集成电路电子封装塑封模具介绍

IC模具基本介绍IC模具，全称为Integrated Circuit Mould，是制造集成电路的工具。

集成电路是现代电子设备的核心组件，它由大量的电子元件（如晶体管、电容器、电阻器等）组成，通过在同一片基片上进行集成和互连，实现了功能的复杂性和系统的紧凑性。

IC模具是制造集成电路所必需的工具之一，用于在制造过程中将集成电路芯片的设计转化为实际产品。

它可以看作是一个“模具”，通过模具上的“模块”来制造具有特定功能和结构的集成电路。

IC模具的主要作用是在硅片上形成金属或多层金属导线和互连结构，从而实现不同元件之间的信号传输和电气连接。

IC模具通常由高硬度的材料制成，如钨钢、硼硅酸钠玻璃等。

它的制造过程需要借助于先进的微纳加工技术和精密的制造设备。

通常，制造IC模具的流程可以分为以下几个步骤：1.设计和制造模具：首先，根据集成电路芯片的设计要求，设计并制造出符合要求的IC模具。

模具的设计需要考虑到芯片的结构和连接需求，并确保模具的可重复、可靠性能。

2.芯片制造：通过将半导体材料（如硅）加工成薄片，并在薄片上制造出晶体管、电容器等元件，形成具有特定电路结构的芯片。

3.芯片上的金属导线和互连：将制造好的芯片放置在IC模具的特定位置，通过IC模具上的模具、导线等结构，在芯片上形成导线和互连结构，使芯片的各个元件之间可以相互连接并进行信号传输。

4.包装和封装：将制造好的集成电路芯片进行外包装和封装，以保护芯片免受环境的干扰，同时方便芯片的安装和使用。

IC模具的制造过程需要高度的精密度和一定的工程能力。

在模具的设计和制造过程中，需要考虑到芯片的低功耗、高速度、小尺寸和高可靠性等特点，以及制造过程中的多种材料特性、工艺控制和质量保证。

同时，模具的设计还需要与芯片的设计相匹配，确保模具和芯片的接口匹配，以实现良好的信号传输和电气连接。

IC模具在现代电子产业中扮演着重要的角色。

它不仅是集成电路制造的关键工具，更是推动电子产业发展的基石。

向阀控制，为保证翻转机构和卸料机构平稳运行，气缸回路采用单向节流阀来控制翻转竖直气缸和卸料竖直气缸的伸缩速度[3]。

4结语本设计机械结构布局紧凑，气动方案合理有效。

设计出的自动送料机已经应用于企业的实际生产，解决了钢筋套筒挤压生产中钢筋和套筒的自动送料问题，降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率，具有较高的实际应用价值。

［参考文献］[1]蔡红波，杜运站.钢筋机械连接技术现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2009（13）：281，276.[2]路甬祥.液压气动技术手册[M].北京：机械工业出版社，2002：1-3.[3]罗庚兴，宁玉珊.气动安装机械手的PLC 控制[J].制造业自动化，2011，33（1）：82-84.收稿日期：2017-09-12作者简介：田磊（1982—），男，河北新乐人，硕士研究生，研究方向：机电一体化。

图4夹紧套筒机构装配图图5气动控制回路图1—分水滤水器2—减压阀3—油雾器4—二位五通换向阀5—翻转竖直气缸6—卸料竖直气缸7—夹紧套筒气缸（宽型气爪）8—套筒上料气缸9—单向节流阀集成电路塑封模具设计蔡志元（天水华天机械有限公司，甘肃天水741000）摘要：对现行集成电路塑封行业塑封模具中的传统模、MGP 膜及自动模的优缺点进行了比较，设计了一种适合公司发展的模具。

以QFP64L 为例，介绍了塑封模具总体结构和设计要点。

关键词：塑封模；结构；关键部件；设计1传统模、MGP 膜及自动模的优缺点随着集成电路封装的发展，产量及成本成为每个封装企业关注的重点，在塑封这道工序体现为如何降低成本和增加塑封产量。

目前国内集成电路塑封模具设计有两种方式，即单缸和多缸，这两种封装方式有三种模具设计结构：传统模具（单缸）、自动膜（多缸）和MGP 模（多缸）。

这三种形式优缺点如下：传统的中心单注塑料筒的模具，由于料筒远离型腔，流道较长，所以有着许多不可克服的缺点。

模塑料利用率低，中心料筒流入中间型腔和远离型腔的流道的长短差距很大，所以有许多产品品质问题，如针孔、内部气泡、水口气泡、边线缺口、冲线、不满胶和漏注胶等。

集成电路塑封模具常用计算公式及方法1 引言随着电子信息产业的迅速发展，集成电路封装产业在国内也随之迅猛发展，但集成电路封装设备--塑封模具却成为制约封装产业发展的瓶颈，长期依靠进口。

本文通过我公司长期制造塑封模具的经验，详细介绍了封装模具常用的计算公式及方法。

2 塑封模具的常用计算公式及方法塑料模具的常用计算公式及方法主要涉及以下几个方面：原材料线涨系数的测量计算；成型型腔尺寸的计算；型腔镶件的线涨匹配；上料框架线涨尺寸的计算。

2．1 原材料线涨系数的测量计算在这里原材料线涨系数的计算，主要针对引线框架的线涨计算，也可适用于其他材料的计算(如铝、钢等)。

在此，只提供计算方法以便灵活应用。

线涨系数指原材料温度每升高1℃，单位长度内所增加的长度。

(1)式中：a为原材料的线涨系数／℃-1；Lt为原材料在t温度时的长度(一般指高温时的长度)／mm；L0为原材料在常温时的的长度／mm；t指高温(一般我们根据封装工艺的特点测试时取175℃/℃：to指常温(一般取20℃)／℃。

例：一种材料在20℃时长150mm，升温到175℃时长度为150．3mm，求线涨系数a为多少?解：a=(150．3-150)／[150×(175-20)]=12．9 X 10-6℃-1。

2.2 成型型腔尺寸的计算(2)式中：L为型腔尺寸／mm；L'为塑件尺寸／mm；S为树脂成型收缩率。

该公式为基本简化公式，具体计算时，根据塑封体外形偏差的大小，适当调整，在此不作累述。

S一般取0．2％～0．4％，在实际使用时根据用户提供的树脂型号选取。

例：塑件外形尺寸为18mm，计算型腔尺寸L，树脂收缩率S为0．35％。

解：L=18x(1+0．35％)=18．063mm2．3 型腔镶件的线涨匹配公式：(3)式中：L模为模具型腔经线涨匹配后的尺寸／mm；L产为引线框架的实测长度尺寸／mm；a产为引线框架的线涨系数/℃-1；a钢为模具型腔所选钢材的线涨系数／℃-1；t工作为模具正常工作时的温度(一般取175℃/℃；t常温为模具室温时的温度(一般取20℃)／℃。

半导体封装模具的结构一、引言半导体封装模具是用于封装半导体芯片的重要工具。

它的结构设计和制造质量直接影响到封装工艺和封装效果。

本文将从结构角度介绍半导体封装模具的组成和功能。

二、半导体封装模具的基本结构半导体封装模具由上模和下模组成，上模和下模之间通过模具座进行固定。

上模和下模分别具有以下主要部分：1. 模具底座模具底座位于上模和下模之间，起到连接和固定的作用。

它通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚性，以确保模具的稳定性和精度。

2. 封装腔体封装腔体是半导体封装模具的核心部分，用于容纳和定位半导体芯片。

封装腔体的形状和尺寸需根据芯片的封装要求进行设计，以确保芯片的正确安装和封装质量。

3. 导向柱和导向套导向柱和导向套用于定位上模和下模，保证二者的对准度。

导向柱通常位于下模上，导向套则位于上模上，二者配合使用可以确保模具在封装过程中的稳定性和精度。

4. 封装孔封装孔位于封装腔体的上方，用于放置封装材料，如封装胶水或封装胶片。

封装孔的形状和尺寸需根据封装材料和封装工艺的要求进行设计，以确保封装材料的均匀分布和封装效果的良好。

5. 排气孔排气孔位于封装腔体的侧壁或底部，用于排出封装过程中产生的气体。

排气孔的设计和布置需考虑到封装工艺中产生的气体量和排气速度，以确保封装过程中的气体不会对封装质量造成影响。

三、半导体封装模具的功能半导体封装模具的结构设计和制造质量直接决定了其功能的实现。

主要功能包括：1. 定位和固定芯片半导体封装模具通过封装腔体和导向柱、导向套的设计，能够准确地定位和固定芯片。

这可以确保芯片在封装过程中的正确安装和封装质量。

2. 控制封装材料的分布半导体封装模具通过封装孔的设计，能够控制封装材料的分布。

封装孔的形状和尺寸可以影响封装材料的流动路径和速度，从而实现封装材料的均匀分布和封装效果的良好。

3. 排除封装过程中的气体半导体封装模具通过排气孔的设计和布置，能够排除封装过程中产生的气体。

半导体产业景气的上升推动着国内电子封装技术的进步，中国的半导体制造业正慢慢进入成熟阶段，超高速计算机、数字化视听、移动通讯和便携式电子机器的火爆出现，直接带动芯片电子封装技术的进步。

芯片电子封装技术经历了好几代的变迁，从TO、DIP、SOP、QFP、BGA到CSP再到MCM，电子封装形式由传统的单芯片电子封装向多芯片电子封装形式转变。

电子封装形式的转变，导致电子封装模具应用技术不断提高，传统的单注射头电子封装模已满足不了电子封装要求。

模具结构由单缸模――多注射头电子封装模具――集成电路自动电子封装系统方向发展，下面就多注射头塑封模具的特点做一概括介绍。

1 与传统塑封模具性能对比多注射头塑封模与传统单缸模相比主要有以下优点：(1)采用等流长冲填，电子产品质量稳定单缸模具采用一个加料腔注射，树脂由近到远先后充填型腔、由于电子烧结环氧树脂须在高温高/压下在一定的时间范围内快速充满型腔，树脂在充填过程中由粘流态向玻璃态转变，流动性能逐渐变差，在流道末段的型腔压力损耗大，型腔内树脂成型条件恶劣、因此在远离加料腔的电子产品易出现气泡、气孔、注不满、金丝冲弯率超标等现象，模具成型工艺调整范围窄。

多注射头模具则可有效避免此现象，它采用多个加料腔同步注射，树脂同?r充填型腔，制品电子封装质量高，电子封装工艺稳定，成型工艺调整范围宽。

但多注射头模具需解决多个注射头同步工作时，因每个加料腔中树脂体积误差造成的冲填疏松问题，因为一般塑封料在打饼后重量误差为±0.2克, 如比重为2.0克/cm3,直径为φ13mm的小树脂其对应φ14mm的料筒在注射后，料筒中树脂残留将有1.3mm的高低差。

如果注射头设置为刚性结构则树脂体积多的料筒对应的型腔能充满，而树脂体积少的料筒对应的型腔则会出现电子产品疏松的问题，因此多注射头模具的每个注射头下一般设置弹簧或液压的缓冲机构以解决刚性注射问题。

(2)树脂利用率高多注射头模具流道短，流道截面积小，如果做同一种电子产品，相对传统单缸模具而言，则多注塑头模具使用树脂利用率高，可为客户节约成本。

电子元件塑封和电子级环氧模塑料一、电子封装的功能及类型(一)半导体微电子技术为现代科技、军事、国民经济和人们的日常工作与生活开创了前所未有的发展基础和条件，一直保持着良好的发展势头，半导体工业的年产值一般均以10%以上的速度逐年递增。

电子封装伴随着电路、器件和元件的产生而产生，伴随其发展而发展，最终发展成当今的封装行业。

在电子技术日新月异的变化潮流下，集成电路正向着超大规模、超高速、高密度、大功率、高精度、多功能的方向迅速发展，因而对集成电路的封装也提出了愈来愈高的要求。

半导体芯片只是一个相对独立的个体，为完成它的电路功能，必须与其他芯片、外引线连接起来。

由于现代电子技术的发展，集成度迅猛增加，一个芯片上引出线高达千条以上，信号传输时间、信号完整性成为十分重要的问题。

集成度的增加使芯片上能量急剧增加，每个芯片上每秒产生的热量高达10J以上，因而如何及时散热使电路在正常温度下工作，成为一个重要问题。

有些电路在恶劣的环境(水汽、化学介质、辐射、振动)下工作，这就需要对电路进行特殊的保护。

由此可见要充分发挥半导体芯片的功能，对半导体集成电路和器件的封装是必不可少的。

电子封装的四大功能为：①为半导体芯片提供信号的输入和输出通路；②提供热通路，散逸半导体芯片产生的热量；③接通半导体芯片的电流通路；④提供机械支撑和环境保护。

可以说，电子封装直接影响着集成电路和器件的电、热、光、力学等性能，还影响其可靠性和成本。

同时，电子封装对系统的小型化常起到非常关键的作用。

集成电路和器件要求电子封装具有优良的电性能、热性能、力学性能和光性能，同时还必须具有高的可靠性和低的成本。

可以说，无论在军用电子元器件中，还是在民用消费类电路中，电子封装都有着举足轻重的地位，概括起来即基础地位、先行地位和制约地位。

集成电路越发展越显示出电子封装的重要作用。

一般说来，有一代整机，便有一代电路和一代电子封装。

要发展微电子技术，要发展大规模集成电路，必须解决好三个关键问题：芯片设计、芯片制造加工工艺和封装，三者缺一不可，必须协调发展。

集成电路封装外形及说明
说明：
常见的封装材料有：塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装。

按封装形式分：普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。

按封装体积大小排列分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。

两引脚之间的间距分：普通标准型塑料封装，双列、单列直插式一般多为2.54±0.25 mm，其次有2mm（多见于单列直插式）、1.778±0.25mm（多见于缩型双列直插式）、1.5±0.25mm，或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V 型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05～0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65
±0.03mm(多见于四列扁平封装)。

双列直插式两列引脚之间的宽度分：一般有7.4～7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。

双列扁平封装两列之间的宽度分（包括引线长度：一般有6～6.5±mm、7.6mm、10.5～10.65mm 等。

四列扁平封装40 引脚以上的长×宽一般有：10×10mm(不计引线长度)、13.6
×13.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm（不计引线长度）等。

集成电路封装模塑料王天堂王立刚沈伟陆士平（上海富晨化工有限公司 200233）摘要：本文阐述了集成电路封装模塑料的研制、应用及发展，着重介绍了上海富晨公司新型封装绝缘树脂的优异性能。

关键词：集成电路超低收缩封装模塑料1、前言集成电路的封装就是将封装材料和半导体芯片结合在一起，形成一个以半导体为基础的电子功能块器件。

封装材料除了保护芯片不受外界灰尘、潮气、机械冲击外，还起到了机械支撑和散热的功能。

当今约有90%的芯片用模塑料进行封装。

随着IC高度集成化、芯片和封装面积的增大、封装层的薄壳化以及要求价格的进一步降低，对于模塑料提出了更高且综合性的要求，具体如下。

（以下均要修改，调整语辞）（1）成型性流动性、固化性、脱模性、模具玷污习性、金属磨耗性、材料保存性、封装外观性等。

（2）耐热性耐热稳定性、玻璃化温度、热变形温度、耐热周期西、耐热冲击性、热膨胀性、热传导性等。

（3）耐湿性吸湿速度、饱和吸湿量、焊锡处理后耐湿性、吸湿后焊锡处理后耐湿性等。

（4）耐腐蚀性离子性不纯物及分解气体的种类、含有量、萃取量。

（5）粘接性和元件、导线构图、安全岛、保护模等的粘接性，高湿、高湿下粘接强度保持率等。

（6）电气特性各种环境下电绝缘性、高周波特性、带电性等。

（7）机械特性拉伸及弯曲特性（强度、弹性绿高温下保持率）、冲击强度等。

（8）其他打印性（油墨、激光）、难燃性、软弹性、无毒及低毒性、低成本、着色性等。

从基材的综合特性来看，目前IC封装用邻甲酚甲醛型环氧树脂体系的较多，但由于环氧树脂的特性，使它在耐温性、工艺性、固化条件、封装流动性、固化物收缩等存在一些应用缺点。

针对这些问题上海富晨化工公司开发了新型封装绝缘树脂，这种树脂具有工艺性好、固化方便、流动性好、固化收缩低的特点，目前已广泛替代环氧树脂成为这一行业的新宠。

2、集成电路封装用树脂的要求2．1高纯度IC封装用模塑料的主要原料是树脂，由于IC封装时模塑料直接和蚀刻得十分精细的硅芯片及铝引线相接触，因此就对作为原材料的树脂的纯度有一定的要求，IC的集成度越高，对树脂纯度要求越高，因为树脂中残留的Na+、K+、以及HCOO-、CH3COO-对芯片及引线都有腐蚀作用，尤其是树脂中可水解氯离子遇水和湿气会生成盐酸，它的腐蚀作用很大。

.翌料逢射模技术.新型超宽多排集成电路封装模具设计要领曹玉堂，汪宗宝，汪宗华，姚亮，赵松，徐善林，宫林，汪山铜陵文一三佳科技股份有限公司技术部(安徽铜陵244000)【摘要】介绍了新型超宽多排集成电路封装模具基本结构、工作过程，指出新型超宽多排集 成电路封装模具设计时注意事项，型腔充填、流道平衡、注射压力等核心零部件设计要点。

同时系统地介绍了电子塑料封装模具各部件功能、作用、设计原则，为行业内人士了 解新型超宽多排集成电路封装模具技术要领提供了依据、有益参考，对新型超宽多排集成 电路封装模具设计人员具有一定的指导意义。

关键词：封装模具；热胀匹配；同步注射；流道平衡;模架部件中图分类号:TQ320.66 文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2020.05.013Design Essentials of New Ultra-W ide& M ulti-Row IC Packaging Mold【Abstract】This paper introduces the basic structure and working principle of the new ultra-wide multi-row IC packaging mold,and points out the key design points of the new ultra-wide multi-row IC packaging mold,such as cavity filling,runner balance,injection pressure,etc.At the same time,the functions,functions and design principles of various components of the electronic plastic packaging mold are systematically introduced,which provides a basis and beneficial reference for the industry to understand the technical essentials of the new ultra-wide multi-row integrated circuit packaging mold and has certain guiding significance for the designers of the new ultra-wide multi-row integrated circuit packaging mold. Key words: packaging mold;thermal expansion matching;synchronous injection;runner balance; mold basei引言新型超宽多排集成电路封装模具的作用是将焊接 好芯片及芯片与管脚互联的金线通过热固性树脂包裹4结束语通过对该产品的设计制造,提出了带悬浮嵌件产 品如何设计定位，且对设计与制造方面进行优化，确 保模具精确可靠，比较实用，可为同类产品的开发起 到借鉴作用。

模塑电子元件及其制作方法与流程模塑电子元件是一种集成电路芯片封装方法的一种，是当今电子元器件中使用最广泛的封装技术之一、模塑电子元件可以用于各种电气和电子设备中，如计算机、通讯、家用电器、医疗设备等。

一、模塑电子元件的制作流程(1)\tNPC制备首先，需要进行 NPC 制备，这是说明不停的孕育。

NPC制备主要包括填充成型、溶剂挥发成型和固化三个步骤，这些步骤的用途是将液态触媒和树脂包裹在一起，使其固化成为形状可塑的物体。

(2)\t薄膜成型接下来，需要将薄膜成型，这将从厚的基本为线模压后。

(3)\t骨架成型在 NPC 的基础上，制造骨架。

骨架又好比做模型的骨架，在影响模具的过程中起着重定方向的作用。

这个过程涉及制造模架、固定电路板和将电路板放入模架。

(4)\t模具设计，雕刻此时，需要设计并雕刻模具。

模具依据成型产品手工制造，大致可确定出期望成型的形状。

(5)\t注塑就是将混合物注入模具中。

塑料和树脂被注入到模具中并在其中固定。

(6)\t取出在注入之后，电子元件就能够取出来。

二、模塑电子元件的制作方法(1)\t在生产前需要准备好各种材料。

通常采用填充树脂或编程电子一样的高分子材料来制造 NPC。

在制造骨架时，使用不锈钢、有机玻璃等通常用于塑料加工的材料。

(2)\t制造骨架是模塑电子元件制作的关键步骤之一、骨架材料的抗张强度要足以承受注射模具中的高温高压，同时骨架的大小和形状应该符合电路板和期望成型的元件的大小和形状。

(3)\t设计和制造模具时，需要使用计算机和雕刻机等设备。

设计师可以先用3D CAD软件进行设计，然后将设计的图形输入到雕刻机中，在金属或其他材料上进行雕刻。

(4)\t注塑过程中，需要保证压力挤出成型材料的速度要适当。

如果注塑速度太快，则很容易出现气泡或其他问题。

如果注塑速度太慢，则会使塑料或树脂的固化时间变长。

(5)\t取出成品时，必须小心处理。

成品的平面度和尺寸偏差应符合设计要求。

三、结语总之，模塑电子元件是一种非常重要的电子元件封装技术，广泛应用于各种电气和电子设备中。

集成电路塑封工艺
集成电路塑封工艺是指将集成电路芯片封装成塑料封装体的过程。

一般而言，集成电路塑封工艺包含以下步骤：
1. 芯片前处理：将裸片进行清洗和切割成单个芯片。

2. 芯片粘接：将芯片倒置放置在粘合机上，通过粘合膜将芯片粘贴在封装底座上。

3. 导线焊接：使用金线或铝线将芯片的焊盘与封装框架的焊脚相连。

4. 封装胶注射：将尺寸合适的封装胶注射到封装框架中，以固定芯片并保护其表面。

5. 封装胶固化：通过加热或紫外线照射等方式，将封装胶固化。

6. 测试与修复：对封装后的芯片进行测试，检查其功能是否正常，若有问题则进行修复。

7. 印刷标识：在封装体表面印刷芯片型号、批次号等标识信息。

8. 成品测试：对封装后的芯片进行一次全面的测试，确保其质量合格。

9. 装盒包装：将封装好的芯片装入盒子中，并进行标签贴附、
密封等工序，最终成品即可交付客户使用。

需要注意的是，目前还存在其他一些高级的封装工艺，如无铅封装、球网阵列封装等，这些封装工艺更适用于高性能、高密度的集成电路芯片。

集成电路塑封模设计
严智勇;刘蕾
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2004(000)004
【摘要】集成电路塑封模是制造电子元器件后道工序的关键性设备,本文介绍了集成电路塑封模结构、设计程序、方法及设计中应当遵守的原则,对塑封模设计人员具有一定的指导意义.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】严智勇;刘蕾
【作者单位】铜陵三佳山田科技有限公司,安徽铜陵,244000;铜陵蓝盾光电子有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG7
【相关文献】
1.基于集成电路塑封模浇注系统的设计 [J], 王晓芬;王晓枫
2.基于集成电路塑封模绿色设计和制造技术的研究 [J], 王晓芬
3.塑封模浇注系统设计及充模CAE分析 [J], 林旭东;王鹏驹
4.集成电路多注射头塑封模设计 [J], 何志才;魏刚;王冲;叶建
5.BGA塑封工艺与塑封模设计 [J], 曹杰
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