CN117316786A - 一种控制全包封产品绝缘不良的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制全包封产品绝缘不良的方法，该方法包括：划片、上芯、压焊、载体折角整形、塑封、锡化、点胶以及切筋等工艺，通过对焊线后的全包封引线框架进行整形，并和塑封过程模具中的顶针配合，解决塑封后产品背胶厚度不一致问题；同时再通过点胶设备将顶针孔位置进行点胶，解决顶针孔漏铜问题，即通过整形装置、塑封模具中顶针、点胶三者间的配合，有效解决了全包封产品绝缘不良问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件封装技术领域，具体涉及一种控制全包封产品绝缘不良的方法。
背景技术
引线框架是半导体封装过程中，上芯工艺中的基础材料。晶圆通过划片工艺被分割成单个芯片，在上芯工艺中通过软焊料或者导电胶等粘片材料把每个单独的芯片固定在引线框架的每个载体上，在压焊工艺用金、银、铜、铝等导电材料把芯片和载体的引线管脚连接起来，使其形成符合设计要求的电路，再经过塑封、固化、锡化、切筋、测试等工艺处理后，成为合格的半导体元器件。
在引线框架中，全包封引线框架散热片之间无连筋连接，此框架结构在生产过程易变形，经过焊线后的引线框架的散热片容易出现翘起，这种轻微的翘起在进行下道工序塑封填充塑封料时容易造成载体背面成型不良（填充不满、砂眼），塑封体背面熔接痕严重，塑封体背胶厚度偏薄情况。这样的产品在测试时无法通过绝缘测试，严重影响了全包封产品的质量，不仅降低了生产效率和材料的利用率，而且导致产品封装成本的上升。
发明内容
本发明提供一种控制全包封产品绝缘不良的方法，通过对焊线后的全包封引线框架进行整形，并和塑封过程模具中的顶针配合，解决塑封后产品背胶厚度不一致问题，同时，再通过点胶设备将顶针孔位置进行点胶，解决顶针孔漏铜问题，即通过整形装置、塑封模具中顶针、点胶三者间的配合，有效解决了全包封产品绝缘不良问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种控制全包封产品绝缘不良的方法，包括以下步骤：
通过划片工艺对晶圆进行切割，得到单个芯片；
通过上芯机使用焊料将所述单个芯片粘接在引线框架的载体上；
将已粘片的引线框架按照压焊图进行焊线连接；
将已完成焊线的引线框架装在料盒中，通过整形机使得料盒中的引线框架的载体和管脚形成一定角度，得到整形后的引线框架；
将整形后的引线框架放入塑封模具，利用塑封模具两个同等高度的下标志芯作用于引线框架的载体正面，在模具合模加压时将引线框架进行固定，在所述塑封模具中加入塑封料进行塑封，控制塑封后的引线框架背胶厚度在0.45~0.50mm，得到第一状态产品；
将所述第一状态产品的散热片和管脚进行镀锡，得到第二状态产品；
将绝缘胶喷射到所述第二状态产品的顶针孔内进行点胶，使得点胶后的胶型胶量保持均匀稳定，进行烘烤，得到第三状态产品；
对所述第三状态产品进行切割，得到目标产品。
进一步地，所述通过整形机使得料盒中的引线框架的载体和管脚形成一定角度，具体为：
将所述料盒中的槽和所述整形机的槽对齐，然后使用推板从所述料盒的一个端头将所有引线框架全部推入所述整形机中，再扳动所述整形机的手柄到固定位置，使所述整形机的运动槽板带动引线框架向前运行，直至引线框架的载体和管脚形成3°~15°的角度，然后再使用推进板将完成整形的引线框架从所述整形机中推入料盒中。
进一步地，所述引线框架在模具合模加压时，将所述引线框架的管脚与水平面保持水平，将所述下标志芯与所述引线框架的载体保持接触。
进一步地，所述绝缘胶在使用前进行解冻回温并进行离心除泡，具体为：通过胶水均衡回温设备在25~30℃下回温1小时，然后在500~1000 RPM下离心3分钟除去气泡。
进一步地，所述将绝缘胶喷射到所述第二状态产品的顶针孔内进行点胶，具体为：
通过点胶设备的压电阀带动点胶头进行点胶，所述绝缘胶通过气压作用流入喷嘴上方的液盒，通过加热块将所述绝缘胶加热到喷射要求的粘度，通过所述压电阀的压电陶瓷带动撞针高频打点喷射所述绝缘胶到顶针孔。
进一步地，所述第二状态产品进行点胶后，通过洁净烘箱在150℃下进行烘烤6小时。
进一步地，所述得到目标产品之后，还包括：
对所述目标产品的电性能和热性能测试，确保所述目标产品的高良率和可靠性。
进一步地，所述塑封料与所述绝缘胶均包括环氧树脂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种控制全包封产品绝缘不良的方法，通过对焊线后全包封的引线框架进行整形，并和塑封过程塑封模具中的下标志芯（即顶针）配合，解决塑封后产品背胶厚度不一致问题，同时，再通过点胶设备将顶针孔位置进行点胶，解决顶针孔漏铜问题，即通过整形装置、塑封模具中顶针、点胶三者间的配合，有效解决了全包封产品绝缘不良问题。
附图说明
图1为本发明实施例中折角后载体塑封示意图；
图2为本发明实施例中未折角载体塑封示意图；
图3为本发明实施例中未折角载体上翘塑封示意图；
图4为本发明实施例中点胶示意图。
附图标记如下：
1-引线框架，101-载体，1011-载体正面，102-管脚，103-翘起部分，2-塑封模具，201-下成型镶件，202-下标志芯，3-成型腔，4-顶针孔，5-塑封体，6-点胶设备，601-液盒，602-喷嘴。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，下面所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下结合附图提供的本申请实施例的详细描述旨在仅仅表示本申请的选定实施例，并非限制本申请要求保护的范围。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本申请保护的范围。
需要理解的是，在本发明的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。
在引线框架1封装过程中，全包封引线框架1散热片之间无连筋连接，此框架结构在生产过程易变形，经过焊线后的引线框架1的散热片容易出现翘起部分103，该翘起部分103在进行下道工序塑封填充塑封料时容易造成载体背面成型不良。图2是未进行整形的引线框架1的载体101进行塑封的示意图；图3是未进行整形，并且载体101有翘起部分103，压塑过程下标志芯202（即顶针）接触不到载体101，导致塑封后的产品背胶厚度有差异，更严重者载体101直接漏铜，导致产品绝缘不良。
本发明提供一种控制全包封产品绝缘不良的方法，包括以下步骤：
步骤S1、通过划片工艺对晶圆进行切割，得到单个芯片。
步骤S2、通过上芯机使用焊料将单个芯片粘接在引线框架1的载体101上。
步骤S3、将已粘片的引线框架1按照压焊图进行焊线连接。
步骤S4、将已完成焊线的引线框架1装在料盒中，通过整形机使得料盒中的引线框架1的载体101和管脚102形成一定角度，得到整形后的引线框架1。通过步骤S4对载体101进行折角整形，完成了整形机对载体101的预偏置。
步骤S5、将整形后的引线框架1放入塑封模具2，利用塑封模具2两个同等高度的下标志芯202作用于引线框架1的载体正面1011，在模具合模加压时将引线框架1进行固定，在塑封模具2中加入塑封料进行塑封，控制塑封后的引线框架1的背胶厚度在0.45~0.50mm，得到第一状态产品，如图1所示。
本实施例中，利用塑封模具2两个同等高度的下标志芯202作用于载体正面1011，载体正面1011与塑封模具2之间形成成型腔3。在模具合模加压时将折角后的载体101支撑固定在特定位置（如图1），然后在高温加压作用下将熔融态的环氧树脂注入塑封模具2中，通过一定固化时间，使塑封后的产品背胶厚度控制在0.45-0.50mm范围内，背胶厚度是指载体101位置塑封体5的厚度，从而确保了全包封产品绝缘性能的良好。
在塑封过程中，顶针所接触载体101的两个位置阻挡了塑封料的注入，所以塑封后的产品在顶针所接触位置会留下两个顶针孔4，这两个顶针孔4将载体101与外界连通了，导致产品存在绝缘不良问题，其中点胶环节就是为了解决顶针孔绝缘不良问题。
步骤S6、将第一状态产品的散热片和管脚102进行镀锡，得到第二状态产品。
步骤S7、将绝缘胶喷射到第二状态产品的顶针孔4内进行点胶，使得点胶后的胶型胶量保持均匀稳定，进行烘烤，得到第三状态产品。
点胶就是将绝缘胶（如环氧树脂）注入到两个顶针孔4中，即通过点胶设备6压电阀带动点胶头进行点胶，如图4所示，将绝缘胶喷射到顶针孔4内，烘烤固化后完成灌封，保证产品的绝缘性，提高产品绝缘耐高压等可靠性。绝缘胶储存在-40℃冷冻冰柜，使用前要进行解冻回温并进行离心除泡，可以通过胶水均衡回温设备回温1小时（25~30℃），离心3分钟（500~1000 RPM），确保胶水回温后除去气泡。
步骤S8、对第三状态产品进行切割，得到全包封的目标产品。
可选的，步骤S4中，通过整形机使得料盒中的引线框架1的载体101和管脚102形成一定角度，具体为：将料盒中的槽和整形机的槽对齐，然后使用推板从料盒的一个端头将所有引线框架1全部推入整形机中，再扳动整形机的手柄到固定位置，使整形机的运动槽板带动引线框架1向前运行，直至引线框架1的载体101和管脚102形成3°~15°的角度，然后再使用推进板将完成整形的引线框架1从整形机中推入料盒中。
可选的，引线框架1在模具合模加压时，将引线框架1的管脚102与水平面保持水平，将下标志芯202与引线框架1的载体101保持接触。
可选的，绝缘胶在使用前进行解冻回温并进行离心除泡，具体为：通过胶水均衡回温设备在25~30℃下回温1小时，然后在500~1000 RPM下离心3分钟除去气泡。
可选的，将绝缘胶喷射到第二状态产品的顶针孔4内进行点胶，具体为：通过点胶设备6的压电阀带动点胶头进行点胶，绝缘胶通过胶压作用流入喷嘴602上方的液盒601，通过加热块将绝缘胶加热到喷射要求的粘度，通过压电阀的压电陶瓷带动撞针高频打点喷射绝缘胶到顶针孔4。
可选的，第二状态产品进行点胶后，通过洁净烘箱在150℃下进行烘烤6小时。
本实施例采用无接触喷射点胶工艺，其关键在于压电阀的性能要与绝缘胶参数相匹配，胶水通过胶压作用流入喷嘴602上方的液盒601，一般喷嘴602上方液盒601表面都会安装加热块，使绝缘胶加热到喷射要求的粘度，保障喷射的效果，压电阀通过压电陶瓷带动撞针高频打点喷射胶水到顶针孔4，点胶后产品胶型胶量保持均匀稳定，通过洁净烘箱固化150℃/6h完成烘烤。绝缘胶固化后与塑封料粘接气密性良好，防止分层和气泡，保证绝缘可靠性。
可选的，得到目标产品之后，还包括：对目标产品的电性能和热性能测试，确保目标产品的高良率和可靠性。
可选的，塑封料与绝缘胶均包括环氧树脂。
本发明提供一种控制全包封产品绝缘不良的方法，通过对焊线后全包封的引线框架1进行整形，并和塑封过程塑封模具2中的下标志芯202（即顶针）配合，解决塑封后产品背胶厚度不一致问题，同时，再通过点胶设备6将顶针孔4位置进行点胶，解决顶针孔4漏铜问题，即通过整形装置、塑封模具中顶针、点胶三者间的配合，有效解决了全包封产品绝缘不良问题。
以上所述，仅为本申请的最优具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过划片工艺对晶圆进行切割，得到单个芯片；
通过上芯机使用焊料将所述单个芯片粘接在引线框架的载体上；
将已粘片的引线框架按照压焊图进行焊线连接；
将已完成焊线的引线框架装在料盒中，通过整形机使得料盒中的引线框架的载体和管脚形成一定角度，得到整形后的引线框架；
将整形后的引线框架放入塑封模具，利用塑封模具两个同等高度的下标志芯作用于引线框架的载体正面，在模具合模加压时将引线框架进行固定，在所述塑封模具中加入塑封料进行塑封，控制塑封后的引线框架背胶厚度在0.45~0.50mm，得到第一状态产品；
将所述第一状态产品的散热片和管脚进行镀锡，得到第二状态产品；
将绝缘胶喷射到所述第二状态产品的顶针孔内进行点胶，使得点胶后的胶型胶量保持均匀稳定，进行烘烤，得到第三状态产品；
对所述第三状态产品进行切割，得到目标产品。
2.根据权利要求1所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于，所述通过整形机使得料盒中的引线框架的载体和管脚形成一定角度，具体为：
将所述料盒中的槽和所述整形机的槽对齐，然后使用推板从所述料盒的一个端头将所有引线框架全部推入所述整形机中，再扳动所述整形机的手柄到固定位置，使所述整形机的运动槽板带动引线框架向前运行，直至引线框架的载体和管脚形成3°~15°的角度，然后再使用推进板将完成整形的引线框架从所述整形机中推入料盒中。
3.根据权利要求1所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于：
所述引线框架在模具合模加压时，将所述引线框架的管脚与水平面保持水平，将所述下标志芯与所述引线框架的载体保持接触。
4.根据权利要求1所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于：
所述绝缘胶在使用前进行解冻回温并进行离心除泡，具体为：通过胶水均衡回温设备在25~30℃下回温1小时，然后在500~1000 RPM下离心3分钟除去气泡。
5.根据权利要求1-4任一所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于，所述将绝缘胶喷射到所述第二状态产品的顶针孔内进行点胶，具体为：
通过点胶设备的压电阀带动点胶头进行点胶，所述绝缘胶通过气压作用流入喷嘴上方的液盒，通过加热块将所述绝缘胶加热到喷射要求的粘度，通过所述压电阀的压电陶瓷带动撞针高频打点喷射所述绝缘胶到顶针孔。
6.根据权利要求5所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于：
所述第二状态产品进行点胶后，通过洁净烘箱在150℃下进行烘烤6小时。
7.根据权利要求6所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于，所述得到目标产品之后，还包括：
对所述目标产品的电性能和热性能测试，确保所述目标产品的高良率和可靠性。
8.根据权利要求6或7所述的控制全包封产品绝缘不良的方法，其特征在于：
所述塑封料与所述绝缘胶均包括环氧树脂。
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