專利名稱：用于預塑封傳感器芯片的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器芯片的封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種用于預塑封傳感器芯片的模具，尤其涉及一種帶有頂針和相應(yīng)頂針孔的模具。
背景技術(shù)：
IC封裝技術(shù)中，需要根據(jù)不同電路芯片的電路功能要求選擇封裝形式以及封裝エ藝。其中，封裝エ藝過程中通常包括引線鍵合過程和塑封過程。傳統(tǒng)的封裝過程中，一般是先引線鍵合、再對鍵合后的芯片及部分引線框塑封，以實現(xiàn)包裹方式的固定。但是，對于傳感器芯片(例如，MEMS壓カ傳感器芯片)，其封裝エ藝過程與傳統(tǒng)的封裝過程不同，首先，以預塑封的方式將塑料外殼預先制作好，然后再進行引線鍵合。這樣，可以避免傳感器芯片遭受塑封過程中的惡劣環(huán)境影響。
圖I所示為用于封裝傳感器芯片的引線框在預塑封成型以后形成的封裝結(jié)構(gòu)意圖。其中，Ca)為封裝結(jié)構(gòu)10的底部朝上的方位示意圖，(b)為封裝結(jié)構(gòu)10的底部朝下的方位示意圖。圖2所示為圖I所示封裝結(jié)構(gòu)引線鍵合后在圖I (b)的B-B處的截面結(jié)構(gòu)示意圖。其中“底部”是相對于放置的傳感器芯片的方位而言的。在該實施例中，封裝結(jié)構(gòu)10為F1DIP (Plastic Double In — line Package,塑料雙列直排封裝)封裝形式,其用于封裝傳感器芯片18。結(jié)合體圖I和圖2所示，其中，11為預塑封所形成的塑封體，簡稱為預塑封體，13為引線框的內(nèi)引腳，15為引線框的外引腳，17為引線框的小島(Pad)，18為被封裝的傳感器芯片，181為引線鍵合形成的金絲，19為蓋子。預塑封體11帶凸起外殼111，該凸起外殼111是傳感器芯片的特殊結(jié)構(gòu)要求，其與傳感器芯片的局部接觸連接。凸起外殼111相對塑封體10的尺寸較大。引線框的小島17用于置放傳感器芯片18，引線鍵合過程中，可以通過打線機將置于小島上的傳感器芯片18和引線框的內(nèi)引腳13以金絲181實現(xiàn)連接形式。由于金絲配線過程(也即引線鍵合過程)中需要對內(nèi)引腳的鍵合區(qū)域進行加熱以達到預定的溫度。在該實施例中，預塑封體11上對應(yīng)于內(nèi)引腳的部位的下方開有加熱孔113，其用于在引線鍵合過程中對鍵合區(qū)域(通常被包括在內(nèi)引腳區(qū)域內(nèi))加熱，以實現(xiàn)金絲與內(nèi)引腳的良好固定接觸。預塑封體11通常是通過模具注模形成，例如，在引線框的上下表面分別設(shè)置上模具和下模具，上模具和下模具夾緊引線框，塑封時以樹脂灌滿兩個模具的型腔，從而形成引線框之上的預塑封體部分以及引線框之下的預塑封體部分。但是，采用現(xiàn)有的模具結(jié)構(gòu)進行預塑封時，用于形成預塑封體的樹脂等材料從模具(例如上模具)與引線框表面之間狹縫外溢至內(nèi)引腳區(qū)域上，可能形成肉眼難以看見的塑料飛邊等微小結(jié)構(gòu)，其對鍵合區(qū)域造成污染，嚴重影響引線鍵合的可靠性。有鑒于此，有必要設(shè)計ー種新型的用于實現(xiàn)預塑封過程的模具以避免以上問題的產(chǎn)生
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，防止預塑封過程導致引線鍵合的可靠性下降。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于預塑封傳感器芯片的模具，其包括上模體和下模體，在對引線框進行預塑封時，所述上模體置于所述引線框上欲放置所述傳感器芯片的第一側(cè)，所述下模體置于與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)；所述模具還包括頂針，所述下模體上設(shè)置有頂針孔，所述頂針插入所述頂針孔以向上頂壓所述引線框的第二側(cè)的表面。按照本發(fā)明提供的模具的一實施例，其中，所述下模體上設(shè)置有下型腔，所述上模體上設(shè)置有上型腔，通過向所述下型腔與所述上型腔中注入樹脂以形成所述引線框的預塑封體。所述下模體上設(shè)置有與所述下型腔連通的澆道。較佳地，所述頂針孔垂直于所述下模體的上表面。 較佳地，設(shè)置所述頂針孔以使在預塑封時所述頂針孔對準所述引線框的內(nèi)引腳。按照本發(fā)明提供的模具的又一實施例，其中，對應(yīng)于每個引線框的所述頂針孔為多個，相應(yīng)地，所述模具包括多個與所述頂針孔數(shù)量相同的頂針。較佳地，所述向上頂壓的壓力范圍大致為I噸至3噸。較佳地，所述頂針孔為圓柱形，所述頂針的形狀與所述頂針孔相匹配。本發(fā)明的技術(shù)效果是，通過在模具中設(shè)置頂針和與所述頂針相匹配的頂針孔，可以通過頂針向上頂壓引線框的第二側(cè)的表面(也即下表面)，從而在預塑封時、使引線框與上模體的下表面緊密接觸，防止樹脂外溢產(chǎn)生飛邊或者對引線框的鍵合區(qū)域產(chǎn)生污染，可以大大提高引線鍵合的可靠性。


從結(jié)合附圖的以下詳細說明中，將會使本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標號表示。圖I是用于封裝傳感器芯片的引線框在預塑封成型以后形成的封裝結(jié)構(gòu)意圖，其中，Ca)為封裝結(jié)構(gòu)10的底部朝上的方位示意圖，(b)為封裝結(jié)構(gòu)10的底部朝下的方位示意圖。圖2是圖I所示封裝結(jié)構(gòu)引線鍵合后在圖I (b)的B-B處的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是按照本發(fā)明一實施例提供的用于預塑封傳感器芯片的模具的下模體的俯視圖。圖4是圖3所示的部分的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是按照本發(fā)明一實施例提供的用于預塑封傳感器芯片的模具的下模體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其它實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。本文中，“上”和“下”的方位術(shù)語是以引線框和被封裝的傳感器芯片之間的相對位置來定義的，相對于引線框，傳感器芯片所置放的方位定義為“上”方，相反的另一方位則定義為“下”方。并且，應(yīng)當理解到，根據(jù)傳感器芯片相對于引線框所放置的方位的變化，“上”和“下”分別所指代的方位也發(fā)生變化。本文中，“預塑封”是指在引線鍵合之前的塑封過程，而由“預塑封”所形成的引線框上的塑封體被定義為“預塑封體”。圖3所示為按照本發(fā)明一實施例提供的用于預塑封傳感器芯片的模具的下模體的俯視圖，圖4所示為圖3所示的部分的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例的模具用于形成圖I和圖2所示的結(jié)構(gòu)，也即對引線框預塑封形成預塑封體11。同樣地，該模具也包括上模體和下模體，引線框置于上模體和下模體之間，其中，上模體位于引線框的放置傳感器芯片的一側(cè)，下模體位于引線框的另一側(cè)。通過上模體和下模體之間相互夾緊，可以固定引線 框，然后向上模體和下模體中的型腔注入樹脂等材料后，即可形成預塑封體。本發(fā)明的主要改進之處主要在于模具的下模體部分，因此，以下詳細描述本實施例的模具的下模體23。參閱圖3和圖4，一個模具可以同時對多個引線框(例如引線框陣列)進行預塑封，因此，下模體23包括多個下型腔231，預塑封時，下型腔231與上模體的上型腔共同用來填充樹脂等材料，引線框被夾置于下型腔和上型腔之間，從而形成預塑封體。下型腔231的具體數(shù)量不是限制性的，圖中示意性地給出了其中兩個引線框所對應(yīng)的下型腔。下模體23中還設(shè)置有澆道232，每個下型腔231都與澆道232相連通，通過澆道232向下型腔232注入樹脂。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，澆道232的具體設(shè)置不受本發(fā)明實施例限制。圖5所示為按照本發(fā)明一實施例提供的用于預塑封傳感器芯片的模具的頂針的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖5和圖3和圖4所示，該模具還包括頂針23，同時，在下模體23中設(shè)置有頂針孔233，頂針孔233基本垂直于下模體23的上表面。頂針孔233主要用于在預塑封時插入頂針23，因此，頂針孔233與頂針23的形狀基本相匹配，從而，在預塑封時，頂針23插入頂針孔233，從而，頂針23的頂面直接可以向上頂壓位于上模體和下模體之間的引線框的下表面。因此，在頂針的作用下，引線框的上表面可以與上模體的下表面緊密接觸，防止模體中的型腔中的樹脂等材料外溢至內(nèi)引腳的鍵合區(qū)域，同時也杜絕了塑料飛邊等現(xiàn)象。這可以使預塑封后的內(nèi)引腳的鍵合區(qū)域不被塑料等材料污染或覆蓋，有利于引線鍵合時的金絲鍵合，從而提高金絲與內(nèi)引腳之間的鍵合的可靠性。較佳地，頂針向上頂壓引線框的壓力范圍為IT至3T (噸)，這樣可以避免引線框的內(nèi)引腳的上表面過大地受上模體擠壓(擠壓可導致內(nèi)引腳上的鍍銀層受損并影響鍵合區(qū)域)。需要說明的是，在該實施例中，頂針孔233并不是對準引線框的內(nèi)引腳設(shè)置，并且，頂針孔233的具體位置不是限制性的，例如，在其它實例中，頂針孔233的位置可以對準引線框的內(nèi)引腳設(shè)置，此時，頂針孔233也將對準圖I所示的加熱孔113，頂針置入頂針孔后，頂針的頂面直接向上頂壓引線框的內(nèi)引腳部分的下表面，內(nèi)引腳部分的上表面與上模體的下表面之間的緊密接觸性更好，從而更有利于防止樹脂等材料外溢。進一步，需要說明的是，頂針孔233的具體數(shù)量不受本發(fā)明實施例限制，在同一個模具中，可以每一個引線框?qū)?yīng)設(shè)置一個頂針孔233和/或頂針23，也可以每一個引線框?qū)?yīng)設(shè)置多個頂針孔233和/或頂針23，例如，每一個引線框的每一個內(nèi)引腳對應(yīng)設(shè)置一個頂針孔233和頂針23。頂針孔233可以設(shè)置為圓柱形狀，相應(yīng)地，頂針23也被設(shè)置為圓柱形；頂針孔的孔徑大小可以設(shè)置為3. 0_，頂針23的直徑大小與頂針孔的孔徑大小相匹配。但是，這不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，該實施例的模具還包括其它常規(guī)結(jié)構(gòu)或者部件，在此不在一一描述。以上所描述的頂針和頂針孔，可以應(yīng)用于不同封裝形式的需要預塑封的傳感器芯片的模具，例如 0CDIP6(0pen Cavity Plastic Double In — line Package,開腔塑料雙列直排封裝)封裝形式、應(yīng)用于醫(yī)用MEMS (Micro-Electro-Mechanical System,微機電系統(tǒng))傳感器芯片的封裝的預塑封模具。以上例子主要說明了本發(fā)明的用于預塑封傳感器芯片的模具。盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的 而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求
1.一種用于預塑封傳感器芯片的模具，其包括上模體和下模體，在對引線框進行預塑封時，所述上模體置于所述引線框上欲放置所述傳感器芯片的第一側(cè)，所述下模體置干與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)；其特征在于，所述模具還包括頂針，所述下模體上設(shè)置有頂針孔，所述頂針插入所述頂針孔以向上頂壓所述弓I線框的第二側(cè)的表面。
2.如權(quán)利要求I所述的模具，其特征在干，所述下模體上設(shè)置有下型腔，所述上模體上設(shè)置有上型腔，通過向所述下型腔與所述上型腔中注入樹脂以形成所述引線框的預塑封體。
3.如權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于，所述下模體上設(shè)置有與所述下型腔連通的澆道。
4.如權(quán)利要求I所述的模具，其特征在于，所述頂針孔垂直于所述下模體的上表面。
5.如權(quán)利要求I所述的模具，其特征在于，設(shè)置所述頂針孔以使在預塑封時所述頂針孔對準所述引線框的內(nèi)引腳。
6.如權(quán)利要求I所述的模具，其特征在于，所述下模體中，對應(yīng)于每個引線框的所述頂針孔為多個，相應(yīng)地，所述模具包括多個與所述頂針孔數(shù)量相同的頂針。
7.如權(quán)利要求I所述的模具，其特征在于，所述向上頂壓的壓カ范圍基本為I噸至3噸。
8.如權(quán)利要求I所述的模具，其特征在于，所述頂針孔為圓柱形，所述頂針的形狀與所述頂針孔相匹配。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于預塑封傳感器芯片的模具，其包括上模體和下模體，在對引線框進行預塑封時，所述上模體置于所述引線框上欲放置所述傳感器芯片的第一側(cè)，所述下模體置于與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)；所述模具還包括頂針，所述下模體上設(shè)置有頂針孔，所述頂針插入所述頂針孔以向上頂壓所述引線框的第二側(cè)的表面。使用該模具對引線框預塑封所形成的封裝結(jié)構(gòu)的引線鍵合的可靠性高。
文檔編號B29C45/26GK102756457SQ201110106848
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者羅世軍, 闕燕潔 申請人:無錫華潤安盛科技有限公司