一种抽顶针结构、应用抽顶针的注塑机及抽顶方法与流程

1.本技术涉及封装设备技术领域，尤其是涉及一种抽顶针结构、应用抽顶针的注塑机及抽顶方法。


背景技术：

2.在集成电路技术领域，对芯片进行封装是最基本的工艺之一，而芯片封装又分为很多种，按照封装的原料性质，常常包括塑料封装、陶瓷封装和金属封装等等。其中，塑料封装是一种成本低、工艺简单、可靠性高的封装结构，常用于消费电子领域，占有的市场份额最高。
3.塑料封装的一般工艺流程为，将导线架、基板或芯片放置至框架预热台上，再将框架放于注塑机的封装模具内，封装模具合模，将融化的树脂挤入模具中，树脂填充完毕，硬化，开模完成-完成封装过程。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：芯片作为高能耗器件，芯片需加快散热以确保芯片的正常工作，因此需要在芯片表面添加散热片，但在芯片封装过程中，熔化的液体状塑料易覆盖再散热片上，导致芯片在后续使用过程中易损坏。


技术实现要素：

5.为延长芯片的使用寿命，本技术提供一种抽顶针结构、应用抽顶针的注塑机及抽顶方法。
6.第一方面，本技术提供的一种抽顶针结构，采用如下的技术方案：一种抽顶针结构，包括针板，所述针板上设置有抽顶针，所述抽顶针用于抵接在芯片背离散热片的面上，所述针板带动抽顶针朝向散热片正对的接触面滑移，并使散热片背离芯片的面与接触面无缝隙抵接。
7.通过采用上述技术方案，对芯片进行塑料封装时，使抽顶针的端部抵接在芯片背离散热片的面上，使得芯片散热片抵紧在接触面上，当热熔塑料对芯片进行包围封装时，因散热片与接触面之间的缝隙较小，导致热熔的塑料难以进入散热片与接触面之间的缝隙内，使得散热片背离芯片的面呈开放状态，进而便于散热片对芯片散热作业，从而延长了芯片的使用寿命；进一步的，抽顶针呈针状，便于抽顶针从渐为固化的塑料中抽出，同时，在上述过程中，降低了抽顶针对初步固化塑料产生的影响，确保了芯片封装效果。
8.可选的，所述抽顶针呈圆柱状，所述抽顶针中空设置，所述抽顶针内滑动设置有承接板，所述抽顶针的侧壁开设有供承接板滑出的缺口，所述承接板背离针板的面与抽顶针的端面位于同一平面且抽顶针的背离针板的端面闭合设置，抽顶针结构还包括用于驱动承接板滑动，使所述承接板滑出抽顶针或回收至抽顶针内的区域的第一驱动件。
9.通过采用上述技术方案，抽顶针抵接在芯片、对散热片压缩时，抽顶针与芯片接触面积较小，易导致芯片损坏；抽顶针对芯片抵接前，通过第一驱动件驱使承接板滑动，承接板从抽顶针内滑出，承接板与抽顶针结合对芯片按压，增大了芯片的按压受力点，进而降低
了芯片压损的可能性；同时，通过第一驱动件驱使承接板滑动回收至抽顶针内，便于抽顶针从初步固化塑料中抽出，进而确保了芯片封装效果。
10.可选的，所述第一驱动件包括设置在抽顶针内的气囊，所述承接板位于抽顶针内的端部固定设置在气囊上，所述气囊与外部供气系统连通设置。
11.通过采用上述技术方案，驱使承接板滑动时，将气囊与外部供气系统连通，气囊在充气过程中，气囊的体积逐渐增大，气囊体积在增大过程中驱使承接板滑动，操作简单便捷；同时，气囊具有结构简单、使用寿命长的优点。
12.可选的，所述承接板设置有多个，多个所述承接板沿抽顶针的周向设置且均与气囊固定连接，所述承接板背离气囊的端部呈弧形且与抽顶针的侧壁同弧度。
13.通过采用上述技术方案，承接板设置有多个，进一步增大了芯片的受力面积，进一步降低了芯片受损的可能性；承接板背离气囊的端部呈弧形，便于承接板回收至抽顶针内后，承接板的端面与抽顶针的周壁位于同一弧面，进而便于抽顶针从初步固化的塑料中移出。
14.可选的，所述抽顶针设置有多个，多个所述抽顶针呈圆形排布在针板上。
15.通过采用上述技术方案，抽顶针设置有多个，进一步增加了芯片的受力面积，进而降低了芯片受损的可能性；抽顶针呈圆形排布，在同等条件下，圆形排布的抽顶针较为紧凑，使得对芯片压接时，确保了芯片的受力范围，进而降低了芯片散热片与接触面之间的间隙，降低了散热片被封装的可能性。
16.第二方面，本技术提供一种应用抽顶针的注塑机，采取如下技术方案：可选的，一种应用抽顶针的注塑机，使用所述的抽顶针结构，还包括上模和下模，所述上模和下模扣合形成封装模腔内，芯片放置在下模且散热片朝向下模，所述针板设置在上模且位于背离下模的面上，所述上模开设有供抽顶针穿过的第一通孔，所述针板滑动设置在上模，所述针板的滑动方向垂直于上模所在平面，所述上模还设置有用于驱使针板滑动的第二驱动件。
17.通过采用上述技术方案，芯片封装时，首先将芯片放置在下模，并使散热片平整的放置在下模的接触面上，随后上模滑动扣合在下模上，再通过的第二驱动件驱使针板滑动，针板滑动带动抽顶针滑动，抽顶针滑动抵接在芯片上，对芯片压缩，使得散热片抵紧在下模接触面上，随后将热熔塑料通过上模的浇筑口注射至模腔内，当塑料初步固化后，通过第二驱动件驱使针板滑动，针板滑动带动抽顶针滑出与固化的塑料分离，完成芯片的封装，操作简单便捷。
18.可选的，所述第二驱动件包括设置在上模的电动推杆，所述电动推杆的本体固定设置在上模，所述电动推杆输出轴的长度方向垂直于上模所在平面，所述针板固定设置在电动推杆输出轴上。
19.通过采用上述技术方案，从初步固化的塑料中抽出抽顶针时，启动电动推杆，电动推杆驱使针板滑动，针板滑动带动抽顶针朝向背离上模处滑动，使得抽顶针与初步固化的塑料脱离，操作简单便捷；电动推杆具有结构简单、使用方便的优点。
20.可选的，所述上模包括上模本体和设置在上模本体的挤压板，所述挤压板上开设有型腔和供塑料溶液流动的流道，所述挤压板位于上模本体朝向下模的面上，所述上模本体固定设置在电动推杆的输出轴上，所述挤压板开设有供抽顶针通过的第二通孔，所述挤
压板滑动设置在上模本体上，所述挤压板的滑动方向平行于电动推杆输出轴的长度方向，注塑机还包括用于驱使挤压板滑动，对所述抽顶针在塑料溶液中形成的空隙压缩的第三驱动件。
21.通过采用上述技术方案，抽顶针从初步固化的塑料中抽取后，抽顶针在初步固化的塑料中形成圆柱形通道，导致芯片封装效果较为一般；当抽顶针从初步固化的塑料中抽出后，通过第三驱动件驱使挤压板滑移，挤压板朝向下模滑动，挤压板在上述过程中对初步固化的塑料压缩，塑料在压缩过程中对上述形成的圆柱形通道压缩，使得具有较弱流动性的塑料朝向圆柱形通道流动，进而对上述圆柱形通道进行消除，提高了芯片的封装效果可选的，所述第三驱动件包括开设在挤压板上的卡接槽，所述卡接槽开设在第二通孔的侧壁上，所述卡接槽供承接板滑动进入，所述针板滑动带动挤压板滑动对初步固化的塑料压缩。
22.通过采用上述技术方案，驱使挤压板滑动前，首先通过电动推杆驱使针板滑动，针板带动抽顶针滑动进入第二通孔内，并使承接板与卡接槽对齐，再通过外部供气系统向气囊供气，气囊体积逐渐增大带动承接板滑出并进入卡接槽内，随后再启动电动推杆，电动推杆输出轴带动挤压板滑动，挤压板对初步固化的塑料压缩，进而对圆柱形通道压缩，操作便捷；同时，第三驱动件与第二驱动件公用电动推杆，减少了驱动源的投入，减少了投入成本；同时，减少了空间的占据。
23.第三方面，本技术提供一种应用抽顶针的抽顶方法，采取如下技术方案：可选的，一种应用抽顶针的抽顶方法，使用应用抽顶针的注塑机，还包括；s1：将安装芯片的框架放置在下模上，并使芯片上的散热片抵接在下模的平整接触面上，随后上模滑动扣合在下模上；s2：启动电动推杆，电动推杆输出轴带动针板滑动，针板滑动带动抽顶针滑动并靠近芯片，随后通过外部供气系统向气囊充气，气囊的体积增大，气囊体积增大驱使承接板滑动，承接板滑出抽顶针，承接板靠近芯片的面抵接在芯片上；再启动电动推杆，电动推杆驱使抽顶针滑动抵接在芯片上，使芯片上的散热片抵紧在下模上；s3：热熔的塑料通过上模的浇筑口进入模腔内，当熔化的塑料温度逐渐降低至初步固化，再通过供气系统对气囊内的气体进行排出，气囊的体积逐渐减小，气囊带动承接板回收至抽顶针内；再启动电动推杆，将抽顶针从塑料中抽出，并使抽顶针的端部位于第二通孔内；再通过供气系统对气囊充气，气囊带动承接板滑动进入卡接槽内；s4：启动电动推杆，电动推杆带动挤压板朝向下模滑动，挤压板滑动初步固化的塑料压缩，塑料在压缩过程中、对抽顶针在固化塑料内形成的空隙进行填充；s5：塑料完全固化后，上模滑动开模，再将封装的芯片移出。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.对芯片进行塑料封装时，使抽顶针的端部抵接在芯片背离散热片的面上，使得芯片散热片抵紧在接触面上，当热熔塑料对芯片进行包围封装时，因散热片与接触面之间的缝隙较小，导致热熔的塑料难以进入散热片与接触面之间的缝隙内，使得散热片背离芯片的面呈开放状态，进而便于散热片对芯片散热作业，从而延长了芯片的使用寿命；进一步的，抽顶针呈针状，便于抽顶针从渐为固化的塑料中抽出，同时，在上述过程中，降低了抽顶针对初步固化塑料产生的影响，确保了芯片封装效果；
2.芯片封装时，首先将芯片放置在下模，并使散热片平整的放置在下模的接触面上，随后上模滑动扣合在下模上，再通过的第二驱动件驱使针板滑动，针板滑动带动抽顶针滑动，抽顶针滑动抵接在芯片上，对芯片压缩，使得散热片抵紧在下模接触面上，随后将热熔塑料通过上模的浇筑口注射至模腔内，当塑料初步固化后，通过第二驱动件驱使针板滑动，针板滑动带动抽顶针滑出与固化的塑料分离，完成芯片的封装，操作简单便捷。
附图说明
25.图1是本技术实施例一种抽顶针结构的整体结构示意图；图2是本技术实施例一种抽顶针结构中针板的仰视图；图3是本技术实施例一种抽顶针结构中抽顶针的剖视图；图4是图3中a部分的放大示意图；图5是本技术实施例一种应用抽顶针的注塑机中上模和下模的结构示意图；图6是本技术实施例一种应用抽顶针的注塑机中上模和下模的剖视图；图7是图6中b部分的放大示意图。
26.附图标记说明：1、针板；2、抽顶针；3、芯片；4、散热片；5、承接板；6、缺口；7、气囊；8、连接气管；9、上模；91、上模本体；92、挤压板；10、下模；11、第一通孔；12、电动推杆；13、第二通孔；14、卡接槽。
具体实施方式
27.以下结合附图1-7对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种抽顶针结构。参照图1和图2，抽顶针结构包括针板1，针板1上固定设置有抽顶针2，在本技术实施例中，抽顶针2呈圆柱状，抽顶针2的长度方向垂直于针板1所在平面，抽顶针2用于抵接在芯片3背离散热片4的面上，针板1带动抽顶针2朝向散热片4正对的接触面滑移，并使散热片4背离芯片3的面与接触面无缝隙抵接。芯片3在注塑机封装前，将芯片3平整的放置在接触面上，并使散热片4平整的放置在接触面上，随后将抽顶针2按压在芯片3上，并按压针板1，针板1带动抽顶针2对散热片4与接触面之间的间隙进行消除，进而降低了热熔塑料覆盖在散热片4表面的可能性，便于后续芯片3工作过程中的散热作业，进而延长了芯片3的使用寿命。
29.参照图3和图4，在本技术实施例中，抽顶针2中空设置，抽顶针2内滑动设置有承接板5，抽顶针2的侧壁开设有供承接板5滑出的缺口6，承接板5背离针板1的面与抽顶针2的端面位于同一平面且抽顶针2的背离针板1的端面闭合设置，在本技术实施例中，承接板5呈t字形，且滑动卡接在缺口6内，以降低承接板5掉落的可能性；对芯片3压接时，滑出承接板5在，在承接板5以及抽顶针2端部的作用下，增大了芯片3的受力面积，进而降低了芯片3受损的可能性，延长了芯片3的使用寿命。
30.参照图3和图4，为便于承接板5的滑动，抽顶针结构还包括用于驱动承接板5滑动，使承接板5滑出抽顶针2或回收至抽顶针2内的区域的第一驱动件，在本技术实施例中，第一驱动件包括设置在抽顶针2内的气囊7，在本技术实施例中，承接板5位于抽顶针2内的端部固定设置在气囊7上，气囊7与外部供气系统连通设置，进一步的，气囊7上设置有连接气管8，连接气管8与外部供气系统连通；驱使承接板5滑动时，供气系统朝向气囊7供气，气囊7充
气时，气囊7的体积逐渐增大，气囊7体积增大时带动承接板5滑动，操作简单便捷。
31.参照图3和图4，在其他实施例中，外部供气系统可替换为供水系统，供水系统与连接气管8连通；供水系统朝向气囊7内添加液体水，液体水的沸点为100
°
左右，使得气囊7的最高温度为100
°
，降低了气囊7损坏的可能性，气囊7的体积逐渐增大，进而带动承接板5滑动，操作简单便捷；回收承接板5时，通过供水系统将气囊7内的液体抽出，气囊7的体积逐渐减小，进而带动承接板5回收至抽顶针2内。
32.参照图3和图4，为进一步增大芯片3与抽顶针2的接触面积，承接板5设置有多个，多个承接板5沿抽顶针2的周向设置且均与气囊7固定连接，承接板5背离气囊7的端部呈弧形且与抽顶针2的侧壁同弧度，在本技术实施例中，抽顶针2上的承接板5设置有4块，且沿抽顶针2的周向均布。
33.参照图1和图2，进一步的，抽顶针2设置有多个，多个抽顶针2呈圆形排布在针板1上，在本实施例中，四个抽顶针2对应一颗芯片3，四个抽顶针2沿圆形排布在针板1上。
34.本技术实施例一种抽顶针结构的实施原理为：抽顶针2对芯片3按压前，将外部供气系统与连接气管8连通，供气系统朝向气囊7内添加气体，气囊7的体积逐渐增大，气囊7体积增大带动承接板5从抽顶针2内滑出，随后按压针板1，针板1带动抽顶针2朝向芯片3移动，使得抽顶针2的端部以及承接板5抵接在芯片3上，并对芯片3按压，使得芯片3的散热片4与接触面紧密贴合，进而降低了散热片4的表面被封装的可能性，从而延长了芯片3的使用寿命。
35.本技术实施例公开一种应用抽顶针的注塑机，参照图5和图6，应用抽顶针的注塑机使用抽顶针结构，还包括上模9和下模10，上模9和下模10扣合形成封装模腔内，芯片3放置在下模10且散热片4朝向下模10，散热片4放置在下模10上表面，针板1设置在上模9且位于背离下模10的面上，上模9开设有供抽顶针2穿过的第一通孔11，针板1滑动设置在上模9，针板1的滑动方向垂直于上模9所在平面；参照图5和图6，上模9还设置有用于驱使针板1滑动的第二驱动件，在本技术实施例中，第二驱动件包括设置在上模9的电动推杆12，电动推杆12的本体固定设置在上模9，电动推杆12输出轴的长度方向垂直于上模9所在平面，针板1固定设置在电动推杆12输出轴上。
36.对芯片3封装前，首先将芯片3移入下模10上，并调整芯片3的位置，使得散热片4承接在下模10的平整接触面上，随后上模9滑动至扣合在下模10上；随后启动电动推杆12，电动推杆12驱使针板1朝向上模9滑动，此过程中，抽顶针2朝向芯片3移动，并压接在芯片3上，再将外部供气系统与连接气管8连通，供气系统朝向气囊7内添加气体，气囊7的体积逐渐增大，气囊7体积增大带动承接板5从抽顶针2内滑出，使得抽顶针2以及承接板5均压接在芯片3表面上；再将热熔塑料通过上模9浇筑口浇筑至模腔内，完成芯片3封装。
37.参照图6和图7，为提高芯片3的封装效果，上模9包括上模本体91和设置在上模本体91的挤压板92，挤压板92上开设有型腔和供塑料溶液流动的流道，挤压板92位于上模本体91朝向下模10的面上，上模本体91固定设置在电动推杆12的输出轴上，挤压板92开设有供抽顶针2通过的第二通孔13；参照图6和图7，挤压板92滑动设置在上模本体91上，挤压板92的滑动方向平行于电动推杆12输出轴的长度方向，进一步的，上模本体91靠近挤压板92的面上设置有磁铁，挤
压板92吸附在磁铁上，使得上模本体91与挤压板92连接为一个整体，注塑机还包括用于驱使挤压板92滑动，对抽顶针2在塑料溶液中形成的空隙压缩的第三驱动件，在本技术实施例中，第三驱动件包括开设在挤压板92上的卡接槽14，卡接槽14开设在第二通孔13的侧壁上，卡接槽14供承接板5滑动进入，针板1滑动带动挤压板92滑动对初步固化的塑料压缩。
38.塑料初步固化后，启动电动推杆12，电动推杆12带动针板1朝向背离下模10滑动，使得抽顶针2从塑料中抽取出；随后，使得承接板5处于第二通孔13内，并使承接板5与卡接槽14对齐，再将供气系统与连接气管8连通，气囊7驱使承接板5滑出卡接在卡接槽14内，再启动电动推杆12，电动推杆12驱使针板1滑动，针板1滑动带动挤压板92朝向下模10滑动，挤压板92滑动对塑料压缩，塑料在压缩过程中，对塑料中的通道进行消除，从而提高了芯片3的封装效果。
39.本技术实施例一种应用抽顶针的注塑机的实施原理为：对芯片3封装时，先将芯片3移入下模10上，并调整芯片3的位置，使得散热片4承接在下模10的平整接触面上，随后上模9滑动至扣合在下模10上；随后启动电动推杆12，电动推杆12驱使针板1朝向上模9滑动，此过程中，抽顶针2朝向芯片3移动，并压接在芯片3上，再将外部供气系统与连接气管8连通，供气系统朝向气囊7内添加气体，气囊7的体积逐渐增大，气囊7体积增大带动承接板5从抽顶针2内滑出，使得抽顶针2以及承接板5均压接在芯片3表面上；塑料初步固化后，启动电动推杆12，电动推杆12带动针板1朝向背离下模10滑动，使得抽顶针2从塑料中抽取出；随后，使得承接板5处于第二通孔13内，并使承接板5与卡接槽14对齐，再将供气系统与连接气管8连通，气囊7驱使承接板5滑出卡接在卡接槽14内，再启动电动推杆12，电动推杆12驱使针板1滑动，针板1滑动带动挤压板92朝向下模10滑动，挤压板92滑动对塑料压缩，塑料在压缩过程中，对塑料中的通道进行消除，从而提高了芯片3的封装效果。
40.本技术实施例公开一种抽顶针的抽顶方法，抽顶针的抽顶方法使用应用抽顶针的注塑机，还包括；s1：将安装芯片3的框架放置在下模10上，并使芯片3上的散热片4抵接在下模10的平整接触面上，随后上模9滑动扣合在下模10上；s2：启动电动推杆12，电动推杆12输出轴带动针板1滑动，针板1滑动带动抽顶针2滑动并靠近芯片3，随后通过外部供气系统向气囊7充气，气囊7的体积增大，气囊7体积增大驱使承接板5滑动，承接板5滑出抽顶针2，承接板5靠近芯片3的面抵接在芯片3上；再启动电动推杆12，电动推杆12驱使抽顶针2滑动抵接在芯片3上，使芯片3上的散热片4抵紧在下模10上；s3：热熔的塑料通过上模9的浇筑口进入模腔内，当熔化的塑料温度逐渐降低至初步固化，再通过供气系统对气囊7内的气体进行排出，气囊7的体积逐渐减小，气囊7带动承接板5回收至抽顶针2内；再启动电动推杆12，将抽顶针2从塑料中抽出，并使抽顶针2的端部位于第二通孔13内；再通过供气系统对气囊7充气，气囊7带动承接板5滑动进入卡接槽14内；s4：启动电动推杆12，电动推杆12带动挤压板92朝向下模10滑动，挤压板92滑动初步固化的塑料压缩，塑料在压缩过程中、对抽顶针2在固化塑料内形成的空隙进行填充；
s5：塑料完全固化后，上模9滑动开模，再将封装的芯片3移出。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。