[发明专利]环氧树脂组合物喷流形态模拟测试模具及方法

说明书

本发明涉及环氧树脂组合物喷流形态模拟测试的模具设计，公开了一种环氧树脂组合物喷流形态模拟测试模具及方法，所述模具上设置多个进胶口和型腔；所述进胶口与流道联通处设置有锁止装置；各个所述型腔上设置有排气槽；所述模具上还设置有多个定位孔；所述进胶口宽度W1与型腔宽度W2比值为W1:W2≥1:3；所述W1＝1～10mm；所述进胶口深度D1与型腔深度D2的比值D1:D2＝1:10～1:2；所述型腔长度L大于等于50mm。本发明能够模拟在模压过程中环氧树脂组合物填充型腔的形态变化，从而验证其在封装全包封型电子元器件时的外观状态。

技术领域

本发明涉及一种模具设计，特别涉及一种环氧树脂组合物喷流形态模拟测试模具及方法。

背景技术

全包封型电子元器件，一般包括TO220F、TO3PF等晶体管、光伏模块、IPM功率模组等封装形式。这一类封装的特点是，本体较大，环氧树脂组合物将框架完全包封，上下两侧均有分布。框架上侧，为了包封和保护芯片，通常环氧树脂组合物较厚；框架下方，为了兼顾散热，环氧树脂组合物通常较薄。由于上下两侧厚度不同，在封装过程中，上下模的环氧树脂组合物流速不同，填充容易不均衡，导致在框架下方出现气孔，这种气孔将严重影响电子元器件的外观和使用寿命。这种气孔与环氧树脂组合物在型腔中的流动状态有很大关系，如果在产品开发时有有效的测试手段能够检测环氧树脂组合物的流动状态并进行改善，则能大大减小产品在客户端的不良率。然而，针对这一类气孔问题，目前没有一个很好的模拟测试方法。通常采用模拟封装的方法表征，即必须要实际封装产品后才能看到是否有气孔。由于封装形式不同，尺寸千差万别，这种表征方法需要针对不同封装形式制造不同的模具。同时封装过程还需要消耗金属框架，使用的环氧树脂组合物量较多，工艺复杂且成本较高。

发明内容

本发明提供了环氧树脂组合物喷流形态模拟测试模具及方法，能够模拟在模压过程中环氧树脂组合物填充型腔的形态变化，从而验证其在封装全包封型电子元器件时的外观状态。

本发明的工作原理：一种环氧树脂组合物喷流形态模拟测试模具，所述模具上设置多个进胶口和型腔；所述进胶口与流道联通处设置有锁止装置；各个所述型腔上设置有排气槽；所述模具上还设置有多个定位孔；所述进胶口宽度W1与型腔宽度W2比值为W1:W2≥1:3；所述W1＝1-10mm；所述进胶口深度D1与型腔深度D2的比值D1:D2＝1:10～1:2；所述型腔长度L大于等于50mm。

进一步的是：所述流道上开设有圆形台阶孔，所述台阶孔下孔径大于上孔径且上孔径和下孔径均大于流道宽度；所述锁止装置包括上圆柱和下圆柱两个部分；所述下圆柱部分嵌入台阶孔下孔内；所述上圆柱部分嵌入台阶孔上孔内；所述上圆柱部分上开设有流通槽；所述流通槽宽度等于流道宽度。

进一步的是：各个所述型腔尺寸相同。

进一步的是：各个所述型腔尺寸均不相同。

进一步的是：所述D1:D2＝1:5～2:5。

一种环氧树脂组合物喷流形态模拟测试方法，包括以下步骤：

S1：模具预热到175℃：

S2：称取M克环氧树脂组合物粉末A进行模压，使得环氧树脂组合物从进胶口流入型腔，并得到固化的环氧树脂组合物；

S3:称量型腔内环氧树脂组合物的重量m1，并测量其环氧树脂组合物注射的长度L1，计算比值θA1＝m1/L1；

S4：逐步增加环氧树脂组合物用量，每次增加ΔM克，直到得到的环氧树脂组合物充满型腔；并计算每次实验的θ值，并找出最大值θAmax；

S5：换用多种环氧树脂组合物重复S1-S4步骤，得到多个θmax值。

S6：比较多个θmax，选用θmax最大的材料作为生产材料。