一種晶片封裝方法及模具的製作方法

2023-10-10 21:08:44 1

一種晶片封裝方法及模具的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種晶片塑封模具，包括上模體、下模體，上模體模腔內設有上模塊、固定錘和支撐架，上模塊帶動與其連接的固定錘上下移動，固定錘與支撐架相間設置，固定錘與支撐架之間設有耐高溫薄膜，固定錘設有拔模斜面，固定錘錘面與導線架上的晶片載體位置相對應。本發明還提供一種晶片封裝方法，包括如下步驟：塑封，固定錘帶動薄膜下移，薄膜與固定錘緊密貼合，支撐架、固定錘斜面與導線架之間形成空隙；塑封料從注料口注入，填充空隙，以及下模體內的腔體；填充結束後，導線架上形成塑封后腔體；貼片；焊線；貼蓋。本發明滿足目前晶片與外界進行信號聯繫的需求，提升晶片適用性，並減少塑封過程中清膜膠的使用。
【專利說明】一種晶片封裝方法及模具

【技術領域】
[0001] 本發明涉及晶片封裝領域，尤其涉及一種晶片塑封方法及模具。

【背景技術】
[0002] 傳統晶片的封裝流程是：貼片--焊線--塑封，作業時，先用清膜膠把模具清潔 乾淨，再把塑封料放入設備中，通過加熱模具，利用衝壓頭產生的高壓，使塑封料塑化從上 往下注入，並使塑封料沿著模具和導線架流動，充滿模具腔體內成型。實際上塑封前已放置 晶片，並用金屬線連接，然後再塑封，此時晶片已固定，但由於塑封后晶片被塑封料包圍，無 法與外界進行除電信號之外的其他信息的交換。並且塑封后由於塑封膠的汙染，導致塑封 模具較髒，必須用清膜膠清潔模具，造成清膜膠的大量使用。


【發明內容】

[0003] 發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種晶片封裝方法及模 具，滿足目前晶片與外界進行信號聯繫的需求，提升晶片適用性，並減少塑封過程中清膜膠 的使用。
[0004] 為實現上述目的，本發明採取如下技術方案： 一種晶片塑封模具，包括上模體、下模體，所述上模體模腔內設有上模塊、固定錘和支 撐架，所述上模塊帶動與其連接的固定錘上下移動，所述固定錘與支撐架相間設置，所述述 固定錘與支撐架之間設有耐高溫薄膜，所述固定錘設有拔模斜面，所述固定錘錘面與導線 架上的晶片載體位置相對應。
[0005] 更進一步的，支撐架上邊沿所在直線與固定錘拔模斜面處於同一平面，使得薄膜 與固定錘斜面緊密貼合。
[0006] 更進一步的，支撐架最低點高於焊線後的金屬線最高點1mm以上。本發明優選支 撐架最低點高於焊線後的金屬線最高點lmm-2mm，使塑封形成的空腔頂部略高於焊線後的 金屬線。
[0007] 更進一步的，本發明優選固定錘形狀為四稜台形。
[0008] 更進一步的，薄膜與薄膜張緊機構相連，薄膜張緊機構拉伸張緊耐高溫薄膜。。
[0009] -種採用所述晶片塑封模具的晶片封裝方法，包括如下步驟： (1)塑封 a. 在塑封模具支撐架上平鋪一層耐高溫薄膜，此時固定錘位於薄膜上部； b. 固定錘帶動耐高溫薄膜下移，固定錘錘面與導線架上的晶片載體緊密接觸，耐高溫 薄膜與固定錘緊密貼合，支撐架、固定錘拔模斜面與導線架之間形成空隙； c. 塑封料從注料口注入，填充支撐架、固定錘拔模斜面與導線架之間的空隙，以及下 模體內的腔體； d. 填充結束後，導線架上形成塑封后腔體，固定錘上升，張緊機構工作拉平耐高溫薄 膜，並向前運行，分模取出塑封后導線架，； (2) 貼片 使用導電膠或非導電膠將晶片與塑封后腔體底部的晶片載體相粘接； (3) 焊線 採用金屬線將晶片上的焊區與塑封后腔體內的內引腳進行焊接； (4) 貼蓋 將非導電片貼在腔體上方，進行腔體封閉處理。
[0010] 更進一步的，非導電片上開孔，以便於外界的溫度或壓力等信號傳輸到晶片上。
[0011] 有益效果：（1)本發明由於晶片塑封模具有耐高溫薄膜保護，塑封后模具乾淨，不 需要清膜，節省了清膜膠的使用。（2)塑封前不進行上晶片和焊線流程，沒有傳統工藝中金 線偏移wire swe印問題。（3)本發明一種塑封可以對應不同晶片，即塑封后根據用戶需要 可以上不同的晶片，從而適用於晶片研發，而且非導電片開孔後，使外界的溫度或壓力等信 號傳輸到晶片，非常適用於微機電系統(MEMS)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明提供的一種晶片塑封模具起始狀態示意圖。
[0013] 圖2為本發明提供的一種晶片塑封模具下移狀態示意圖。
[0014] 圖3為本發明提供的一種晶片塑封模具塑封后狀態示意圖。
[0015] 圖4為本發明塑封流程後導線架俯視圖。
[0016] 圖5為本發明塑封流程後內部腔體俯視圖。

【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0018] 如圖1所示，本發明提供的一種晶片塑封模具，包括上模體、下模體，上模體模腔 內設有上模塊1、固定錘2和支撐架3,其中上模塊1上下移動，並固定連接有若干固定錘2， 固定錘2與支撐架3相間設置。固定錘2側面設有上大下小的錐度，即拔模斜度，固定錘2 形狀為四稜台形、圓錐形等。本實施中優選四稜台形，即固定錘2錘面為正方形或長方形， 另外固定錘2錘面與導線架4上的晶片載體位置相對應，錘面大小比晶片載體可稍微大些 或小些，根據工藝製程決定。
[0019] 上模體和下模體合模進行塑封流程時，導線架4放置在兩者之間，支撐架3上平鋪 一層耐高溫的薄膜5 (可耐200攝氏度高溫)，薄膜5與薄膜張緊機構相連(薄膜張緊機構可 採用現有各種張緊結構)。上模塊1向下移動時，固定錘2帶動薄膜5下移，並使固定錘2 錘面相接觸的部分薄膜5與導線架4上的晶片載體緊密接觸。另外此時，支撐架3上邊沿 與固定錘2斜面處於同一平面，從而使得薄膜5與固定錘2斜面緊密貼合，如圖2所示，支 撐架3、固定錘2斜面與導線架4形成截面為梯形的空隙；然後從側面注料口注入，填充薄 膜5和導線架3之間的空隙，這樣注出來的塑封料9形狀會與固定錘2的斜面吻合，且注料 時容易把握注料的量。支撐架3最低點高於焊線後的金屬線最高點1mm以上，本發明優選 lmm-2mm，以使塑封形成的腔體6頂部略高於焊線後的金屬線。
[0020] 本發明還提供的一種晶片封裝方法，工藝流程包括：塑封一貼片一焊線一 貼蓋。其中塑封工藝採用上述模具實現，具體流程包括如下步驟： (1)塑封 a. 支撐架3上平鋪一層耐高溫的薄膜5,此時固定錘2位於薄膜5上部，如圖1所示； b. 固定錘2往下運動，薄膜5緊密貼在模具內部腔體，則薄膜5和導線架間形成空隙， 如圖2所示； c. 塑封料9從側面注料口注入，填充薄膜5和導線架3之間的空隙，以及下模體的腔 體； d. 填充結束後，固定錘2上升，薄膜張緊機構工作拉平耐高溫薄膜5,並向前運行，分 模取出塑封后導線架3。而模具內部新的薄膜5再定位在支撐架3上，進行下一次塑封。
[0021] 塑封后的導線架上部如圖3所示，形成梯形塑封料9截面，而從俯視看，塑封料9 在導線架上形成腔體6,如圖4所示，有填充色的是塑封料9填充區域，白色區域是塑封后留 下的腔體6,用來貼晶片用。
[0022] (2)貼片 根據工藝需要，使用導電膠或非導電膠將晶片與腔體6底部的晶片載體相粘接。
[0023] (3)焊線 如圖5所示，採用金屬線將晶片上的焊區7與塑封后腔體6露出的內引腳8進行焊接。
[0024] (4)貼蓋 用非導電片貼在腔體6上方，進行腔體6封閉處理，非導電片上可以開孔，以便於外界 的溫度或壓力等信號傳輸到晶片上。
[0025] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本【技術領域】的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種晶片塑封模具，包括上模體、下模體，其特徵在於：所述上模體模腔內設有上模 塊（1)、固定錘（2)和支撐架（3)，所述上模塊（1)帶動與其連接的固定錘（2)上下移動，所 述固定錘（2)與支撐架（3)相間設置，所述述固定錘（2)與支撐架（3)之間設有耐高溫薄膜 (5)，所述固定錘（2)設有拔模斜面，所述固定錘（2)錘面與導線架（4)上的晶片載體位置相 對應。
2. 根據權利要求1所述的一種晶片塑封模具，其特徵在於：所述支撐架（3)上邊沿所在 直線與固定錘（2)拔模斜面處於同一平面。
3. 根據權利要求1所述的一種晶片塑封模具，其特徵在於：所述支撐架（3)最低點高於 焊線後的金屬線最商點lmm以上。
4. 根據權利要求3所述的一種晶片塑封模具，其特徵在於：所述支撐架（3)最低點高於 焊線後的金屬線最高點
5. 根據權利要求1所述的一種晶片塑封模具，其特徵在於：所述固定錘（2)形狀為四稜 臺形。
6. 根據權利要求1所述的一種晶片塑封模具，其特徵在於：所述薄膜（5)與薄膜張緊機 構相連。
7. -種採用權利要求1所述晶片塑封模具的晶片封裝方法，包括如下步驟： (1) 塑封 a. 在塑封模具支撐架上平鋪一層耐高溫薄膜（5)，此時固定錘（5)位於薄膜上部； b. 固定錘（2)帶動耐高溫薄膜（5)下移，固定錘（2)錘面與導線架（4)上的晶片載體 緊密接觸，耐高溫薄膜（5)與固定錘（2)緊密貼合，支撐架（3)、固定錘（2)拔模斜面與導線 架（4)之間形成空隙； c. 塑封料從注料口注入，填充支撐架（4)、固定錘（2)拔模斜面與導線架（4)之間的空 隙，以及下模體內的腔體； d. 填充結束後，導線架（4)上形成塑封后腔體（6)，固定錘（2)上升，張緊機構工作拉 平耐高溫薄膜（5 )，並向前運行，分模取出塑封后導線架（4 ); (2) 貼片 使用導電膠或非導電膠將晶片與塑封后腔體（6)底部的晶片載體相粘接； (3) 焊線 採用金屬線將晶片上的焊區與塑封后腔體（6)內的內引腳進行焊接； (4) 貼蓋 將非導電片貼在腔體（6)上方，進行腔體（6)封閉處理。
8. 根據權利要求7所述的一種晶片塑封模具，其特徵在於：所述非導電片上開孔。
【文檔編號】H01L21/56GK104157583SQ201410430051
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2014年8月28日
【發明者】王冬冬 申請人:山東華芯半導體有限公司