CN114851447A - 一种封装覆膜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种封装覆膜设备，涉及芯片封装技术领域。该封装覆膜设备包括定模装置和动模装置。定模装置包括定模架、定模镶件、覆膜和顶出机构，定模镶件固定安装于定模架上，定模镶件开设有型腔，覆膜盖设于型腔外，覆膜用于供产品放置，动模装置用于在合模过程中将产品压入型腔，以使覆膜朝型腔内凹陷变形，型腔用于供熔融的塑封料注入，以实现对产品的塑封，覆膜用于防止塑封料与定模镶件接触，顶出机构安装于定模架上，顶出机构用于同时将型腔内的覆膜和产品顶出。本发明提供的封装覆膜设备能够防止塑封料与型腔内壁直接接触，便于脱模，保证产品顶出质量，延长设备使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，具体而言，涉及一种封装覆膜设备。
背景技术
目前，在半导体封装过程中，需要先将芯片放置于引线框架上形成产品，再利用塑封料对产品进行塑封，以使芯片被塑封料包裹，从而对芯片的内部结构进行保护。但是在产品高度较高，即封装模具型腔较深时，由于塑封料具有一定黏性，且与型腔内壁直接接触，所以在产品顶出过程中可能会发生塑封料与型腔内壁粘结的情况，不利于脱模，影响产品顶出质量，并且塑封料长时间与型腔内壁接触还会对型腔的内表面造成破坏，影响封装模具的使用寿命。
有鉴于此，设计制造出一种保证产品质量的封装覆膜设备特别是在芯片封装中显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封装覆膜设备，能够防止塑封料与型腔内壁直接接触，便于脱模，保证产品顶出质量，延长设备使用寿命。
本发明是采用以下的技术方案来实现的。
一种封装覆膜设备，包括定模装置和动模装置，定模装置包括定模架、定模镶件、覆膜和顶出机构，定模镶件固定安装于定模架上，定模镶件开设有型腔，覆膜盖设于型腔外，覆膜用于供产品放置，动模装置用于在合模过程中将产品压入型腔，以使覆膜朝型腔内凹陷变形，型腔用于供熔融的塑封料注入，以实现对产品的塑封，覆膜用于防止塑封料与定模镶件接触，顶出机构安装于定模架上，顶出机构用于同时将型腔内的覆膜和产品顶出。
可选地，定模装置还包括浮动板和复位机构，浮动板通过复位机构与定模架连接，浮动板开设有让位孔，让位孔的位置与型腔的位置相对应，覆膜设置于浮动板和定模镶件之间，浮动板用于在合模过程中在动模装置的作用下将覆膜压紧于定模镶件上，以防止覆膜发生位移，复位机构用于在开模过程中带动浮动板复位。
可选地，复位机构包括复位弹簧和推杆，复位弹簧的一端与定模架抵持，另一端与推杆抵持，推杆远离复位弹簧的一端与浮动板抵持。
可选地，定模架包括模架本体、镶件座和成型板，镶件座固定安装于模架本体内，成型板与镶件座贴合设置且固定连接，定模镶件嵌设于成型板内，镶件座开设有容置槽，复位弹簧设置于容置槽内，且与容置槽的底壁抵持，推杆穿过成型板设置。
可选地，推杆包括限位部和伸长部，限位部的横截面积大于伸长部的横截面积，成型板开设有通孔，伸长部与通孔滑动配合，且与浮动板抵持，限位部与复位弹簧抵持。
可选地，定模架设置有导向柱，浮动板开设有限位孔，导向柱与限位孔滑动配合。
可选地，复位机构的数量为多个，多个复位机构分为两组，两组复位机构相对设置于浮动板的两侧，覆膜设置于两组复位机构之间。
可选地，定模镶件的数量为多个，多个定模镶件沿预设方向间隔设置于定模架上，覆膜沿预设方向延伸设置，且同时盖设于多个定模镶件上。
可选地，定模装置还包括驱动辊和从动辊，驱动辊和从动辊相对设置于定模架的两侧，覆膜同时与驱动辊和从动辊贴合设置，驱动辊用于在顶出机构将覆膜顶出后带动覆膜向前送进，从动辊用于对覆膜进行限位。
可选地，顶出机构包括顶杆和固定板，顶杆固定安装于固定板上，定模镶件开设有与型腔连通的顶出孔，顶杆与顶出孔滑动配合，固定板用于在压机的作用下通过顶杆将覆膜和产品顶出型腔。
本发明提供的封装覆膜设备具有以下有益效果：
本发明提供的封装覆膜设备，定模装置包括定模架、定模镶件、覆膜和顶出机构，定模镶件固定安装于定模架上，定模镶件开设有型腔，覆膜盖设于型腔外，覆膜用于供产品放置，动模装置用于在合模过程中将产品压入型腔，以使覆膜朝型腔内凹陷变形，型腔用于供熔融的塑封料注入，以实现对产品的塑封，覆膜用于防止塑封料与定模镶件接触，顶出机构安装于定模架上，顶出机构用于同时将型腔内的覆膜和产品顶出。与现有技术相比，本发明提供的封装覆膜设备由于采用了安装于定模架上的定模镶件以及盖设于型腔外的覆膜，所以能够防止塑封料与型腔内壁直接接触，便于脱模，保证产品顶出质量，延长设备使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的封装覆膜设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的封装覆膜设备中定模装置的结构示意图；
图3为图2中定模架与复位机构连接的结构示意图；
图4为图3中复位机构的剖视图；
图5为本发明实施例提供的封装覆膜设备中定模装置在产品顶出时的剖视图；
图6为图5中VI的局部放大图。
图标：10-封装覆膜设备；100-定模装置；110-定模架；111-模架本体；112-镶件座；113-成型板；114-容置槽；115-通孔；116-导向柱；120-定模镶件；121-型腔；122-顶出孔；130-覆膜；140-顶出机构；141-顶杆；142-固定板；150-浮动板；151-让位孔；152-限位孔；160-复位机构；161-复位弹簧；162-推杆；163-限位部；164-伸长部；170-驱动辊；180-从动辊；200-动模装置。
具体实施方式
为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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
请结合参照图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供了一种封装覆膜设备10，用于实现芯片封装。其能够防止塑封料与型腔121内壁直接接触，便于脱模，保证产品顶出质量，延长设备使用寿命。
需要说明的是，封装覆膜设备10应用于芯片封装领域，在芯片封装过程中，首先将芯片放置于引线框架上形成产品，再利用封装覆膜设备10对产品进行塑封，以实现对芯片的封装保护。
封装覆膜设备10包括定模装置100和动模装置200。定模装置100与动模装置200相对设置，动模装置200能够靠近或者远离定模装置100，以实现合模或者开模的动作。具体地，定模装置100设置于动模装置200的正下方，在合模过程中，动模装置200沿竖直向下的方向逐渐靠近定模装置100，直至于定模装置100贴合；在开模过程中，动模装置200沿竖直向上的方向逐渐远离定模装置100，直至回到原位。
定模装置100包括定模架110、定模镶件120、覆膜130、顶出机构140、浮动板150、复位机构160、驱动辊170和从动辊180。定模镶件120固定安装于定模架110上，定模镶件120开设有型腔121，型腔121用于成型塑封后的产品。覆膜130盖设于型腔121外，覆膜130用于供产品放置，产品放置的位置与型腔121的位置相对应，动模装置200用于在合模过程中将产品压入型腔121，以使覆膜130朝型腔121内凹陷变形，从而使得产品和部分覆膜130均位于型腔121内。型腔121用于供熔融的塑封料注入，塑封料冷却凝固后以实现对产品的塑封，覆膜130用于防止塑封料与定模镶件120接触，以便于脱模，保证产品顶出质量，延长设备使用寿命。
需要说明的是，顶出机构140安装于定模架110上，当塑封料冷却凝固后，顶出机构140用于同时将型腔121内的覆膜130和塑封后的产品顶出，以实现产品的顶出功能。具体地，在塑封料冷却凝固，以对产品进行塑封的过程中，由于覆膜130将塑封料和型腔121的内壁之间隔绝开，所以不会发生塑封料与型腔121内壁粘结的情况，从而保证了产品的顶出质量，延长了封装覆膜设备10的使用寿命。
进一步地，浮动板150通过复位机构160与定模架110连接，复位机构160设置于浮动板150和定模架110之间。浮动板150开设有让位孔151，让位孔151的位置与型腔121的位置相对应，覆膜130设置于浮动板150和定模镶件120之间，覆膜130将让位孔151和型腔121隔开，产品放置于让位孔151内的覆膜130上。浮动板150用于在合模过程中在动模装置200的作用下克服复位机构160的弹力将覆膜130压紧于定模镶件120上，以防止覆膜130发生位移，保证覆膜130能够在产品的压力作用下稳定地朝型腔121内凹陷变形。复位机构160用于在开模过程中在自身弹力作用下带动浮动板150复位，以松开覆膜130，便于覆膜130向前送进，在实现旧覆膜130回收的同时将新覆膜130拉至型腔121外，从而便于进行下一批产品的塑封。
值得注意的是，驱动辊170和从动辊180相对设置于定模架110的两侧，覆膜130同时与驱动辊170和从动辊180贴合设置，驱动辊170用于在顶出机构140将覆膜130顶出后带动覆膜130向前送进，从动辊180用于对覆膜130进行限位。具体地，驱动辊170和从动辊180平行间隔设置，定模架110位于驱动辊170和从动辊180之间，覆膜130呈卷状设置，驱动辊170能够在转动过程中带动覆膜卷进行放卷，并拉动覆膜130向前走带送进，覆膜130在送进过程中带动从动辊180转动，驱动辊170和从动辊180共同作用，以保证覆膜130的送进过程稳定可靠。
本实施例中，覆膜130由聚四氟乙烯材料制成，覆膜130呈透明状，其具有良好的耐高温性能和变形性能，并且不会与塑封料粘接，能够保证产品的顶出质量。但并不仅限于此，在其它实施例中，覆膜130也可以由聚醚醚酮材料制成，对覆膜130的材质不作具体限定。
复位机构160包括复位弹簧161和推杆162。复位弹簧161的一端与定模架110抵持，另一端与推杆162抵持，推杆162远离复位弹簧161的一端与浮动板150抵持。具体地，复位弹簧161始终处于压缩状态，复位弹簧161能够向推杆162施加弹力，以通过推杆162向浮动板150施加一个朝远离定模架110的方向运动的推力，使得浮动板150具有一个朝远离定模架110的方向运动的趋势，从而实现浮动板150的复位功能。
定模架110包括模架本体111、镶件座112和成型板113。镶件座112固定安装于模架本体111内，成型板113与镶件座112贴合设置且固定连接，定模镶件120嵌设于成型板113内，成型板113用于对定模镶件120进行固定和限位。具体地，镶件座112开设有容置槽114，复位弹簧161设置于容置槽114内，且与容置槽114的底壁抵持，容置槽114用于对复位弹簧161进行限位和导向，以保证复位弹簧161只能够沿浮动板150的运动方向伸缩，防止复位弹簧161偏移或者倾斜的情况发生。推杆162穿过成型板113设置，且与浮动板150抵持，以推动浮动板150朝远离定模架110的方向运动。
推杆162包括限位部163和伸长部164。限位部163呈圆台状，伸长部164呈圆杆状，限位部163的横截面积大于伸长部164的横截面积。成型板113开设有通孔115，伸长部164与通孔115滑动配合，伸长部164能够在通孔115内滑动，成型板113能够通过伸长部164与通孔115的配合对整个推杆162进行限位，以防止推杆162偏移或者倾斜的情况发生。限位部163可滑动地设置于容置槽114内，成型板113能够与限位部163抵持，以限定推杆162运动的极限位置，防止推杆162完全脱出容置槽114。具体地，伸长部164与浮动板150抵持，限位部163与复位弹簧161抵持，复位弹簧161能够向限位部163施加弹力，以通过伸长部164推动浮动板150进行复位。
本实施例中，定模架110设置有导向柱116，浮动板150开设有限位孔152，导向柱116与限位孔152滑动配合，定模架110能够通过导向柱116与限位孔152的配合对浮动板150进行导向和限位，以保证浮动板150只能够沿开合模方向运动，即保证浮动板150只能够沿竖直方向靠近或者远离定模架110。具体地，导向柱116和限位孔152的数量均为四个，四个限位孔152呈矩形阵列地分布于浮动板150的四个边角处，每个限位孔152与一个导向柱116配合，四个限位孔152和四个导向柱116共同作用，以提高对浮动板150的导向和限位效果。
进一步地，复位机构160的数量为多个，多个复位机构160分为两组，两组复位机构160相对设置于浮动板150的两侧，覆膜130设置于两组复位机构160之间，复位机构160不会对覆膜130的走带送进产生影响，多个复位机构160共同作用，以实现浮动板150的平稳复位。本实施例中，复位机构160的数量为六个，每组复位机构160的数量为三个，但并不仅限于此，在其它实施例中，复位机构160的数量可以为八个，也可以为四个，对复位机构160的数量不作具体限定。
值得注意的是，定模镶件120的数量为多个，多个定模镶件120沿预设方向间隔设置于定模架110上，覆膜130沿预设方向延伸设置，且同时盖设于多个定模镶件120上。具体地，驱动辊170和从动辊180共同作用，以带动覆膜130沿预设方向走带送进，从而实现覆膜130的新旧更换，无需停机更换覆膜130，提高产品的塑封效率。
本实施例中，定模镶件120的数量为四个，即型腔121的数量为四个，封装覆膜设备10能够在一次开合模过程中同时实现四个产品的塑封，进一步地提高产品的塑封效率。但并不仅限于此，在其它实施例中，定模镶件120的数量可以为六个，也可以为两个，对定模镶件120的数量不作具体限定。
请结合参照图5和图6，顶出机构140包括顶杆141和固定板142。顶杆141固定安装于固定板142上，且穿过镶件座112设置。定模镶件120开设有与型腔121连通的顶出孔122，顶杆141与顶出孔122滑动配合，顶杆141能够相对于顶出孔122滑动，定模镶件120能够通过顶杆141与顶出孔122的配合对顶杆141进行导向和限位，从而限定顶杆141的顶出方向，保证顶出过程稳定可靠。具体地，当塑封料冷却凝固后，固定板142用于在压机的作用下通过顶杆141将覆膜130和产品顶出型腔121，以实现产品的脱模，并且便于实现覆膜130的走带送进。
本实施例中，顶杆141的数量为四个，四个顶杆141均固定安装于固定板142上，每个顶杆141与一个定模镶件120配合，固定板142能够同步带动四个顶杆141运动，以同时将四个定模镶件120的型腔121内的覆膜130和产品顶出，提高顶出效率。
需要说明的是，将一块浮动板150、一条覆膜130、一个驱动辊170、一个从动辊180、六个复位机构160、四个导向柱116、四个定模镶件120和四个顶杆141组合形成结构表示为一条封装线，在本实施例中，封装覆膜设备10具有两条这样的封装线，以进一步地提高封装效率。
值得注意的是，在封装覆膜设备10的使用过程中，首先开模，将覆膜130设置于定模镶件120和浮动板150之间，且贴合设置于驱动辊170和从动辊180上；随后利用机械手将产品放置于覆膜130上，以使产品的位置与型腔121的位置相对应；接着合模，控制动模装置200朝靠近定模装置100的方向运动，直至动模装置200与定模装置100贴合，在此过程中，动模装置200推动浮动板150克服复位弹簧161的弹力运动，直至浮动板150与成型板113贴合，以将覆膜130压紧于定模镶件120上，与此同时，动模装置200将产品压入型腔121，以使覆膜130朝型腔121内凹陷变形；然后向型腔121内注入熔融的塑封料，使得塑封料均匀分布于产品外，在此过程中，塑封料在覆膜130的隔绝作用下不会与型腔121内壁直接接触；当塑封料冷却凝固后，产品塑封完成，此时启动开模动作，控制动模装置200朝远离定模装置100的方向运动，在此过程中，浮动板150在复位弹簧161的弹力作用下复位，松开覆膜130；随后启动压机，以带动顶出机构140将型腔121内的覆膜130和塑封后的产品顶出；接着利用机械手将塑封后的产品取出，并利用驱动辊170带动覆膜130向前走带送进，将使用后的部分覆膜130拉出封装覆膜设备10所在区域，并将新的部分覆膜130拉入封装覆膜设备10所在区域；然后利用机械手将下一批产品放置于覆膜130上进行塑封，如此循环，实现封装覆膜设备10的连续作业，提高封装效率。
本发明实施例提供的封装覆膜设备10，定模装置100包括定模架110、定模镶件120、覆膜130和顶出机构140，定模镶件120固定安装于定模架110上，定模镶件120开设有型腔121，覆膜130盖设于型腔121外，覆膜130用于供产品放置，动模装置200用于在合模过程中将产品压入型腔121，以使覆膜130朝型腔121内凹陷变形，型腔121用于供熔融的塑封料注入，以实现对产品的塑封，覆膜130用于防止塑封料与定模镶件120接触，顶出机构140安装于定模架110上，顶出机构140用于同时将型腔121内的覆膜130和产品顶出。与现有技术相比，本发明提供的封装覆膜设备10由于采用了安装于定模架110上的定模镶件120以及盖设于型腔121外的覆膜130，所以能够防止塑封料与型腔121内壁直接接触，便于脱模，保证产品顶出质量，延长设备使用寿命。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种封装覆膜设备，其特征在于，包括定模装置(100)和动模装置(200)，所述定模装置(100)包括定模架(110)、定模镶件(120)、覆膜(130)和顶出机构(140)，所述定模镶件(120)固定安装于所述定模架(110)上，所述定模镶件(120)开设有型腔(121)，所述覆膜(130)盖设于所述型腔(121)外，所述覆膜(130)用于供产品放置，所述动模装置(200)用于在合模过程中将产品压入所述型腔(121)，以使所述覆膜(130)朝所述型腔(121)内凹陷变形，所述型腔(121)用于供熔融的塑封料注入，以实现对产品的塑封，所述覆膜(130)用于防止塑封料与所述定模镶件(120)接触，所述顶出机构(140)安装于所述定模架(110)上，所述顶出机构(140)用于同时将所述型腔(121)内的所述覆膜(130)和产品顶出。
2.根据权利要求1所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述定模装置(100)还包括浮动板(150)和复位机构(160)，所述浮动板(150)通过所述复位机构(160)与所述定模架(110)连接，所述浮动板(150)开设有让位孔(151)，所述让位孔(151)的位置与所述型腔(121)的位置相对应，所述覆膜(130)设置于所述浮动板(150)和所述定模镶件(120)之间，所述浮动板(150)用于在合模过程中在所述动模装置(200)的作用下将所述覆膜(130)压紧于所述定模镶件(120)上，以防止所述覆膜(130)发生位移，所述复位机构(160)用于在开模过程中带动所述浮动板(150)复位。
3.根据权利要求2所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述复位机构(160)包括复位弹簧(161)和推杆(162)，所述复位弹簧(161)的一端与所述定模架(110)抵持，另一端与所述推杆(162)抵持，所述推杆(162)远离所述复位弹簧(161)的一端与所述浮动板(150)抵持。
4.根据权利要求3所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述定模架(110)包括模架本体(111)、镶件座(112)和成型板(113)，所述镶件座(112)固定安装于所述模架本体(111)内，所述成型板(113)与所述镶件座(112)贴合设置且固定连接，所述定模镶件(120)嵌设于所述成型板(113)内，所述镶件座(112)开设有容置槽(114)，所述复位弹簧(161)设置于所述容置槽(114)内，且与所述容置槽(114)的底壁抵持，所述推杆(162)穿过所述成型板(113)设置。
5.根据权利要求4所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述推杆(162)包括限位部(163)和伸长部(164)，所述限位部(163)的横截面积大于所述伸长部(164)的横截面积，所述成型板(113)开设有通孔(115)，所述伸长部(164)与所述通孔(115)滑动配合，且与所述浮动板(150)抵持，所述限位部(163)与所述复位弹簧(161)抵持。
6.根据权利要求2所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述定模架(110)设置有导向柱(116)，所述浮动板(150)开设有限位孔(152)，所述导向柱(116)与所述限位孔(152)滑动配合。
7.根据权利要求2所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述复位机构(160)的数量为多个，多个所述复位机构(160)分为两组，两组所述复位机构(160)相对设置于所述浮动板(150)的两侧，所述覆膜(130)设置于两组所述复位机构(160)之间。
8.根据权利要求1所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述定模镶件(120)的数量为多个，多个所述定模镶件(120)沿预设方向间隔设置于所述定模架(110)上，所述覆膜(130)沿所述预设方向延伸设置，且同时盖设于多个所述定模镶件(120)上。
9.根据权利要求1所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述定模装置(100)还包括驱动辊(170)和从动辊(180)，所述驱动辊(170)和所述从动辊(180)相对设置于所述定模架(110)的两侧，所述覆膜(130)同时与所述驱动辊(170)和所述从动辊(180)贴合设置，所述驱动辊(170)用于在所述顶出机构(140)将所述覆膜(130)顶出后带动所述覆膜(130)向前送进，所述从动辊(180)用于对所述覆膜(130)进行限位。
10.根据权利要求1所述的封装覆膜设备，其特征在于，所述顶出机构(140)包括顶杆(141)和固定板(142)，所述顶杆(141)固定安装于所述固定板(142)上，所述定模镶件(120)开设有与所述型腔(121)连通的顶出孔(122)，所述顶杆(141)与所述顶出孔(122)滑动配合，所述固定板(142)用于在压机的作用下通过所述顶杆(141)将所述覆膜(130)和产品顶出所述型腔(121)。
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