一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述方法包括以下步驟：步驟一、首先將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸；然后將石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進行預切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時不斷裂；步驟二、將預處理完成的石墨烯薄膜貼于塑封模具上模模壁上步驟三、合模、開模注塑過程；步驟四、開模后，卷軸轉動為下次塑封做準備。本發(fā)明不僅能滿足散熱要求和工藝要求，同時使生產連續(xù)、一體化，比貼裝散熱片的封裝產品減少了生產工藝流程，提高了生產效率。
【專利說明】一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，屬電子封裝【技術領域】。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)今，為了滿足各種高功耗芯片要求，大多在BGA表面貼裝散熱片，來提高散熱效果，如圖1所示。此封裝形式雖然改善了封裝正表面的散熱效果，但同時也增加了 BGA產品的高度，無法滿足封裝體要求越來越薄的趨勢，且此類產品很難應用于要求封裝較薄的產品如手機、筆記本等手持設備。AP等芯片由于考慮到多核運算等需求，其功率要求也越來越高，從而對散熱的要求也越來越高，無散熱片的封裝形式難以滿足散熱需求，但增加散熱片又難以滿足產品應用環(huán)境對厚度的要求。且?guī)崞腂GA生產方法，通常在封裝生產加工完后，再在封裝表面壓合散熱片，增加了生產制造流程，降低了生產效率。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其結構如圖2所示，不僅能滿足散熱要求和薄型封裝的工藝要求，同時使生產連續(xù)、一體化，比貼裝散熱片的封裝產品減少了生產工藝流程，提高了生產效率。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述方法包括以下步驟:
步驟一、對石墨烯散熱薄膜進行預處理
(O首先將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸；
(2)將石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進行預切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時不斷裂；
步驟二、將石墨烯薄膜安裝在塑封模具上
將預處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模的卷軸I上，然后拉住承載膜末端繞過卷軸3、4后安裝在卷軸2上，如圖3所示。承載膜表面緊貼于塑封模具上模模壁上。
[0005]步驟三、合模注塑過程
注塑模具下模固定，上模上下移動，進行開模合模動作，注塑過程中石墨烯薄膜跟隨上模一起下壓進行合模，注塑完成后，石墨烯薄膜成功的粘附在芯片背面或塑封體表面；步驟四、開模
當注塑完成，上模開模，向上移動，由于石墨烯薄膜已預切割，且石墨烯已粘附在芯片背面或塑封料表面，承載膜受到向上的拉力作用時，即與粘附在塑封體表面的石墨烯薄膜分離。與此同時塑封模具上模的卷軸1、2開始轉動，如圖3所示，轉動距離為基板的長度，卷軸I轉動，向外放新的載有石墨烯薄膜的承載膜，卷軸2轉動收取已經與石墨烯薄膜分離的廢棄承載膜，使上模模具下方重新緊貼附有石墨烯薄膜的承載膜。
[0006]所述承載膜為一種在溫度160_180°C加熱條件下，粘性降低的熱剝離膠帶或為一種耐高溫180°C的UV膜，在預切割后進行UV照射降低粘性，所述承載膜兩邊末端比石墨烯薄膜長約上模后端兩卷軸之間的距離加上上模后端固定卷軸的支撐桿長度。
[0007]所述石墨烯散熱薄膜為無膠的薄膜，如圖4所示。
[0008]所述塑封模具的上模無凹槽，模壁為光滑平面，所述塑封模具下模有模穴，基板放置模穴中進行注塑。在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機械裝置，如圖3所示，所述機械裝置包括兩個可轉動卷軸和兩個固定轉軸，所述兩個可轉動卷軸分別通過支撐桿安裝在上模的前端和后端，所述兩個固定轉軸分別通過支撐桿安裝于上模的前端和后端，所述兩個固定轉軸底部與上模模壁在同一水平線上，其中位于上模前端的可轉動轉軸上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，位于上模后端的可轉動卷軸用于收取承載膜，兩個固定轉軸主要起壓平石墨烯薄膜、使石墨烯薄膜緊貼上模模壁的作用。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明是在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜，石墨烯屬于高導熱材料，其水平導熱系統(tǒng)高達約1000w/m *k,比Cu金屬(約400w/ m *k)的導熱系數(shù)高很多，且石墨稀薄膜的厚度可以做到25um左右，所以在不改變封裝厚度的情況下，石墨烯散熱薄膜與芯片表面或塑封體表面相連，實現(xiàn)熱量直接傳導在石墨烯表面，并通過封裝表面與空氣的對流輻射作用，提高整體散熱效果，同時此發(fā)明是在塑封過程中一并完成石墨烯散熱薄膜的貼裝，比傳統(tǒng)封裝生產加工完后，再壓合散熱片的方法減少制程工藝步驟，可以節(jié)約人力、物力，同時提高生產效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為傳統(tǒng)在BGA表面貼裝散熱片的結構示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明中表面帶有石墨烯薄膜的產品示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明中塑封模具機械結構的結構示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明無背膠的石墨烯薄膜的結構示意圖。
[0014]圖5?6為本發(fā)明中無背膠石墨烯預處理流程示意圖。
[0015]圖7?9為本發(fā)明中合模、開模注塑過程的示意圖。
[0016]圖10為本發(fā)明中一面背膠的石墨烯薄膜的結構示意圖。
[0017]圖11~圖14為本發(fā)明中背膠石墨烯薄膜預處理流程示意圖。
[0018]圖15為適用一面背膠石墨烯薄膜的塑封模具機械結構示意圖。
[0019]圖16為本發(fā)明中塑封模具一模兩穴的結構示意圖。
[0020]圖17為本發(fā)明中塑封模具一模多穴的結構示意圖。
[0021]其中:
可轉動卷軸I 固定卷軸2 支撐桿3。

【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明涉及一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述方法包括以下步驟: 步驟一、參見圖4，取一石墨烯散熱薄膜步驟二、參見圖5，石墨烯散熱膜黏貼于承載膜
將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸。
[0023]步驟三、參見圖6，石墨烯薄膜預切割
將粘貼于承載膜的石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進行預切割。切割方式可以選擇刀片切割或激光切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時不斷
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[0024]步驟四、參見圖7，石墨烯薄膜安裝于塑封模具上
將預處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模前端的卷軸(I)上，然后拉住承載膜末端繞過模具前、后端的卷軸(2 )后安裝在后端的卷軸(I)上。承載膜表面緊貼于塑封模具上模模壁上。
[0025]步驟五、參見圖8，塑封模具合模閉合塑封上下模具，進行塑封料的注塑。
[0026]步驟九、參見圖9，打開塑封模具
完成產品注塑后，打開塑封上模具，轉動卷軸，轉動距離為基板的長度，上模模具前端卷軸I轉動，向外放新的載有石墨烯薄膜的承載膜，后端卷軸I轉動收取已經與石墨烯薄膜分離的廢棄承載膜。
[0027]為增強石墨烯薄膜與芯片背面或塑封體表面的結合力，本發(fā)明涉及另一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，所述石墨烯薄膜選用一面背膠的方式，結構如圖10所不O
[0028]所述方法步驟與上述步驟相似，區(qū)別特征在于:(I)背膠的石墨烯薄膜有一層紙保護粘性膠，在石墨烯薄膜預切割完后，需將已切斷的紙去除，重新更換一張完整的紙來保護粘性膠，參見圖11?14.(2)安裝背膠的石墨烯薄膜，需在塑封模具上模的前端增加一個轉動卷軸，用來在生產中自動剝離保護粘性膠的紙。石墨烯薄膜安裝在其中一個位于上模前端的可轉動卷軸上，然后拉住承載膜末端繞過兩個固定卷軸后安裝在位于上模后端的可轉動卷軸上。同時將石墨烯薄膜上的紙剝掉卷到另一個位于上模前端的可轉動卷軸上。
[0029](3)合模注塑完成，開模時，轉動卷軸，轉軸(I)順時針轉動，往外放石墨烯薄膜，同時收取石墨烯薄膜上的紙的卷軸順時針轉動，收取從石墨烯薄膜上剝離的紙，位于上模后端的可轉動卷軸(I)順時針轉動，收取承載膜。
[0030]所述適用背膠石墨烯薄膜的塑封模具的上模其結構特征，如圖15所示，其中包括:三個可轉動卷軸(I)，兩個固定卷軸(2 )。其中兩個可轉動卷軸(I)通過一個F型的支撐桿(3)安裝在上模的前端，另一個可轉動卷軸(I)通過一個L型的支撐桿(3)安裝在上模的后端，另兩個固定卷軸(2)分別通過L型的支撐桿(3)安裝在上模的前、后端，兩個位于上方的可轉動卷軸(I)安裝在一個平面，兩個固定卷軸(2)安裝在一個平面，兩個固定卷軸(2)的底部與上模模壁在同一水平線上，使載有石墨烯薄膜的承載膜能夠緊貼上模模壁。卷軸、支撐桿的材質可以是金屬材質或塑料材質，塑料材質需要耐高溫180°C左右。卷軸可以更換，以匹配任意寬度的基板。其中一個位于上模前端的可轉動卷軸(I)上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，其中一個位于上模前端的可轉動卷軸(I)上收取從石墨烯薄膜上剝離的保護粘性膠的紙，位于上模后端的可轉動轉軸(I)上收取廢棄承載膜，兩個固定卷軸(2)主要起壓平承載膜，使載有石墨烯薄膜的承載膜緊貼上模模壁。其中模具上?？梢愿鶕?jù)模穴的個數(shù)來增加機械裝置，圖16所示的一模兩穴的上模的結構，圖17所示的一模多穴的結構。
【權利要求】
1.一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟一、對石墨烯散熱薄膜進行預處理 (1)首先將石墨烯散熱薄膜黏貼在承載膜上，石墨烯與承載膜有粘性的一面接觸； (2)將石墨烯薄膜根據(jù)基板尺寸進行預切割，在切割過程中，需控制切割厚度，切割至承載膜，使承載膜在后續(xù)使用時不斷裂； 步驟二、塑封模具上安裝石墨烯薄膜 將預處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模 步驟三、合模、開模注塑過程 注塑模具下模固定，上模上下移動，進行開模合模動作，注塑過程中石墨烯薄膜跟隨上模一起下壓進行合模，注塑完成后，石墨烯薄膜成功的粘附在芯片背面塑封體表面； 步驟四、開模后，卷軸轉動為下次塑封做準備 當注塑完成，上模開模后，塑封好的產品被移走，將未塑封的產品繼續(xù)放入模穴中，同時塑封模具上模的卷軸轉動，使上模模壁緊貼載有石墨烯薄膜的承載膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述承載膜為一種在溫度160-180°C，加熱時間2分鐘后粘性降低的熱剝離膠帶。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述承載膜為一種耐高溫180°C的UV膜，在預切割后需要進行UV照射。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述石墨烯散熱薄膜為無膠的薄膜。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于所述石墨烯散熱薄膜為一面背膠的薄膜，切割完成后需要將已經切斷的保護粘性膠的紙揭掉，同時更換一張完整的紙來保護粘性膠。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機械裝置，所述機械裝置包括三個可轉動卷軸(I)和二個固定轉軸(2 )，其中兩個可轉動卷軸(I)和一個固定轉軸(2 )通過支撐桿(3 )安裝于上模的前端，另一個可轉動卷軸(I)和固定卷軸(2)通過支撐桿(3)安裝于上模的后端，所述兩個固定轉軸(2)底部與上模模壁在同一水平線上，其中一個位于上模前端的可轉動轉軸(I)上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，另一個位于上模前端的可轉動轉軸(I)用于收取從石墨烯薄膜上剝離的保護粘性膠的紙，位于上模后端的可轉動卷軸(I)用于收取承載膜，兩個固定轉軸(2)主要用于壓平石墨烯薄膜，使石墨烯薄膜緊貼上模模壁。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法，其特征在于在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機械裝置，所述機械裝置包括兩個可轉動卷軸(1)和兩個固定轉軸(2)，所述兩個可轉動卷軸(I)分別通過支撐桿(3)安裝在上模的前端和后端，所述兩個固定轉軸(2)分別通過支撐桿(3)安裝于上模的前端和后端，所述兩個固定轉軸(2)底部與上模模壁在同一水平線上，其中位于上模前端的可轉動轉軸(I)上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，位于上模后端的可轉動卷軸(I)用于收取承載膜，兩個固定轉軸(2)主要起壓平石墨烯薄膜，使石墨烯薄膜緊貼上模模壁。
【文檔編號】H01L23/373GK104505347SQ201410734329
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權日:2014年12月4日
【發(fā)明者】崔麗靜, 李宗懌, 夏冬, 王菲菲, 吳海鴻 申請人:江蘇長電科技股份有限公司