Функциональная схема герметизации
В разомкнутую пресс-форму 1 загружается отрезок ленты-носителя 2 с кристаллами (рис. а). При включении насоса происходит смыкание пресс-формы с максимальным усилием сжатия 0,5 МН. В литьевую форму 3 загружается таблетка пресс-материала 4 (рис. 6), далее происходит ускоренное опускание, а затем рабочий ход штока 5 цилиндра (рис. в). Скорость рабочего хода настраивается с помощью механизма подачи, а усилие — при помощи запорных золотников по манометрам до необходимого давления в верхней и нижней полостях цилиндра.
В процессе рабочего хода штока происходит впрыскивание материала под высоким давлением (рис. г). Для увеличения текучести таблетку пластмассы предварительно разогревают токами высокой частоты. Для получения высокой плотности корпуса производится выдержка (рис. д) при номинальном давлении. Далее происходит подъем штока, размыкание пресс-формы, съем загерметизированных приборов 6 и очистка пресс-формы (рис. е).
Компрессионное прессование менее распространено, чем литьевое. Сущность этого метода состоит в том, что плавление герметизирующего материала и заливка им ИС осуществляется в пресс-форме и с частичной полимеризацией. Пресс-форма для компрессионного прессования имеет обогрев верхней и нижней частей (матрицы и пуансона). В нижнюю часть помещают таблетку пластмассы, на нее — металлическую арматуру герметизируемых ИС, а затем — вторую таблетку пластмассы. Далее обе части формы соединяют. При нагревании и под, действием давления пластмасса переходит в пластичное состояние, заполняет все полости рабочего объема пресс-формы и полимеризуется. После этого пресс-форма раскрывается и из нее выталкиваются загерметизированные приборы.
Для герметизации ИС пластмассой используется следующий комплект оборудования: пресс для литьевого или компрессионного прессования, машина для изготовления таблеток из пластмассы, подогреватель для таблеток, пресс-формы и пресс со штампом для отделения загерметизированных ИС друг от друга.
На рис. ниже изображена установка УГП-50 для герметизации ИС пластмассой.
Установка угп-50 для герметизации интегральных микросхем пластмассой
Она оборудована электрическими подогревателями верхней и нижней частей пресс-формы. Удаление загерметизированных ИС производится верхними и нижними эжекторными толкателями. Для зажима пресс-формы служит установленная в рабочем пространстве пресса гидравлическая система. При зажиме и освобождении (разъеме) пресс-формы зажимное устройство действует с различными регулируемыми скоростями: при закрытии пресс-формы оно быстро закрывается, при освобождении вначале открывается медленно (в этот момент происходит выталкивание залитых пластмассой ИС), а затем скорость увеличивается, причем эту скорость можно регулировать. Зажимное устройство имеет предохранительное приспособление для пресс-формы на случай, если перфолента будет уложена неправильно. Таким образом, вероятность повреждения пресс-формы в прессах сведена к минимуму. Конструкцией пресса предусмотрена также регулировка высоты рабочего пространства для закрытых пресс-форм различной высоты.
Для герметизации ИС применяют одно- и многоместные съемные и стационарные пресс-формы. Качество герметизации ИС в большой степени зависит от конструкции и качества изготовления пресс-формы. Основные узлы установки УГП-50: панель управления 1, пресс 2, элементы управления 3, приборы регулирования давления и температуры 4 и 5.