一種半導體晶片的灌膠方法及模具的製作方法
2023-05-23 19:13:51
專利名稱：一種半導體晶片的灌膠方法及模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體器件的加工方法及裝置，尤其是指一種電力電 子可控矽器件的晶片灌膠方法及模具，本發明的技術主要用於大功率可控 矽器件的晶片灌膠處理工藝中，也可以用於其它半導體元件的晶片灌膠處 理。屬於電力電子半導體製造技術領域。
背景技術：
在許多半導體器件的晶片表面上，其靠外有一圈臺面，在加工中需要 對其進行臺面灌膠處理。傳統大功率的晶閘管及二極體晶片加工中，對於 臺面灌膠處理都是通過一臺機器來完成。但傳統壓接式半導體晶片的臺面 灌膠模具採用的是純聚四氟乙烯的模芯，再將純聚四氟乙烯的模芯安裝在 上下模座上，模芯與模座為兩體結構。這種兩體結構的灌膠模具，模芯與 模座是分開的，模芯可以隨意更換，但由於模芯主要採用塑料製作，而且 模芯製作時必須有一定的厚度，因此很容易出現膠圈尺寸不穩定,表面紋理 欠佳，容易滲膠和模芯使用壽命過低等問題。因此，在傳統壓接式半導體 晶片的臺面灌膠處理加工中，需要經常進行模芯的更換。中國專利(專利號為ZL98241698.9;名稱為"結構改進的半導體灌膠裝置")公開了一種 結構改進的半導體灌膠裝置，其特徵是在模具的兩側外框緣，以水平方向 橫設一擋緣，並配合該擋緣在導線架上衝壓成型一對應的凹槽，而使導線 架的凹槽側邊具有一變形量；當導線架放置於模具內進行灌膠時，導線架 兩側凹槽的變形量即可防止高壓注入的溶膠自模具兩側漏膠，並且先行阻 止溶膠直接高壓撞擊到模具的擋緣，而可大幅提高模具擋緣的使用壽命。
但沒有涉及到模芯的材料問題，也沒有考慮模芯的結構。中國專利申請(專利申請號為200620106825.2;名稱為"振動式真空灌膠臺")也公開了一種 振動式真空灌膠臺，包括機體以及設置在機體上並連接真空泵的真空室， 真空室上方設有由動力裝置驅動啟閉的蓋板組件，真空室下方設有振動器， 通過真空室和振動器的共同作用以達到在真空和振動條件下進行灌膠的目 的，真空室內設有的由操縱組件帶動作徑向轉動和軸向移動的盛膠容器以 及設在底部、可進行正、反轉的工件轉盤，使灌膠更加靈活、快速，且灌 膠後能得到較好充填體而不傷元器件，改進後的灌膠裝置具有結構可靠、 操作簡單，清洗方便，灌膠成本低，效率高的優點。但此專利也沒有考慮 到模芯的結構和材料問題。因此很有必要對此進一步加以研究。 發明內容本發明的目的是針對新的半導體器件晶片的臺面灌膠處理中，模芯所 存在的不足，提出一種能有效延長模芯使用壽命的半導體器件晶片的臺面 灌膠處理方法及模具。本發明的目的是通過下述技術方案實現的 一種半導體元件晶片的臺 面灌膠處理方法，所述的灌膠處理方法是通過一套模芯與模座一體金屬與 塑料複合結構的模具對半導體元件晶片的臺面進行灌膠處理。具體說，所 述的灌膠處理是將晶片置於由金屬與塑料複合結構構成的上模和下模之間, 用螺拴加力使縫隙緊密貼合,從注膠口注入特定的膠，經高溫固化後脫模將 晶片取出。其中，所述的晶片是待加工的產品所述的上模和下模是用於形 成模腔，是完成特定形狀與尺寸的灌膠操作的工裝模具，上模和下模是將 模芯與模座合為一體，且模芯是由金屬與塑料複合結構構成的。根據本發明方法所提出的半導體元件晶片的臺面灌膠處理模具是一種
金屬與塑料複合結構的模具，模具包括下模和上模，下模和上模的模芯與 模座是一個整體件，且模芯是由金屬材料與塑料軟體材料複合結構構成的。 模芯的機體為金屬材料，模芯的機體與模座是連接在一起的金屬材料一體 結構，在模芯的機體的外表覆蓋有一層塑料軟體材料，其塑料軟體材料可 以是噴鍍或刷鍍在模芯的機體金屬材料表面上的，塑料軟體材料可以是氟樹脂(FR)類工程塑料，如聚四氟乙烯塑料等，也可以是尼龍(PA)類工 程塑料，如尼龍66、 PPA、 PA6T等。按照本發明的半導體元件晶片的臺面灌膠處理方法，對於在晶片臺面 灌膠處理時，由採用了模芯與模座一體化結構，且模芯採用了金屬材料與 塑料軟體材料複合結構，其模芯在保證其表面的柔軟性的前提下，可以有 效改善膠圈的質量，尤其是提高了模芯使用壽命，減少了模芯的更換次數。 這種灌膠處理方式，同以往技術相比，特點如下-1、 噴塑模芯的灌膠方法能實現灌膠的基本要求。2、 膠圈的形狀是穩定的，尺寸是精確的。3、 對縫隙的密封得到明顯改善，不易滲漏膠。4、 模芯的使用壽命比傳統的方法有顯著的提高。5、 模芯噴塑的成本比較低，加工的質量穩定可靠。
圖1是本發明的立體分解原理示意圖；圖2是本發明一個實施例的結構示意主視圖。圖中1、晶片，2、上模，3、下模，4、緊固螺拴，5、注膠口。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。通過圖1可以看出本發明涉及一種半導體元件晶片的臺面灌膠處理方 法，所述的灌膠處理方法是通過一套模芯與模座一體金屬與塑料複合結構 的模具對半導體元件晶片的臺面進行灌膠處理。具體說，所述的灌膠處理是將晶片1置於由金屬與塑料複合結構構成的上模2和下模3之間,再用緊 固螺拴4加力使縫隙緊密貼合，從注膠口 5注入特定的膠，經高溫固化後脫模 將晶片取出。其中，所述的晶片1是待加工的部分，晶片1需安裝在上模2 和下模3之間，並通過緊固螺拴4加力使上模2和下模3之間的縫隙緊密 貼合,再從注膠口 5注入特定的膠,經高溫固化後脫模將晶片取出；所述的上 模和下模是用於形成模腔，是完成特定形狀與尺寸的灌膠操作的工裝模具， 上模和下模是將模芯與模座和為一體，且模芯是由金屬與塑料複合結構構 成的。實施例一如圖2所示， 一種金屬與塑料複合結構的臺面灌膠處理模具，包括上 模2和下模3，上模2和下模3的模芯與模座是一個整體件，且上模2和下 模3的模芯均是由金屬材料與塑料軟體材料複合結構構成的。模芯的機體 為金屬材料，模芯的機體與模座是連接在一起的為金屬材料一體結構，在 模芯的機體的外表覆蓋有一層塑料軟體材料，其塑料軟體材料是噴鍍在模 芯的機體金屬材料表面上的，塑料軟體材料鍍層約10 30um,塑料軟體 材料為聚四氟乙烯塑料。在上模2上安有緊固螺拴4和注膠口 5，緊周螺拴 4在臺面灌膠處理時將上模2和下模3緊固在一起，注膠口 5用於灌注膠。 實施例二如圖2所示， 一種金屬與塑料複合結構的臺面灌膠處理模具，包括上 模2和下模3，上模2和下模3的模芯與模座是一個整體件，且模芯是由金 屬材料與塑料軟體材料複合結構構成的。模芯的機體為金屬材料，模芯的 機體與模座是連接在一起的金屬材料一體結構，在模芯的機體的外表覆蓋 有一層塑料軟體材料，其特點是塑料軟體材料是刷鍍在模芯的機體金屬 材料表面上的，塑料軟體材料鍍層約80um，塑料軟體材料為尼龍(PA) 類工程塑料，如尼龍66。實施例三如圖2所示， 一種金屬與塑料複合結構的臺面灌膠處理模具，包括上 模2和下模3，上模2和下模3的模芯與模座是一個整體件，且模芯是由金屬材料與塑料軟體材料複合結構構成的。模芯的機體為金屬材料，模芯的 機體與模座是連接在一起的金屬材料一體結構，在模芯的機體的外表覆蓋有一層塑料軟體材料，其特點是塑料軟體材料是刷鍍在模芯的機體金屬 材料表面上的，塑料軟體材料鍍層約50 P m，塑料軟體材料為PPA或PA6T。
權利要求
1、 一種半導體晶片的灌膠方法，其特徵在於所述的灌膠處理方法是 通過一套模芯與模座一體金屬與塑料複合結構的模具對半導體元件晶片的 臺面進行灌膠處理。
2、如權利要求1所述的半導體晶片的灌膠方法，其特徵在於所述的 灌膠處理是將晶片安裝到由金屬與塑料複合結構構成的上模和下模之間,用 螺拴加力使縫隙緊密貼合,從注膠口注入特定的膠，經高溫固化後脫模將芯 片取出。
3、 一種實現權利要求1所述半導體晶片的灌膠方法的半導體晶片的灌 膠模具，包括下模和上模，其特徵在於所述的下模和上模的模芯與模座 是一個整體件，且模芯是由金屬材料與塑料軟體材料複合結構構成的。
4、 如權利要求3所述的半導體晶片的灌膠模具，其特徵在於所述的 模芯的機體為金屬材料，模芯的機體與模座是連接在一起的金屬材料一體 結構，在模芯的機體的外表覆蓋有一層塑料軟體材料。
5、 如權利要求4所述的半導體晶片的灌膠模具，其特徵在於所述的 塑料軟體材料是噴鍍或刷鍍在模芯的機體金屬材料表面上的，塑料軟體材 料可以是氟樹脂(FR)類工程塑料或尼龍(PA)類工程塑料。
6、 如權利要求5所述的半導體晶片的灌膠模具，其特徵在於所述的塑料軟體材料為聚四氟乙烯塑料。
7、 如權利要求5所述的半導體晶片的灌膠模具，其特徵在於所述的塑料軟體材料為尼龍66、 PPA、 PA6T。
全文摘要
一種半導體晶片的灌膠方法及模具，所述的灌膠處理方法是通過一套模芯與模座一體金屬與塑料複合結構的模具對半導體元件晶片的臺面進行灌膠處理。具體說，所述的灌膠處理是將晶片置於由金屬與塑料複合結構構成的上模和下模之間，用螺栓加力使縫隙緊密貼合，從注膠口注入特定的膠，經高溫固化後脫模將晶片取出。其中，所述的晶片是待加工的部分，晶片需安裝在上模和下模之間，並用螺栓加力使上模和下模之間的縫隙緊密貼合，再從注膠口注入特定的膠，經高溫固化後脫模將晶片取出；所述的上模和下模是用於形成模腔，是完成特定形狀與尺寸的灌膠操作的工裝模具，上模和下模是將模芯與模座和為一體，且模芯是由金屬與塑料複合結構構成的。
文檔編號H01L21/56GK101145528SQ20071003598
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者明 張, 李繼魯, 誼 蔣, 陳芳林 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司