CN217414690U - 一种基于粉末状树脂的注塑成形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于粉末状树脂的注塑成形装置，包括上模、下模、注塑机构，上模的底部开设有相互连通的流道和塑封腔，下模的顶部开设有用于放置粉末状树脂的填料腔、用于放置待封装工件的工件腔，在合模状态下，流道与填料腔之间形成第一注塑空间，塑封腔与工件腔之间形成第二注塑空间，且第一注塑空间、第二注塑空间之间通过流道连通，填料腔的底部开设有导向孔，注塑机构的一端可移动地设置在填料腔内，且注塑机构一端的形状、尺寸与填料腔的形状、尺寸匹配，注塑机构的另一端可移动地设置在导向孔内。本实用新型实现了采用粉末状树脂进行注塑成形，能够极大降低生产成本，提高了树脂整体利用率，保证了产品品质的可靠性，提高了生产效率。

Description

一种基于粉末状树脂的注塑成形装置

技术领域

本实用新型属于半导体封装技术领域，具体涉及一种基于粉末状树脂的注塑成形装置。

背景技术

注塑成形是半导体封装工艺过程中重要的步骤之一，现有的注塑成形设备通常包含压机、模架、模具等部件，模具上通常会开设多个料筒，其数量具体根据待封装的产品确定，每个料筒内均设置有注胶头。此外，注塑成形中还需要用到填充材料，目前填充材料一般采用柱状树脂，柱状树脂是由粉末状树脂压缩加工得到的圆柱体状树脂，柱状树脂的形状尺寸需要与料筒的形状尺寸匹配。在注塑成形过程中，首先需要将框架放置到模具中，再将柱状树脂分别装填在每个料筒中，随后将模具合模，并开始注塑，经保压后开模并取出得到的产品。

但是，由于柱状树脂需要事先将粉末状树脂压缩加工成圆柱体状后才能供注塑成形设备使用，因此通常需要单独设立相应的自动化生产线进行加工，导致了生产成本的增加，且生产效率较低。并且，现有装置上的料筒会限制流道的排布和形状尺寸，会导致树脂的整体利用率不高，也增加了生产成本。同时，压缩加工后得到的柱状树脂无法避免的存在重量和尺寸偏差，而偏差过大会影响封装产品的品质。此外，针对不同型号的粉末状树脂原材料，其压缩加工工艺不同，增加了加工制作的难度和复杂程度，且不同型号的粉末状树脂原材料压缩加工完成后所能得到的柱状树脂的尺寸也不同，因此对于不同的封装产品的适应性较差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于粉末状树脂的注塑成形装置，用于解决现有技术成本较高、封装后的产品可靠性不足等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于粉末状树脂的注塑成形装置，包括上模、下模，所述的上模的底部开设有流道、塑封腔，所述的流道与所述的塑封腔连通，所述的下模的顶部开设有用于放置粉末状树脂的填料腔、用于放置待封装工件的工件腔，当所述的上模、下模在合模状态下，所述的流道与所述的填料腔之间共同形成第一注塑空间，所述的塑封腔与所述的工件腔之间共同形成第二注塑空间，且所述的第一注塑空间、第二注塑空间之间通过所述的流道相连通；所述的注塑成形装置还包括注塑机构，所述的填料腔的底部开设有导向孔，所述的注塑机构的一端可移动地设置在所述的填料腔内，且所述的注塑机构的一端的形状、尺寸与所述的填料腔的形状、尺寸匹配，所述的注塑机构的另一端可移动地设置在所述的导向孔内。

优选地，所述的注塑机构包括注胶块、注胶杆，所述的注胶块的底部与所述的注胶杆的顶部连接，所述的注胶杆可移动地设置在所述的导向孔内，所述的注胶块可移动地设置在所述的填料腔内，且所述的注胶块的形状、尺寸与所述的填料腔的形状、尺寸匹配。

进一步优选地，所述的填料腔的底部开设有多个导向孔，每个所述的导向孔内设置一个所述的注胶杆，每个所述的注胶杆的顶部均与所述的注胶块的底部连接。

优选地，所述的注塑机构还包括密封件，所述的密封件设置在所述的注胶杆与所述的导向孔之间，所述的密封件可提高整体的密封性能，实现真空成形。

进一步优选地，所述的密封件为套设在所述的注胶杆外表面的密封套筒。

优选地，所述的注塑机构还包括用于驱动所述的注胶杆在所述的导向孔内移动的驱动件，所述的驱动件连接在所述的注胶杆的底部。

优选地，所述的注塑成形装置还包括可形变的分离膜，所述的分离膜同时贴附在所述的注胶块的上表面、所述的填料腔的侧壁以及与所述的填料腔侧壁相连接的所述的下模的上表面，所述的分离膜的上表面形成用于放置所述的粉末状树脂的区域。设置所述的分离膜能防止粉末状树脂从所述的填料腔与所述的注胶块之间的空隙中渗漏。

进一步优选地，所述的下模内部设置有用于吸附所述的分离膜的吸附回路，所述的吸附回路具有第一入口、第二入口以及出口，所述的第一入口位于与所述的填料腔侧壁相连接的所述的下模的上表面，所述的第二入口位于所述的填料腔的侧壁上，所述的出口位于所述的下模的侧部。

进一步优选地，所述的第一入口、第二入口均设置有多个，多个所述的第一入口、第二入口均匀分布，设置多个所述的第一入口、第二入口可进一步确保所述的分离膜能够紧密贴附。

优选地，所述的流道包括主流道、多个分流道，所述的主流道通过多个所述的分流道与所述的塑封腔连通。

优选地，所述的塑封腔包括第一塑封腔、第二塑封腔，所述的第一塑封腔、第二塑封腔分别位于所述的流道的两侧，所述的流道同时与所述的第一塑封腔、第二塑封腔连通。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型通过设置填料腔及与其相配合的注塑机构，实现了采用粉末状树脂进行注塑成形，无需预先对树脂进行压缩加工，能够极大降低生产成本，并提高了树脂的整体利用率，采用粉末状树脂提高了树脂用量的准确性，保证了封装后产品品质的可靠性，且结构简单，操作方便，提高了生产效率。

附图说明

附图1为本实施例的注塑成形装置的立体剖切示意图；

附图2为本实施例的上模的立体示意图；

附图3为附图2中A处的局部放大示意图；

附图4为本实施例的下模的立体示意图；

附图5为附图4中B处的局部放大示意图；

附图6为本实施例的下模的立体剖切示意图；

附图7为附图6中C处的局部放大示意图；

附图8为本实施例的分离膜贴附时下模的立体示意图；

附图9(a)、9(b)、9(c)、9(d)为本实施例的注塑成形装置的工作过程示意简图；

附图10为附图9(c)中D处的局部放大示意图；

附图11为本对比例的注塑成形装置的立体剖切示意图；

附图12为附图11中E处的局部放大示意图；

附图13为本对比例的下模的立体示意图；

附图14为附图13中F处的局部放大示意图；

附图15(a)、15(b)、15(c)为本对比例的注塑成形装置的工作过程示意简图。

附图16为本实施例的封装后产品的立体示意图；

附图17为本对比例的封装后产品的立体示意图；

以上附图中：1、上模；11、塑封腔；111、第一塑封腔；112、第二塑封腔；12、流道；121、主流道；122、分流道；2、下模；21、填料腔；210、导向孔；22、工件腔；221、第一工件腔；222、第二工件腔；23、吸附回路；231、第一入口；232、第二入口；3、注塑机构；31、注胶块；32、注胶杆；33、驱动件；34、密封件；4、分离膜；5、上模；51、塑封腔；52、流道；6、下模；61、料筒；62、工件腔；7、注塑机构；71、注胶头；72、驱动件；81、塑封产品；82、废料。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

一种基于粉末状树脂的注塑成形装置，如图1所示，包括上模1、下模2以及注塑机构3，待封装工件可放置在下模2上，注塑机构3设置在下模2内，在上模1和下模2合模时，通过注塑机构3可对待封装工件进行注塑封装。

上模1的底部开设有塑封腔11、流道12，塑封腔11与流道12之间相互连通，具体而言：如图2和图3所示，塑封腔11包括第一塑封腔111、第二塑封腔112，第一塑封腔111、第二塑封腔112分别位于流道12的两侧，且第一塑封腔111、第二塑封腔112之间对称设置，第一塑封腔111、第二塑封腔112的形状、尺寸与待封装工件的形状、尺寸匹配；流道12同时与第一塑封腔111、第二塑封腔112连通，流道12具体包括主流道121、分流道122，主流道121的延伸方向与第一塑封腔111、第二塑封腔112一致，分流道122设置有多个，多个分流道122均匀分布在主流道121的两侧，使主流道121与第一塑封腔111之间、主流道121与第二塑封腔112之间相互连通。

下模2的顶部开设有填料腔21、工件腔22，如图4所示，填料腔21可用于放置粉末状树脂，填料腔21的形状、尺寸与主流道121的形状尺寸匹配；工件腔22用于放置待封装工件，工件腔22具体包括第一工件腔221、第二工件腔222，第一工件腔221、第二工件腔222分别位于填料腔21的两侧，且第一工件腔221、第二工件腔222之间对称设置，第一工件腔221的形状、尺寸与第一塑封腔111的形状、尺寸匹配，第二工件腔222的形状、尺寸与第二塑封腔112的形状、尺寸匹配。

当上模1、下模2在合模状态时，流道12与填料腔21之间共同形成第一注塑空间，塑腔11与工件腔22之间共同形成第二注塑空间，具体而言：主流道121与填料腔21之间在上下方向上共同形成第一注塑空间，即粉末状树脂位于第一注塑空间内；第一塑封腔111与第一工件腔221之间在上下方向上共同形成第二注塑空间，第二塑封腔112与第二工件腔222之间在上下方向上也共同形成第二注塑空间，两个待封装工件可分别放置在两侧的第二注塑空间内，且两侧的第二注塑空间与第一注塑空间之间均通过分流道122相连通。

为了使第一注塑空间内的粉末状树脂被推送至第二注塑空间内进行注塑成形，本注塑成形装置还包括注塑机构3，注塑机构3可移动地设置在下模2的填料腔21内，粉末状树脂放置在注塑机构3的顶部，使其可被注塑机构3移动推送，具体来说，如图6和图7所示，下模2的填料腔21的底部开设有导向孔210，注塑机构3的一端可移动地设置在填料腔21内，且注塑机构3的一端的形状、尺寸与填料腔21的形状、尺寸匹配，注塑机构3的另一端可移动地设置在导向孔210内。

具体而言，注塑机构3包括注胶块31、注胶杆32以及驱动件33，注胶块31可移动地设置在填料腔21内，且注胶块31的形状、尺寸与填料腔21的形状、尺寸匹配，粉末状树脂可放置在注胶块31的顶部；注胶杆32可移动地设置在导向孔210内，注胶杆32的顶部与注胶块31的底部连接，当注胶杆32在导向孔210内移动时，带动注胶块31在填料腔21内移动；驱动件33连接在注胶杆32的底部，驱动件33用于驱动注胶杆32在导向孔210内移动。在本实施例中：填料腔21的底部开设有多个导向孔210，多个导向孔210沿填料腔21的长度方向均匀分布，注胶杆32也设置有多个，每个导向孔210内均设置有一个注胶杆32，每个注胶杆32的顶部均与注胶块31的底部连接。当然，在其他实施例中，注胶块31和注胶杆32也可采用一体成型的结构。

为了提高整体的密封性能，实现真空成形，注塑机构3还可设置密封件34，密封件34设置在注胶杆32与导向孔210之间，在本实施例中：密封件34采用密封套筒，密封套筒套设在注胶杆32的外表面，使注胶杆32的外壁与导向孔210的内壁之间形成良好密封。

此外，为了防止粉末状树脂从填料腔21与注胶块31之间的缝隙中渗漏，本注塑成形装置还设置有分离膜4，分离膜4采用可形变的材料制成，分离膜4可同时贴附在注胶块31的上表面、填料腔21的侧壁以及与填料腔21侧壁相连接的下模2的上表面，使分离膜4的上表面形成用于放置粉末状树脂的区域，具体而言：

下模2的内部设置有用于吸附分离膜4的吸附回路23，如图5和图10所示，吸附回路23具有第一入口231、第二入口232以及出口，第一入口231位于与填料腔21侧壁相连接的下模2的上表面，第二入口232位于填料腔21的侧壁上，吸附回路23的出口位于下模2的侧部，吸附回路23的出口可连接真空吸附装置，在真空吸附装置工作时，通过吸附回路23的第一入口231、第二入口232可使分离膜4紧密贴附在注胶块31的上表面、填料腔21的侧壁以及与填料腔21侧壁相连接的下模2的上表面。在本实施例中：第一入口231、第二入口232均设置有多个，如图8所示，多个第一入口231均匀分布在与填料腔21侧壁相连接的下模2的上表面上，多个第二入口232均匀分布在填料腔21的侧壁上，通过设置多个第一入口231、第二入口232可进一步确保分离膜4能够紧密贴附。

以下具体阐述本实施例的注塑成型装置的工作过程：

如图9(a)至图9(d)所示，首先将待封装工件放置在工件腔22内，并将分离膜4盖设在填料腔上方；再通过吸附回路23将分离膜4贴附在注胶块31的上表面、填料腔21的侧壁以及与填料腔21侧壁相连接的下模2的上表面，分离膜4贴附完成后在其表面均匀撒上粉末状树脂；将上模1和下模2合模，合模后注塑机构3进行注塑动作，在此过程中，分离膜4随着注胶块31的动作发生形变，但其始终处于紧密贴附状态；注塑完成经保压后开模并取出封装后的工件，如图16所示，其包括位于两侧塑封产品81和位于中间的废料82。

对比例

现有的注塑成形装置，如图11所示，包括上模5、下模6以及注塑机构7，待封装工件可放置在下模6上，注塑机构7设置在下模6内，在上模5和下模6合模时，通过注塑机构7可对待封装工件进行注塑封装。

上模5的底部开设有塑封腔51、多个流道52，塑封腔51与多个流道52之间均相互连通，多个流道52沿塑封腔51的长度方向均匀分布，如图13和图14所示；下模6的顶部设置有多个料筒61、用于放置待封装工件的工件腔62，如图12所示，料筒61可用于放置柱状树脂，多个料筒61的分布位置与多个流道52的分布位置匹配。

当上模5、下模6在合模状态时，一个流道52与一个料筒61之间共同形成第一注塑空间，因此第一注塑空间形成有多个，封腔51与工件腔52之间共同形成第二注塑空间，多个第一注塑空间均与第二注塑空间之间连通。

注塑机构7可移动地设置在料筒61内，注塑机构7包括可移动地设置在料筒61内的注胶头71、用于驱动注胶头71移动的驱动件72，注胶头71设置有多个，每个料筒61内均设置有一个注胶头71，柱状树脂放置在注胶头71的顶部，使其可被注胶头71移动推送。

以下具体阐述本对比例的注塑成型装置的工作过程：

如图15(a)至图15(c)所示，首先将待封装工件放置在工件腔62内，随后在每个料筒61内装填柱状树脂，再将上模5和下模6合模，合模后注塑机构7进行注塑动作，注塑完成经保压后开模并取出封装后的工件，如图17所示，其包括位于两侧塑封产品81和位于中间的废料82。

采用本实施例和本对比例的注塑成形装置，分别对不同规格的待封装工件进行注塑封装试验，并计算树脂利用率，如表1所示。

当需获得的单个塑封产品81的尺寸为232.8*57.18*0.5mm时，采用本对比例的注塑成形装置的树脂利用率为61.75％，采用本实施例的注塑成形装置的树脂利用率为64.46％；当需获得的单个塑封产品81的尺寸为232.8*57.18*1mm时，采用本对比例的注塑成形装置的树脂利用率为73.09％，采用本实施例的注塑成形装置的树脂利用率为78.39％；当需获得的单个塑封产品81的尺寸为232.8*57.18*1.5mm时，采用本对比例的注塑成形装置的树脂利用率为77.63％，采用本实施例的注塑成形装置的树脂利用率为84.47％；当需获得的单个塑封产品81的尺寸为232.8*57.18*2mm时，采用本对比例的注塑成形装置的树脂利用率为80.54％，采用本实施例的注塑成形装置的树脂利用率为87.89％。由此可知，由于采用本实施例的塑成形装置时可对流道进行优化，明显提高了树脂的利用率，降低了生产成本，且采用粉末状树脂时用量的准确，保证了塑封后产品品质的可靠性。

表1采用实施例和对比例进行注塑封装的树脂利用率

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于粉末状树脂的注塑成形装置，包括上模、下模，其特征在于：所述的上模的底部开设有流道、塑封腔，所述的流道与所述的塑封腔连通，所述的下模的顶部开设有用于放置粉末状树脂的填料腔、用于放置待封装工件的工件腔，当所述的上模、下模在合模状态下，所述的流道与所述的填料腔之间共同形成第一注塑空间，所述的塑封腔与所述的工件腔之间共同形成第二注塑空间，且所述的第一注塑空间、第二注塑空间之间通过所述的流道相连通；所述的注塑成形装置还包括注塑机构，所述的填料腔的底部开设有导向孔，所述的注塑机构的一端可移动地设置在所述的填料腔内，且所述的注塑机构的一端的形状、尺寸与所述的填料腔的形状、尺寸匹配，所述的注塑机构的另一端可移动地设置在所述的导向孔内。

2.根据权利要求1所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的注塑机构包括注胶块、注胶杆，所述的注胶块的底部与所述的注胶杆的顶部连接，所述的注胶杆可移动地设置在所述的导向孔内，所述的注胶块可移动地设置在所述的填料腔内，且所述的注胶块的形状、尺寸与所述的填料腔的形状、尺寸匹配。

3.根据权利要求2所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的填料腔的底部开设有多个导向孔，每个所述的导向孔内设置一个所述的注胶杆，每个所述的注胶杆的顶部均与所述的注胶块的底部连接。

4.根据权利要求2所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的注塑机构还包括密封件，所述的密封件设置在所述的注胶杆与所述的导向孔之间。

5.根据权利要求2所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的注塑机构还包括用于驱动所述的注胶杆在所述的导向孔内移动的驱动件，所述的驱动件连接在所述的注胶杆的底部。

6.根据权利要求2所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的注塑成形装置还包括可形变的分离膜，所述的分离膜同时贴附在所述的注胶块的上表面、所述的填料腔的侧壁以及与所述的填料腔侧壁相连接的所述的下模的上表面，所述的分离膜的上表面形成用于放置所述的粉末状树脂的区域。

7.根据权利要求6所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的下模内部设置有用于吸附所述的分离膜的吸附回路，所述的吸附回路具有第一入口、第二入口以及出口，所述的第一入口位于与所述的填料腔侧壁相连接的所述的下模的上表面，所述的第二入口位于所述的填料腔的侧壁上，所述的出口位于所述的下模的侧部。

8.根据权利要求7所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的第一入口、第二入口均设置有多个，多个所述的第一入口、第二入口均匀分布。

9.根据权利要求1所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的流道包括主流道、多个分流道，所述的主流道通过多个所述的分流道与所述的塑封腔连通。

10.根据权利要求1或9所述的基于粉末状树脂的注塑成形装置，其特征在于：所述的塑封腔包括第一塑封腔、第二塑封腔，所述的第一塑封腔、第二塑封腔分别位于所述的流道的两侧，所述的流道同时与所述的第一塑封腔、第二塑封腔连通。

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