CN116598214B - 一种功率半导体器件封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种功率半导体器件封装结构，属于半导体封装技术领域；该发明，包括工作台、设置在工作台顶部的封装箱和封装出剂机构，其特征在于，所述封装出剂机构包括有支撑板，所述支撑板的底部两侧分别转动连接有螺纹杆和固定竖杆，所述支撑板的顶部固定连接有伺服电机，所述螺纹杆的外侧壁螺纹连接有升降板；通过下压挤气机构和出气降温机构之间的配合作用，可对添加进浇筑箱内部环氧树脂中含有的气泡进行挤压去除，相应的减少了浇筑环氧树脂之间存在的气泡，使得浇筑封装完成后的半导体器件的环氧树脂的密度变高，同时在封装板向上进行挤压滑动时，依据酒精挥发的作用，对环氧树脂进行降温，增加了环氧树脂的冷却降温效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装领域，具体而言，涉及一种功率半导体器件封装结构。
背景技术
半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换，半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件。绝大部分二端器件，即晶体二极管的基本结构是一个PN结。
目前，在对半导体器件进行封装时，将熔融后的环氧树脂浇筑在半导体器件上，相应的对其进行封装，然而在浇筑环氧树脂时，由于所浇筑的空间内部压力一致，将会使得浇筑的环氧树脂之间存在较多的气泡，使得浇筑封装完成后的半导体器件的环氧树脂的密度较低，会降低环氧树脂冷却固化后的硬度，相应的降低了环氧树脂对半导体器件封装的使用效果，同时熔融后环氧树脂温度较高，浇筑至模型内部后，通过自然冷却降温的速度较慢，环氧树脂的固化效果较慢，从而降低了工作人员对半导体器件进行封装的工作效率，如何发明一种功率半导体器件封装结构来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种功率半导体器件封装结构，旨在改善浇筑的环氧树脂之间存在较多的气泡，使得浇筑封装完成后的半导体器件的环氧树脂的密度较低，会降低环氧树脂冷却固化后的硬度，相应的降低了环氧树脂对半导体器件封装的使用效果的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种功率半导体器件封装结构，包括工作台、设置在工作台顶部的封装箱和封装出剂机构，还包括有：
浇筑机构，用于对半导体器件进行浇筑，所述浇筑机构位于封装出剂机构上；
下压挤气机构，用于对吸出环氧树脂内部气泡进行去除，所述下压挤气机构位于浇筑机构上，所述下压挤气机构包括有下压箱，所述下压箱的顶部固定安装有出剂管，所述下压箱的内壁底部固定连接有下压弹簧，所述下压弹簧远离下压箱的一端连接有滑动板，所述滑动板的上方连接有牵引绳；
出气降温机构，用于对封装箱内部进行降温，所述出气降温机构位于封装箱上，所述出气降温机构包括有多个套筒管，多个所述套筒管上滑动连接有L型管，所述封装箱的内壁开设有储剂腔。
优选地，所述浇筑机构包括有储剂箱和吸水泵，所述吸水泵的底部连接有进剂管，所述进剂管的底部设有浇筑箱，所述进剂管的底端固定连接有限位板，所述浇筑箱的底部固定连接有封装板，所述限位板的底部开设有通口，所述进剂管通过通口与浇筑箱的内部连通，且所述吸水泵通过进剂管与浇筑箱的内部进行连通。
优选地，所述下压箱固定连接在浇筑箱的外壁，所述滑动板的外侧壁与下压箱的内侧壁为滑动贴合设置，所述封装板的外侧壁与封装箱的内侧壁为滑动贴合设置。
优选地，所述下压挤气机构还包括有开设在浇筑箱内壁的挤气腔，所述挤气腔的内部固定连接有挤压弹簧，所述挤压弹簧远离挤气腔的一端固定连接有挤压板，所述挤压板的一侧固定连接有滑动环，且所述滑动环滑动延伸至浇筑箱的外部，所述滑动环远离挤压板的一端固定连接有下压板，所述下压板与进剂管为滑动设置。
优选地，所述挤压板的外侧壁与挤气腔的内侧壁为滑动贴合设置，所述牵引绳远离滑动板的一端滑动延伸至挤气腔的内部，并与所述挤压板的底部进行连接，所述浇筑箱的底部开设有滑动槽，所述滑动环通过滑动槽滑动延伸至浇筑箱的外部，所述出剂管远离下压箱的一端连接在吸水泵的一侧。
优选地，所述出气降温机构还包括有转动连接在储剂腔内部的转动轴，且所述转动轴的顶部延伸至套筒管的内部，所述转动轴的内部固定连接有多个转动扇和驱动叶轮，多个所述套筒管固定安装在封装箱的顶部，并与所述封装箱内壁的储剂腔的内部连通，所述L型管与套筒管的内部为连通设置，所述驱动叶轮的扇叶正对于L型管的出气方向，所述储剂腔的内部填充有酒精，所述封装箱的顶部位于储剂腔的顶部开设有进剂孔，所述L型管远离套筒管的一端连接在浇筑箱的外壁，并与所述挤气腔的内部进行连通。
优选地，所述封装出剂机构包括有支撑板，所述支撑板的底部两侧分别转动连接有螺纹杆和固定竖杆，所述支撑板的顶部固定连接有伺服电机，所述螺纹杆的外侧壁螺纹连接有升降板，所述封装箱的内壁一侧镶嵌有安装磁块，所述封装板的内部开设有滑动腔，所述滑动腔的内部固定连接有滑动弹簧，所述滑动弹簧的一端固定连接有磁块挡板。
优选地，所述螺纹杆的一端与伺服电机的输出端固定连接，所述升降板的一侧与固定竖杆滑动连接，所述安装磁块与磁块挡板为异极相吸设置，所述储剂箱安装在升降板的顶部，所述封装板的底部开设有出剂口，所述磁块挡板滑动挡在出剂口上。
本发明的有益效果是：
本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构，通过下压挤气机构和出气降温机构之间的配合作用，在将环氧树脂添加进浇筑箱的内部时，可对添加进浇筑箱内部环氧树脂中含有的气泡进行挤压去除，相应的减少了浇筑环氧树脂之间存在的气泡，使得浇筑封装完成后的半导体器件的环氧树脂的密度变高，从而提升了环氧树脂冷却固化后的硬度，提升了环氧树脂对半导体器件封装的使用效果；
同时在下压板向下进行挤压滑动时，依据挤压板挤压滑动的作用，使气体通过L型管进入到套筒管的内部，可使转动扇进行转动，对酒精进行转动混合，使酒精进行流动，依据酒精流动挥发的作用，对封装箱的内壁进行冷却降温，相应的在环氧树脂添加进封装箱内部时，依据酒精挥发的作用，对环氧树脂进行降温，增加了环氧树脂的冷却降温效果，从而提升了环氧树脂的固化速度，提升了工作人员对半导体器件进行封装的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式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是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构封装箱的剖视结构示意图；
图3是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构滑动环与浇筑箱脱离的结构示意图
图4是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构浇图3处的侧面底部结构示意图；
图5是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构的底部结构示意图；
图6是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构封装板的剖视结构示意图；
图7是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构下压箱的剖视结构示意图；
图8是本发明实施方式提供的一种功率半导体器件封装结构下压板与进剂管的剖视结构示意图。
图中：1、工作台；2、支撑板；201、伺服电机；202、螺纹杆；203、固定竖杆；204、升降板；205、安装磁块；206、滑动弹簧；207、磁块挡板；3、储剂箱；301、吸水泵；302、进剂管；303、浇筑箱；304、封装板；305、限位板；4、封装箱；5、下压箱；501、出剂管；502、下压弹簧；503、滑动板；504、牵引绳；505、挤气腔；506、挤压弹簧；507、挤压板；508、滑动环；509、下压板；6、套筒管；601、L型管；602、储剂腔；603、转动轴；604、驱动叶轮；605、转动扇。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2、图4、图5所示，一种功率半导体器件封装结构，包括工作台1、设置在工作台1顶部的封装箱4和封装出剂机构，封装出剂机构包括有支撑板2，支撑板2的底部两侧分别转动连接有螺纹杆202和固定竖杆203，支撑板2的顶部固定连接有伺服电机201，螺纹杆202的外侧壁螺纹连接有升降板204，封装箱4的内壁一侧镶嵌有安装磁块205，封装板304的内部开设有滑动腔，滑动腔的内部固定连接有滑动弹簧206，滑动弹簧206的一端固定连接有磁块挡板207；
本发明进一步地具体详述，螺纹杆202的一端与伺服电机201的输出端固定连接，升降板204的一侧与固定竖杆203滑动连接，安装磁块205与磁块挡板207为异极相吸设置，储剂箱3安装在升降板204的顶部，封装板304的底部开设有出剂口，磁块挡板207滑动挡在出剂口上；
如图1、图3、图4、图5、图8所示，浇筑机构，用于对半导体器件进行浇筑，浇筑机构包括有设置在升降板204上方储剂箱3和设置在升降板204下方的吸水泵301，吸水泵301的底部连接有进剂管302，进剂管302的底部设有浇筑箱303，通过吸水泵301将储剂箱3内部的环氧树脂吸进进剂管302和浇筑箱303的内部，进剂管302的底端固定连接有限位板305，浇筑箱303的底部固定连接有封装板304，限位板305的底部开设有通口，进剂管302通过通口与浇筑箱303的内部连通，且吸水泵301通过进剂管302与浇筑箱303的内部进行连通。
本发明进一步地具体详述，下压箱5固定连接在浇筑箱303的外壁，滑动板503的外侧壁与下压箱5的内侧壁为滑动贴合设置，封装板304的外侧壁与封装箱4的内侧壁为滑动贴合设置；
图1、图3、图4、图5、图7所示，下压挤气机构，用于对吸出环氧树脂内部气泡进行去除，下压挤气机构包括有下压箱5，下压箱5的顶部固定安装有出剂管501，下压箱5的内壁底部固定连接有下压弹簧502，下压弹簧502远离下压箱5的一端连接有滑动板503，滑动板503的上方连接有牵引绳504；
图1、图3、图4、图5、图7所示，下压挤气机构还包括有开设在浇筑箱303内壁的挤气腔505，挤气腔505的内部固定连接有挤压弹簧506，挤压弹簧506远离挤气腔505的一端固定连接有挤压板507，挤压板507的一侧固定连接有滑动环508，且滑动环508滑动延伸至浇筑箱303的外部，滑动环508远离挤压板507的一端固定连接有下压板509，下压板509与进剂管302为滑动设置；
本发明进一步地具体详述，挤压板507的外侧壁与挤气腔505的内侧壁为滑动贴合设置，牵引绳504远离滑动板503的一端滑动延伸至挤气腔505的内部，并与挤压板507的底部进行连接，浇筑箱303的底部开设有滑动槽，滑动环508通过滑动槽滑动延伸至浇筑箱303的外部，出剂管501远离下压箱5的一端连接在吸水泵301的一侧；
如图1、图2、图5所示，出气降温机构，用于对封装箱4内部进行降温，出气降温机构位于封装箱4上，出气降温机构包括有多个套筒管6，多个套筒管6上滑动连接有L型管601，封装箱4的内壁开设有储剂腔602；
通过上述技术方案的设置，可对添加进浇筑箱303内部的环氧树脂进行挤压，将其内部的气泡进行挤压去除，减少了浇筑环氧树脂之间存在的气泡，使得浇筑封装完成后的半导体器件的环氧树脂的密度变高，从而提升了环氧树脂冷却固化后的硬度，提升了环氧树脂对半导体器件封装的使用效果；
出气降温机构还包括有转动连接在储剂腔602内部的转动轴603，且转动轴603的顶部延伸至套筒管6的内部，转动轴603的内部固定连接有多个转动扇605和驱动叶轮604，多个套筒管6固定安装在封装箱4的顶部，并与封装箱4内壁的储剂腔602的内部连通，L型管601与套筒管6的内部为连通设置，驱动叶轮604的扇叶正对于L型管601的出气方向，储剂腔602的内部填充有酒精，封装箱4的顶部位于储剂腔602的顶部开设有进剂孔，L型管601远离套筒管6的一端连接在浇筑箱303的外壁，并与挤气腔505的内部进行连通；
需要说明的是：驱动叶轮604为轻质材料，相应的增加了气体对驱动叶轮604的冲击吹动的力度，提升了转动轴603的转动效率；
通过上述技术方案的设置，依据酒精流动挥发的作用，对封装箱4的内壁进行冷却降温，相应的对环氧树脂进行降温，增加了环氧树脂的冷却降温效果，从而提升了环氧树脂的固化速度，提升了工作人员对半导体器件进行封装的工作效率；
需要说明的是：酒精本身具备吸热效果，流动的酒精吸热效果更加明显。
如图1-8所示，该一种功率半导体器件封装结构的工作原理：工作人员在对半导体器件进行封装时，首先将半导体器件放置在封装箱4的内部；
然后打开吸水泵301，将储剂箱3内部的环氧树脂通过吸水泵301和进剂管302吸进浇筑箱303的内部，同时通过出剂管501将树脂吸进下压箱5的内部，依据树脂重力的作用，对滑动板503进行下压，在滑动板503向下下压时，带动牵引绳504进行牵引，对挤压板507进行向下牵引，相应的带动滑动环508和下压板509向浇筑箱303的内部进行挤压滑动，对添加进浇筑箱303内部的环氧树脂进行挤压，将其内部的气泡进行挤压去除，减少了浇筑环氧树脂之间存在的气泡，使得浇筑封装完成后的半导体器件的环氧树脂的密度变高，从而提升了环氧树脂冷却固化后的硬度，提升了环氧树脂对半导体器件封装的使用效果；
需要说明的是：滑动板503的重量大于下压板509的重量，相应的可使滑动板503带动牵引绳504和下压板509进行牵引，同时下压弹簧502的弹力大于滑动板503的初始重力，相应的使滑动板503在初始状态下，依据牵引绳504的作用，使下压板509与浇筑箱303之间具有一定的滑动距离；
在挤压板507向下进行挤压时，对挤气腔505的内部进行滑动挤气，使气体通过L型管601进入到套筒管6的内部依据气体冲击的作用，使驱动叶轮604进行转动，相应的带动转动轴603进行转动，从而带动转动扇605对储剂腔602内部的酒精进行转动搅动，使酒精在储剂腔602进行流动，依据酒精流动挥发的作用，对封装箱4的内壁进行冷却降温，相应的对环氧树脂进行降温，增加了环氧树脂的冷却降温效果，从而提升了环氧树脂的固化速度，提升了工作人员对半导体器件进行封装的工作效率；
需要说明的是：酒精本身具备吸热效果，流动的酒精吸热效果更加明显；
需要说明的是：驱动叶轮604受气体推动进行转动，为现有技术，其工作原理不做详细赘述；
环氧树脂添加完成后，此时正转打开伺服电机201，使伺服电机201进行工作，伺服电机201工作时，带动螺纹杆202进行转动，依据升降板204与螺纹杆202螺纹连接的作用，使升降板204向下进行移动，相应的带动浇筑箱303和封装板304向下进行滑动，使封装板304向下进入到封装箱4的内部，封装板304将进入到封装箱4的内部时，其外壁与封装箱4的内壁进行滑动，使封装板304的外壁与安装磁块205进行接触，依据安装磁块205与磁块挡板207为异极相吸设置的作用，使磁块挡板207与出剂口进行脱离，从而使浇筑箱303内部的环氧树脂进行流出，通过此等设置，可使浇筑箱303内部的环氧树脂自动进行流出，便于工作人员进行操作，提升了工作人员对环氧树脂排出的工作效率，从而提升了工作人员对半导体器件进行浇筑封装的工作效率；
需要说明的是：安装磁块205与封装板304上的滑动腔为对应设置，安装磁块205与磁块挡板207之间的吸力足够使磁块挡板207进行打开，同时封装箱4的顶部开设有进剂孔，酒精通过进剂孔添加进储剂腔602的内部；
需要说明的是，伺服电机201和吸水泵301具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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 (1)
1.一种功率半导体器件封装结构，包括工作台（1）、设置在工作台（1）顶部的封装箱（4）和封装出剂机构，其特征在于，所述封装出剂机构包括有支撑板（2），所述支撑板（2）的底部两侧分别转动连接有螺纹杆（202）和固定竖杆（203），所述支撑板（2）的顶部固定连接有伺服电机（201），所述螺纹杆（202）的外侧壁螺纹连接有升降板（204）；还包括有：
浇筑机构，用于对半导体器件进行浇筑；
下压挤气机构，用于对吸出环氧树脂内部气泡进行去除，所述下压挤气机构包括有下压箱（5），所述下压箱（5）的顶部固定安装有出剂管（501），所述下压箱（5）的内壁底部固定连接有下压弹簧（502），所述下压弹簧（502）远离下压箱（5）的一端连接有滑动板（503），所述滑动板（503）的上方连接有牵引绳（504）；
出气降温机构，用于对封装箱（4）内部进行降温，所述出气降温机构位于封装箱（4）上，所述出气降温机构包括有多个套筒管（6），多个所述套筒管（6）上滑动连接有L型管（601），所述封装箱（4）的内壁开设有储剂腔（602）；
所述浇筑机构包括有设置在升降板（204）上方储剂箱（3）和设置在升降板（204）下方的吸水泵（301），所述吸水泵（301）的底部连接有进剂管（302），所述进剂管（302）的底部设有浇筑箱（303），通过吸水泵（301）将储剂箱（3）内部的环氧树脂吸进进剂管（302）和浇筑箱（303）的内部，所述进剂管（302）的底端固定连接有限位板（305），所述浇筑箱（303）的底部固定连接有封装板（304），所述限位板（305）的底部开设有通口，所述进剂管（302）通过通口与浇筑箱（303）的内部连通，且所述吸水泵（301）通过进剂管（302）与浇筑箱（303）的内部进行连通，所述下压箱（5）固定连接在浇筑箱（303）的外壁，所述滑动板（503）的外侧壁与下压箱（5）的内侧壁为滑动贴合设置，所述封装板（304）的外侧壁与封装箱（4）的内侧壁为滑动贴合设置；
所述下压挤气机构还包括有开设在浇筑箱（303）内壁的挤气腔（505），所述挤气腔（505）的内部固定连接有挤压弹簧（506），所述挤压弹簧（506）远离挤气腔（505）的一端固定连接有挤压板（507），所述挤压板（507）的一侧固定连接有滑动环（508），且所述滑动环（508）滑动延伸至浇筑箱（303）的外部，所述滑动环（508）远离挤压板（507）的一端固定连接有下压板（509），所述下压板（509）与进剂管（302）为滑动设置；
所述挤压板（507）的外侧壁与挤气腔（505）的内侧壁为滑动贴合设置，所述牵引绳（504）远离滑动板（503）的一端滑动延伸至挤气腔（505）的内部，并与所述挤压板（507）的底部进行连接，所述浇筑箱（303）的底部开设有滑动槽，所述滑动环（508）通过滑动槽滑动延伸至浇筑箱（303）的外部，所述出剂管（501）远离下压箱（5）的一端连接在吸水泵（301）的一侧；
所述出气降温机构还包括有转动连接在储剂腔（602）内部的转动轴（603），且所述转动轴（603）的顶部延伸至套筒管（6）的内部，所述转动轴（603）的内部固定连接有多个转动扇（605）和驱动叶轮（604），多个所述套筒管（6）固定安装在封装箱（4）的顶部，并与所述封装箱（4）内壁的储剂腔（602）的内部连通，所述L型管（601）与套筒管（6）的内部为连通设置，所述驱动叶轮（604）的扇叶正对于L型管（601）的出气方向，所述储剂腔（602）的内部填充有酒精，所述封装箱（4）的顶部位于储剂腔（602）的顶部开设有进剂孔，所述L型管（601）远离套筒管（6）的一端连接在浇筑箱（303）的外壁，并与所述挤气腔（505）的内部进行连通；
打开吸水泵（301），将储剂箱（3）内部的环氧树脂通过吸水泵（301）和进剂管（302）吸进浇筑箱（303）的内部，通过出剂管（501）将树脂吸进下压箱（5）的内部，树脂重力对滑动板（503）进行下压，在滑动板（503）向下下压时，带动牵引绳（504）进行牵引，对挤压板（507）进行向下牵引，带动滑动环（508）和下压板（509）向浇筑箱（303）的内部进行挤压滑动，对添加进浇筑箱（303）内部的环氧树脂进行挤压，将其内部的气泡进行挤压去除，减少浇筑环氧树脂之间存在的气泡；
在挤压板（507）向下进行挤压时，对挤气腔（505）的内部进行滑动挤气，使气体通过L型管（601）进入到套筒管（6）的内部依据气体冲击的作用，使驱动叶轮（604）进行转动，带动转动轴（603）进行转动，从而带动转动扇（605）对储剂腔（602）内部的酒精进行转动搅动，使酒精在储剂腔（602）进行流动，酒精流动挥发，对封装箱（4）的内壁进行冷却降温；
所述封装箱（4）的内壁一侧镶嵌有安装磁块（205），所述封装板（304）的内部开设有滑动腔，所述滑动腔的内部固定连接有滑动弹簧（206），所述滑动弹簧（206）的一端固定连接有磁块挡板（207）；
所述螺纹杆（202）的一端与伺服电机（201）的输出端固定连接，所述升降板（204）的一侧与固定竖杆（203）滑动连接，所述安装磁块（205）与磁块挡板（207）为异极相吸设置，所述储剂箱（3）安装在升降板（204）的顶部，所述封装板（304）的底部开设有出剂口，所述磁块挡板（207）滑动挡在出剂口上。
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