一种电子雷管芯片及其封装方法

摘要

本发明公开一种电子雷管芯片以及封装方法，所述封装方法通过对半成品的电子雷管芯片进行点胶固化硬质封装和低压注塑成型封装，实现了对电子雷管芯片的二次封装。这样在保证了产品具有防潮，防尘功能的前提下，提高了电子雷管芯片的生产质量一致性及成品率，双层封装保护也极大的提高了产品在使用过程中的抗震性能。

权利要求

1.一种电子雷管芯片，其特征在于，其包括装配有电子元器件的芯片，所述电子雷管芯片外侧包裹有硬质保护层，所述硬质保护层覆盖装载于所述芯片上的电子元器件；所述硬质保护层填充电子元器件与所述芯片的本体之间的缝隙，并覆盖芯片装配电子元器件的部分；所述硬质保护层外侧包裹有防护层，所述防护层包裹所述芯片以及位于其上的硬质保护层；

所述硬质保护层的制备工艺为：

对贴装好电子元器件的芯片进行预热，对预热后的芯片进行点胶，以覆盖芯片上的所有电子元器件；

将点胶后的芯片进行固化，以使得芯片外层形成贴合芯片的硬质保护层；

所述点胶采用的是胶料环氧树脂黑胶的热胶，并且所述环氧树脂黑胶的热胶温度为45℃±5℃。

2.根据权利要求1所述电子雷管芯片，其特征在于，所述硬质保护层为环氧树脂黑胶层，其厚度为2-3mm。

3.一种电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，其包括：步骤A、对贴装好电子元器件的芯片进行预热，对预热后的芯片进行点胶，以覆盖芯片上的所有电子元器件；

步骤B、将点胶后的芯片进行固化，以使得芯片外层形成贴合芯片的硬质保护层；

步骤C、采用封装胶对固化后的芯片进行低压注塑，以在芯片外表面形成防护层，完成电子雷管芯片封装成型；

所述点胶采用的是胶料环氧树脂黑胶的热胶，并且所述环氧树脂黑胶的热胶温度为45℃±5℃。

4.根据权利要求3所述电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，在所述步骤A中，所述点胶厚度为1-1.2mm。

5.根据权利要求3所述电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，在所述步骤A中，所述预热的预热时间为3-5min，预热温度为80-100℃。

6.根据权利要求3所述电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，在所述步骤B中，所述固化的固化温度为80-100℃，固化时间为55-65min。

7.根据权利要求3所述电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，所述步骤C具体包括：将固化后的芯片放入低压注塑机的下模具，并将上下模具合模；

低压注塑机通过进胶水口注入熔融后处于液态的封装胶，以使得封装胶充满上下模具形成密闭空间与固化后的电子雷管芯片之间的空隙；

低压注塑机延迟预设时间后打开上下模具，以实现对固化后的芯片全包裹的二次封装。

8.根据权利要求3或7所述电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，在所述步骤C中，所述低压注塑采用的封装胶为以二聚脂肪酸为基础合成的黑色颗粒状高分子树脂热熔胶。

9.根据权利要求3所述电子雷管芯片的封装工艺，其特征在于，所述低压注塑成型压力2

为2kg/cm ,树脂温度为170℃±5℃。

说明书

一种电子雷管芯片及其封装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子雷管技术领域，尤其涉及一种电子雷管芯片及其封装方法。

背景技术

[0002] 现有技术中，电子雷管芯片在贴片并完成半成品测试后，直接采用低压注塑工艺对半成品电子雷管芯片进行封装，在芯片外围形成一防护层，以达到保护电子雷管芯片上的元器件，使其具有防潮以及防尘等功能。但是，目前的电子雷管芯片生产封装方法存在着两个缺点：第一个缺点为低压注塑是用熔化后的树脂直接对电子雷管芯片上的元器件进行封装，而熔化后的树脂温度高达170℃，成型压力2Kg/cm2，高温高压容易对电子雷管芯片的元器件造成损坏，导致产品质量一致性不高，成品率低；第二个缺点为电子雷管芯片在爆破使用过程中，由于排间距较近，延时起爆过程中，中心先起爆的电子雷管产生的地震波会对边缘的电子雷管产生冲击，会造成芯片上的元器件损坏失效，产生拒爆现象，对爆破现场造成安全隐患。

[0003] 因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0004] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电子雷管芯片及其封装方法。

[0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] 一种电子雷管芯片，其包括装配有电子元器件的芯片，所述电子雷管芯片外侧包裹有硬质保护层，所述硬质保护层覆盖装载于所述芯片上的电子元器件；所述硬质保护层外侧包裹有防护层，所述防护层包裹所述芯片以及位于其上的硬质保护层。

[0007] 所述电子雷管芯片，其中，所述硬质保护层为环氧树脂黑胶层，其厚度为2-3mm。

[0008] 一种电子雷管芯片的封装方法，其包括：

[0009] 步骤A、对贴装好电子元器件的芯片进行预热，对预热后的芯片进行点胶，以覆盖芯片上的所有电子元器件；

[0010] 步骤B、将点胶后的芯片进行固化，以使得芯片外层形成贴合芯片的硬质保护层；

[0011] 步骤C、采用封装胶对固化后的芯片进行低压注塑，以在芯片外表面形成防护层，完成电子雷管芯片封装成型。

[0012] 所述电子雷管芯片的封装方法，在所述步骤A中，所述点胶采用的胶料为环氧树脂黑胶的热胶，并且点胶厚度为1-1.2mm。

[0013] 所述电子雷管芯片的封装方法，其中，所述环氧树脂黑胶的热胶的温度为45℃±5℃摄氏度。

[0014] 所述电子雷管芯片的封装方法，在所述步骤A中，所述预热的预热时间为3-5min，预热温度为80-100℃。

[0015] 所述电子雷管芯片的封装方法，在所述步骤B中，所述固化的固化温度为80-100℃，固化时间为55-65min。

[0016] 所述电子雷管芯片的封装方法，所述步骤C具体包括：

[0017] 将固化后的芯片放入低压注塑机的下模具，并将上下模具合模；

[0018] 低压注塑机通过进胶水口注入熔融后处于液态的封装胶，以使得封装胶充满上下模具形成密闭空间与固化后的电子雷管芯片之间的空隙；

[0019] 低压注塑机延迟预设时间后打开上下模具，以实现对固化后的芯片全包裹的二次封装。

[0020] 所述电子雷管芯片的封装方法，在所述步骤C中，所述低压注塑采用的封装胶为以二聚脂肪酸为基础合成的黑色颗粒状高分子树脂热熔胶。

[0021] 所述电子雷管芯片的封装方法，其中，所述低压注塑成型压力为2kg/cm2,树脂温度为170℃±5℃。

[0022] 有益效果：本发明提供了一种电子雷管芯片以及封装方法，所述封装方法通过对半成品的电子雷管芯片进行点胶固化硬质封装和低压注塑成型封装，实现了对电子雷管芯片的二次封装。这样在保证了产品具有防潮，防尘功能的前提下，提高了电子雷管芯片的生产质量一致性及成品率，双层封装保护也极大的提高了产品在使用过程中的抗震性能。同时，采用本工艺封装的电子雷管芯片具有如下优点：

[0023] 1、将电子雷管芯片除桥丝和尾线焊接端子外全都进行二次工艺封装，提高了电子雷管的密封性、抗静电冲击、耐高低温、抗振动和抗低频震荡冲击性能，全面增强了电子雷管的使用性能；

[0024] 2、封装胶都具有熔融温度低，流动性好，高绝缘，耐高低温，强粘力，抗冲击，密封性好，固化成型快的优点，使用简单方便，成本低，效率高。

附图说明

[0025] 图1为本发明提供的电子雷管芯片的结构示意图。

[0026] 图2为本发明提供的电子雷管芯片的爆炸图。

[0027] 图3为本发明提供的电子雷管芯片的封装方法的流程图。

[0028] 图4为本发明提供的电子雷管芯片的封装方法中封装前电子雷管芯片的示意图。

[0029] 图5为本发明提供的电子雷管芯片的封装方法中一次封装后电子雷管芯片的示意图。

[0030] 图6为本发明提供的电子雷管芯片的封装方法中二次封装后电子雷管芯片的示意图。

具体实施方式

[0031] 本发明提供一种电子雷管芯片及其封装方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0032] 本发明提供了一种电子雷管芯片，如图1和2所示，其包括装配有电子元器件的芯片100、硬质保护层200和防护层300；所述硬质保护层200包裹芯片装配有电子元器件的部分并与芯片紧密贴合；所述防护层300覆盖装配有硬质保护层200的芯片的外表面，以将芯片及硬质保护层200包裹于其内。本实施例通过硬质保护层200对装配在芯片上的电子元器件启动保护作用，可以避免采用低压注塑工艺生成防护层300时的高温高压对电子元器件的影响，对电子雷达芯片上的电子元器件起到保护作用，从而提高了电子雷管芯片的生产质量一致性及成品率。在本实施例中，所述电子雷管芯片的尺寸优选为宽5mm,长度为45mm，总厚度为3mm的电子元件集合体，相邻两个电子雷管是通过宽度为1mm的连接桥固定着，方便整体贴装元器件，电性能测试。所述芯片100的板边设置有两个3mm的圆孔，方便定位固定，连接桥间距尺寸为2.5mm。此外，为了方便裁切，在连接桥离芯片100板边0.4mm处有V割线，方便焊接尾线后分板。

[0033] 进一步，所述硬质保护层200的厚度优选为2-3mm，所述硬质保护层200填充电子元器件与芯片100本体之间的缝隙，并覆盖芯片100装配电子元器件的部分，以对芯片100上的电子元器件起到保护的作用。在本实施例中，所述硬质保护层200优选为环氧树脂黑胶层，所述环氧树脂黑胶层是通过对芯片100进行点胶和固化而形成的，所述点胶所采用的胶料为环氧树脂黑胶的热胶，其中，环氧树脂黑胶的热胶的温度优选为45℃±5℃。

[0034] 进一步，所述防护层300为具有中空通道的筒状结构，所述芯片100穿过中空通道并部分置于所述中空通道内，所述硬质保护层200置于所述中空通道内，并与芯片100置于中控通道内的部分相贴合。在本实施例中，所述防护层300为树脂层，其是通过对装配有硬质保护层200的芯片100进行低压注塑而相处的。

[0035] 本发明还提供了一种电子雷管的封装方法，如图3-6所示，所述工艺包括如下步骤：

[0036] S1、对贴装好电子元器件的芯片100进行预热，对预热后的芯片100进行点胶，以覆盖芯片100上的所有电子元器件；

[0037] S2、将点胶后的芯片100进行固化，以使得芯片100外层形成贴合芯片100的硬质保护层200；

[0038] S3、采用封装胶对固化后的芯片100进行低压注塑，以在芯片100外表面形成防护层300，完成电子雷管芯片封装成型。

[0039] 具体的来说，在所述步骤S1中，所述预加热为通过点胶机对贴装好电子元器件的芯片100进行预加热，其中，所述预热的工艺参数为：预热时间为3-5min，预热温度为80-100℃。预热参数若不满足上述要求，则无法达到蒸发电子雷管芯片线路板吸附的水分，避免在后续工序中热胀冷缩发生变形效果。同时，预热后的电子雷管芯片在点胶时，增加了黑胶的流动性和渗透力，附着力更强，提高了产品的可靠性。此外，由于所述点胶是由点胶机进行，那么在预热以及点胶之前还可以包括上板步骤，所述上板步骤具体可以为将贴装好电子元器件的电子雷管芯片放入铝盒治具进入到点胶机工作台。其中，所述铝盒可以一次性放入多片电子雷管芯片（例如，50片电子雷管芯片），点胶机工作台可以一次性放入若干铝盒（例如，4个铝盒），以对多片电子雷管芯片（例如，4*50=200片电子雷管芯片）进行预热。并且点胶机依次对若干铝盒内的多个电子雷管芯片进行点胶，并且当一铝盒内全部电子雷管芯片点胶完毕后，将其拿出并且重新放入新的装有电子雷管芯片的铝盒进行预热，点胶，依次循环生产；点胶用的是环氧树脂绑定胶中的热胶，热胶具有高可靠性，附着力强，抗冷热冲击力强的优点。

[0040] 进一步，所述点胶所采用的胶料环氧树脂黑胶的热胶，并且所述环氧树脂黑胶的热胶的温度优选为45℃±5℃。例如，一个较佳的例子中，环氧树脂黑胶的热胶的温度为45℃，45℃的环氧树脂黑胶是通过将环氧树脂黑胶加热至45℃而得到，通过加热可以蒸发环氧树脂黑胶吸附的水分，释放环氧树脂黑胶内混入的气泡，使得出胶脱离胶咀更加顺畅，避免拉丝现象，增加了黑胶的流动性和渗透力，使黑胶完全覆盖住所有元件顶面并填满整个电子雷管芯片元件之间的间隙，提高了产品的可靠性。

[0041] 此外，所述对预热后的芯片100进行点胶具体为将加热预热环氧树脂黑胶均匀滴涂到放在铝盒里的电子雷管芯片上，其中，所述滴涂的标准为环氧树脂黑胶包裹住电子雷管芯片上所有元器件。所述点胶的厚度为1-1.2mm。例如，一个较佳的例子中，点胶厚度为1.2mm。

[0042] 进一步，在所述步骤S2中，在固化时，将涂满环氧树脂黑胶的电子雷管芯片放入固化炉内进行热固化，以使得电子雷管芯片外层形成一层紧密贴合的环氧树脂封装胶硬质保护层。所述固化的固化参数为：固化温度为80-100℃，固化时间为55-65min，所述硬质保护层的厚度为1-1.2mm。例如，一个较佳的例子中，固化温度为90℃，固化时间为60分钟，硬质保护层的厚度为1.2mm。固化参数以及硬质厚度采用上述参数，可以使得固化后的硬质保护层具有良好的高绝缘性，可以防止静电造成电子雷管芯片失效，而且固化后的胶层具有受压不易变形，受热也不软化的特性，更加提高了产品的可靠性和稳定性。

[0043] 此外，为了提高硬质保护层的保护性，在固化后，可以对用环氧树脂胶固化后的电子雷管芯片进行检测，判断封装外观及产品性能是否达到标准。其中，固化后检测过程具体可以为：首先对用环氧树脂固化后的电子雷管芯片先进行目视检验，以固化黑胶完全覆盖住所有元件顶面并填满整个电子雷管芯片元件之间的间隙，且不能超出板边缘为标准，不合格的重新点胶固化；然后用专用检测设备对电子雷管芯片进行双向通讯检测，保证固化后的每一发电子雷管芯片达到要求。

[0044] 进一步，在所述步骤S3中，所述低压注塑采用的封装胶为以二聚脂肪酸为基础合成的黑色颗粒状高分子树脂热熔胶，并且所述低压注塑的工艺参数为：成型压力为2kg/cm2,树脂温度为170℃±5℃。由于电子雷管芯片已具有固化后的胶层，胶层具有受压不易变形，受热也不软化的特性，所以低压注塑不会对固化后的芯片表面的硬质保护层产生影响。例如，一个较佳例子中，低压注塑成型压力为2kg/cm2，树脂温度为170℃，固化成型时间为25S。

[0045] 此外，所述低压注塑的具体过程可以为将固化后的电子雷管芯片放入低压注塑机的下模具中，上下模具合模，低压注塑机通过进胶水口注入熔融后处于液态的树脂，树脂充满所述密闭空间与固化后的电子雷管芯片之间的空隙。待液态树脂固定、成型后，打开上下模具，最终在固化后的电子雷管芯片外包裹覆盖上一层密封良好的树脂层，实现了电子雷管芯片的二次封装。另外，所述低压注塑模具为上下模均为半圆形凹槽，直径大于黑胶固化后电子雷管芯片的宽度，注塑成型后形成的圆柱形封装体小于等于雷管管壳内径，方便将二次封装的电子雷管芯片装入雷管壳中。例如，电子雷管管壳内径为6mm，防护层的外径为5.9mm。

[0046] 进一步，在低压注塑完成后，还可以包括成品测试步骤，所述成品测试步骤具体为将2次封装成型的电子雷管芯片进行成品质量检测。

[0047] 为了进一步说明本发明提供的电子雷管封装方法，下面结合一个具体实施例加以说明。

[0048] 实施例一

[0049] 本实施例提供了一种电子雷管芯片的封装方法，所述工艺具体包括：

[0050] 首先将放有电子雷管芯片模组的铝盒放到自动点胶机加热台温度90℃，预热4分钟，其次将加温45℃的环氧树脂绑定黑胶通过点胶机滴涂到每个电子雷管芯片正反面上，全覆盖住所有元件顶面并填满整个电子雷管芯片元件之间的间隙，形成两面宽5mm，长21mm以及厚1.2mm的环氧树脂黑胶层，然后按正反面先后点胶顺序将点完胶的电子雷管芯片放到90℃的固化炉内，固化60分钟，将固化后的电子雷管芯片取出冷却，即得到一次封装的电子雷管芯片。再次将固化后的电子雷管芯片放入低压注塑机的下模具中，上下模具合模，低压注塑机通过进胶水口注入熔融后处于液态的高分子热熔胶，热熔胶充满所述密闭空间与固化后的电子雷管芯片之间的空隙；30秒后热熔胶冷却固定、成型，低压注塑机打开上下模具，最终在固化后的电子雷管芯片外包裹覆盖上一层密封良好的圆柱形树脂层，实现了对固化后电子雷管芯片的全包裹二次封装，二次封装后电子雷管芯片整体直径为5.9mm，模具顶针整体顶出产品，即得到最终二次封装成型的电子雷管芯片。

[0051] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。