[发明专利]一种在塑封过程中贴装石墨烯散热薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在塑封过程中贴装石墨烯散热薄膜的方法，属电子封装技术领域。

背景技术

现今，为了满足各种高功耗芯片要求，大多在BGA表面贴装散热片，来提高散热效果，如图1所示。此封装形式虽然改善了封装正表面的散热效果，但同时也增加了BGA产品的高度，无法满足封装体要求越来越薄的趋势，且此类产品很难应用于要求封装较薄的产品如手机、笔记本等手持设备。AP等芯片由于考虑到多核运算等需求，其功率要求也越来越高，从而对散热的要求也越来越高，无散热片的封装形式难以满足散热需求，但增加散热片又难以满足产品应用环境对厚度的要求。且带散热片的BGA生产方法，通常在封装生产加工完后，再在封装表面压合散热片，增加了生产制造流程，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在塑封过程中贴装石墨烯散热薄膜的方法，其结构如图2所示，不仅能满足散热要求和薄型封装的工艺要求，同时使生产连续、一体化，比贴装散热片的封装产品减少了生产工艺流程，提高了生产效率。

本发明的目的是这样实现的：一种在塑封过程中贴装石墨烯散热薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、对石墨烯散热薄膜进行预处理

（1）首先将石墨烯散热薄膜黏贴在承载膜上，石墨烯与承载膜有粘性的一面接触；

（2）将石墨烯薄膜根据基板尺寸进行预切割，在切割过程中，需控制切割厚度，切割至承载膜，使承载膜在后续使用时不断裂；

步骤二、将石墨烯薄膜安装在塑封模具上

将预处理完成的石墨烯薄膜安装在塑封模具上模的卷轴1上, 然后拉住承载膜末端绕过卷轴3、4后安装在卷轴2上, 如图3所示。承载膜表面紧贴于塑封模具上模模壁上。

步骤三、合模注塑过程

注塑模具下模固定，上模上下移动，进行开模合模动作，注塑过程中石墨烯薄膜跟随上模一起下压进行合模，注塑完成后，石墨烯薄膜成功的粘附在芯片背面或塑封体表面；

步骤四、开模

当注塑完成，上模开模，向上移动，由于石墨烯薄膜已预切割，且石墨烯已粘附在芯片背面或塑封料表面，承载膜受到向上的拉力作用时，即与粘附在塑封体表面的石墨烯薄膜分离。与此同时塑封模具上模的卷轴1、2开始转动，如图3所示，转动距离为基板的长度，卷轴1转动，向外放新的载有石墨烯薄膜的承载膜，卷轴2转动收取已经与石墨烯薄膜分离的废弃承载膜，使上模模具下方重新紧贴附有石墨烯薄膜的承载膜。

所述承载膜为一种在温度160-180℃加热条件下，粘性降低的热剥离胶带或为一种耐高温180℃的UV膜，在预切割后进行UV照射降低粘性，所述承载膜两边末端比石墨烯薄膜长约上模后端两卷轴之间的距离加上上模后端固定卷轴的支撑杆长度。

所述石墨烯散热薄膜为无胶的薄膜，如图4所示。

所述塑封模具的上模无凹槽，模壁为光滑平面，所述塑封模具下模有模穴，基板放置模穴中进行注塑。在所述塑封模具的上模安装一组可拆卸的机械装置，如图3所示，所述机械装置包括两个可转动卷轴和两个固定转轴，所述两个可转动卷轴分别通过支撑杆安装在上模的前端和后端，所述两个固定转轴分别通过支撑杆安装于上模的前端和后端，所述两个固定转轴底部与上模模壁在同一水平线上，其中位于上模前端的可转动转轴上安装带有承载膜的石墨烯薄膜，位于上模后端的可转动卷轴用于收取承载膜，两个固定转轴主要起压平石墨烯薄膜、使石墨烯薄膜紧贴上模模壁的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是在塑封过程中贴装石墨烯散热薄膜，石墨烯属于高导热材料，其水平导热系统高达约1000w/m·k，比Cu金属（约400w/ m·k）的导热系数高很多，且石墨烯薄膜的厚度可以做到25um左右，所以在不改变封装厚度的情况下，石墨烯散热薄膜与芯片表面或塑封体表面相连，实现热量直接传导在石墨烯表面，并通过封装表面与空气的对流辐射作用，提高整体散热效果，同时此发明是在塑封过程中一并完成石墨烯散热薄膜的贴装，比传统封装生产加工完后，再压合散热片的方法减少制程工艺步骤，可以节约人力、物力，同时提高生产效率。

附图说明

图1为传统在BGA表面贴装散热片的结构示意图。

图2为本发明中表面带有石墨烯薄膜的产品示意图。

图3为本发明中塑封模具机械结构的结构示意图。

图4为本发明无背胶的石墨烯薄膜的结构示意图。

图5～6为本发明中无背胶石墨烯预处理流程示意图。