CN220233107U - 一种半导体封装结构的去胶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半导体封装结构的去胶装置，该半导体封装结构包括塑封体和连接塑封体的金属引线框架，金属引线框架中包括位于塑封体拐角处的缺口，该去胶装置包括：基板；设置在所述基板上的去胶结构，所述去胶结构的位置与所述缺口的位置相对应，所述去胶结构用于去除所述缺口处的溢胶。该装置能够有效去除半导体封装过程中由于塑封模具排气产生的溢胶。

Description

一种半导体封装结构的去胶装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体封装结构的去胶装置。

背景技术

塑封(Molding)是半导体封装流程中的一道工序，其目的是将前段完成焊线的IC密封起来，保护晶粒(DIE)以及焊线，以避免受损、污染和氧化。双面散热(Double-sidedcooling，DSC)封装是一种新的封装形式，相对于单面散热(Single-sided cooling)封装，双面散热封装充分利用芯片正面的散热通道，能够降低结-壳热阻，减小寄生电感。

DSC塑封模具的设计初衷是为了更好地对塑封体内的气流进行排气，即将部分气体引流到模具顶部两侧的“耳朵”处排出，然而，气体流动会带动部分胶体，使得在“耳朵”处出现溢胶。目前的去胶(degate)工序无法去除耳朵处的溢胶，溢胶粘附在耳朵处会对之后的工序造成生产隐患。例如，掉落的溢胶会在研磨工序、去阻尼条工序、去飞边工序、切筋成型工序中造成产品裂纹和崩刀。

鉴于上述技术问题的存在，本实用新型提供一种新的半导体封装结构的去胶装置，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前存在的问题，本实用新型一方面提供一种半导体封装结构的去胶装置，所述半导体封装结构包括塑封体和连接所述塑封体的金属引线框架，所述金属引线框架中包括位于所述塑封体拐角处的缺口，所述装置包括：

基板；

设置在所述基板上的去胶结构，所述去胶结构的位置与所述缺口的位置相对应，所述去胶结构用于去除所述缺口处的溢胶。

在一个实施例中，所述基板设置于所述半导体封装结构上方，所述基板包括第一基板、第二基板、以及设置在所述第一基板与所述第二基板之间的弹性连接件，所述去胶结构设置在所述第二基板底部；

所述第一基板中设置有开孔，所述开孔与所述缺口的位置相对应，当所述弹性连接件压缩时，所述去胶结构从所述开孔伸出，以去除所述缺口处的溢胶。

在一个实施例中，所述第一基板底部还设置有凹槽，所述凹糟与所述半导体封装结构的位置相对应；

所述开孔设置在所述凹槽的边缘。

在一个实施例中，所述去胶结构包括第一去胶结构和第二去胶结构，所述缺口包括位于所述塑封体一端拐角的第一缺口和位于所述塑封体相对的另一端拐角的第二缺口，所述第一去胶结构的位置与所述第一缺口的位置相对应，所述第二去胶结构的位置与所述第二缺口的位置相对应。

在一个实施例中，所述去胶结构为朝向所述半导体封装结构的刀具或凸起部。

在一个实施例中，所述刀具的刀体为平板状，用于沿所述缺口的一侧切除所述溢胶。

在一个实施例中，所述切胶刀具的刀体为弯折形或框形，用于沿所述缺口的至少两侧切除所述溢胶。

在一个实施例中，所述刀具的横截面的形状或所述凸起部的横截面的形状与所述缺口的形状相对应。

在一个实施例中，所述基板底部还设置有第三去胶结构，用于去除注塑口处的溢胶。

在一个实施例中，所述半导体封装结构为双面散热封装结构。

本实用新型的半导体封装结构的去胶装置能够去除在半导体封装过程中由于塑封模具排气产生的溢胶，避免溢胶掉落导致在后续工艺中产生崩刀或产品裂纹等问题。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1示出了本实用新型一个具体实施方式的半导体封装结构的示意图；

图2A和图2B示出了本实用新型一个具体实施方式的半导体封装结构的去胶装置的示意图；

图3示出了本实用新型一个具体实施方式的第一基板的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细步骤和结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

下面参考图1至图3描述根据本实用新型实施例的半导体封装结构的去胶装置。如图1至图3所示，半导体封装结构202包括塑封体和连接塑封体的金属引线框架，金属引线框架中包括位于塑封体拐角处的缺口，该缺口处为产生溢胶的位置；本实用新型实施例的半导体封装结构的去胶装置包括：基板以及设置在基板上的去胶结构，去胶结构的位置与缺口的位置相对应，去胶结构用于去除缺口处的溢胶。

示例性地，本实用新型实施例的去胶装置还包括承载台201，用于承载半导体封装结构202，承载台201可以设置在基板下方，半导体封装结构202放置在承载台201与基板之间，通过基板和承载台201的相向运动对半导体封装结构202进行去胶。

示例性地，基板包括第一基板204和第二基板206，在第一基板204与第二基板206之间设置有弹性连接件，去胶结构207设置在第二基板206底部，用于去除缺口处的溢胶。第一基板204中设置有与去胶结构207的位置相对应的开孔205，当弹性连接件压缩时，去胶结构207从开孔205伸出，以切除缺口处的溢胶。将去胶结构207设置为伸出的形式能够增加去接结构207的去胶速度，同时还能够避免在去胶过程中损伤到去胶结构207。

进一步地，第一基板204中设置有凹槽208，凹槽208与半导体封装结构202的位置相对应，开孔205设置在凹槽208的边缘，开孔205与金属引线框架中的缺口的位置相对应。在去除溢胶时，第一基板204与承载台201相向运动甚至相贴合，此时凹槽208可以容纳半导体封装结构，从而避免半导体封装结构产生损坏。

示例性地，半导体封装结构202可以是双面散热(Double-sided cooling，DSC)封装结构。相对于SSC封装结构，DSC封装结构增加了顶面散热通道，极大地降低了功率模块的结-壳热阻。芯片功率损耗产生的热量同时通过顶部和底部的多层结构，进入散热器，最终耗散到环境中，提高了散热效率。

如图1所示，半导体封装结构202包括塑封体101和连接塑封体101的金属引线框架102，金属引线框架102中包括位于塑封体101拐角处的缺口103，即塑封体101的“耳朵”。塑封体101是通过塑封得到的结构，塑封是是指将芯片或器件覆盖模塑料进行保护的封装工艺。通过塑封，使得原先裸露于外界的芯片、器件及连接线路得到保护，免受外界环境对半导体器件造成的侵袭，避免产品失效。塑封过程为热化学反应，首先需要对塑封料进行预热，并将预热后的塑封料注入模具进行成型。在塑封过程中，将部分气流引流到模具顶部两侧的排气孔排出，然而气体流动会带动部分胶体，使得在金属引线框架102的缺口处出现溢胶。

针对此溢胶问题，进行了模具调试、参数优化调试，均无法彻底解决溢胶问题。掉落后的胶体会导致各种质量问题，例如在切筋工序中会导致崩刀，在研磨工序中会导致产品裂纹。

为此，本实用新型实施例在去胶(degate)工序中增加了针对此溢胶的去胶结构207，以切除溢胶，防止由溢胶导致的各种质量问题。具体地，参见图2A、图2B，第一基板204和第二基板206层叠设置，在第一基板204与第二基板206之间设置有可压缩的弹性连接件，例如弹簧、连杆、销子等，使得第一基板204和第二基板206之间的距离可调。第二基板206上方还连接有驱动机构，用于带动第一基板204和第二基板206升降。可选地，也可以使第一基板204和第二基板206保持固定，而通过设置在承载台201下方的驱动机构带动承载台201升降。

第一基板204底部形成有凹槽208，凹槽208的位置与半导体封装结构202相对应。具体地，凹槽208包括与塑封体101的形状和位置相对应的大矩形凹槽，以及与缺口的位置相对应的小矩形凹槽，小矩形凹槽位于大矩形凹槽的顶部两侧。小矩形凹槽中设置有开孔205，开孔205可以设置为矩形，以降低加工难度，当然，开孔205也可以设置为其他形状。

第二基板206的下表面设置有去胶结构207，去胶结构207的位置与第一基板204的开孔205的位置对应，从而可以通过开孔205穿过第一基板204。去胶结构207可以通过焊接等方式固定设置在第一基板204的下表面上，也可以与第一基板204一体成型。第一基板204的下表面指的是朝向承载台201一侧的表面。

当第一基板204下降并与承载台201作用时，半导体封装结构202被凹槽208覆盖。同时，第一基板204和第二基板206之间的弹性连接件被压缩，二者之间的间距减小，原本与第一基板204的下表面齐平或者高于第一基板204下表面的去胶结构207从开孔205中伸出，以去除溢胶203。

在一些实施例中，缺口103包括位于塑封体101一端拐角的第一缺口和位于塑封体102相对的另一端拐角的第二缺口，第一缺口对应于第一开孔和第一去胶结构，第二缺口对应于第二开孔和第二去胶结构，通过第一去胶结构和第二去胶结构可以一次性将塑封体101两端拐角的溢胶去除。

在本实用新型实施例中，去胶结构207可以是朝向半导体封装结构202的刀具或凸起部。刀具用于沿着溢胶的边缘切除溢胶，凸起部用于冲击掉溢胶或者顶掉溢胶。

在一些实施例中，刀具的刀体为平板状，用于沿缺口的一侧切除溢胶。示例性地，刀具的刀体与塑封体101靠近缺口103的一边平行。由于溢胶是从塑封模具中溢出，因此在靠近塑封体101的一侧进行去胶即可切除溢胶，同时在一侧切除溢胶还能够避免对金属引线框架造成损伤。

刀具具有平板状的刀体时，刀具的纵截面整体上可以呈L形，L形刀具的一边固定于第一基板204上，另一边与第一基板204接近垂直，L形的刀具207易于固定，并且能够实现垂直切胶。

在另一实施例中，刀具的刀体也可以设置为弯折形或框形，从而沿着缺口的至少两侧去除溢胶。即刀具的刀体的横截面可以为L形、U形或者环形。这种形状的刀具能够避免由于溢胶与金属引线框架102多处连接而无法成功切除溢胶，提高去胶的成功率。

进一步地，刀具的形状可以设置为与缺口103的形状相对应，从而沿着缺口103的整个内圈进行切胶。例如，当缺口的形状类似于直角梯形时，刀体横截面的形状也可以设置为近似于直角梯形。由此，无论溢胶与金属引线框架102的哪一侧连接都可以有效切除溢胶。

当去胶结构为凸起部时，其可以是凸起于第二基板下表面的平台形凸起或半球形凸起等。示例性地，凸起部的横截面的形状可以与缺口的形状一致，从而对溢胶进行均匀施力。凸起部的横截面的形状也可以是圆形、方形等。

除了去胶结构207以外，第二基板206底部还可以设置有第三去胶结构，用于切除注塑口处产生的溢胶。相应地，第一基板206上设置有与第三结构对应的第三开孔，第三开孔和第三去胶结构的位置与塑封过程中注塑口的位置相对应。示例性地，注塑口的位置位于塑封体101的侧边，与邻近缺口103的边缘相垂直，因此，第三开孔也设置在第一基板206的一侧的边缘处。当第一基板204与第二基板206之间的弹性连接件压缩时，第三去胶结构从第三开孔伸出，以切除注塑口处的溢胶，根据本申请实施例的半导体封装结构的去胶装置，注塑口处的溢胶和排气孔处的溢胶一同被切除。

综上所述，根据本申请实施例的半导体封装结构的去胶装置能够有效去除塑封模具排气产生的溢胶，避免溢胶影响后道工序，提高产品质量。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个申请方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其申请点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述半导体封装结构包括塑封体和连接所述塑封体的金属引线框架，所述金属引线框架中包括位于所述塑封体拐角处的缺口；所述去胶装置包括：

基板；

设置在所述基板上的去胶结构，所述去胶结构的位置与所述缺口的位置相对应，所述去胶结构用于去除所述缺口处的溢胶。

2.如权利要求1所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述基板设置于所述半导体封装结构上方，所述基板包括第一基板、第二基板，以及设置在所述第一基板与所述第二基板之间的弹性连接件，所述去胶结构设置在所述第二基板底部；

所述第一基板中设置有开孔，所述开孔与所述缺口的位置相对应，当所述弹性连接件压缩时，所述去胶结构从所述开孔伸出，以去除所述缺口处的溢胶。

3.如权利要求2所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述第一基板底部还设置有凹槽，所述凹槽与所述半导体封装结构的位置相对应；

所述开孔设置在所述凹槽的边缘。

4.如权利要求1所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述去胶结构包括第一去胶结构和第二去胶结构，所述缺口包括位于所述塑封体一端拐角的第一缺口和位于所述塑封体相对的另一端拐角的第二缺口，所述第一去胶结构的位置与所述第一缺口的位置相对应，所述第二去胶结构的位置与所述第二缺口的位置相对应。

5.如权利要求1所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述去胶结构为朝向所述半导体封装结构的刀具或凸起部。

6.如权利要求5所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述刀具的刀体为平板状，用于沿所述缺口的一侧切除所述溢胶。

7.如权利要求5所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述刀具的刀体为弯折形或框形，用于沿所述缺口的至少两侧切除所述溢胶。

8.如权利要求5所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述刀具的横截面的形状或所述凸起部的横截面的形状与所述缺口的形状相对应。

9.如权利要求4所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述基板底部还设置有第三去胶结构，用于去除注塑口处的溢胶。

10.如权利要求1-9中任一项所述的半导体封装结构的去胶装置，其特征在于，所述半导体封装结构为双面散热封装结构。