[實用新型]IC塑封模內壓力監測控制產品質量的工藝監控設備

無效

• 申請號: 200820156037.3
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN201307237Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 曹陽根;張恩霞
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海三方專利事務所
• 代理人: 吳干權

[技術領域]

本實用新型涉及半導體器件及其集成電路的封裝、注塑件質量控制及其模具制造相關領域，具體地是一種用于IC塑封模內壓力監測控制產品質量方法及其設備。

[背景技術]

現有的IC塑封模壓力監控是通過控制塑料成型壓力機的液壓系統壓力來間接控制的。因為液壓系統的壓力傳遞到塑封的每個型腔要經過很多路徑，除了力的剛性傳遞阻力之外，還有澆注系統的壓力損耗。從控制點到型腔的過程中存在很多不確定因素，從而使得實際型腔壓力參數和監控點獲得的參數之間出現較大的差異。難以準確地對產品的質量進行控制。監控室內的所有實時工藝數據都在正常范圍之內，卻仍然存在較高的產品報廢率的現象是現代塑料產品生產車間常見的。為此，企業為較高的報廢率付出了代價，也必須花費額外的資金增加質檢工序，用來對產品進行篩選。使得生產效率降低，而成本卻提高。

為了提高產品質量及產品合格率，降低成本，型腔內壓力控制成為相關領域內人們研究的焦點。日本大阪大學田島尚教授帶領他的團隊研制了一種新型可視化模具，研究注塑壓力與充填性能的關系，從而控制塑封件或注塑件的質量。然而他們的研究僅限于采用模擬的方法改變注塑壓力，并不能精確控制型腔內部壓力，對產品質量的控制仍需要很多努力。另外，有很多模具制造及產品制造企業，利用有限元的方法、采用軟件進行實時模擬，然后將模擬結果用于生產。雖然這種方法，也能解決生產中的問題、在一定程度上提高降低試模次數、降低生產成本，但是利用軟件模擬的方法仍然不能實時監控型腔內壓力，從而無法精確確定注塑壓力，產品質量的控制仍然需要多次試模。

[發明內容]

本實用新型的目的是提供一種用于IC塑封模內壓力監測控制產品質量方法及其設備，其有效的工藝監控手段，以增大塑封成型工藝的合理工藝條件范圍，提高工藝的穩定性，提高合格率，提高生產效率，降低生產成本。

本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：

一種用于IC塑封模內壓力監測控制產品質量的設備，包括IC塑封模具以及工藝監控裝置，所述工藝監控裝置包括壓力控制器、數據記錄控制系統、數據處理系統、監視顯示屏，其特征在于：在IC塑封模具的每個型腔內設置壓力傳感器，壓力傳感器的輸出端連接工藝監控裝置。

所述IC塑封模具為帶有頂桿式模內壓力監控器的IC塑封模具。

所述帶有頂桿式模內壓力監控的IC塑封模具中每個型腔內的頂桿下端設置有壓力傳感器。

還包括記號器、自動剔除機構，所述記號器設置在帶有頂桿式模內壓力監控的IC塑封模具中每個型腔內的頂桿下端部位，自動剔除機構設置在產品的裝配位置。

本實用新型的實施過程包括模具調試階段的工藝數據采集、分析和優化、設定功能的實現過程及產品生產階段的工藝監控功能的實現過程，其特征在于：所述模具調試階段和產品生產階段中的工藝數據為每個模內型腔壓力傳感器測得的實際型腔壓力值。

所述模具調試階段的工藝數據采集、分析和優化、設定功能的實現過程包括充模過程中，壓力傳感器測得的實際型腔壓力值傳輸到計算機監控平臺，記錄壓力、時間工藝數據并和已有合格產品的數據進行對比，選擇比較接近的工藝數據進行塑封實驗，對抽樣的實驗產品進行檢驗，獲得品質和工藝參數之間的對應關系曲線，然后進行優化分析確定本產品合理的工藝條件范圍，輸入計算機監控平臺的優化工藝數據庫。

所述產品生產階段的工藝監控功能的實現過程包括壓力傳感器測得實際型腔壓力值輸入計算機監控平臺，從數據庫中調用相應材質和模具的合理工藝數據和設定壓力值對比，對超出設定值一定范圍的型腔所對應的塑封產品，在屏幕上和型腔壓力指示燈陣列中對應的指示燈閃亮，為該型腔頂料桿下的記號器發一個觸發信號，使其在產品上做出一個記號，在產品裝配的過程中利用自動剔除機構，對有記號的不合格品自動剔除。

本實用新型有益效果：本實用新型將高精度壓力傳感器技術與計算機技術結合在一起，并將其應用到IC塑封工藝中。直接監測每個塑封型腔中壓力的變化，彌補了以往只能通過控制液壓系統壓力來間接控制型腔壓力的不足?？梢源蟠蟾纳扑芊夤に嚳刂频木?，降低眾多型腔間熔料壓力的不平衡程度，增加合理工藝條件的范圍，減小對金絲和芯片的沖擊，減少產品內應力，提高產品使用壽命和產品合格率。結合計算機技術，可以自動記錄和剔除不合格產品。隨著高精度、低成本的壓力傳感器技術逐步成熟，該方法將會得到廣泛的應用。

[附圖說明]

圖1是本實用新型的工藝監控裝置示意圖；

圖2是本實用新型的模具調試階段的工藝數據采集、分析和優化以及數據庫充實過程示意圖；

圖3是本實用新型的產品生產階段的工藝監控功能實現過程示意圖；