專利名稱：用于芯片絕緣的保護(hù)膠灌注方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種芯片絕緣保護(hù)技術(shù)，具體而言是涉及一種用于芯片絕緣的保護(hù)膠
灌注方法以及采用該方法灌注保護(hù)膠的裝置。
背景技術(shù)：
隨著功率器件制造技術(shù)的進(jìn)步，電力晶閘管和整流管朝著大電流高電壓的方向發(fā) 展。為了提高器件的工作電壓，就必須同時(shí)提高芯片的體內(nèi)擊穿電壓和表面擊穿電壓。對(duì) 于芯片的表面擊穿電壓，在現(xiàn)階段的技術(shù)領(lǐng)域中，國際、國內(nèi)普遍采用的方法是，在芯片硅 邊緣臺(tái)面上磨一個(gè)或多個(gè)角度，然后在所研磨的區(qū)域進(jìn)行絕緣保護(hù)，以降低芯片硅邊緣的 電場強(qiáng)度，從而提高芯片的表面擊穿電壓。 如圖1所示，傳統(tǒng)的絕緣保護(hù)方式是采用機(jī)器或者手動(dòng)模具在芯片3邊緣臺(tái)面上 灌一層保護(hù)膠4來完成的，但是這種灌膠方法未考慮到膠體本身在生產(chǎn)過程中或者暴露在 空氣中導(dǎo)致膠體內(nèi)部形成殘留氣泡，在膠體固化定型后形成疏松多孔結(jié)構(gòu)，從而影響保護(hù) 膠的長期穩(wěn)定性的問題，因此有必要對(duì)此進(jìn)一步加以研究。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種用于芯片絕緣的保護(hù)膠灌注方法，采用該 方法灌注的絕緣膠結(jié)構(gòu)致密，絕緣效果更好。 本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種采用上述方法灌注保護(hù)膠的裝置。
為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 —種用于芯片絕緣的保護(hù)膠灌注方法，其包括1)將保護(hù)膠倒入密閉容器后，密 閉容器抽真空并保持真空一段時(shí)間；2)將芯片置于灌膠模具內(nèi)；3)將保護(hù)膠加壓灌注于所 述灌膠模具；4)待保護(hù)膠固化后，取出芯片。
優(yōu)選地，所述的保護(hù)膠采用硅橡膠。 優(yōu)選地，步驟1)中，抽真空并保持真空的時(shí)間為至少六小時(shí)。較佳地，為八小時(shí)以 上。 優(yōu)選地，在步驟2)將芯片置于灌膠模具之前，還包括對(duì)灌膠模具預(yù)加溫步驟，用 于保護(hù)膠的初步固化。 優(yōu)選地，步驟3)是采用氣體加壓的方式將保護(hù)膠灌注于所述灌膠模具。
所采用的加壓氣體優(yōu)選是氮?dú)狻?優(yōu)選地，在步驟4)取出芯片后，還包括將芯片放入烤箱對(duì)保護(hù)膠進(jìn)一步固化的步 驟。 為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明提供一種灌注保護(hù)膠的裝置，包括灌膠模具，其還包括密
閉容器，該密閉容器包括保護(hù)膠注入口、使該密閉容器產(chǎn)生負(fù)壓的負(fù)壓裝置、用于向保護(hù)膠
施壓以輸出保護(hù)膠的加壓裝置和用于向所述灌膠模具輸出保護(hù)膠的輸出管路。 優(yōu)選地，所述加壓裝置為氣壓裝置，用于向所述密閉容器通入壓力氣體，所述輸出
3管路一端位于所述密閉容器的底部。 優(yōu)選地，所述負(fù)壓裝置為真空泵，該真空泵通過負(fù)壓管路連接于所述密閉容器。
進(jìn)一步的，所述密閉容器為一端敞口的筒狀容器，在其敞口端裝有端蓋，所述負(fù)壓 管路、加壓裝置和輸出管路均設(shè)置于該端蓋上，而所述輸出管路延伸至密閉容器的底部。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的保護(hù)膠灌注方法由于采用密閉容器對(duì)保護(hù)膠抽真空， 因負(fù)壓作用，保護(hù)膠中的氣泡受保護(hù)膠擠壓而排出，可以使固化后的保護(hù)膠形成致密的結(jié) 構(gòu)，使得保護(hù)膠層具有更好的絕緣效果，從而提高芯片的表面擊穿電壓。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證 明，負(fù)壓作用時(shí)間在六小時(shí)以上排氣效果較佳，而以八小時(shí)以上尤佳。而對(duì)灌膠模具預(yù)加 熱，可以使保護(hù)膠灌注后表面迅速硫化定型，方便取出而進(jìn)入下一流程，而灌膠模具也可進(jìn) 行下一工作循環(huán)，從而大大提高生產(chǎn)加工效率。采用氣體加壓的方式可使灌注裝置的結(jié)構(gòu) 更為簡單，而用氮?dú)饧訅簞t可以避免保護(hù)膠表層溶入含氧氣體而影響絕緣效果。


圖l灌膠芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明保護(hù)膠灌注方法的流程示意圖。
圖3是本發(fā)明灌注保護(hù)膠裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、密閉容器2、灌膠模具3、芯片4、保護(hù)膠11、膠液注入口12、輸出管路13、進(jìn)氣管14、負(fù)壓管路15、立而蓋21、金屬模具22、塑料模具22a、上模22b、下模23、模腔24、注膠口25、出膠口
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。 圖2是本發(fā)明本發(fā)明保護(hù)膠灌注方法的流程示意圖。圖3是本發(fā)明灌注保護(hù)膠裝 置的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖2所示，本發(fā)明用于芯片絕緣的保護(hù)膠灌注方法，其包括除氣步驟IOO，放置 芯片步驟200，灌膠步驟300，固化步驟400。 在除氣步驟100中，先將保護(hù)膠倒入圖2所示的密閉容器1后，密閉容器抽真空并 保持真空一段時(shí)間，以便保護(hù)膠中的氣泡由于密閉容器的負(fù)壓而排出。 加入的保護(hù)膠優(yōu)選硅橡膠，如二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基硅橡 膠、氟硅橡膠、腈硅橡膠、乙基硅橡膠乙基苯撐硅橡膠等。硅橡膠具有良好的電絕緣性能，具 有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐候性、耐臭氧性、透氣性、很高的透明度、撕裂強(qiáng)度，優(yōu)良的散熱性以 及優(yōu)異的粘接性、流動(dòng)性和脫模性。在使用溫度范圍內(nèi)，硅橡膠不僅能保持一定的柔軟性、回彈性和表面硬度，機(jī)械性能也無明顯變化，而且能抵抗長時(shí)間的熱老化，是一種穩(wěn)定的電 絕緣材料。 密閉容器1的負(fù)壓可以通過在密閉容器上設(shè)置負(fù)壓裝置來實(shí)現(xiàn)，如可以在密閉容 器1上連接真空泵，通過排出密閉容器中的空氣而在密閉容器1內(nèi)產(chǎn)生真空；也可以采用機(jī) 械式抽取真空的方法，如連接活塞裝置等等。在該步驟中，抽真空并保持真空的時(shí)間優(yōu)選為 六小時(shí)以上(含本數(shù))，最好為八小時(shí)以上。 在放置芯片步驟200，將芯片3置于灌膠模具2內(nèi)，并且可以選擇在將芯片3置于 灌膠模具2之前，對(duì)灌膠模具預(yù)加溫步驟，用于保護(hù)膠4的初步固化，如硅橡膠的初步硫化， 初步硫化溫度控制在195° 205° ，時(shí)間約為1分鐘，使硅橡膠表面具有初始硬度，方便取 出而加快操作時(shí)間。 在灌膠步驟300中，將密閉容器1內(nèi)的保護(hù)膠通過加壓灌注于所述灌膠模具2。優(yōu) 選采用氣體加壓的方式將保護(hù)膠灌注于所述灌膠模具，選用的加壓氣體較佳是氮?dú)?。其?作步驟是先關(guān)閉密閉容器l的負(fù)壓裝置，然后向密閉容器l內(nèi)注入壓力氮?dú)?，通過氮?dú)獾膲?力將保護(hù)膠從輸出管路12注入到灌膠模具2，保護(hù)膠填充在芯片臺(tái)面周圍空間，并在灌膠 模具2內(nèi)固化，也可在保護(hù)膠初步固化后取出。 在固化步驟400中，待保護(hù)膠固化后，取出芯片。也可在保護(hù)膠初步固化時(shí)，取出 芯片后，然后將芯片放入烤箱對(duì)保護(hù)膠進(jìn)一步固化。對(duì)于硅橡膠，烤箱可設(shè)定硫化溫度為 150° 250° ，硫化時(shí)間為7 9小時(shí)。 圖3所示是本發(fā)明向芯片灌注保護(hù)膠的裝置，其包括灌膠模具2和密閉容器l，該 密閉容器1包括保護(hù)膠注入口、使該密閉容器1產(chǎn)生負(fù)壓的負(fù)壓裝置、用于向保護(hù)膠施壓以 輸出保護(hù)膠的加壓裝置和用于向所述灌膠模具輸出保護(hù)膠的輸出管路12。
所述灌膠模具2包括金屬模具21和塑料模具22 二部分。金屬模具21設(shè)有嵌槽， 用于嵌裝所述塑料模具22 ;所述塑料模具22具有對(duì)合的上模22a和下模22b，該上模22a 和下模22b周邊具有與所述芯片輪廓形狀一致的模腔23，可在裝入芯片對(duì)合后可在芯片周 邊形成容納保護(hù)膠的空間，在上述金屬模具21對(duì)應(yīng)所述模腔23的位置設(shè)置注膠口 24和出 膠口 25。 所述加壓裝置為氣壓裝置，其通過進(jìn)氣管13向所述密閉容器1通入壓力氣體如氮 氣，所述輸出管路12 —端位于所述密閉容器1的底部。在密閉容器1通入壓力氣體后，保 護(hù)膠從該輸出管路12注入灌膠模具2的注膠口 24。 所述負(fù)壓裝置可為真空泵(圖略)，該真空泵通過負(fù)壓管路14連接于所述密閉容
器1。負(fù)壓裝置也可為其它機(jī)械式負(fù)壓裝置，如活塞缸裝置，通過向一個(gè)方向移動(dòng)，因抽吸產(chǎn)
生負(fù)壓，或向另一個(gè)方向移動(dòng)產(chǎn)生正壓，同一裝置既可用于排氣，又可用于加壓注膠。 所述密閉容器1為一端敞口的筒狀容器，在其敞口端裝有端蓋15，所述負(fù)壓管路
14、加壓裝置(如氣壓裝置進(jìn)氣管13)和輸出管路12均設(shè)置于該端蓋15上，而所述輸出管
路12延伸至密閉容器1的底部，以便加壓時(shí)，保護(hù)膠能從輸出管路輸出。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，上述負(fù)壓管路14、進(jìn)氣管13和輸出管路12上均應(yīng)設(shè)置
相應(yīng)的閥門，以便進(jìn)行切換，完成相應(yīng)操作，其屬于本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，本文不再贅述。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人
員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，也可以將上述技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行組合形成其他的技術(shù)方案，這些改進(jìn)和潤飾，以及形成的其他技術(shù)方案也應(yīng)視為本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于芯片絕緣的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于包括1)將保護(hù)膠倒入密閉容器后，密閉容器抽真空并保持真空一段時(shí)間；2)將芯片置于灌膠模具內(nèi)；3)將保護(hù)膠加壓灌注于所述灌膠模具；4)待保護(hù)膠固化后，取出芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于所述的保護(hù)膠采用硅橡膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于步驟l)中，抽真空并保持真 空的時(shí)間為至少六小時(shí)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于在步驟2)將芯片置于灌膠模 具之前，還包括對(duì)灌膠模具預(yù)加溫步驟，用于保護(hù)膠的初步固化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于步驟3)是采用氣體加壓的方 式將保護(hù)膠灌注于所述灌膠模具。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于所采用的加壓氣體是氮?dú)狻?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)膠灌注方法，其特征在于在步驟4)取出芯片后，還包 括將芯片放入烤箱對(duì)保護(hù)膠進(jìn)一步固化的步驟。
8. —種灌注保護(hù)膠的裝置，包括灌膠模具，其特征在于還包括密閉容器，該密閉容器 包括保護(hù)膠注入口、使該密閉容器產(chǎn)生負(fù)壓的負(fù)壓裝置、用于向保護(hù)膠施壓以輸出保護(hù)膠 的加壓裝置和用于向所述灌膠模具輸出保護(hù)膠的輸出管路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的灌注保護(hù)膠的裝置，其特征在于所述加壓裝置為氣壓裝置， 用于向所述密閉容器通入壓力氣體，所述輸出管路一端位于所述密閉容器的底部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的灌注保護(hù)膠的裝置，其特征在于所述負(fù)壓裝置為真空泵， 該真空泵通過負(fù)壓管路連接于所述密閉容器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的灌注保護(hù)膠的裝置，其特征在于所述密閉容器為一端敞 口的筒狀容器，在其敞口端裝有端蓋，所述負(fù)壓管路、加壓裝置和輸出管路均設(shè)置于該端蓋 上，而所述輸出管路延伸至密閉容器的底部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于芯片絕緣的保護(hù)膠灌注方法，其包括1)將保護(hù)膠倒入密閉容器后，密閉容器抽真空并保持真空一段時(shí)間；2)將芯片置于灌膠模具內(nèi)；3)將保護(hù)膠加壓灌注于所述灌膠模具；4)待保護(hù)膠固化后，取出芯片。本發(fā)明的保護(hù)膠灌注方法由于采用密閉容器對(duì)保護(hù)膠抽真空，因負(fù)壓作用，保護(hù)膠中的氣泡受保護(hù)膠擠壓而排出，可以使固化后的保護(hù)膠形成致密的結(jié)構(gòu)，使得保護(hù)膠層具有更好的絕緣效果，從而提高芯片的表面擊穿電壓。本發(fā)明同時(shí)還公開了一種采用上述方法灌注保護(hù)膠的裝置。
文檔編號(hào)H01L21/56GK101770960SQ20091024704
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者劉旭君, 吳煜東, 張淮, 鄒冰艷, 黃建偉 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司