改造型自动封装机制造技术

本发明专利技术涉及封装技术领域，公开了改造型自动封装机，包括塑封机，塑封机上设有上模和下模，上模和下模上均设有与之对应的加热单元，上模和下模之间设有用于容纳并与多层芯片定位的容腔，上模和下模上均安装有密封柱，用于将多层芯片上的流体微通道堵住，塑封机安装有驱动单元，驱动单元的输出端与上模连接，用于驱动上模开合模，密封柱为两端开口的中空结构，密封柱的输入端与冷却液循环系统连通；本发明专利技术在塑封的过程中，从多层芯片的内部降温，有利于控制多层芯片TSV通道连接处的温度缓慢变化，抑制填充料的膨胀，进而消除大部分由于温度变化剧烈导致的TSV通道连接处的应力集中，避免TSV通道连接处断裂。避免TSV通道连接处断裂。避免TSV通道连接处断裂。

【技术实现步骤摘要】
改造型自动封装机


[0001]本专利技术涉及封装领域，更具体地说，它涉及改造型自动封装机。

技术介绍

[0002]2.5D封装和3D封装是两种常用的晶圆级多层堆叠技术。TSV是一种穿通Si晶圆或芯片的垂直互连结构，可以完成连通上下层晶圆或芯片的功能，是晶圆级多层堆叠技术中有效提高系统整合度与效能的关键工艺；TSV工艺需要先在晶片上刻蚀成孔，形成TSV通道21，而后在TSV通道21内填充材料，然后在多层芯片或晶圆的封装工艺中通过将两层晶圆的TSV通道21对齐连接，从而形成垂直电连结构。
[0003]Cu是良好的导电材料，加之其价格低廉，因此是TSV填充材料的首选。
[0004]但由于Cu的热膨胀系数与Si材料的不匹配，在塑封工艺中，TSV孔内填充的Cu受热膨胀，容易使多层芯片或晶圆的TSV连接处应力集中，使上下层晶圆的结合面之间产生水平方向上位移，继而断裂，导致芯片出现可靠性问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供改造型自动封装机，解决相关技术中多层芯片塑封过程中TSV连接处应力集中容易断裂的技术问题。
[0006]本专利技术提供了改造型自动封装机，包括塑封机，塑封机上设有上模和下模，上模和下模上均设有与之对应的加热单元，上模和下模之间设有用于容纳并与多层芯片定位的容腔，上模和下模上均安装有密封柱，用于将多层芯片上的流体微通道堵住，塑封机安装有驱动单元，驱动单元的输出端与上模连接，用于驱动上模开合模，密封柱为两端开口的中空结构，密封柱的输入端与冷却液循环系统连通，当上模和下模合模时，密封柱恰好与多层芯片上的流体微通道配合，并插入至流体微通道内。
[0007]在一个优选的实施方式中，密封柱包括第一密封柱和第二密封柱，第一密封柱为两端开口的中空结构，第一密封柱的输入端与冷却液循环系统连通，第二密封柱为实心结构。
[0008]在一个优选的实施方式中，上模上设有上模腔，下模上设有下模腔，第一密封柱安装于上模腔内，第二密封柱安装于下模腔内。
[0009]在一个优选的实施方式中，第一密封柱设置有两个，其中一个第一密封柱的端部与冷却液循环系统的输出端连通，另一个第一密封柱的端部与冷却液循环系统的输入端连通。
[0010]在一个优选的实施方式中，冷却液循环系统包括充满有冷却液的冷却箱，冷却箱的输出端通过连接管与其中一个第一密封柱相连，冷却液的输入端与另一个第一密封柱相连，且连接管与第一密封柱之间接入水泵。
[0011]在一个优选的实施方式中，上模腔和下模腔均与多层芯片相适配，所述驱动单元为驱动气缸，所述加热单元为线圈加热机构。
[0012]在一个优选的实施方式中，改造型自动封装机还包括上料机、中转上料搬运机和裁切下料机，上料机的输出端与中转上料搬运机的输入端对应，中转上料搬运机的输出端与塑封机的输入端对应，塑封机的输出端与裁切下料机的输入端对应。
[0013]在一个优选的实施方式中，上料机由产品上料机架、用于引线框架上料的引线框架上下料组件、用于芯片上料的芯片上料流水线、用于搬运芯片的芯片搬运组件和用于芯片预热的芯片预热平台组成，多层芯片通过芯片上料流水线和芯片搬运组件搬运至芯片预热平台进行预热，引线框架通过引线框架上下料组件也搬运至芯片预热平台与多层芯片配合后预热；上料机架上安装有滑轨，芯片搬运组件滑动安装于滑轨上，上料机架上安装有驱动装置，驱动装置的输出端与芯片搬运组件连接，驱动装置用于驱动芯片搬运组件沿滑轨往复运动。
[0014]在一个优选的实施方式中，中转上料搬运机由中转机架、中转移栽平台组件、塑封料上料组件、芯片治具搬运组件、塑封机上料搬运组件和下料翻转组件组成，中转上料搬运机用于将上料机中的与引线框架配合好的多层芯片搬运至塑封机内塑封，再将塑封后的多层芯片从塑封机中搬运回芯片预热平台，并且向塑封机内提供用于塑封多层芯片的塑封料。
[0015]在一个优选的实施方式中，裁切下料机由下料机架、成品芯片运输组件、成品芯片裁切组件和成品芯片收料组件组成，裁切下料机用于将塑封后的多层芯片裁切并输出成品的多层芯片。
[0016]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术在塑封的过程中，通过冷却液循环系统向密封柱内泵入冷却液，在流体微通道中循环流通，既能测试流体微通道能否正常使用，又能从多层芯片的内部降温，有利于控制多层芯片TSV通道连接处的温度缓慢变化，抑制填充料的膨胀，进而消除大部分由于温度变化剧烈导致的TSV通道连接处的应力集中，有利于避免了塑封工艺中TSV通道连接处断裂情况的发生。
[0017]2、本专利技术在塑封过程中，第一密封柱和第二密封柱分别插入到对应的流体微通道中，对塑封的多层芯片进行水平方向上的限制定位，使得上层晶圆以及下层晶圆无法产生水平方向上的偏移，保证TSV通道内填充材料受热膨胀后不会在水平方向上运动，减小由于上层晶圆和下层晶圆之间的TSV通道内填充材料在结合面的扭曲程度，消除由填充材料膨胀扭曲导致多层芯片的TSV连接处应力集中的影响。
附图说明
[0018]图1是本专利技术自动封装机的整体外观结构示意图。
[0019]图2是本专利技术塑封机的正视结构示意图。
[0020]图3是本专利技术图2中A
‑
A视角的结构示意图。
[0021]图4是本专利技术多层芯片放置在上下模内的第一状态示意图。
[0022]图5是本专利技术多层芯片放置在上下模内的第二状态示意图。
[0023]图6是本专利技术自动封装机各部分分离的状态示意图。
[0024]图7是本专利技术上料机的结构示意图。
[0025]图8是本专利技术中转上料搬运机的结构示意图。
[0026]图9是本专利技术裁切下料机的结构示意图。
[0027]图中：1、塑封机；11、上模；12、下模；13、冷却液循环系统；14、上模腔；15、下模腔；16、第一密封柱；17、第二密封柱；2、多层芯片；21、TSV通道；22、流体微通道；3、引线框架；4、上料机；41、引线框架上下料组件；42、芯片上料流水线；43、芯片搬运组件；44、芯片预热平台；45、滑轨；46、驱动装置；5、中转上料搬运机；51、中转移栽平台组件；52、塑封料上料组件；53、芯片治具搬运组件；54、塑封机上料搬运组件；55、下料翻转组件；6、裁切下料机；61、成品芯片运输组件；62、成品芯片裁切组件；63、成品芯片收料组件。
具体实施方式
[0028]现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
[0029]如图1
‑
图9所示，改造型自动封装机，包括塑封机1，塑封机1上设有上模11和下模12，上模11和下模12上均设有与之对应的加热单元，上模11和下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.改造型自动封装机，其特征在于，包括塑封机（1），所述塑封机（1）上设有上模（11）和下模（12），所述上模（11）和下模（12）上均设有与之对应的加热单元，所述上模（11）和下模（12）之间设有用于容纳并与多层芯片（2）定位的容腔，所述上模（11）和下模（12）上均安装有密封柱，用于将多层芯片（2）上的流体微通道（22）堵住，所述塑封机（1）安装有驱动单元，所述驱动单元的输出端与上模（11）连接，用于驱动上模（11）开合模，所述密封柱为两端开口的中空结构，密封柱的输入端与冷却液循环系统（13）连通，当所述上模（11）和下模（12）合模时，所述密封柱恰好与多层芯片（2）上的流体微通道（22）配合，并插入至流体微通道（22）内；所述密封柱包括第一密封柱（16）和第二密封柱（17），所述第一密封柱（16）为两端开口的中空结构，所述第一密封柱（16）的输入端与冷却液循环系统（13）连通，所述第二密封柱（17）为实心结构。2.根据权利要求1所述的改造型自动封装机，其特征在于，所述上模（11）上设有上模腔（14），所述下模（12）上设有下模腔（15），所述第一密封柱（16）安装于上模腔（14）内，所述第二密封柱（17）安装于下模腔（15）内。3.根据权利要求2所述的改造型自动封装机，其特征在于，所述第一密封柱（16）设有两个，其中一个第一密封柱（16）的端部与冷却液循环系统（13）的输出端连通，另一个第一密封柱（16）的端部与冷却液循环系统（13）的输入端连通。4.根据权利要求3所述的改造型自动封装机，其特征在于，所述冷却液循环系统（13）包括充满有冷却液的冷却箱，冷却箱的输出端通过连接管与其中一个第一密封柱（16）相连，冷却液的输入端与另一个第一密封柱（16）相连，且连接管与第一密封柱（16）之间接入水泵。5.根据权利要求4所述的改造型自动封装机，其特征在于，所述上模腔（14）和下模腔（15）均与多层芯片（2）相适配，所述驱动单元为驱动气缸，所述加热单元为线圈加热机构。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，王辅兵，罗长江，邹流生，
申请(专利权)人：苏州赛肯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：