CN116978796B - 一种半导体芯片的封装结构及其封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体芯片的封装结构及其封装方法，涉及半导体加工领域，包括胶盒、注胶管，还包括：托盘，其表面开设有若干容置腔，所述容置腔的底部设置有凸台，所述凸台上放置有套壳，所述套壳的内部放置有芯片；注胶辅助机构，其设置在注胶管的外部，所述注胶辅助机构包括固定连接在注胶管外部的连接块，所述连接块的底部开设有进液口，所述进液口的内壁滑动连接有对称的两个封板，所述连接块的内部开设有存储腔。该半导体芯片的封装结构及其封装方法，通过容置腔与凸台对套壳与芯片进行承载，并通过注胶辅助机构的配合使用，可以在套壳灌胶过程中向套壳中灌入过量的胶水，使得套壳中的胶水填充更为充分。

Description

一种半导体芯片的封装结构及其封装方法

技术领域

本发明涉及半导体加工技术，具体涉及一种半导体芯片的封装结构及其封装方法。

背景技术

半导体芯片的封装，除了常见的通过边缘点胶使用防护壳进行封装的方式，还有灌封的方式，通过向半导体芯片套壳的内部灌入胶体，通过胶体对半导体芯片进行包覆封装，这样的封装方式不仅可以有效提高半导体芯片的传热导热性能，还可以使其抗震动、抗冲击性能显著提高，使其使用安全性以及稳定性更好。

如公告号为CN214566622U的中国实用新型专利，其公开了一种半导体芯片塑封装置，其在工作过程中，通过塑封机构底部的注胶管将胶水注入套壳中进行灌封处理，这样的灌封方式，虽然可以通过定量排胶的方式控制排胶量，但是流体状态下胶水的流动性有限，且在被灌入套壳内部后，其与外界空气接触，因此其表面容易快速出现局部凝固的情况，从而导致套壳内部的胶水灌装容易出现孔洞的现象，使得半导体芯片的封装效果不够理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体芯片的封装结构及其封装方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体芯片的封装结构，包括胶盒、注胶管，还包括：

托盘，其表面开设有若干容置腔，所述容置腔的底部设置有凸台，所述凸台上放置有套壳，所述套壳的内部放置有芯片；

注胶辅助机构，其设置在注胶管的外部，所述注胶辅助机构包括固定连接在注胶管外部的连接块 ，所述连接块的底部开设有进液口，所述进液口的内壁滑动连接有对称的两个封板，所述连接块的内部开设有存储腔，所述连接块的外部设置有控制组件，所述控制组件包括开设在连接块外侧面的若干竖槽，所述竖槽的内侧面滑动连接有支撑块，所述支撑块与竖槽内壁底部之间固定连接有支撑弹簧，若干所述支撑块的外部固定连接有同一连接套，所述连接套的内壁开设有第一齿槽，所述连接块的内部开设有空腔，所述空腔的内侧面转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮的两侧分别同轴连接有螺纹旋向相反的螺杆，两个所述螺杆的外部均螺纹连接有与封板相适配的连接板，所述第一齿轮与第一齿槽啮合，两个所述连接板分别与两个封板固定连接，竖槽的形状为凸字状，且支撑块的形状、规格均与竖槽相适配，使其可以平稳地沿其内壁进行竖直方向的滑动，并且，支撑弹簧的形变力足以对连接套以及其上所设置的若干机构进行稳定支撑；

通过控制组件驱动封板开合打开进液口时，多余的胶水可排至存储腔中暂存；

校正机构，其用于对待灌胶的套壳位置进行校正。

进一步的，所述封板的形状、尺寸以及规格均与进液口相适配，且所述注胶管的底面与连接块的底面相齐平，两个封板相互靠近的一侧表面贴合时，可以对进液口进行完全封闭，使得存储腔可以对其内部的多余胶水进行稳定存储，并且，在后续需要对存储腔中的胶水进行排出时，只需控制封板打开，使得进液口开启，其内部的暂存胶水可自由排出。

进一步的，所述胶盒的底部固定连接有电动杆，所述电动杆的底部固定连接有连接架，所述连接架的底部固定连接有若干与连接套相对应的连杆。

进一步的，所述连杆与连接套固定连接，所述连接架与注胶管的外表面滑动连接，所述电动杆可驱动连接套与连接块进行相对运动，连接架的表面开设有与注胶管相对应的若干通槽，注胶管与通槽的内侧面滑动连接，且在通槽与注胶管的配合导向作用下，使得连接架进行竖直方向运动时的稳定性更好，可以对其起到很好的运动导向作用，每个连接套表面所固定连接的连杆数量为两个，且对称分布在连接套顶面的两端，使得连杆可以平稳的对连接架的竖直方向运动力进行传动。

进一步的，所述校正机构包括固定连接在连接套底部的四个校正板，所述校正板靠近套壳一侧的底端设置有导向斜面，所述校正板的内侧面滑动连接有与校正板垂直的挡板，所述挡板的外部设置有联动组件，导向斜面的倾斜底端向远离套壳的方向倾斜，且，校正板位于导向斜面上方的平直面的位置有套壳的侧边位置相对于，即校正板下移至与套壳相对应的位置时，四个校正板上的平直面均与套壳的表面相贴合，且，该平直面以及导向斜面均光滑设置。

进一步的，所述联动组件包括开设在挡板侧面的第二齿槽，所述校正板的内侧面转动连接有第二齿轮，所述第二齿轮的外部同轴固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的外部啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的外部同轴固定连接有第三齿轮，所述校正板的内侧面滑动连接有齿条，所述齿条的顶部固定连接有复位弹簧。

进一步的，所述第二锥齿轮与第三齿轮均转动连接在校正板的内部，且所述第三齿轮与第二齿槽啮合，所述齿条与第二齿轮啮合，齿条的底部延伸至校正板的外部，且其延伸至校正板外部的部分长度值与凸台的高度值相适配，使得齿条完全没入校正板内部时，校正板的底部与容置腔的底面相贴合，同时，连接块与套壳的顶面抵接。

一种半导体芯片的封装方法，应用于如上述所述的一种半导体芯片的封装结构，包括以下步骤：

S1、驱动胶盒向下移动，并带动注胶管、连接块以及连接套向下移动；

S2、通过下移过程中的校正板对套壳的位置进行校正，并通过挡板对套壳的翘起趋势进行限制；

S3、通过联动组件驱动挡板向着远离套壳的方向移动，不再与套壳接触；

S4、通过下移的连接块与套壳表面抵接，并通过电动杆驱动连接套与连接块之间进行相对滑动，使得进液口打开；

S5、通过注胶管进行灌胶封装，并通过进液口对多余的胶水进行排出至存储腔中；

S6、通过电动杆驱动连接套复位，并带动封板对进液口进行封闭，且通过胶盒复位带动注胶管复位，完成灌封。

与现有技术相比，本发明提供的一种半导体芯片的封装结构及其封装方法，具备以下有益效果：

1、该半导体芯片的封装结构及其封装方法，通过容置腔与凸台对套壳与芯片进行承载，并通过注胶辅助机构的配合使用，可以在套壳灌胶过程中向套壳中灌入过量的胶水，使得套壳中的胶水填充更为充分。

2、该半导体芯片的封装结构及其封装方法，通过控制组件、进液口以及封板的相互配合，可以在灌封胶水过程中根据需要对进液口的启闭状态进行调节，使得不仅可以保证套壳中的胶水填充更为紧实，还可以对过量的胶水进行排出暂存处理。

3、该半导体芯片的封装结构及其封装方法，通过多个校正板的配合使用，可以在胶水灌封前对套壳的位置进行稳定校正处理，从而可以有效避免套壳放置过程中的位置偏差对胶水灌装工作带来的阻碍，使得胶水灌装工作可以平稳进行。

4、该半导体芯片的封装结构及其封装方法，通过联动组件的配合使用，可以在套壳位置校正完后对挡板的位置进行调节，使其不会对正常胶水灌装工作产生干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的胶盒、连接架以及托板结构示意图；

图3为本发明实施例提供的连接套局部剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的图3中A处放大结构示意图；

图5为本发明实施例提供的连接块与连接套横向剖视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的连接套、连接块仰视图结构示意图；

图7为本发明实施例提供的校正板侧向剖视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的图7中B处放大结构示意图。

附图标记说明：

1、胶盒；2、托盘；3、容置腔；4、凸台；5、注胶辅助机构；51、连接块；52、进液口；53、封板；54、存储腔；55、控制组件；551、支撑块；552、支撑弹簧；553、连接套；554、第一齿槽；555、第一齿轮；556、螺杆；557、连接板；558、电动杆；559、连接架；5510、连杆；6、注胶管；7、校正机构；71、校正板；72、导向斜面；73、挡板；74、联动组件；741、第二齿槽；742、第二齿轮；743、第一锥齿轮；744、第二锥齿；745、第三齿轮；746、齿条；747、复位弹簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

实施例：

请参阅图1-图8，一种半导体芯片的封装结构，包括胶盒1、注胶管6，还包括：

托盘2，其表面开设有若干容置腔3，容置腔3的底部设置有凸台4，凸台4上放置有套壳，套壳的内部放置有芯片；

注胶辅助机构5，其设置在注胶管6的外部，注胶辅助机构5包括固定连接在注胶管6外部的连接块51 ，连接块51的底部开设有进液口52，进液口52的内壁滑动连接有对称的两个封板53，连接块51的内部开设有存储腔54，连接块51的外部设置有控制组件55，控制组件55包括开设在连接块51外侧面的若干竖槽，竖槽的内侧面滑动连接有支撑块551，支撑块551与竖槽内壁底部之间固定连接有支撑弹簧552，若干支撑块551的外部固定连接有同一连接套553，连接套553的内壁开设有第一齿槽554，连接块51的内部开设有空腔，空腔的内侧面转动连接有第一齿轮555，第一齿轮555的两侧分别同轴连接有螺纹旋向相反的螺杆556，两个螺杆556的外部均螺纹连接有与封板53相适配的连接板557，第一齿轮555与第一齿槽554啮合，两个连接板557分别与两个封板53固定连接；

具体的，竖槽的形状为凸字状，且支撑块551的形状、规格均与竖槽相适配，使其可以平稳地沿其内壁进行竖直方向的滑动，并且，支撑弹簧552的形变力足以对连接套553以及其上所设置的若干机构进行稳定支撑；

通过控制组件55驱动封板53开合打开进液口52时，多余的胶水可排至存储腔54中暂存；

校正机构7，其用于对待灌胶的套壳位置进行校正。

本实施例中，封板53的形状、尺寸以及规格均与进液口52相适配，且注胶管6的底面与连接块51的底面相齐平。

具体的，两个封板53相互靠近的一侧表面贴合时，可以对进液口52进行完全封闭，使得存储腔54可以对其内部的多余胶水进行稳定存储，并且，在后续需要对存储腔54中的胶水进行排出时，只需控制封板53打开，使得进液口52开启，其内部的暂存胶水可自由排出。

需要进一步说明的是，封板53的底面与连接块51底面之间的距离值为0.5-1.0mm，即两者之间的间距较短，使得灌胶完成后，进液口52位于封板53下方的部分内部存胶量不会对芯片的灌封效果产生影响。

本实施例中，胶盒1的底部固定连接有电动杆558，电动杆558的底部固定连接有连接架559，连接架559的底部固定连接有若干与连接套553相对应的连杆5510，连杆5510与连接套553固定连接，连接架559与注胶管6的外表面滑动连接，电动杆558可驱动连接套553与连接块51进行相对运动。

具体的，连接架559的表面开设有与注胶管6相对应的若干通槽，注胶管6与通槽的内侧面滑动连接，且在通槽与注胶管6的配合导向作用下，使得连接架559进行竖直方向运动时的稳定性更好，可以对其起到很好的运动导向作用。

需要进一步说明的是，每个连接套553表面所固定连接的连杆5510数量为两个，且对称分布在连接套553顶面的两端，使得连杆5510可以平稳的对连接架559的竖直方向运动力进行传动。

本实施例中，校正机构7包括固定连接在连接套553底部的四个校正板71，校正板71靠近套壳一侧的底端设置有导向斜面72，校正板71的内侧面滑动连接有与校正板71垂直的挡板73，挡板73的外部设置有联动组件74。

具体的，导向斜面72的倾斜底端向远离套壳的方向倾斜，且，校正板71位于导向斜面72上方的平直面的位置与套壳的侧边位置相对于，即校正板71下移至与套壳相对应的位置时，四个校正板71上的平直面均与套壳的表面相贴合，且，该平直面以及导向斜面72均光滑设置。

本实施例中，联动组件74包括开设在挡板73侧面的第二齿槽741，校正板71的内侧面转动连接有第二齿轮742，第二齿轮742的外部同轴固定连接有第一锥齿轮743，第一锥齿轮743的外部啮合有第二锥齿轮744，第二锥齿轮744的外部同轴固定连接有第三齿轮745，校正板71的内侧面滑动连接有齿条746，齿条746的顶部固定连接有复位弹簧747，第二锥齿轮744与第三齿轮745均转动连接在校正板71的内部，且第三齿轮745与第二齿槽741啮合，齿条746与第二齿轮742啮合。

具体的，齿条746的底部延伸至校正板71的外部，且其延伸至校正板71外部的部分长度值与凸台4的高度值相适配，使得齿条746完全没入校正板71内部时，校正板71的底部与容置腔3的底面相贴合，同时，连接块51与套壳的顶面抵接。

本实施例中，在灌胶时，胶盒1向下移动并带动注胶管6向下移动，同时，连接块51以及连接套553同步向下移动，在下移过程中，位于连接套553下方的校正板71同步向下移动，当套壳放置过程中发生位置偏移时，其偏移的一侧会与校正板71底部的导向斜面72接触，并在校正板71下移过程中，在导向斜面72的导向作用下，会使得套壳受到与偏移方向相反的水平方向推力，使其可以进行位置调节进行复位；

在导向斜面72与套壳接触时，由于接触面存在污垢或是其他原因导致两者之间相互运动存在一定的阻力时，校正板71的向下移动会对套壳接触点施加向下的推力，使得套壳的另一侧可能会出现翘起的情况，此时，通过该校正板71相对一侧的挡板73，可以与套壳翘起的另一侧接触，并对其继续翘起进行限制，从而该侧挡板73继续向下移动时，其向下的分力受阻，因此其只能够沿着水平方向移动复位；

在齿条746的底端随着校正板71移动至与容置腔3底面接触时，校正板71的继续向下移动会与齿条746之间发生相对滑动，使得校正板71内部的第二齿轮742与其之间发生相对运动，使得第二齿轮742可以转动，第二齿轮742转动带动第一锥齿轮743转动，第一锥齿轮743转动带动第二锥齿轮744转动，第二锥齿轮744转动带动第三齿轮745转动，从而在第二齿槽741的传动作用下，第三齿轮745转动带动挡板73向着远离套壳的方向移动，使其不会对灌胶过程造成干涉。

当校正板71向下至其底端与容置腔3的底面接触时，此时连接块51的底面与套壳的顶面抵接，此时，可以通过注胶管6向着套壳的内部进行注胶，且注胶量可稍多于实际灌装量，使得套壳内部的实际胶压力较大，使得胶水的分布更为紧实，同时，在定量胶水灌装完成后，通过电动杆558驱动连接架559向下移动，在连杆5510的传动作用下，连接套553与连接块51之间发生相对运动，并带动支撑块551沿着竖槽的内壁向下滑动，并对支撑弹簧552进行压缩；

连接套553在移动过程中带动第一齿槽554向下移动，第一齿槽554向下移动带动第一齿轮555转动，第一齿轮555转动带动两侧螺杆556转动，螺杆556转动带动两侧连接板557进行同步反向运动，此时，连接板557移动可以带动两侧封板53进行同步反向移动，使得进液口52打开，此时，通过注胶管6继续进行灌胶，使得套壳内部的胶水分布更为充实，而多余的胶水可以被挤压进液口52中，并被收集在存储腔54中。

一种半导体芯片的封装方法，应用于如上述的一种半导体芯片的封装结构，包括以下步骤：

S1、驱动胶盒1向下移动，并带动注胶管6、连接块51以及连接套553向下移动；

S2、通过下移过程中的校正板71对套壳的位置进行校正，并通过挡板73对套壳的翘起趋势进行限制；

S3、通过联动组件74驱动挡板73向着远离套壳的方向移动，不再与套壳接触；

S4、通过下移的连接块51与套壳表面抵接，并通过电动杆558驱动连接套553与连接块51之间进行相对滑动，使得进液口52打开；

S5、通过注胶管6进行灌胶封装，并通过进液口52对多余的胶水进行排出至存储腔54中；

S6、通过电动杆558驱动连接套553复位，并带动封板53对进液口52进行封闭，且通过胶盒1复位带动注胶管6复位，完成灌封。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种半导体芯片的封装结构，包括胶盒（1）、注胶管（6），其特征在于，还包括：

托盘（2），其表面开设有若干容置腔（3），所述容置腔（3）的底部设置有凸台（4），所述凸台（4）上放置有套壳，所述套壳的内部放置有芯片；

注胶辅助机构（5），其设置在注胶管（6）的外部，所述注胶辅助机构（5）包括固定连接在注胶管（6）外部的连接块（51） ，所述连接块（51）的底部开设有进液口（52），所述进液口（52）的内壁滑动连接有对称的两个封板（53），所述连接块（51）的内部开设有存储腔（54），所述连接块（51）的外部设置有控制组件（55），所述控制组件（55）包括开设在连接块（51）外侧面的若干竖槽，所述竖槽的内侧面滑动连接有支撑块（551），所述支撑块（551）与竖槽内壁底部之间固定连接有支撑弹簧（552），若干所述支撑块（551）的外部固定连接有同一连接套（553），所述连接套（553）的内壁开设有第一齿槽（554），所述连接块（51）的内部开设有空腔，所述空腔的内侧面转动连接有第一齿轮（555），所述第一齿轮（555）的两侧分别同轴连接有螺纹旋向相反的螺杆（556），两个所述螺杆（556）的外部均螺纹连接有与封板（53）相适配的连接板（557），所述第一齿轮（555）与第一齿槽（554）啮合，两个所述连接板（557）分别与两个封板（53）固定连接；

通过控制组件（55）驱动封板（53）开合打开进液口（52）时，多余的胶水可排至存储腔（54）中暂存；

校正机构（7），其用于对待灌胶的套壳位置进行校正。

2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述封板（53）的形状、尺寸以及规格均与进液口（52）相适配，且所述注胶管（6）的底面与连接块（51）的底面相齐平。

3.根据权利要求2所述的一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述胶盒（1）的底部固定连接有电动杆（558），所述电动杆（558）的底部固定连接有连接架（559），所述连接架（559）的底部固定连接有若干与连接套（553）相对应的连杆（5510）。

4.根据权利要求3所述的一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述连杆（5510）与连接套（553）固定连接，所述连接架（559）与注胶管（6）的外表面滑动连接，所述电动杆（558）可驱动连接套（553）与连接块（51）进行相对运动。

5.根据权利要求4所述的一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述校正机构（7）包括固定连接在连接套（553）底部的四个校正板（71），所述校正板（71）靠近套壳一侧的底端设置有导向斜面（72），所述校正板（71）的内侧面滑动连接有与校正板（71）垂直的挡板（73），所述挡板（73）的外部设置有联动组件（74）。

6.根据权利要求5所述的一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述联动组件（74）包括开设在挡板（73）侧面的第二齿槽（741），所述校正板（71）的内侧面转动连接有第二齿轮（742），所述第二齿轮（742）的外部同轴固定连接有第一锥齿轮（743），所述第一锥齿轮（743）的外部啮合有第二锥齿轮（744），所述第二锥齿轮（744）的外部同轴固定连接有第三齿轮（745），所述校正板（71）的内侧面滑动连接有齿条（746），所述齿条（746）的顶部固定连接有复位弹簧（747）。

7.根据权利要求6所述的一种半导体芯片的封装结构，其特征在于，所述第二锥齿轮（744）与第三齿轮（745）均转动连接在校正板（71）的内部，且所述第三齿轮（745）与第二齿槽（741）啮合，所述齿条（746）与第二齿轮（742）啮合。

8.一种半导体芯片的封装方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的一种半导体芯片的封装结构，包括以下步骤：

S1、驱动胶盒（1）向下移动，并带动注胶管（6）、连接块（51）以及连接套（553）向下移动；

S2、通过下移过程中的校正板（71）对套壳的位置进行校正，并通过挡板（73）对套壳的翘起趋势进行限制；

S3、通过联动组件（74）驱动挡板（73）向着远离套壳的方向移动，不再与套壳接触；

S4、通过下移的连接块（51）与套壳表面抵接，并通过电动杆（558）驱动连接套（553）与连接块（51）之间进行相对滑动，使得进液口（52）打开；

S5、通过注胶管（6）进行灌胶封装，并通过进液口（52）对多余的胶水进行排出至存储腔（54）中；

S6、通过电动杆（558）驱动连接套（553）复位，并带动封板（53）对进液口（52）进行封闭，且通过胶盒（1）复位带动注胶管（6）复位，完成灌封。