CN115179489A - 一种半导体封装模具以及封装方法 - Google Patents

一种半导体封装模具以及封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半导体封装模具以及封装方法，包括：上模，所述上模扣压在下模的顶部，所述上模的底面上嵌装有凸钉和卡块；下模，所述下模的底板顶面开设有滑槽；侧封件，所述侧封件包括连板和侧板；抵接件，所述抵接件的直端贯穿所述下模；半导体件，所述半导体件放置凸台上，所述半导体件的顶面与压块相接触；气囊，所述气囊位于所述下模和所述抵接件之间。该半导体封装模具以及封装方法，利用抵接件与气囊进行配合，使放入的半导体件被抵紧，实现固定效果，同时利用气囊的变形实现尺寸调节效果，使封装模具的适应性增强，利用侧封件和限位块构成填充槽，将树脂注入外侧的填充槽对抵接件进行固定，方便注胶减少浪费。

Description

一种半导体封装模具以及封装方法
技术领域
本发明涉及半导体封装相关技术领域，具体为一种半导体封装模具以及封装方法。
背景技术
半导体封装具有为芯片提供电连接、保护、支撑、散热等功能，可以实现多脚化，具有缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多芯片模块化的优点。
现有技术中的半导体封装通常是将半导体放置在封装模具的型腔中，在合模后将树脂通过流道注入型腔，树脂固化后对半导体进行固定完成封装，但是，现有技术合模注胶过程中，内部的半导体件容易发生偏移或翘曲，而且现有的封装模具只适应单一尺寸的半导体元件，面对种类繁多的半导体产品时，需要增加多套模具成本。
发明内容
本发明为了弥补市场空白，提供了一种半导体封装模具以及封装方法。
本发明的目的在于提供一种半导体封装模具，以解决上述背景技术中提出的现有技术合模注胶过程中，内部的半导体件容易发生偏移或翘曲，而且现有的封装模具只适应单一尺寸的半导体元件，面对种类繁多的半导体产品时，需要增加多套模具成本的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体封装模具以及封装方法，包括：
上模，所述上模扣压在下模的顶部，所述上模的底面上嵌装有凸钉和卡块，所述上模的底面上设置有限位块和压块；
下模，所述下模的底板顶面开设有滑槽，所述下模的顶端弯折形成挡块，所述下模的底板上设有凸台；
侧封件，所述侧封件包括连板和侧板，所述连板贴附在所述下模的外侧面上，所述侧板夹装在上模和下模之间，所述连板的外表面上开设有沉孔，所述沉孔内安装有螺钉；
抵接件，所述抵接件的直端贯穿所述下模，所述抵接件的折端与凸台相齐平；
半导体件，所述半导体件放置凸台上，所述半导体件的顶面与压块相接触；
气囊，所述气囊位于所述下模和所述抵接件之间，所述气囊的内部形成有气腔。
进一步的，所述上模的底面左端等间隔分布有一列限位块，所述限位块到所述上模右端的直线距离与所述下模的宽度相同，所述压块的截面呈倒梯形结构，所述压块位于滑槽和凸台交界处的正上方。
进一步的，所述下模呈U形板结构，所述下模的左端板顶部连接有挡块，所述挡块的顶面上开设有定位孔，所述下模的右端板顶部开设有卡槽，所述卡槽和所述定位孔分别对应所述凸钉和所述卡块分别对应定位孔和卡槽。
进一步的，所述下模的左端板上开设有通孔和螺孔，所述通孔和所述螺孔分别与压块和半导体件位于同一高度，所述通孔和所述螺孔内分别插装有直端和螺钉。
进一步的，所述连板的前后两端对称连接有侧板，所述连板和所述侧板为注塑成型的一体式结构，所述连板的厚度小于限位块的长度，所述连板与所述限位块共同围绕形成填充槽，所述侧板的右端与所述下模的右端板相抵接。
进一步的，所述填充槽内注入有树脂材料，所述填充槽内插接有抵接件。
进一步的，所述抵接件呈反根号形结构，所述直端的长度大于限位块的长度，所述折端的底端进入滑槽内，所述滑槽和凸台的交界点位于所述下模的中偏右处，所述凸台的截面呈直角梯形结构。
进一步的，所述气囊呈长条形结构，所述气囊的长度与所述下模的长度相同。
一种半导体封装方法，包括以下步骤：
S1、将半导体件放置在凸台和折端上，使抵接件受力挤压气囊，抵接件和下模对半导体件左右两端进行夹持；
S2、将上模扣装到下模上，通过凸钉和卡块进行定位锁定，使抵接件的直端进入限位块之间的间隙；
S3、将侧封件从下模的左端向右插入，连板与下模的左端面相贴使填充槽构成，向填充槽内注入封装用的树脂材料并固化；
S4、将螺钉从沉孔和螺孔插入下模内，使螺钉刺破气囊同时对抵接件进行支撑，从而完成对半导体件的封装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用抵接件与气囊进行配合，使放入的半导体件被抵紧，实现固定效果，同时利用气囊的变形实现尺寸调节效果，使封装模具的适应性增强，利用侧封件和限位块构成填充槽，将树脂注入外侧的填充槽对抵接件进行固定，方便注胶减少浪费，减低封装成本，并且在固定后利用螺钉刺破气囊，增强散热效果；
1、在上模和下模上设置对应卡合结构，通过卡合结构实现合模锁模效果，在上模底面设置压块，压块与下模上的凸台相互配合，实现对半导体的上下夹装；
2、利用半导体件自身对抵接件施压，使抵接件挤压气囊，气腔内的气体向两头分散，使半导体件两端的气囊膨胀，该处的气囊反向推动抵接件，从而实现限制半导体件向两侧移动的效果。
附图说明
图1为本发明结构的分解示意图；
图2为本发明结构的俯视剖面示意图；
图3为本发明结构的上模仰视示意图；
图4为本发明结构的侧封件俯视示意图；
图5为本发明结构合模时的正视剖面示意图；
图6为本发明结构的左视示意图；
图7为本发明结构的侧封件正视剖面示意图。
图中：1、上模；2、下模；3、侧封件；4、抵接件；5、半导体件；6、气囊；11、限位块；12、压块；13、凸钉；14、卡块；15、填充槽；21、挡块；22、滑槽；23、凸台；24、卡槽；25、定位孔；26、通孔；27、螺孔；31、连板；32、侧板；33、螺钉；34、沉孔；41、直端；42、折端；61、气腔。
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。
具体实施方式一：请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种半导体封装模具，包括：
上模1，上模1扣压在下模2的顶部，上模1的底面上嵌装有凸钉13和卡块14，上模1的底面上设置有限位块11和压块12；
下模2，下模2的底板顶面开设有滑槽22，下模2的顶端弯折形成挡块21，下模2的底板上设有凸台23；
侧封件3，侧封件3包括连板31和侧板32，连板31贴附在下模2的外侧面上，侧板32夹装在上模1和下模2之间，连板31的外表面上开设有沉孔34，沉孔34内安装有螺钉33；
抵接件4，抵接件4的直端41贯穿下模2，抵接件4的折端42与凸台23相齐平；
半导体件5，半导体件5放置凸台23上，半导体件5的顶面与压块12相接触；
气囊6，气囊6位于下模2和抵接件4之间，气囊6的内部形成有气腔61。
在使用该半导体封装模具以及封装方法时，将半导体件5放置在凸台23上，半导体件5对所接触的抵接件4产生作用力，抵接件4受力沿滑槽22运动，使直端41伸出长度增加，此时移动的抵接件4对气囊6产生压力，使气囊6变形，气腔61内的气体向两端分散，使不与半导体件5接触的抵接件4受到推力向内移动，两端抵接件4进入下模2部分增多，将上模1对准扣压在下模2上，然后将侧封件3从下膜2的侧边插入，实现对端口的封闭效果，通过注射设备将封装树脂注入填充槽15，对填充槽15内的抵接件4位置进行固定，同时增强侧封件3与上模1和下模2的连接性，最后将螺钉33从沉孔34和螺孔27旋人下模2，使螺钉33向内刺破气囊6。
具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图5所示，上模1的底面左端等间隔分布有一列限位块11，限位块11到上模1右端的直线距离与下模2的宽度相同，压块12的截面呈倒梯形结构，压块12位于滑槽22和凸台23交界处的正上方，压块12从中部对半导体件5件进行施压，防止半导体件5产生翘曲。
具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，下模2呈U形板结构，下模2的左端板顶部连接有挡块21，挡块21的顶面上开设有定位孔25，下模2的右端板顶部开设有卡槽24，卡槽24和定位孔25分别对应凸钉13和卡块14分别对应定位孔25和卡槽24。
具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式三的进一步限定，如图1、图6和图7所示，下模2的左端板上开设有通孔26和螺孔27，通孔26和螺孔27分别与压块12和半导体件5位于同一高度，通孔26和螺孔27内分别插装有直端41和螺钉33，螺钉33不仅用于连接侧封件3和下模2，同时螺钉33进入刺破气囊6，使气囊6内的保护气体散出，且气囊6体积减小，使半导体件5的散热效果增强。
具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一进一步限定，连板31的前后两端对称连接有侧板32，连板31和侧板32为注塑成型的一体式结构，连板31的厚度小于限位块11的长度，连板31与限位块11共同围绕形成填充槽15，侧板32的右端与下模2的右端板相抵接，连板31用于固定侧封件3，侧板32用于封闭模具两端。
具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式五的进一步限定，填充槽15内注入有树脂材料，填充槽15内插接有抵接件4，填充槽15位于模腔外侧，方便填充树脂，通过树脂固化对抵接件4进行固定，避免直接包裹半导体件5，方便散热。
具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图5和图6所示，抵接件4呈反根号形结构，直端41的长度大于限位块11的长度，折端42的底端进入滑槽22内，滑槽22和凸台23的交界点位于下模2的中偏右处，凸台23的截面呈直角梯形结构，抵接件4的折端42与凸台23配合，共同承托半导体件5，抵接件4沿滑槽22移动，具有调节效果，扩大了封装模具的适用范围。
具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，气囊6呈长条形结构，气囊6的长度与下模2的长度相同，当中部的气囊6受到挤压时，气囊6内的气体回想两侧分散，产生形变，从而对半导体件5两侧位置进行限制，气囊6的包裹层较薄。
具体实施方式九：一种半导体封装方法，包括以下步骤：
S1、将半导体件5放置在凸台23和折端42上，使抵接件4受力挤压气囊6，抵接件4和下模2对半导体件5左右两端进行夹持；
S2、将上模1扣装到下模2上，通过凸钉13和卡块14进行定位锁定，使抵接件4的直端41进入限位块11之间的间隙；
S3、将侧封件3从下模2的左端向右插入，连板31与下模2的左端面相贴使填充槽15构成，向填充槽15内注入封装用的树脂材料并固化；
S4、将螺钉33从沉孔34和螺孔27插入下模2内，使螺钉33刺破气囊6同时对抵接件4进行支撑，从而完成对半导体件5的封装。
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)

1.一种半导体封装模具，其特征在于，包括：
上模（1），所述上模（1）扣压在下模（2）的顶部，所述上模（1）的底面上嵌装有凸钉（13）和卡块（14），所述上模（1）的底面上设置有限位块（11）和压块（12）；
下模（2），所述下模（2）的底板顶面开设有滑槽（22），所述下模（2）的顶端弯折形成挡块（21），所述下模（2）的底板上设有凸台（23）；
侧封件（3），所述侧封件（3）包括连板（31）和侧板（32），所述连板（31）贴附在所述下模（2）的外侧面上，所述侧板（32）夹装在上模（1）和下模（2）之间，所述连板（31）的外表面上开设有沉孔（34），所述沉孔（34）内安装有螺钉（33）；
抵接件（4），所述抵接件（4）的直端（41）贯穿所述下模（2），所述抵接件（4）的折端（42）与凸台（23）相齐平；
半导体件（5），所述半导体件（5）放置凸台（23）上，所述半导体件（5）的顶面与压块（12）相接触；
气囊（6），所述气囊（6）位于所述下模（2）和所述抵接件（4）之间，所述气囊（6）的内部形成有气腔（61）。
2.根据权利要求1所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述上模（1）的底面左端等间隔分布有一列限位块（11），所述限位块（11）到所述上模（1）右端的直线距离与所述下模（2）的宽度相同，所述压块（12）的截面呈倒梯形结构，所述压块（12）位于滑槽（22）和凸台（23）交界处的正上方。
3.根据权利要求1所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述下模（2）呈U形板结构，所述下模（2）的左端板顶部连接有挡块（21），所述挡块（21）的顶面上开设有定位孔（25），所述下模（2）的右端板顶部开设有卡槽（24），所述卡槽（24）和所述定位孔（25）分别对应所述凸钉（13）和所述卡块（14）分别对应定位孔（25）和卡槽（24）。
4.根据权利要求3所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述下模（2）的左端板上开设有通孔（26）和螺孔（27），所述通孔（26）和所述螺孔（27）分别与压块（12）和半导体件（5）位于同一高度，所述通孔（26）和所述螺孔（27）内分别插装有直端（41）和螺钉（33）。
5.根据权利要求1所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述连板（31）的前后两端对称连接有侧板（32），所述连板（31）和所述侧板（32）为注塑成型的一体式结构，所述连板（31）的厚度小于限位块（11）的长度，所述连板（31）与所述限位块（11）共同围绕形成填充槽（15），所述侧板（32）的右端与所述下模（2）的右端板相抵接。
6.根据权利要求5所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述填充槽（15）内注入有树脂材料，所述填充槽（15）内插接有抵接件（4）。
7.根据权利要求1所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述抵接件（4）呈反根号形结构，所述直端（41）的长度大于限位块（11）的长度，所述折端（42）的底端进入滑槽（22）内，所述滑槽（22）和凸台（23）的交界点位于所述下模（2）的中偏右处，所述凸台（23）的截面呈直角梯形结构。
8.根据权利要求1所述的一种半导体封装模具，其特征在于：所述气囊（6）呈长条形结构，所述气囊（6）的长度与所述下模（2）的长度相同。
9.一种半导体封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将半导体件（5）放置在凸台（23）和折端（42）上，使抵接件（4）受力挤压气囊（6），抵接件（4）和下模（2）对半导体件（5）左右两端进行夹持；
S2、将上模（1）扣装到下模（2）上，通过凸钉（13）和卡块（14）进行定位锁定，使抵接件（4）的直端（41）进入限位块（11）之间的间隙；
S3、将侧封件（3）从下模（2）的左端向右插入，连板（31）与下模（2）的左端面相贴使填充槽（15）构成，向填充槽（15）内注入封装用的树脂材料并固化；
S4、将螺钉（33）从沉孔（34）和螺孔（27）插入下模（2）内，使螺钉（33）刺破气囊（6）同时对抵接件（4）进行支撑，从而完成对半导体件（5）的封装。
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