一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述方法包括以下步驟：步驟一、首先將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸；然后將石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進(jìn)行預(yù)切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時(shí)不斷裂；步驟二、將預(yù)處理完成的石墨烯薄膜貼于塑封模具上模模壁上步驟三、合模、開模注塑過程；步驟四、開模后，卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)為下次塑封做準(zhǔn)備。本發(fā)明不僅能滿足散熱要求和工藝要求，同時(shí)使生產(chǎn)連續(xù)、一體化，比貼裝散熱片的封裝產(chǎn)品減少了生產(chǎn)工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，屬電子封裝【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，為了滿足各種高功耗芯片要求，大多在BGA表面貼裝散熱片，來提高散熱效果，如圖1所示。此封裝形式雖然改善了封裝正表面的散熱效果，但同時(shí)也增加了 BGA產(chǎn)品的高度，無法滿足封裝體要求越來越薄的趨勢(shì)，且此類產(chǎn)品很難應(yīng)用于要求封裝較薄的產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本等手持設(shè)備。AP等芯片由于考慮到多核運(yùn)算等需求，其功率要求也越來越高，從而對(duì)散熱的要求也越來越高，無散熱片的封裝形式難以滿足散熱需求，但增加散熱片又難以滿足產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境對(duì)厚度的要求。且?guī)崞腂GA生產(chǎn)方法，通常在封裝生產(chǎn)加工完后，再在封裝表面壓合散熱片，增加了生產(chǎn)制造流程，降低了生產(chǎn)效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，不僅能滿足散熱要求和薄型封裝的工藝要求，同時(shí)使生產(chǎn)連續(xù)、一體化，比貼裝散熱片的封裝產(chǎn)品減少了生產(chǎn)工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述方法包括以下步驟:
步驟一、對(duì)石墨烯散熱薄膜進(jìn)行預(yù)處理
(O首先將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸；
(2)將石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進(jìn)行預(yù)切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時(shí)不斷裂；
步驟二、將石墨烯薄膜安裝在塑封模具上
將預(yù)處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模的卷軸I上，然后拉住承載膜末端繞過卷軸3、4后安裝在卷軸2上，如圖3所示。承載膜表面緊貼于塑封模具上模模壁上。
[0005]步驟三、合模注塑過程
注塑模具下模固定，上模上下移動(dòng)，進(jìn)行開模合模動(dòng)作，注塑過程中石墨烯薄膜跟隨上模一起下壓進(jìn)行合模，注塑完成后，石墨烯薄膜成功的粘附在芯片背面或塑封體表面；步驟四、開模
當(dāng)注塑完成，上模開模，向上移動(dòng)，由于石墨烯薄膜已預(yù)切割，且石墨烯已粘附在芯片背面或塑封料表面，承載膜受到向上的拉力作用時(shí)，即與粘附在塑封體表面的石墨烯薄膜分離。與此同時(shí)塑封模具上模的卷軸1、2開始轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示，轉(zhuǎn)動(dòng)距離為基板的長(zhǎng)度，卷軸I轉(zhuǎn)動(dòng)，向外放新的載有石墨烯薄膜的承載膜，卷軸2轉(zhuǎn)動(dòng)收取已經(jīng)與石墨烯薄膜分離的廢棄承載膜，使上模模具下方重新緊貼附有石墨烯薄膜的承載膜。
[0006]所述承載膜為一種在溫度160_180°C加熱條件下，粘性降低的熱剝離膠帶或?yàn)橐环N耐高溫180°C的UV膜，在預(yù)切割后進(jìn)行UV照射降低粘性，所述承載膜兩邊末端比石墨烯薄膜長(zhǎng)約上模后端兩卷軸之間的距離加上上模后端固定卷軸的支撐桿長(zhǎng)度。
[0007]所述石墨烯散熱薄膜為無膠的薄膜，如圖4所示。
[0008]所述塑封模具的上模無凹槽，模壁為光滑平面，所述塑封模具下模有模穴，基板放置模穴中進(jìn)行注塑。在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機(jī)械裝置，如圖3所示，所述機(jī)械裝置包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸和兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸，所述兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸分別通過支撐桿安裝在上模的前端和后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸分別通過支撐桿安裝于上模的前端和后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸底部與上模模壁在同一水平線上，其中位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸用于收取承載膜，兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸主要起壓平石墨烯薄膜、使石墨烯薄膜緊貼上模模壁的作用。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明是在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜，石墨烯屬于高導(dǎo)熱材料，其水平導(dǎo)熱系統(tǒng)高達(dá)約1000w/m *k,比Cu金屬(約400w/ m *k)的導(dǎo)熱系數(shù)高很多，且石墨稀薄膜的厚度可以做到25um左右，所以在不改變封裝厚度的情況下，石墨烯散熱薄膜與芯片表面或塑封體表面相連，實(shí)現(xiàn)熱量直接傳導(dǎo)在石墨烯表面，并通過封裝表面與空氣的對(duì)流輻射作用，提高整體散熱效果，同時(shí)此發(fā)明是在塑封過程中一并完成石墨烯散熱薄膜的貼裝，比傳統(tǒng)封裝生產(chǎn)加工完后，再壓合散熱片的方法減少制程工藝步驟，可以節(jié)約人力、物力，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為傳統(tǒng)在BGA表面貼裝散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明中表面帶有石墨烯薄膜的產(chǎn)品示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明中塑封模具機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明無背膠的石墨烯薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5?6為本發(fā)明中無背膠石墨烯預(yù)處理流程示意圖。
[0015]圖7?9為本發(fā)明中合模、開模注塑過程的示意圖。
[0016]圖10為本發(fā)明中一面背膠的石墨烯薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖11~圖14為本發(fā)明中背膠石墨烯薄膜預(yù)處理流程示意圖。
[0018]圖15為適用一面背膠石墨烯薄膜的塑封模具機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖16為本發(fā)明中塑封模具一模兩穴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖17為本發(fā)明中塑封模具一模多穴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:
可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸I 固定卷軸2 支撐桿3。

【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明涉及一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述方法包括以下步驟: 步驟一、參見圖4，取一石墨烯散熱薄膜步驟二、參見圖5，石墨烯散熱膜黏貼于承載膜
將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸。
[0023]步驟三、參見圖6，石墨烯薄膜預(yù)切割
將粘貼于承載膜的石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進(jìn)行預(yù)切割。切割方式可以選擇刀片切割或激光切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時(shí)不斷
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[0024]步驟四、參見圖7，石墨烯薄膜安裝于塑封模具上
將預(yù)處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模前端的卷軸(I)上，然后拉住承載膜末端繞過模具前、后端的卷軸(2 )后安裝在后端的卷軸(I)上。承載膜表面緊貼于塑封模具上模模壁上。
[0025]步驟五、參見圖8，塑封模具合模閉合塑封上下模具，進(jìn)行塑封料的注塑。
[0026]步驟九、參見圖9，打開塑封模具
完成產(chǎn)品注塑后，打開塑封上模具，轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸，轉(zhuǎn)動(dòng)距離為基板的長(zhǎng)度，上模模具前端卷軸I轉(zhuǎn)動(dòng)，向外放新的載有石墨烯薄膜的承載膜，后端卷軸I轉(zhuǎn)動(dòng)收取已經(jīng)與石墨烯薄膜分離的廢棄承載膜。
[0027]為增強(qiáng)石墨烯薄膜與芯片背面或塑封體表面的結(jié)合力，本發(fā)明涉及另一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述石墨烯薄膜選用一面背膠的方式，結(jié)構(gòu)如圖10所不O
[0028]所述方法步驟與上述步驟相似，區(qū)別特征在于:(I)背膠的石墨烯薄膜有一層紙保護(hù)粘性膠，在石墨烯薄膜預(yù)切割完后，需將已切斷的紙去除，重新更換一張完整的紙來保護(hù)粘性膠，參見圖11?14.(2)安裝背膠的石墨烯薄膜，需在塑封模具上模的前端增加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸，用來在生產(chǎn)中自動(dòng)剝離保護(hù)粘性膠的紙。石墨烯薄膜安裝在其中一個(gè)位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸上，然后拉住承載膜末端繞過兩個(gè)固定卷軸后安裝在位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸上。同時(shí)將石墨烯薄膜上的紙剝掉卷到另一個(gè)位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸上。
[0029](3)合模注塑完成，開模時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸，轉(zhuǎn)軸(I)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，往外放石墨烯薄膜，同時(shí)收取石墨烯薄膜上的紙的卷軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，收取從石墨烯薄膜上剝離的紙，位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，收取承載膜。
[0030]所述適用背膠石墨烯薄膜的塑封模具的上模其結(jié)構(gòu)特征，如圖15所示，其中包括:三個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)，兩個(gè)固定卷軸(2 )。其中兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)通過一個(gè)F型的支撐桿(3)安裝在上模的前端，另一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)通過一個(gè)L型的支撐桿(3)安裝在上模的后端，另兩個(gè)固定卷軸(2)分別通過L型的支撐桿(3)安裝在上模的前、后端，兩個(gè)位于上方的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)安裝在一個(gè)平面，兩個(gè)固定卷軸(2)安裝在一個(gè)平面，兩個(gè)固定卷軸(2)的底部與上模模壁在同一水平線上，使載有石墨烯薄膜的承載膜能夠緊貼上模模壁。卷軸、支撐桿的材質(zhì)可以是金屬材質(zhì)或塑料材質(zhì)，塑料材質(zhì)需要耐高溫180°C左右。卷軸可以更換，以匹配任意寬度的基板。其中一個(gè)位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，其中一個(gè)位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)上收取從石墨烯薄膜上剝離的保護(hù)粘性膠的紙，位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(I)上收取廢棄承載膜，兩個(gè)固定卷軸(2)主要起壓平承載膜，使載有石墨烯薄膜的承載膜緊貼上模模壁。其中模具上模可以根據(jù)模穴的個(gè)數(shù)來增加機(jī)械裝置，圖16所示的一模兩穴的上模的結(jié)構(gòu)，圖17所示的一模多穴的結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟一、對(duì)石墨烯散熱薄膜進(jìn)行預(yù)處理 (1)首先將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸； (2)將石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進(jìn)行預(yù)切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時(shí)不斷裂； 步驟二、塑封模具上安裝石墨烯薄膜 將預(yù)處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模 步驟三、合模、開模注塑過程 注塑模具下模固定，上模上下移動(dòng)，進(jìn)行開模合模動(dòng)作，注塑過程中石墨烯薄膜跟隨上模一起下壓進(jìn)行合模，注塑完成后，石墨烯薄膜成功的粘附在芯片背面塑封體表面； 步驟四、開模后，卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)為下次塑封做準(zhǔn)備 當(dāng)注塑完成，上模開模后，塑封好的產(chǎn)品被移走，將未塑封的產(chǎn)品繼續(xù)放入模穴中，同時(shí)塑封模具上模的卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使上模模壁緊貼載有石墨烯薄膜的承載膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述承載膜為一種在溫度160-180°C，加熱時(shí)間2分鐘后粘性降低的熱剝離膠帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述承載膜為一種耐高溫180°C的UV膜，在預(yù)切割后需要進(jìn)行UV照射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述石墨烯散熱薄膜為無膠的薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述石墨烯散熱薄膜為一面背膠的薄膜，切割完成后需要將已經(jīng)切斷的保護(hù)粘性膠的紙揭掉，同時(shí)更換一張完整的紙來保護(hù)粘性膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機(jī)械裝置，所述機(jī)械裝置包括三個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)和二個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2 )，其中兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)和一個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2 )通過支撐桿(3 )安裝于上模的前端，另一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)和固定卷軸(2)通過支撐桿(3)安裝于上模的后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2)底部與上模模壁在同一水平線上，其中一個(gè)位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(I)上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，另一個(gè)位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(I)用于收取從石墨烯薄膜上剝離的保護(hù)粘性膠的紙，位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)用于收取承載膜，兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2)主要用于壓平石墨烯薄膜，使石墨烯薄膜緊貼上模模壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機(jī)械裝置，所述機(jī)械裝置包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(1)和兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2)，所述兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)分別通過支撐桿(3)安裝在上模的前端和后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2)分別通過支撐桿(3)安裝于上模的前端和后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2)底部與上模模壁在同一水平線上，其中位于上模前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸(I)上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸(I)用于收取承載膜，兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸(2)主要起壓平石墨烯薄膜，使石墨烯薄膜緊貼上模模壁。
【文檔編號(hào)】H01L23/373GK104505347SQ201410734329
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】崔麗靜, 李宗懌, 夏冬, 王菲菲, 吳海鴻 申請(qǐng)人:江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司