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基板倒装式的电子器件环树脂灌封模具及其灌封方法

阅读:654发布:2024-01-30

专利汇可以提供基板倒装式的电子器件环树脂灌封模具及其灌封方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 基板 倒装式的 电子 器件环 氧 树脂 灌封模具,包括上模板、中间模板和下模板,其特征在于:在所述上模板的内侧面开设有 真空 线槽,同时上模板与真空管相连,用于 吸附 固定表贴好芯片的基板,在所述上模板的内侧面设置有 定位 销,并与基板、中间模板、下模板上的定位孔相对应,在所述上模板上设置有 环氧树脂 浇注孔,并与基板上的浇注孔、中间模板的浇注孔相对应;所述中间模板的中间开有一个或多个用于浇注环氧树脂胶 水 的空腔,中间模板的厚度为封装好的电子器件的厚度;所述下模板上表面为 抛光 表面,下模板上设置有将整套模具固定的固定装置。利用本发明的模具生产的环氧树脂灌封器件的表面 质量 明显提高。,下面是基板倒装式的电子器件环树脂灌封模具及其灌封方法专利的具体信息内容。

1.一种基板倒装式的电子器件环树脂灌封模具,包括上模板(1)、中 间模板(2)和下模板(3),其特征在于:在所述上模板(1)的内侧面开设有 真空线槽(13),同时上模板(1)与真空管(12)相连,在所述上模板(1)的 内侧面设置有定位销(11),并与基板(4)、中间模板(2)、下模板(3)上的 定位孔相对应,在所述上模板(1)上设置有环氧树脂浇注孔(14),并与基板 上的浇注孔、中间模板的浇注孔(24)相对应;
所述中间模板(2)的中间开有一个或多个用于浇注环氧树脂胶的空腔 (22),中间模板的厚度为封装好的电子器件的厚度;
所述下模板(3)上表面为抛光表面,下模板(3)上设置有将整套模具固 定的固定装置(32)。
2.根据权利要求1所述的基板倒装式的电子器件环氧树脂灌封模具,其特 征在于:所述上模板(1)、中间模板(2)和下模板(3)的材料为 合金材料。
3.根据权利要求1或2所述的基板倒装式的电子器件环氧树脂灌封模具, 其特征在于:所述中间模板的浇注孔(24)在每个空腔处设置两个,且位于每 个空腔的对线位置
4.一种利用权利要求1所述的基板倒装式的电子器件环氧树脂灌封模具进 行灌封的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)利用上模板的真空线槽吸附倒装好芯片的基板
(a)将基板贴在上模板上,利用上模板上的定位销和基板上的定位孔将两者 定位好;
(b)上模板接真空将基板吸附;
(c)将上模板的浇注孔与基板上的浇注孔相对应;
2)中间模板和下模板组合在一起形成灌封空腔
(a)在中间模板和下模板上均匀涂覆脱模剂,使环氧树脂胶水固化好更容易 脱模;
(b)利用上模板上的定位销将上模板和中间模板固定在一起,形成胶水的灌 封空腔;
3)基板倒置在灌封空腔上
(a)利用上模板的定位销将上模板扣在中间模板上,中间模板的浇注孔与上 模板的浇注孔对准;
(b)利用固定装置把整套模具固定;
4)通过浇注孔注入环氧树脂胶水,升高温度将环氧树脂固化,固化后冷却 再将阵列排布的多个电子封装器件脱模取出
(a)按照环氧树脂胶水的注塑条件将模具进行预烘,模具的温度达到适合浇 注的温度;
(b)通过顶部浇注孔注入环氧树脂胶水,胶水在灌封空腔流动将基板上阵列 贴装的芯片包封后,胶水从浇注孔流出;
(c)依照环氧树脂胶水的技术要求在加热台上进行高温固化;
(d)固化后冷却,将封装好的多个阵列排布的电子器件脱模取出。
5.根据权利要求4所述的灌封方法,其特征在于:所述倒装的基板材料为 刚性PCB板或柔性PCB板。
6.根据权利要求4或5所述的灌封方法,其特征在于:在所述步骤2)中, 所述的脱模剂为油性或干性脱模剂。
7.根据权利要求4或5所述的灌封方法,其特征在于:在所述步骤4)中, 所述的环氧树脂为含有氧化填料的环氧树脂。
8.根据权利要求6所述的灌封方法,其特征在于:在所述步骤4)中,所 述的环氧树脂为含有氧化硅填料的环氧树脂。
9.根据权利要求4或5所述的灌封方法,其特征在于:在所述步骤4)中 所述加热台的工作温度范围为室温到250℃。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种基板倒装式的电子器件环树脂灌封模具及其灌封方法, 属于微电子器件封装领域。

背景技术

电子封装技术的飞速发展促进了封装材料的发展,从过去的金属和陶瓷封 装为主转向塑料封装。由于塑料封装具有价格相对便宜,成型工艺简单,适合 大规模生产,可靠性与陶瓷封装相当等优点,已占到整个封装材料的95%以上。
环氧树脂的介电性能、学性能、粘接性能、耐腐蚀性能优异,固化收缩 率和线胀系数小,尺寸稳定性好,工艺性好,综合性能极佳,更由于环氧材料 配方设计的灵活性和多样性,使得能够获得几乎能适应各种专性能要求的环 氧材料,从而使它在电子电器领域得到广泛的应用。并且其增长势头很猛。液 态环氧树脂复合物常采用机械或手工方式浇注到电子元件、器件内,在常温或 加热条件下固化成为性能优异的热因性高分子绝缘材料。它的作用是:强化电 子器件的整体性,提高对外来冲击、震动的抵抗力;提高内部元件、线路间绝 缘,有利于器件小型化、轻量化;避免元件、线路直接暴露,改善器件的防、 防潮性能。
环氧树脂浇注是将环氧树脂、固化剂和其他配合料浇注到设定的模具内, 由热塑性流体交联固化成产品的过程。环氧树脂灌封产品很容易出现的问题有 表观问题,表观问题主要表现为气泡、开裂、缺陷变形等。环氧树脂灌封产 品表观质量需要通过严格控制模具设计、浇注工艺等来实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可取得高质量外形的电子塑封器件 的电子器件环氧树脂灌封模具及其灌封方法。
为解决上述技术问题,本发明提供一种基板倒装式的电子器件环氧树脂灌 封模具,包括上模板、中间模板和下模板,其特征在于:在所述上模板的内侧 面开设有真空线槽,同时上模板与真空管相连,用于吸附固定表贴好芯片的基 板,在所述上模板的内侧面设置有定位销,并与基板、中间模板、下模板上的 定位孔相对应,在所述上模板上设置有环氧树脂浇注孔,并与基板上的浇注孔、 中间模板的浇注孔相对应;
所述中间模板的中间开有一个或多个用于浇注环氧树脂胶水的空腔,中间 模板的厚度为封装好的电子器件的厚度;
所述下模板上表面为抛光表面,下模板上设置有与上模板相对应的定位孔, 使上模板、中间模板和下模板三者定位,同时下模板上设置有将整套模具固定 的固定装置。
本发明同时提供一种利用上述基板倒装式的电子器件环氧树脂灌封模具进 行灌封的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)利用上模板的真空线槽吸附倒装好芯片的基板
(a)将基板贴在上模板上,利用上模板上的定位销和基板上的定位孔将两 者定位好;
(b)上模板接真空将基板吸附;
(c)将上模板的浇注孔与基板上的浇注孔相对应;
2)中间模板和下模板组合在一起形成灌封空腔
(a)在中间模板和下模板上均匀涂覆脱模剂,使环氧树脂胶水固化好更容 易脱模;
(b)利用上模板上的定位销将上模板和中间模板固定在一起,形成胶水的 灌封空腔;
3)基板倒置在灌封空腔上
(a)利用上模板的定位销将上模板扣在中间模板上,中间模板的浇注孔与上 模板的浇注孔对准;
(b)利用固定装置把整套模具固定;
4)通过浇注孔注入环氧树脂胶水,升高温度将环氧树脂固化,固化后冷却 再将阵列排布的多个电子封装器件脱模取出
(a)按照环氧树脂胶水的注塑条件将模具进行预烘,模具的温度达到适合浇 注的温度;
(b)通过顶部浇注孔注入环氧树脂胶水,胶水在灌封空腔流动将基板上阵列 贴装的芯片包封后,胶水从浇注孔流出;
(c)依照环氧树脂胶水的技术要求在加热台上进行高温固化;
(d)固化后冷却,将封装好的多个阵列排布的电子器件脱模取出。
本发明所达到的有益效果:
利用本发明的基板倒装式的电子器件环氧树脂灌封模具及其灌封方法,在 用环氧树脂胶水对电子器件进行浇注灌封过程中,为了取得高质量外形的塑封 器件,采用倒装式的注胶工艺,结合模具的使用,将封装基板利用真空倒置在 灌封模具的空腔内,对浇注孔内注入环氧树脂胶水后,使其沿下部光滑的模具 在模具空腔内流动,并且接触到下表面的环氧树脂胶水先受热进行胶连固化, 使环氧树脂灌封器件的表面质量明显提高。
附图说明
图1是本发明中上模板的结构示意图;
图2是本发明中中间模板的结构示意图;
图3是本发明中下模板的结构示意图;
图4是本发明的灌封方法过程中上模板与基板固定在一起示意图;
图5是本发明的灌封方法过程中中间模板与下模板组合在一起示意图;
图6是本发明的灌封方法过程中将上模板倒装在空腔内并将整套模具组合 示意图;
图7是本发明的灌封方法过程中固化后冷却脱模示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1至图3分别为本发明中的上模板、中间模板以及下模板的结构示意图。 本发明的一种基板倒装式的电子器件环氧树脂灌封模具,包括上模板1、中间模 板2和下模板3,其特征在于:在所述上模板1的内侧面开设有真空线槽13, 同时上模板1与真空管12相连,用于吸附固定表贴好芯片5的基板4,在所述 上模板1的内侧面设置有定位销11,并与基板4、中间模板2和下模板3上的 定位孔相对应,在所述上模板1上设置有环氧树脂浇注孔14,并与基板上的浇 注孔、中间模板的浇注孔24相对应;
所述中间模板2的中间开有一个或多个用于浇注环氧树脂胶水的空腔22, 中间模板的厚度为封装好的电子器件的厚度,中间模板2上具有中间模板的定 位孔21。
所述下模板3上表面为抛光表面,下模板3上设置有与上模板1相对应的 定位孔31,使上模板1、中间模板2和下模板3三者定位,同时下模板3上设 置有将整套模具固定的固定装置32。
所述上模板1、中间模板2和下模板3的材料可选择合金材料。
所述中间模板的浇注孔24在每个空腔处设置两个,且位于每个空腔的对 线位置
灌封模具利用倒装式的注胶工艺,对阵列排布的电子器件进行灌封,取得 高质量的表面的环氧树脂灌封器件。上模板的定位销用来将其与基板、中间模 板以及下模板进行定位,并且其上开有真空线槽吸附基板,使其能够平整贴在 上模板上。中间模板的厚度是用来控制灌装器件的厚度。下模板表面进行抛光 以使灌封器件高质量表面。
图4至图6是灌封模具组装过程示意图,先将基板通过定位孔与上基板的 定位销固定,模具和基板的浇注孔相对应,打开真空吸附住基板;将中基板与 下基板通过定位孔组合在一起,形成灌封空腔;在中模板和下模板上均匀涂覆 脱模剂;将上模板连同基板倒装在空腔内,将整套模具组合固定。
图7是本发明的灌封方法过程中固化后冷却脱模示意图。
首选将组合好的模具放在加热台上预热,预热温度根据环氧树脂胶水浇注 条件确定,在浇注孔能注入环氧树脂,使环氧树脂胶水在空腔内自然流动,等 环氧树脂胶水从内一端浇注孔流出后停止胶水浇注。将浇注好的模具放置在更 高的温度的加热台上固化,固化温度由环氧树脂胶水的固化条件确定。环氧树 脂胶水完全固化后,从加热台上取出,冷却至室温时,将塑封好的阵列排布的 电子器件取出。
所述倒装的基板材料采用刚性PCB板或柔性PCB板,在PCB基板上可以进 行芯片的表贴打线或倒装工艺完成芯片与基板的互连。
在所述步骤2)中,所述的脱模剂采用油、蜡等油性或干性脱模剂。
在所述步骤4)中,所述的环氧树脂为含有氧化硅填料的环氧树脂。
在所述步骤4)中所述加热台的工作温度范围为室温到250℃,满足环氧树 脂固化的要求。
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