[發(fā)明專利]一種在塑封過程中貼裝石墨烯散熱薄膜的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410734329.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN104505347A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔麗靜;李宗懌;夏冬;王菲菲;吳海鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇長電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48;H01L23/373
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙)32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

技術(shù)領(lǐng)域

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(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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(shí)也增加了BGA產(chǎn)品的高度，無法滿足封裝體要求越來越薄的趨勢，且此類產(chǎn)品很難應(yīng)用于要求封裝較薄的產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本等手持設(shè)備。AP等芯片由于考慮到多核運(yùn)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(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境對厚度的要求。且?guī)崞腂GA生產(chǎn)方法，通常在封裝生產(chǎn)加工完后，再在封裝表面壓合散熱片，增加了生產(chǎn)制造流程，降低了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

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(jié)構(gòu)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(shí)使生產(chǎn)連續(xù)、一體化，比貼裝散熱片的封裝產(chǎn)品減少了生產(chǎn)工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)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(jìn)行預(yù)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(jìn)行預(yù)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(shí)不斷裂；

步驟二、將石墨烯薄膜安裝在塑封模具上

將預(yù)處理完成的石墨烯薄膜安裝在塑封模具上模的卷軸1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。

步驟三、合模注塑過程

注塑模具下模固定，上模上下移動(dòng)，進(jìn)行開模合模動(dòng)作，注塑過程中石墨烯薄膜跟隨上模一起下壓進(jìn)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(dāng)注塑完成，上模開模，向上移動(dòng)，由于石墨烯薄膜已預(yù)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(shí)，即與粘附在塑封體表面的石墨烯薄膜分離。與此同時(shí)塑封模具上模的卷軸1、2開始轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示，轉(zhuǎn)動(dòng)距離為基板的長度，卷軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，向外放新的載有石墨烯薄膜的承載膜，卷軸2轉(zhuǎn)動(dòng)收取已經(jīng)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。

所述承載膜為一種在溫度160-180℃加熱條件下，粘性降低的熱剝離膠帶或?yàn)橐环N耐高溫180℃的UV膜，在預(yù)切割后進(jìn)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。

所述石墨烯散熱薄膜為無膠的薄膜，如圖4所示。

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(jìn)行注塑。在所述塑封模具的上模安裝一組可拆卸的機(jī)械裝置，如圖3所示，所述機(jī)械裝置包括兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸和兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸，所述兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸分別通過支撐桿安裝在上模的前端和后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)軸分別通過支撐桿安裝于上模的前端和后端，所述兩個(gè)固定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上安裝帶有承載膜的石墨烯薄膜，位于上模后端的可轉(zhuǎn)動(dòng)卷軸用于收取承載膜，兩個(gè)固定轉(zhuǎn)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。

與現(xiàn)有技術(shù)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(dǎo)熱材料，其水平導(dǎo)熱系統(tǒng)高達(dá)約1000w/m·k，比Cu金屬（約400w/?m·k）的導(dǎo)熱系數(shù)高很多，且石墨烯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(shí)現(xiàn)熱量直接傳導(dǎo)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(shí)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(chǎn)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(shí)提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)在BGA表面貼裝散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中表面帶有石墨烯薄膜的產(chǎn)品示意圖。

圖3為本發(fā)明中塑封模具機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明無背膠的石墨烯薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5～6為本發(fā)明中無背膠石墨烯預(yù)處理流程示意圖。