一种塑封模具

摘要

本发明公开了一种塑封模具，涉及半导体塑封领域，包括：上模和用于放置PCB的下模；所述上模的下表面向所述上模的上表面凹陷形成凹槽；所述上模和所述下模压合时，所述凹槽和所述PCB之间形成型腔；所述型腔的一端连通排气槽；所述凹槽靠近所述排气槽的一端设有用于平衡模流的缓冲区。利用缓冲区，对型腔中的模流起到平衡作用，增加了型腔中空气排出的时间，提高了产品品质。

权利要求

1.一种塑封模具，其特征在于，包括：上模和用于放置PCB的下模；

所述上模的下表面向所述上模的上表面凹陷形成凹槽；

所述上模和所述下模压合时，所述凹槽和所述PCB之间形成型腔；

所述型腔的一端连通排气槽；

所述凹槽靠近所述排气槽的一端设有用于平衡模流的缓冲区；

所述缓冲区的边缘与所述排气槽，部分连通，部分压合PCB。

2.一种如权利要求1所述的塑封模具，其特征在于，所述排气槽的高度为塑封料中填充颗粒最大直径的2/5到3/5之间。

3.一种如权利要求1所述的塑封模具，其特征在于，所述缓冲区还包括：用于阻挡模流的挡部，所述挡部从所述凹槽的底部向所述PCB一侧延伸，并与所述PCB之间具有间隙；

用于增加所述模流流动空间的子凹槽，所述子凹槽设置于所述挡部靠近所述排气槽的一侧，所述子凹槽向所述凹槽的底部一侧凹陷，且所述子凹槽的凹陷高度小于所述凹槽的凹陷高度。

4.一种如权利要求3所述的塑封模具，其特征在于：所述挡部远离于所述子凹槽一侧的侧面为斜面，所述斜面向所述排气槽方向倾斜。

说明书

一种塑封模具

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体塑封领域，尤其涉及一种塑封模具。

背景技术

[0002] 树脂转移模塑成型工艺(RTM，Resin Transfer Molding)已有近60年的发展历史，在半导体行业中广泛使用。RTM是指低粘度树脂在闭合模具中流动、浸润增强材料并固化成形的一种工艺技术，属于复合材料的液体成形或结构液体成形技术范畴。

[0003] 在一般的RTM模具中，都会设计有连接型腔(Cavity)区域的排气槽(Air Venting)，在合模时便于抽取型腔和挤出型腔中的空气，防止产品中存在未填充的问题。型腔是由模具的上模压在印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)上形成的。

[0004] 现有合模过程中，模流接近排气槽时，合模压力直接达到设定的最终合模压力，若塑封料注入型腔时融入空气过多，型腔中可能会残留较多的空气，最终使封装的电路板产生气泡，影响塑封产品的品质。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种塑封模具，平衡模流，排出塑封料中更多的空气，提高封装品质。

[0006] 本发明提供的技术方案如下：

[0007] 一种塑封模具，包括：上模和用于放置PCB的下模；所述上模的下表面向所述上模的上表面凹陷形成凹槽；所述上模和所述下模压合时，所述凹槽和所述PCB之间形成型腔；所述型腔的一端连通排气槽；所述凹槽靠近所述排气槽的一端设有用于平衡模流的缓冲区。

[0008] 进一步优选地，所述排气槽的高度为塑封料中填充颗粒最大直径的2/5到3/5之间。

[0009] 进一步优选地，所述缓冲区的边缘与所述排气槽，部分连通，部分压合PCB。

[0010] 进一步优选地，所述缓冲区还包括：用于阻挡模流的挡部，所述挡部从所述凹槽的底部向所述PCB一侧延伸，并与所述PCB之间具有间隙；用于增加所述模流流动空间的子凹槽，所述子凹槽设置于所述挡部靠近所述排气槽的一侧，所述子凹槽向所述凹槽的底部一侧凹陷，且所述子凹槽的凹陷高度小于所述凹槽的凹陷高度。

[0011] 进一步优选地，所述挡部远离于所述子凹槽一侧的侧面为斜面，所述斜面向所述排气槽方向倾斜。

[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0013] 1、型腔中增加了缓冲区，使型腔中的模流需要通过缓冲区才能靠近排气槽，使型腔中的空气被挤进排气槽，增加的缓冲区可以降低模流在型腔靠近排气槽一侧的流动速度，使最终合模压力施加的时机适当的延长，从而给型腔中的空气增加了被挤出的时间，降低了产品内部产生气泡的机率。

[0014] 2、排气槽的高度根据塑封料的实际填充颗粒的最大直径而决定，保证了塑封料注入排气槽时不会被堵塞，若排气槽被堵塞，会影响模腔中空气的排出，降低塑封品质。

[0015] 3、缓冲区的边缘只有一部分和排气槽连接，另外一部分直接压合在PCB上，型腔中的空气通过边缘连接排气槽的缓冲区，进入排气槽中，与PCB接触的部分保证了模流不会过多的流入排气槽，从而使排气槽堵塞，影响封装品质。同时，与PCB接触的设计保证了型腔的形成，为上模对下模施加合模压力提供了基础。

[0016] 4、挡部的设计，对液态的塑封料，即模流，有一个阻挡，使塑封料较晚的靠近排气槽，增加型腔中空气被排出的时间；子凹槽给予通过挡部的模流一个缓冲的作用，需要更多的模流去填充子凹槽，从而延长了模流靠近排气槽的时间，进一步增加了型腔中空气被挤出的时间；子凹槽的高度低于型腔的高度，主要作用是便于清洁，若子凹槽的高度过深，不利于后期对模具的保养，对缓冲区的清洁程度不容易时时了解；另外，也考虑到了塑封料脱模的情况，高度过深，从而导致脱模不良，塑封料残留子凹槽影响排气效果，降低了产品品质。

[0017] 5、挡部具有平衡模流的作用，挡部与PCB之间的距离决定了同一时间只有少部分模流才能通过挡部流向子凹槽，其斜面设计对模流的流向起到引导，在延长模流靠近排气槽的基础上，降低模流堵塞在挡部的概率。

[0018] 本发明的一种塑封模具，利用缓冲区的挡部，对型腔中的模流起到平衡作用，增加了型腔中空气排出的时间，提高了产品品质。另外，缓冲区中的子凹槽保证了模流需要拥有更多的时间去填充，从而进一步延长型腔中的空气被挤出时间，同时子凹槽的高度和斜面设计需要考虑后续该部分清洁的简便性，确保排气的效果，多方面对缓冲区的考量保证了封装的产品质量。

附图说明

[0019] 下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种塑封模具的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

[0020] 图1是本发明塑封模具一个实施例的结构示意图；

[0021] 图2是本发明塑封模具中另一个实施例的上模压合在PCB上时连接排气槽一面的正面示意图；

[0022] 图3是图2中A-A的左视图；

[0023] 图4是图2中B-B的左视图。

[0024] 附图标号说明：

[0025] 1.下模，2.PCB，3.上模，4.缓冲区，5.挡部，6.子凹槽，7.凹槽，8.排气槽，9.型腔，10.挡部远离于子凹槽一侧的侧面。

具体实施方式

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

[0027] 为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

[0028] 在本发明的一个实施例中，参见图1、图2、图3，一种塑封模具，包括：上模3和用于放置PCB 2的下模1；所述上模3的下表面向所述上模的上表面凹陷形成凹槽；所述上模3和所述下模1压合时，所述凹槽7和所述PCB 2之间形成型腔9；所述型腔9的一端连通排气槽8；所述凹槽7靠近所述排气槽8的一端设有用于平衡模流的缓冲区4。

[0029] 具体的，塑封模具是为合模而设计的，而合模的主要步骤为：1)机台自动将PCB推到模具中，自动投料机将塑封料投进注塑管中；2)下模将PCB通过下模真空，从而将PCB吸平固定；3)上模向下移动，压住PCB，上模对下模施加一定的合模压力；4)注塑杆推动塑封料通过型腔的注塑口流入型腔中，同时机台通过V-pin通道抽取型腔中空气；5)塑封料会在型腔中流动，形成模流，流向排气槽，当接近V-pin通道和排气槽时，需要关闭V-pin通道，且要求模具开始施加最终的合模压力；而现在增加的缓冲区，可以使最终施加合模压力的时机适当延长，增加了型腔中空气挤出的时间，缓冲区在这里起到了平衡模流，延长注塑时间的作用；6)当合模压力达到最终的设定值之后，就会完成模内固化。

[0030] 需要注意的是，缓冲区的位置设计不会涉及到实际有效的模组区域，模组区域也可以理解为PCB有效区，即含有零件和电路的区域，在后续的制程中，例如：激光切割制程中，缓冲区部分会被切除，不会属于成品的一部分，因此缓冲区在保证不影响PCB有效区域的基础上，增加了注塑时型腔中的空气挤出的时间，提高了封装品质。

[0031] 优选地，所述排气槽8的高度为塑封料中填充颗粒最大直径的2/5到3/5之间。

[0032] 具体的，一般来说，排气槽的高度是根据塑封料中填充料颗粒的最大直径而设计的，单位为um。例如：填充料颗粒的最大直径为30um，排气槽的高度则可以为12um-18um之间的数据，包括12um和18um这两个端点。这样的高度设计既保证了排气槽可以顺畅地排气，又防止塑封料从排气槽中溢到抽真空管路中影响作业，从而保障在塑封时产品具有较高的塑封品质。

[0033] 优选地，参见图3、图4，所述缓冲区4的边缘与所述排气槽8，部分连通，部分压合PCB 2。

[0034] 具体的，上模3设有缓冲区4的一端只有部分是与排气槽9连通，意味着，另外一部分是压合在PCB 2上的。可以理解为，上模3压合在PCB上形成了一个型腔9，而这个型腔9的一端设有缓冲区4，缓冲区4边缘的一部分挖空连通了排气槽8，使型腔9中的空气可以通过排气槽8挤出，减少气泡的产生。部分连通的结构的保证了型腔9的形成，同时，也保证了空气只能从连通排气槽8的位置挤出，增加了型腔9中空气挤出的时间。

[0035] 优选地，参见图3、图4，所述缓冲区4还包括：用于阻挡模流的挡部5，所述挡部5从所述凹槽7的底部向所述PCB 2一侧延伸，并与所述PCB 2之间具有间隙；用于增加所述模流流动空间的子凹槽6，所述子凹槽6设置于所述挡部5靠近所述排气槽8的一侧，所述子凹槽6向所述凹槽7的底部一侧凹陷，且所述子凹槽6的凹陷高度小于所述凹槽7的凹陷高度。优选地，所述挡部远离于所述子凹槽一侧的侧面10为斜面，所述斜面向所述排气槽8方向倾斜。

[0036] 具体的，缓冲区4的挡部5对流入型腔9中的模流有一个阻挡作用，使模流不会马上靠近排气槽8；同时，挡部远离于所述子凹槽一侧的侧面10为斜面，这种设计保证了型腔9中的模流被阻挡的同时，有一个方向导向，使模流仍向排气槽8方向流动，不至于在挡部5的位置被阻塞。由于挡部5与PCB之间的间隙比较窄，同一时间只能允许少量的模流流过，因此需要在挡部5和排气槽8之间设计子凹槽6，给流过挡部5的模流一个缓冲，使其不至于在挡部5处堵塞，子凹槽6的设计也使模流需要更多的时间去填充子凹槽6，进一步延长了型腔中空气被挤出的时间，提高了产品品质。

[0037] 在本发明的另一个实施例中，参见图1、图2、图3、图4，一种塑封模具，包括：上模3和用于放置PCB 2的下模1；所述上模3的下表面向所述上模的上表面凹陷形成凹槽；所述上模3和所述下模1压合时，所述凹槽7和所述PCB 2之间形成型腔9；所述型腔9的一端连通排气槽8；所述凹槽7靠近所述排气槽8的一端设有用于平衡模流的缓冲区4；排气槽8的高度为塑封料中填充颗粒最大直径的2/5到3/5之间；缓冲区4的边缘与所述排气槽8，部分连通，部分压合PCB 2；缓冲区4还包括：用于阻挡模流的挡部5，所述挡部5从所述凹槽7的底部向所述PCB 2一侧延伸，并与所述PCB 2之间具有间隙；用于增加所述模流流动空间的子凹槽6，所述子凹槽6设置于所述挡部5靠近所述排气槽8的一侧，所述子凹槽6向所述凹槽7的底部一侧凹陷，且所述子凹槽6的凹陷高度小于所述凹槽7的凹陷高度。优选地，所述挡部远离于所述子凹槽一侧的侧面10为斜面，所述斜面向所述排气槽8方向倾斜。

[0038] 具体的，在型腔和排气槽之间增加缓冲区，可以适当的延长施加最终合模压力的时间，给型腔9中的空气提供更多的排出时间。挡部与PCB之间的间隙比凹槽与PCB之间的间隙低，型腔中的模流向排气槽靠近时，不能使全部模流通过挡部，只能使少部分模流通过挡部向排气槽靠近，这时在挡部和排气槽之间设计的子凹槽给这些模流提供了一个缓冲，增加了模流流动的容纳空间，延长了型腔中空气被挤出的时间。另外，对子凹槽的高度也有一个限定，主要是让其在提供对模流的缓冲作用、保证排气效果的同时，也便于后续模具的清洁保养和保证缓冲区的良好脱模，因为若子凹槽的高度过深，不利于对缓冲区进行清洁，也不能良好脱模，从而会影响到塑封产品的品质。

[0039] 应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。