[发明专利]半导体芯片悬臂封装的定位结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的封装技术领域，特别设计一种对半导体芯片进行悬臂封装的定位方法。

背景技术

半导体电子元器件的封装不仅起到内部半导体芯片与外部电气组件的连接作用，而且还起到机械保护和环境密封等作用。因此，封装质量的好坏与半导体器件的整体性能优劣密切相关。

半导体器件的封装方法多种多样，其中有一种适合于普通半导体器件的封装方法，即压注成型方法。这种方法通常以环氧树脂为封装材料，通过上、下模具压力合模形成一个型腔，而裸芯片组件定位在型腔中央，然后向型腔中压力注射熔融状态的环氧树脂，最后冷却成型完成封装。其中，裸芯片组件是裸芯片与引线框的组合，封装时通常利用上下模具合模时的压力夹持引线框上的引脚使裸芯片在模具型腔中进行定位。可以想象如果裸芯片组件具有前后或左右双向引脚，模具从两端压住引脚将裸芯片在型腔中的X、Y、Z方向容易定位；但是如果一个裸芯片组件仅具有一侧单方向引脚则在型腔中的定位将处于悬臂状态，这种状态下裸芯片组件相对型腔空间在X、Y方向的定位可以利用引脚与模具的配合进行控制，但是Z方向的定位随着臂长的增加而难以控制。尤其针对薄型或扁平的半导体器件，不仅Z方向的定位非常必要而且控制十分困难。因此，假如一个裸芯片组件在型腔中Z方向的位置不能固定，便造成Z方向上芯片到本体表面的距离不能控制，若距离表面太近将导致器件绝缘耐压性能不良，直接影响产品品质和合格率。因此，如何控制单边引脚裸芯片组件在模具型腔中悬臂端的Z方向位置成为本发明的研究课题。

发明内容

本发明提供一种半导体芯片悬臂封装的定位结构，其目的在于解决单边引脚的裸芯片组件在模具型腔中悬臂端的Z方向定位问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种半导体芯片悬臂封装的定位结构，包括在竖直方向上间隔设置的上模架和下模架，所述上模架和下模架之间设置有上模组和下模组；

所述上模组由上模盒和位于上模盒下方的上模板组成，所述上模板相对于上模架定位设置，上模盒由第一转进板和第二转进板组成，第一转进板和第二转进板均水平布置且相对于上模架在竖直方向上活动设置，所述第一转进板朝向上模板对应于塑封胶体设置有上模顶针，第二转进板朝向上模板对应于半导体芯片悬臂设置有上模夹持顶针，同时对应于第二转进板设置有第一上下驱动机构；

所述下模组由下模盒和位于下模盒上方的下模板组成，所述下模板相对于下模架定位设置，下模盒由第三转进板和第四转进板组成，第三转进板和第四转进板均水平布置且相对于下模架在竖直方向上活动设置，所述第三转进板朝向下模板对应于塑封胶体设置有下模顶针，第四转进板朝向下模板对应于半导体芯片悬臂设置有下模夹持顶针，同时对应于第四转进板设置有第二上下驱动机构。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述第一转进板和第二转进板在竖直方向上间隔设置，且第一转进板和第二转进板之间通过弹性元件连接，在注塑前，第二转进板在竖直方向上相较于第一转进板多出一段行程，第二转进板上的上模夹持顶针能够探入上模腔内并抵压在半导体芯片悬臂的上表面，上模夹持顶针与下模夹持顶针共同配合夹持半导体芯片悬臂，此时上模顶针仅位于上模腔的顶部而未探入上模腔内；

当部分注塑完成时，第二转进板在第一上下驱动机构的作用下向上运动至上模腔的顶部，从而脱离半导体芯片悬臂；

注塑全部完成后，上模组下行，上模顶针和上模夹持顶针共同将塑封胶体顶出上模腔。

2、上述方案中，所述弹性元件为弹簧。

3、上述方案中，所述上模板上开设有开口朝下的上模腔，所述上模顶针和上模夹持顶针穿设在上模板中并贯穿至上模腔内；

所述下模板上开设有开口朝上的下模腔，所述下模顶针和下模夹持顶针穿设在下模板中并贯穿至下模腔内；

所述上模腔和下模腔开口相对，以形成一用于容纳所述半导体芯片的塑封型腔；

注塑前，上模顶针位于上模腔的顶部，下模顶针位于下模腔的底部，上模夹持顶针和下模夹持顶针夹持半导体芯片悬臂，此时，上模顶针和下模顶针之间的距离大于上模夹持顶针和下模夹持顶针之间的距离，且上模夹持顶针和下模夹持顶针的端部均位于上模顶针的端部和下模顶针的端部之间。

4、上述方案中，所述下模架与下模盒之间设置有顶杆，该顶杆相对于封装机器的基座定位设置，而下模架相对于该顶杆在竖直方向上活动设置；

注塑前，下模组抵靠在下模架上，第二上下驱动机构作用在第四转进板上，使得第四转进板向上运动，从而使得下模夹持顶针托着半导体芯片悬臂，下模顶针的端部位于下模腔的底部；