CN117080130B - 一种用于引脚半导体器件封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于引脚半导体器件封装装置，涉及半导体封装技术领域，包括上料箱，上料箱的顶端开设有上料腔，上料腔的腔口处升降滑动安装有下基板，下基板的顶端中心可拆卸安装有下模座，上料箱的上方设置有上顶板，模具中会预先填充环氧树脂模塑料粉末，基板放入模具中后，随后施加热量和压力，模具中填充的环氧树脂模塑料粉末会液化并最终成型，在这种情况下，环氧树脂模塑料会即刻熔化为液体，无需流动便可填充间隙，可以根据不同芯片半导体器件规格，更换相适配的上下模座，且无需做任何调整，依旧能够对不同规格的下模座内的芯片进行环氧树脂模塑料粉末的有效喷射覆盖，完全适配装置主体，因此具有使用范围广泛的特点。

Description

一种用于引脚半导体器件封装装置

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体为一种用于引脚半导体器件封装装置。

背景技术

半导体封装方法主要分为两种：传统封装和晶圆级封装。塑料封装是一种传统封装方法，分为引线框架封装和基板封装。这两种封装工艺的前半部分流程相同，而后半部分流程则在引脚连接方式上存在差异。

芯片在完成引线键合或倒片键合后，需进行封装，以保护芯片结构免受外部冲击。此类保护工艺涵盖模塑、密封和焊接，但只有模塑工艺适用于塑料封装。模塑工艺使用环氧树脂模塑料，将热固性树脂与多种无机材料混合，封装在芯片、引线等部件周围进行保护，使这些部件免受外部物理性和化学性损害，并可根据实际需求制作成相应的封装尺寸或形状。

申请公开号为CN 114641149 A的发明专利，具体为一种用于引脚半导体器件封装装置，其说明书有益效果段记载了“向电路板上安装引脚半导体器件的时候，先将冷却箱底部的水阀关闭，向冷却箱的内部加入冷水，将电路板放置到放置框上后，背离冷却箱的顶部方向拉动把手，此时，拉杆向冷却箱的顶部方向移动，第一弹簧收缩，进一步的，压杆与放置框之间产生间隙，将需要封装的引脚半导体器件放置到电路板上的连接位置，缓慢松开把手，实现了第一弹簧张开，拉杆收缩到冷却箱的内部，此时，压杆向电路板上的引脚半导体器件上抵触，实现了对引脚半导体器件的按压，利于封装，向引脚上涂抹一层焊接材料，通过加热装置对涂抹材料进行加热融化，完成封装，封装结束后，拉动把手取出电路板即可，在封装的时候，压杆也被加热装置加热，顶杆可以将压杆的热量吸取，热量传送到拉杆上，冷却箱的内部水可以散热，翅片增加了吸热的范围，利于对压杆散热，避免烫伤下一个引脚半导体器件及工作者的手臂，可以转动摇把带动丝杆转动，进而带动了拉杆在冷却箱的内部移动，进而改变了压杆在电路板上的位置，进而对引脚半导体在电路板上不同位置按压，利于封装，在拉杆拉升、收缩的时候，拉杆带动齿板在冷却箱的内部上升下降，在齿板运动的时候带动了齿轮转动，齿轮转动后带动了安装架上的转轴转动，在转轴转动的时候，搅拌叶随之转动，进而实现了搅拌叶将冷却箱内部的水进行搅拌，利于水自身的散热，当冷却箱的内部水温度过高时，将水放掉即可，在对电路板封装引脚半导体器件的时候，背离冷却箱的方向拉动拉手，进一步的，实现了两个连接柱背离冷却箱的方向移动，两个第二弹簧收缩，夹板背离放置框的方向移动，将电路板放置到放置框上，缓慢松开拉手，第二弹簧张开，夹板向放置框的方向移动，实现了对电路板的夹持，夹板与冷却箱的相对面设有橡胶垫，利于对电路板防护，避免夹破，在对引脚半导体器件进行封装的时候可以将收纳盒安装到冷却箱上，在安装的时候，将收纳盒插入到安装槽的内部，向压块的方向施力，实现了连接柱向冷却箱的顶部方向移动，第三弹簧收缩，将收纳盒底部的插板插入到卡槽的内部，松开收纳盒后，压块将收纳盒按压，收纳盒被安装到安装槽的内部，那么在封装引脚半导体器件的时候，掉落的焊接材料可以被收纳盒接取，避免台面污染”；

其需要将引线键合连接芯片的基板放置在两个模具上，同时将环氧树脂模塑料片放置在中间，然后施加热量和压力，使固态环氧树脂模塑料熔化为液态，流入模具并填充间隙。但使用传递模塑法工艺也面临一些问题，随着芯片与封装顶部之间的空隙不断变小，使用环氧树脂模塑料等液体很难完成填充；此外，随着基板尺寸越来越大，模具尺寸也需相应加大，同样也加大了使用环氧树脂模塑料填充间隙的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于引脚半导体器件封装装置，以解决背景技术中提到的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于引脚半导体器件封装装置，包括上料箱，所述上料箱的顶端开设有上料腔，所述上料腔的腔口处升降滑动安装有下基板，所述下基板的顶端中心可拆卸安装有下模座，所述上料箱的上方设置有上顶板，所述上顶板的底端中心可拆卸的安装有上模座，所述上料箱的底端中心垂直固定安装有升降气缸，所述升降气缸的输出端连接升降杆，所述升降杆的顶端贯穿伸入至上料腔且垂直固定安装在下基板的下底中心，所述上料箱的两侧均固定安装存料盒，两个所述存料盒的内腔中均固定安装有粉末喷射泵，两个所述粉末喷射泵的输入端分别伸入至对应存料盒的底部，两个所述粉末喷射泵的输出端分别连通喷头。

作为本发明进一步的方案：所述上料箱的两相对外侧壁均贯穿上料腔开设有第一滑孔，所述上料腔的两相对内腔壁均开设有凹槽，两个所述凹槽分别设置在对应第一滑孔的上方，所述上料箱的下底四个边角处均垂直固定安装支撑腿，两相邻的所述支撑腿之间均垂直固定安装有加固腿，四个所述支撑腿的下底均固定安装支撑脚。

作为本发明进一步的方案：所述下基板与上料腔相适配设计，所述下基板的顶端开设有安装槽，所述下模座相适配的插入在安装槽内，所述下模座的顶端开设有下料腔，所述下模座伸入至上料腔内，且与两个喷头位置相对设置。

作为本发明进一步的方案：所述上顶板的下底开设有两个插孔，所述下模座的底端中心安装挤压模芯，所述挤压模芯内嵌加热电阻丝，所述下模座的顶端垂直固定安装两个插块，两个所述插块两侧均贯穿开设有插口，两个所述插块分别插入至对应插孔内。

作为本发明进一步的方案：所述上顶板的顶端中心转动安装有正六棱旋块，所述正六棱旋块的底端垂直固定安装齿轮，所述齿轮外环壁啮合安装两个齿条，所述齿轮转动安装在上顶板内，两个所述齿条均滑动安装在上顶板内，两个所述齿条关于齿轮呈中心对称分布，两个所述齿条相远离一端均固定安装限位块，两个所述限位块分别滑动插入对应的插口内。

作为本发明进一步的方案：两个所述存料盒内均开设有存料腔，两个所述存料腔的下腔底呈V字型设计，两个所述粉末喷射泵的输入端均连通有抽取管，两根所述抽取管分别隐藏嵌入安装在对应存料盒外侧壁与存料腔之间的内壁中。

作为本发明进一步的方案：两根所述抽取管的末端分别贯穿延伸至存料腔的下腔底，两个所述粉末喷射泵的输出端均连通喷射管，两个所述喷射管的末端均连通喷头，两个所述喷头分别嵌入固定安装在凹槽内。

作为本发明进一步的方案：所述升降杆的两相对外侧壁均垂直固定连接有升降轴，两个所述存料腔内腔壁贯穿存料盒的外侧壁开设有第二滑孔，两个所述第二滑孔的两相对内孔壁开设有限位腔，两个所述升降轴分别滑动贯穿对应的第一滑孔和第二滑孔且垂直固定安装升降板，两个所述升降板分别设置在对应的存料腔内。

作为本发明进一步的方案：两个所述升降板的宽度小于对应存料腔的腔宽，两个所述升降板的顶端均贯穿底端开设有若干条形腔，同一个所述升降板上的若干条形腔规格一致且等间距分布，两个所述升降轴的外轴壁垂直固定套装有限位板，两个所述限位板分别滑动安装在对应的限位腔内。

作为本发明进一步的方案：两个所述存料盒的顶端安装有上料斗，两个所述上料斗均与存料腔内腔连通设置，两个所述上料斗的顶端螺纹安装有密封盖。

本发明的有益效果：

首先，压缩模塑法成为了填充小空隙的解决方案。在压缩模塑法的工艺中，模具中会预先填充环氧树脂模塑料粉末，基板放入模具中后，随后施加热量和压力，模具中填充的环氧树脂模塑料粉末会液化并最终成型，在这种情况下，环氧树脂模塑料会即刻熔化为液体，无需流动便可填充间隙，因此成为了填充芯片与封装顶部之间小空隙的理想选择；

其次，为了方便对不同规格芯片都具有良好的模塑效果，本发明中的上下模座均是采用可拆卸的安装方式，因此可以根据不同芯片半导体器件规格，更换相适配的上下模座，且无需做任何调整，依旧能够对不同规格的下模座内的芯片进行环氧树脂模塑料粉末的有效喷射覆盖，完全适配装置主体，因此具有使用范围广泛的特点。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明正面剖视结构示意图；

图3为本发明上料箱安装结构示意图；

图4为本发明下基板安装结构示意图；

图5为本发明上顶板安装结构示意图；

图6为本发明齿轮和齿条安装结构示意图；

图7为本发明升降板安装结构示意图；

图8为本发明存料盒安装结构示意图。

图中：

1、上料箱；11、上料腔；12、第一滑孔；13、凹槽；14、支撑腿；15、加固腿；16、支撑脚；

2、下基板；21、安装槽；22、下模座；23、下料腔；

3、上顶板；31、插孔；32、上模座；33、挤压模芯；34、插块；35、插口；36、正六棱旋块；37、齿轮；38、齿条；39、限位块；

4、升降气缸；41、升降杆；

5、存料盒；51、存料腔；52、粉末喷射泵；53、抽取管；54、喷头；55、升降轴；56、升降板；57、条形腔；58、上料斗；59、密封盖；510、限位板；511、第二滑孔；512、限位腔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图8所示，一种用于引脚半导体器件封装装置，包括上料箱1，上料箱1的顶端开设有上料腔11，上料腔11的腔口处升降滑动安装有下基板2，下基板2的顶端中心可拆卸安装有下模座22，上料箱1的上方设置有上顶板3，上顶板3的底端中心可拆卸的安装有上模座32，上料箱1的底端中心垂直固定安装有升降气缸4，升降气缸4的输出端连接升降杆41，升降杆41的顶端贯穿伸入至上料腔11且垂直固定安装在下基板2的下底中心，上料箱1的两侧均固定安装存料盒5，两个存料盒5的内腔中均固定安装有粉末喷射泵52，通过图2可以知晓，粉末喷射泵52是设置在存料腔51顶部，两个粉末喷射泵52的输入端分别伸入至对应存料盒5的底部，两个粉末喷射泵52的输出端分别连通喷头54；

如图1和图3所示，尤为特别的是，上料箱1的两相对外侧壁均贯穿上料腔11开设有第一滑孔12，第一滑孔12与对应第二滑孔511规格一致且位置相对，上料腔11的两相对内腔壁均开设有凹槽13，两个凹槽13分别设置在对应第一滑孔12的上方，上料箱1的下底四个边角处均垂直固定安装支撑腿14，两相邻的支撑腿14之间均垂直固定安装有加固腿15，确保稳定牢固，四个支撑腿14的下底均固定安装支撑脚16，确保支撑稳定；

如图4所示，尤为特别的是，下基板2与上料腔11相适配设计，下基板2的顶端开设有安装槽21，下模座22相适配的插入在安装槽21内，下模座22的顶端开设有下料腔23，下模座22伸入至上料腔11内，且与两个喷头54位置相对设置，不同规格的下模座22其外部轮廓是一样的，因此均能够放置在对应安装槽21内，实现与下基板2的组装，直至下料腔23有所不同，目的是方便不同规格芯片的安装；

如图5和图6所示，尤为特别的是，上顶板3的下底开设有两个插孔31，上模座32的底端中心安装挤压模芯33，挤压模芯33内嵌加热电阻丝，提高加热功能，上模座32的顶端垂直固定安装两个插块34，两个插块34两侧均贯穿开设有插口35，两个插块34分别插入至对应插孔31内，上顶板3的顶端中心转动安装有正六棱旋块36，方便旋转，正六棱旋块36的底端垂直固定安装齿轮37，齿轮37外环壁啮合安装两个齿条38，齿轮37转动安装在上顶板3内，两个齿条38均滑动安装在上顶板3内，两个齿条38关于齿轮37呈中心对称分布，两个齿条38相远离一端均固定安装限位块39，两个限位块39分别滑动插入对应的插口35内，限位块39与对应插口35相适配，确保上模座32不会晃动；

如图7-图8所示，尤为特别的是，两个存料盒5内均开设有存料腔51，两个存料腔51的下腔底呈V字型设计，避免有抽料死角，两个粉末喷射泵52的输入端均连通有抽取管53，两个抽取管53分别隐藏嵌入安装在对应存料盒5外侧壁与存料腔51之间的内壁中，两个抽取管53的末端分别贯穿延伸至存料腔51的下腔底，两个粉末喷射泵52的输出端均连通喷射管，两个喷射管的末端均连通喷头54，两个喷头54分别嵌入固定安装在凹槽13内，使得下基板2下降伸入至上料腔11内的过程中，不会触碰到喷头54，升降杆41的两相对外侧壁均垂直固定连接有升降轴55，两个存料腔51内腔壁贯穿存料盒5的外侧壁开设有第二滑孔511，两个第二滑孔511的两相对内孔壁开设有限位腔512，两个升降轴55分别滑动贯穿对应的第一滑孔12和第二滑孔511且垂直固定安装升降板56，两个升降板56分别设置在对应的存料腔51内，两个升降板56的宽度小于对应存料腔51的腔宽，使得升降板56升降过程中粉末也会从升降板56两侧掉落，两个升降板56的顶端均贯穿底端开设有若干条形腔57，同一个升降板56上的若干条形腔57规格一致且等间距分布，两个升降轴55的外轴壁垂直固定套装有限位板510，两个限位板510分别滑动安装在对应的限位腔512内，两个存料盒5的顶端安装有上料斗58，两个上料斗58均与存料腔51内腔连通设置，两个上料斗58的顶端螺纹安装有密封盖59。

实施例2

本实施例公开一种用于引脚半导体器件封装装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步，首先拧开两个密封盖59，通过上料斗58向存料盒5内倒入足量的环氧树脂模塑料粉末，并旋转拧紧密封盖59，再根据所要模塑芯片的规格，选择相适配的上模座32和下模座22，并将下模座22直接放入在安装槽21内，也就实现了与下基板2的快速组装，再将上模座32顶端的插块34插入插孔31内，并通过工具旋转正六棱旋块36，然后带动齿轮37旋转，进而带动两个齿条38向相远离的方向移动，最终分别推动对应的限位块39插入对应插块34的插口35内，从而完成上模座32与上顶板3之间的快速组装；

第二步，然后启动升降气缸4，进而通过升降杆41带动下基板2下降，也就实现了下模座22以及下模座22内芯片下降，直至下模座22和芯片完全伸入至上料腔11内，此时启动两个粉末喷射泵52，通过对应抽取管53分别抽取对应存料腔51腔底的环氧树脂模塑料粉末，进而再通过喷头54喷出，此时下降高度后的芯片正好位于喷头54的喷射方向，从喷头54喷射出来粉末喷洒在下料腔23内，并覆盖在芯片表面；

第三步，喷射结束后，再次启动升降气缸4，进而通过升降杆41带动下基板2上升，也就实现了下模座22以及下模座22内芯片上升，直至下模座22和芯片完全伸出上料腔11，并使得下模座22与上模座32完全贴合，芯片完全与挤压模芯33完全适配，此时再接通挤压模芯33上的加热电阻丝，模具中填充的环氧树脂模塑料粉末会即刻熔化为液体，无需流动便可填充间隙；

第四步，在升降杆41升降的过程中，也会带动两个升降轴55同步升降，进而带动升降板56升降，升降板56是设置在存料腔51内，因此也会在存料腔51内升降滑动，进而上下翻动环氧树脂模塑料粉末，避免环氧树脂模塑料粉末沉淀结块，造成抽取不畅，影响粉末喷射，且升降轴55是贯穿存料盒5，为了避免环氧树脂模塑料粉末从存料盒5一侧的第二滑孔511撒漏，第二滑孔511的内孔壁开设有限位腔512，限位腔512内滑动安装有限位板510，限位板510始终是封堵在第二滑孔511内，也就避免环氧树脂模塑料粉末撒漏。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种用于引脚半导体器件封装装置，包括上料箱（1），所述上料箱（1）的顶端开设有上料腔（11），其特征在于，所述上料腔（11）的两相对内腔壁均开设有凹槽（13），所述上料腔（11）的腔口处升降滑动安装有下基板（2），所述下基板（2）的顶端中心可拆卸安装有下模座（22），所述上料箱（1）的上方设置有上顶板（3），所述上顶板（3）的底端中心可拆卸的安装有上模座（32），所述上料箱（1）的底端中心垂直固定安装有升降气缸（4），所述升降气缸（4）的输出端连接升降杆（41），所述升降杆（41）的顶端贯穿伸入至上料腔（11）且垂直固定安装在下基板（2）的下底中心，所述上料箱（1）的两侧均固定安装存料盒（5），两个所述存料盒（5）的内腔中均固定安装有粉末喷射泵（52），两个所述粉末喷射泵（52）的输入端分别伸入至对应存料盒（5）的底部，两个所述粉末喷射泵（52）的输出端分别连通喷头（54），两个所述喷头（54）分别嵌入固定安装在凹槽（13）内，所述下模座（22）伸入至上料腔（11）内，且与两个喷头（54）位置相对设置；

所述上顶板（3）的下底开设有两个插孔（31），所述上模座（32）的底端中心安装挤压模芯（33），所述挤压模芯（33）内嵌加热电阻丝，所述上模座（32）的顶端垂直固定安装两个插块（34），两个所述插块（34）两侧均贯穿开设有插口（35），两个所述插块（34）分别插入至对应插孔（31）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，所述上料箱（1）的两相对外侧壁均贯穿上料腔（11）开设有第一滑孔（12），两个所述凹槽（13）分别设置在对应第一滑孔（12）的上方，所述上料箱（1）的下底四个边角处均垂直固定安装支撑腿（14），两相邻的所述支撑腿（14）之间均垂直固定安装有加固腿（15），四个所述支撑腿（14）的下底均固定安装支撑脚（16）。

3.根据权利要求2所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，所述下基板（2）与上料腔（11）相适配设计，所述下基板（2）的顶端开设有安装槽（21），所述下模座（22）相适配的插入在安装槽（21）内，所述下模座（22）的顶端开设有下料腔（23）。

4.根据权利要求1所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，所述上顶板（3）的顶端中心转动安装有正六棱旋块（36），所述正六棱旋块（36）的底端垂直固定安装齿轮（37），所述齿轮（37）外环壁啮合安装两个齿条（38），所述齿轮（37）转动安装在上顶板（3）内，两个所述齿条（38）均滑动安装在上顶板（3）内，两个所述齿条（38）关于齿轮（37）呈中心对称分布，两个所述齿条（38）相远离一端均固定安装限位块（39），两个所述限位块（39）分别滑动插入对应的插口（35）内。

5.根据权利要求4所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，两个所述存料盒（5）内均开设有存料腔（51），两个所述存料腔（51）的下腔底呈V字型设计，两个所述粉末喷射泵（52）的输入端均连通有抽取管（53），两根所述抽取管（53）分别隐藏嵌入安装在对应存料盒（5）外侧壁与存料腔（51）之间的内壁中。

6.根据权利要求5所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，两根所述抽取管（53）的末端分别贯穿延伸至存料腔（51）的下腔底，两个所述粉末喷射泵（52）的输出端均连通喷射管，两个所述喷射管的末端均连通喷头（54）。

7.根据权利要求6所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，所述升降杆（41）的两相对外侧壁均垂直固定连接有升降轴（55），两个所述存料腔（51）内腔壁贯穿存料盒（5）的外侧壁开设有第二滑孔（511），两个所述第二滑孔（511）的两相对内孔壁开设有限位腔（512），两个所述升降轴（55）分别滑动贯穿对应的第一滑孔（12）和第二滑孔（511）且垂直固定安装升降板（56），两个所述升降板（56）分别设置在对应的存料腔（51）内。

8.根据权利要求7所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，两个所述升降板（56）的宽度小于对应存料腔（51）的腔宽，两个所述升降板（56）的顶端均贯穿底端开设有若干条形腔（57），同一个所述升降板（56）上的若干条形腔（57）规格一致且等间距分布，两个所述升降轴（55）的外轴壁垂直固定套装有限位板（510），两个所述限位板（510）分别滑动安装在对应的限位腔（512）内。

9.根据权利要求8所述的一种用于引脚半导体器件封装装置，其特征在于，两个所述存料盒（5）的顶端安装有上料斗（58），两个所述上料斗（58）均与存料腔（51）内腔连通设置，两个所述上料斗（58）的顶端螺纹安装有密封盖（59）。