注入裝置、沖壓與注入聯動裝置及芯片封裝系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種注入裝置、沖壓與注入聯動裝置及芯片封裝系統，包括驅動基座、上座凸模、下座凹模以及如上的注入裝置，上座凸模與注入裝置間隔固定設置于驅動基座的下方，下座凹模位于上座凸模與注入裝置的下方，下座凹模上對應上座凸模與注入裝置的位置分別開設用于放置框架載片臺的框架槽。本實用新型專利技術還公開了一種注入裝置以及芯片封裝系統，通過在框架載片臺中沖壓出凹槽，位于凹槽的軟焊料無法外溢，不會存在因裝片機焊頭Z向精度或者框架載片臺局部沾錫性不一問題引起軟焊料外溢所導致的軟焊料不均勻現象，能根據需要控制軟焊料厚度與均勻性，使軟焊料厚度和均勻性指標達標；且去除點錫、壓膜裝置及其相應動作，可提高生產效率，降低對芯片封裝系統的制造要求。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及集成電路封裝技術，尤其涉及注入裝置、沖壓與注入聯動裝置及芯片封裝系統。
技術介紹
在半導體封裝過程中，尤其是功率器件，需要通過軟焊料將芯片粘結到引線框架載片臺上，實現芯片與引線框架的電連接功能。軟焊料厚度與均勻性是考量軟焊料粘結芯片的主要指標，傳統的軟焊料裝片模式 中，軟焊料融化后點在框架載片臺表面。由于融化后的軟焊料呈半圓或球狀，具有流動性，使得軟焊料的厚度難以控制，且均勻性不好，容易造成軟焊料熱傳導及導電性差，導通電阻差異較大。功率器件封裝中，芯片發熱量較大，同時框架與芯片之間的膨脹系數不一樣，需要軟焊料作為熱應力緩沖區，軟焊料厚度不足或者不均勻，易產生芯片裂紋或者造成軟焊料層與框架載片臺間分層現象，降低產品可靠性。為防止此現象對產品質量的影響，軟焊料厚度必須控制在20um以上，均勻性控制在IOum以內。但是由于引線框架本身對軟焊料沾潤性影響，引線框架尺寸誤差，裝片設備軌道誤差，設備壓膜Z值誤差等均會對軟焊料厚度與均勻性產生影響。因此如何保證功率器件軟焊料厚度與均勻性一直是半導體功率器件封裝的難題。目前，裝片設備追加壓膜工藝，對融化后的軟焊料進行壓著整形，將軟焊料形狀壓制出需要的形狀。請參閱圖6A至圖6F，其中，圖6A至圖6F所示是現有的芯片封裝方法的各步驟示意圖，現有的芯片封裝方法，具體包括如下步驟第一步，采用點錫裝置20將軟焊料30滴到框架載片臺10上；第二步，撤離點錫裝置20 ；第三步，采用壓膜裝置40將所述軟焊料30壓膜成型；第四步，將芯片50放置于所述軟焊料30上；第五步，所述軟焊料30受到所述芯片50的擠壓，由于軟焊料30的周邊沒有阻擋物，因此，軟焊料30容易向框架載片臺10的四周不規則外溢；第六步，由于軟焊料30回流的作用，軟焊料30會朝向中間并向上維挺(即維持挺起)，回流動作完成，但是由于外溢不受限制，回流后容易造成軟焊料30的厚度不均勻。由圖6A至圖6F可見，現有的芯片封裝方法及裝置有如下缺陷I.無法解決軟焊料30量過多或過少時，軟焊料30形狀符合要求，間接影響芯片50下方軟焊料30的厚度與均勻性；2.設備速度受到點錫裝置20和壓膜裝置50的影響且設備制造難度與成本較高；3.壓膜成形的軟焊料30受到裝片機焊頭粘片時的擠壓，易產生軟焊料外溢現象，導致芯片50下方軟焊料30厚度不足或者軟焊料30厚度差異較大；4.壓膜技術無法解決框架載片臺10沾錫性不好時，軟焊料30回流不良引起的軟焊料厚度偏小或者不均勻現象。
技術實現思路
鑒于現有壓膜技術存在上述問題，本技術的主要目的在于解決現有技術缺陷，提供一種注入裝置、沖壓與注入聯動裝置及芯片封裝系統，能夠根據需要控制軟焊料厚度與均勻性，使裝片膠厚度達到要求的厚度和均勻性指標；并且去除點錫、壓膜裝置及其相應動作，可以提高生產效率，降低對芯片封裝系統的制造要求。為了達到上述的目的，本技術采用如下技術方案本技術公開了一種注入裝置，包括架體、電磁壓力控制閥、軟焊料融化腔、軟焊料流量控制閥以及溫控加熱裝置，所述軟焊料融化腔設置于所述架體的內部，所述電磁壓力控制閥設置于架體上用于將軟焊料引入所述軟焊料融化腔內，所述軟焊料融化腔的底部設有軟焊料流量控制閥，所述溫控加熱裝置設置于所述架體上。優選的，在上述的注入裝置中，所述溫控加熱裝置包括若干設置于所述架體的底部以及位于所述軟焊料融化腔的四周的加熱體以及熱力流量控制閥，所述加熱體分別與所述熱力流量控制閥連接。優選的，在上述的注入裝置中，所述軟焊料流量控制閥是兩位五通雙電控與流量控制閥。優選的，在上述的注入裝置中，所述架體上還設有用于檢測并顯示所述軟焊料融化腔內的軟焊料的壓力的數碼控制壓力表。本技術還公開了一種沖壓與注入聯動裝置，包括驅動基座、上座凸模、下座凹模以及如上所述的注入裝置，所述上座凸模與所述注入裝置間隔固定設置于所述驅動基座的下方，所述下座凹模位于所述上座凸模與所述注入裝置的下方，所述下座凹模上對應所述上座凸模與所述注入裝置的位置分別開設用于放置框架載片臺的框架槽。優選的，在上述的沖壓與注入聯動裝置中，所述電磁壓力控制閥設置于所述軟焊料融化腔的頂部，所述上座凸模相應所述電磁壓力控制閥的位置設有軟焊料通道，所述軟焊料通道的一端與所述電磁壓力控制閥連接，另一端作為投料口。本技術還公開了一種芯片封裝系統，包括如上所述的沖壓與注入聯動裝置以及裝片設備，所述裝片設備包括用于裝載和加熱所述框架載片臺的裝片設備軌道和用于將芯片放入融化的軟焊料上的裝片機焊頭。本技術提供的注入裝置、沖壓與注入聯動裝置及芯片封裝系統，通過在框架載片臺中沖壓出凹槽，可以將軟焊料注入所述凹槽內，凹槽的側壁可以阻止所述軟焊料外溢，因此不會存在因裝片機焊頭Z向精度或者框架局部沾錫性不一問題引起軟焊料外溢導致軟焊料厚度不均勻現象，使裝片膠(即裝片后的軟焊料)的厚度達到要求的厚度和均勻性指標，而且還可以省去框架載片臺邊緣沖壓防溢槽工藝，同時凹槽還可以增大塑封體與框架之間的結合力，對防止載片臺與芯片軟焊料間分層有明顯效果。另一方面，本技術，摒棄了傳統的封裝過程中裝片設備點軟焊料并壓膜成形的工藝步驟(即點料工藝和壓膜工藝)及相應的點料裝置及壓膜裝置，可以避免出現軟焊料受框架載片臺表面沾錫狀況/裝片機焊頭Z向精度的影響產生軟焊料厚度不均勻及者厚度不足的現象，同時，由于減少了點料、壓膜工藝，芯片封裝系統的制造要求降低，速度提升，節約了成本。另外，本技術在框架載片臺沖壓成形階段，利用原本的沖壓模具，追加工作站點，使用聯動結構，即通過將所述上座凸模與所述注入裝置間隔固定設置于所述驅動基座的下方，所述下座凹模位于所述上座凸模與所述注入裝置的下方，所述下座凹模上對應所述上座凸模與所述注入裝置的位置分別開設用于放置框架載片臺的框架槽，可以同步完成不同框架載片臺的凹槽沖壓及軟焊料注入，有效提高了工作效率。附圖說明本技術的注入裝置、沖壓與注入聯動裝置及芯片封裝系統由以下的實施例及附圖給出。圖I為本技術一實施例的的芯片封裝系統中的沖壓與注入聯動裝置沖壓前的結構示意圖。圖2為本技術一實施例的注入裝置完成沖壓后的結構示意圖。 圖3為本技術一實施例的沖壓與注入聯動裝置松開框架載片臺的結構示意圖。圖4為本技術一實施例的注入裝置的結構示意圖。圖5A至圖是本技術一實施例的芯片封裝系統的封裝方法中第五步的各子步驟示意圖。圖6A至圖6F是現有的芯片封裝方法的各步驟示意圖。圖中，I-框架載片臺，2-凹槽，3-軟焊料，4-芯片，5-驅動基座，6_上座凸模，7_下座凹模，8-注入裝置，81-架體，82-電磁壓力控制閥，83-軟焊料融化腔，84-軟焊料流量控制閥，85-加熱體，86-熱力流量控制閥，87-數碼控制壓力表，9-軟焊料通道，91-投料口，10-框架載片臺，20-點錫裝置，30-軟焊料，40-壓膜裝置，50-芯片。具體實施方式下面將參照附圖對本技術進行更詳細的描述，其中表示了本技術的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本技術而仍然實現本技術的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本技術的限制。為使本技術的目的、特征更明顯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種注入裝置，包括架體、電磁壓力控制閥、軟焊料融化腔、軟焊料流量控制閥以及溫控加熱裝置，所述軟焊料融化腔設置于所述架體的內部，所述電磁壓力控制閥設置于架體上用于將軟焊料引入所述軟焊料融化腔內，所述軟焊料融化腔的底部設有軟焊料流量控制閥，所述溫控加熱裝置設置于所述架體上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周潤寶，
申請(專利權)人：杭州士蘭集成電路有限公司，
類型：實用新型
國別省市：