被挤压过程中，柔性包囊压出浇筑腔内的环氧树脂中的气泡，气泡随着柔性包囊进入至封装座底端部，以快速完成消泡处理。
(6)磁性助挤构件包括上下相连接的磁性挤压辊和移动板，移动板底端设有复位弹簧，定模板底端部开设有用于移动板活动的活动腔，且活动腔顶端开设有与磁性挤压辊相适配的复位腔，复位弹簧为拉伸弹簧，磁性挤压辊采用磁性材料制成，磁性承重随电动滑轨沿水平方向运动，并在水平运动过程中间断性启动电磁片，使得磁性承重上下间断性升降运动，当磁性承重下压过程中，由于磁性承重对磁性挤压辊具有磁吸作用，从而在磁性承重运动靠近磁性挤压辊时，会使得磁性挤压辊向上牵引，从而实现上下挤压浇筑腔内的环氧树脂，进一步提高消泡效果。
附图说明
图1为本发明在合模前的外部结构示意图一；
图2为本发明在合模前的外部结构示意图二；
图3为本发明的封装座与磁性承重辊结合处的底部结构示意图；
图4为本发明的柔性包囊与收卷固定件结合处的结构示意图；
图5为本发明在合模后的内部结构示意图；
图6为本发明在合模后的内部剖视图；
图7为本发明的磁性承重辊与智能升降件结合处的内部示意图；
图8为本发明在合模后的内部工作示意图；
图9为图8中磁性承重辊、磁性挤压辊相互靠近挤压时的部分状态示意图。
图中标号说明：
1定模板、2动模板、3封装座、301椭形导向座、4电动滑轨、5衔接板、6中空套、7升降板、8磁性承重辊、9电磁片、10磁铁块、11柔性包囊、12转动辊、13第一衔接带、14第二衔接带、15导向辊、16弹性封装底膜、17磁性挤压辊、18移动板、19复位弹簧。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
实施例1：
请参阅图1-4，一种消泡型半导体芯片的封装装置，包括上下设置的动模板2和定模板1，定模板1与动模板2四角之间均通过液压杆相连接，定模板1上端部开设有浇筑腔，动模板2的底端设有与浇筑腔相适配的封装座3，封装座3下端两侧均设有椭形导向座301，封装座3内底部沿水平方向开设有条形腔，条形腔内安装有电动滑轨4，电动滑轨4通过衔接板5连接有智能升降件，智能升降件的底端连接有与椭形导向座301底端面相齐平的磁性承重8，封装座3下端部包覆紧密有柔性包囊11，柔性包囊11底端壁与一对椭形导向座301底端面相包裹设置。
请参阅图3和图6-7，智能升降件包括内外活动套设的升降板7和中空套6，中空套6固定连接于衔接板5底端，升降板7下端贯穿中空套6并与磁性承重8相连接，中空套6内顶部安装有电磁片9，升降板7顶端设有与电磁片9磁吸设置的磁铁块10，中空套6内端两侧壁上均开设有限位腔，升降板7顶端两侧均设有与一对限位腔相适配的限位块，在初始状态下，电磁片9为启动状态，电磁片9对磁铁块10起到磁吸作用，使得升降板7收纳于中空套6内侧，磁性承重8位于柔性包囊11内底部的上端面，当电磁片9断开时，在磁性承重8自身重力作用下，磁性承重8连同升降板7竖直下坠，对柔性包囊11进行挤压，从而利用柔性包囊11的挤压形变来对浇筑腔内的环氧树脂进行挤压消泡，而限位块与限位腔的配合对升降板7的下落行程起到限位作用，磁性承重8采用高密度材料制成的辊状结构，具有一定重量，足以能够向下挤压柔性包囊11以形变，磁性承重8内部安装有磁芯，升降板7与磁铁块10相衔接处设有隔磁层，有效避免电磁片9在启动后对除磁铁块10以外的其他磁性材料起到磁吸作用。
请参阅图4-5，柔性包囊11左右端壁上分别设有第一衔接带13和第二衔接带14，动模板2上端内部开设有收卷腔，收卷腔内安装有对第一衔接带13和第二衔接带14上端进行收卷的收卷固定件，收卷固定件包括转动安装于收卷腔内端中部的转动辊12，动模板2后端外壁上设有与转动辊12相连接的转动把手，转动辊12的两侧均设有分别对第一衔接带13、第二衔接带14进行导向的导向辊15，第一衔接带13和第二衔接带14分别转动套设于转动辊12上，第二衔接带14设有一对，一对第二衔接带14分布于第一衔接带13两侧，转动辊12上分别设有与第一衔接带13、第二衔接带14相适配的收卷环槽，且第一衔接带13和一对第二衔接带14呈反方向分别绕卷于相对应的收卷环槽内，第一衔接带13和第二衔接带14反方向绕卷，在对转动辊12进行转动时，能够实现对第一衔接带13、第二衔接带14起到同步的收放卷，从而易于对柔性包囊11进行收放自如，在消泡过程中，柔性包囊11底端部与封装座3底端部之间存有间隙，有利于在磁性承重8下压时对柔性包囊11进行形变挤压，当消泡工作完成后，向上收紧柔性包囊11,柔性包囊11紧密贴合于一对椭形导向座301下端壁，在此需要注意的是，本领域除了利用本方案中的收卷固定件对柔性包囊11进行上下收放，可也选择常规手段例如在柔性包囊11四周顶端壁均设有伸缩杆，利用各伸缩杆配合运动来实现柔性包囊11的上下收放。
在此需要补充的是，封装座3背面顶端部安装有抽气泵，封装座3内部开设有与柔性包囊11内侧相连通的导气腔，抽气泵通过气管与导气腔相连通，柔性包囊11底端面分布有多个防水透气层，防水透气层采用防水透气材料制成，在初始状态时，柔性包囊11呈松垮状态包覆于封装座3底端部，利用抽气泵将封装座3与柔性包囊11相衔接处的气体抽出，故而在柔性包囊11被挤压过程中，柔性包囊11压出浇筑腔内的环氧树脂中的气泡，气泡随着柔性包囊11上的防水透气层进入至封装座3底端部，以进一步完成消泡处理，待消泡工作完成后，向上收紧柔性包囊11,柔性包囊11下端面处于平整状态，从而使得环氧树脂层上端面处于平整状态，待冷却凝固后，向上移动动模板2，即完成开模。
请参阅图6-9，浇筑腔内底部设有与磁性承重8磁吸设置的弹性封装底膜16，浇筑腔内底部还水平开设有多个助挤腔，多个助挤腔内均安装有位于弹性封装底膜16底端面下的磁性助挤构件，磁性助挤构件包括上下相连接的磁性挤压辊17和移动板18，移动板18底端设有复位弹簧19，定模板1底端部开设有用于移动板18活动的活动腔，移动板18活动限位于活动腔内，且活动腔顶端开设有与磁性挤压辊17相适配的复位腔，复位弹簧19为拉伸弹簧，磁性挤压辊17采用磁性材料制成，磁性承重8随电动滑轨4沿水平方向运动，并在水平运动过程中间断性启动电磁片9，使得磁性承重8上下间断性升降运动，当磁性承重8下压过程中，由于磁性承重8对磁性挤压辊17具有磁吸作用，从而在磁性承重8水平运动靠近磁性挤压辊17时，会使得磁性挤压辊17向上牵引，当磁性承重8向上复位时，两者之间磁吸力减弱，磁性挤压辊17在复位弹簧19作用下向下回退，如此实现，在磁性承重8水平运动过程中间断性启动电磁片9，水平分布的多个磁性挤压辊17呈波浪状状上下运动，从而实现上下挤压浇筑腔内的环氧树脂，进一步提高消泡效果。
本方案通过在封装座3底端部增设可以左右、上下移动的磁性承重8以及与其底端壁相包覆衔接的柔性包囊11，依靠磁性承重8水平、间断性上下移动来对柔性包囊11进行挤压，柔性包囊11被挤压后压迫平整浇筑腔内的环氧树脂中的间隙，同时配合与磁性承重8磁吸设置的磁性助挤构件，当磁性承重8运动至与其靠近的磁性助挤构件处时，磁性助挤构件向上挤压弹性封装底膜16，如此实现环氧树脂被上下呈破浪状挤压，从而有效将气泡从底部挤出，全面提高消泡效果，有效避免气泡存留于底部造成底端部封装层出现气泡空隙，待消泡工作完成后，向上收紧柔性包囊11,柔性包囊11下端面处于平整状态，多个磁性挤压辊17回退至定模板1内底部，弹性封装底膜16恢复至其水平状态，从而使得环氧树脂层上、下端面趋于平整，待冷却凝固后，向上移动动模板2，即完成开模。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种消泡型半导体芯片的封装装置，包括上下设置的动模板(2)和定模板(1)，所述定模板(1)与动模板(2)四角之间均通过液压杆相连接，所述定模板(1)上端部开设有浇筑腔，其特征在于：所述动模板(2)的底端设有与浇筑腔相适配的封装座(3)，所述封装座(3)下端两侧均设有椭形导向座(301)，所述封装座(3)内底部沿水平方向开设有条形腔，所述条形腔内安装有电动滑轨(4)，所述电动滑轨(4)通过衔接板(5)连接有智能升降件，所述智能升降件的底端连接有与椭形导向座(301)底端面相齐平的磁性承重(8)；
所述封装座(3)下端部包覆紧密有柔性包囊(11)，所述柔性包囊(11)底端壁与一对椭形导向座(301)底端面相包裹设置，所述柔性包囊(11)左右端壁上分别设有第一衔接带(13)和第二衔接带(14)，所述动模板(2)上端内部开设有收卷腔，所述收卷腔内安装有对第一衔接带(13)和第二衔接带(14)上端进行收卷的收卷固定件，所述浇筑腔内底部设有与磁性承重(8)磁吸设置的弹性封装底膜(16)，所述浇筑腔内底部还水平开设有多个助挤腔，多个所述助挤腔内均安装有位于弹性封装底膜(16)底端面下的磁性助挤构件。
2.根据权利要求1所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述智能升降件包括内外活动套设的升降板(7)和中空套(6)，所述中空套(6)固定连接于衔接板(5)底端，所述升降板(7)下端贯穿中空套(6)并与磁性承重(8)相连接，所述中空套(6)内顶部安装有电磁片(9)，所述升降板(7)顶端设有与电磁片(9)磁吸设置的磁铁块(10)。
3.根据权利要求2所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述中空套(6)内端两侧壁上均开设有限位腔，所述升降板(7)顶端两侧均设有与一对限位腔相适配的限位块。
4.根据权利要求3所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述磁性承重(8)采用高密度材料制成的辊状结构，所述磁性承重(8)内部安装有磁芯，所述升降板(7)与磁铁块(10)相衔接处设有隔磁层。
5.根据权利要求1所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述收卷固定件包括转动安装于收卷腔内端中部的转动辊(12)，所述动模板(2)后端外壁上设有与转动辊(12)相连接的转动把手，所述转动辊(12)的两侧均设有分别对第一衔接带(13)、第二衔接带(14)进行导向的导向辊(15)，所述第一衔接带(13)和第二衔接带(14)分别转动套设于转动辊(12)上。
6.根据权利要求5所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述第二衔接带(14)设有一对，一对所述第二衔接带(14)分布于第一衔接带(13)两侧，所述转动辊(12)上分别设有与第一衔接带(13)、第二衔接带(14)相适配的收卷环槽，且第一衔接带(13)和一对第二衔接带(14)呈反方向分别绕卷于相对应的收卷环槽内。
7.根据权利要求1所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述封装座(3)背面顶端部安装有抽气泵，所述封装座(3)内部开设有与柔性包囊(11)内侧相连通的导气腔，所述抽气泵通过气管与导气腔相连通。
8.根据权利要求7所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述柔性包囊(11)底端面分布有多个防水透气层，所述防水透气层采用防水透气材料制成。
9.根据权利要求1所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述磁性助挤构件包括上下相连接的磁性挤压辊(17)和移动板(18)，所述移动板(18)底端设有复位弹簧(19)，所述定模板(1)底端部开设有用于移动板(18)活动的活动腔，且活动腔顶端开设有与磁性挤压辊(17)相适配的复位腔。
10.根据权利要求9所述的一种消泡型半导体芯片的封装装置，其特征在于：所述复位弹簧(19)为拉伸弹簧，所述磁性挤压辊(17)采用磁性材料制成。
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