[发明专利]一种球栅格阵列形式高精密半导体封装模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种球栅格阵列形式高精密半导体封装模具，特别适用于封装基板一侧带有球栅格阵列、引脚栅格阵列或被安装在带有栅格阵列触点的集成电路上的电子元件（BGA）类型的封装模具。

背景技术

半导体的封装和通过球栅格阵列连接并传递到其他电子装置，是一个已知的和常用的技术。通常情况下，大量的电子元件或电子设备被放置在一个下模板或多个型腔中，上模板与下模板合模时，形成的型腔由流道连接，即填充液化状态的封装材料。通常位于每一型腔的入口狭窄的通道称为浇口，以限制注射进入型腔的液化封装材料的流量和速度。

实际情况被封装一个电路板或基板上，有一个或多个半导体器件被线所连接，在上下模板之间被压紧，以阻止液化的封装材料泄漏到型腔外。通常被用来压紧模板的力具有数吨大。

通常，粉末的或做成粒状的封装材料，例如热固性树脂，被放置在注料筒里并被一个注料顶杆压缩。加热加压的封装材料液化，通过相连的流道到达浇口，填充到每一个型腔中，随后它固化变硬，以保护封装基板上的电子器件装置。当液化的封装材料填充到型腔时，空气被通过一个或多个排气口从型腔内排出。通过热固材料的部分硬化，模板沿着合模面分离，其在流道和浇口中的材料已经凝固，多余的封装材料将被去除并修整。 

封装材料从模具型腔各封装单元固化和分离后，基板上所有废料部分可以从基板切除，这种切除技术是已知的，该装置是现成的。

具有在一个电路板上有许多装置中一个球栅格阵列封装(BGA)或相似的阵列，电路板的表面具有阵列连接形式凸起，不可以有封装材料物质覆盖。因而，在阵列连接表面上已经凝固的任何塑料制品将被去除。

在大多数装置中，夹在基板体中的材料是可以变换厚度或密度的，除非有对此厚度变化进行补偿，要不然一个薄于正常的电路板经过上下模板的合模面部分存在缝隙，可以导致封装材料泄漏。

已经发现气体通常被基板压住转移不出去，大概因为基板压实以及气体由于模板高温而膨胀。使得一个安装好的具有IC器件的基板不能与模具下模的支撑板完全贴合，基板一侧的气体可以引起基板的暂时的翘曲。通过正常的合模注料，翘曲的基板会引起封装材料成型中的破裂，散裂等问题出现。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种球栅格阵列形式高精密半导体封装模具。该封装模具采用补偿基板厚度变化差异的装置，提供基板厚度补偿，对额定厚度的基板进行自动调整，对不同型号基板的厚度是可调的，以便于在现有的商业封装压力机上使用。

本发明采用的技术方案是：一种球栅格阵列形式高精密半导体封装模具，它包括一个具有上型腔和至少一处上合模面的上模板和一个具有下型腔和至少一处下合模面 的下模板，它还包括一个针对不同厚度的基板进行相应的补偿的浮动装置，所述浮动装置具有多个弹簧堆叠构件，组合所述上模板和下模板形成用于封装电子元器件的上型腔和下型腔，所述上合模面与下合模面压实一部分基板，在上模板与下模板之间夹着基板的一部分，使用上模板的一个上合模面接触一部分基板，使用下模板的一个下合模面接触一部分基板，在所述上模板上设有用于密封基板的合模力装置；所述浮动装置提供调节距离补偿不同厚度的基板，浮动装置包括一个第一平面板、一个第二平面板和附加装置，用于安放第一平面板与附加装置的第二平面板固定不动，第一平面板与第二平面板之间有相对运动；所述附加装置中设有多个同心锥形的弹簧堆叠构件与止动构件，止动构件调节第一平面板与第二平面板之间的最大间隔距离，通过上模板上的流道注入封装材料物质进入上模板的上型腔和下模板的下型腔中，同时使上型腔中的空气通过排气口排到上模板外，下模板设有存放基板下部产生气体的集气装置和用于把收集气体排出模板的排气装置。

所述下模板的下型腔内设置安放基板的凸筋与凹槽。