CN102148171B - 电子器件的模块化模塑组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化模塑组件，该模塑组件包含有：输入模块，其用于装载电子器件以进行模塑；压模平台，其包含有一个或多个用于模塑电子器件的模塑压具；输出模块，其用于在电子器件已被模塑之后卸载模塑后的电子器件；载体，其至少在输入模块和压模平台之间以及/或者在压模平台和输出模块之间移动，该载体具有设置于其上的转接器以可分离地装配第一附件或第二附件，该第一附件或第二附件可有效地完成传送电子器件和/或将模塑混合料引入至压模平台以进行模塑的功能；其中该第一附件和第二附件每个具有相应的安装装置以将第一附件或第二附件可分离地装配在转接器上，该第一附件具有和第二附件不同的功能。

Description

电子器件的模块化模塑组件

技术领域

本发明涉及用于将贴装于电子器件上的电子元件密封的电子器件的模塑（molding）。

背景技术

通常，电子器件灌封包括转注成型(transfer molding)或者压缩成型(compression molding)。在转注成型中，模塑混合料作为固体料粒（solid pellet）被引入模塑系统的模塑供应容器（mold supply pot），并在热量和压力的作用下熔化至液态。然后通过活塞（plunger）将液态的模塑混合料压入流道(runner)中以通过狭窄的浇口（gates）进入模腔（molding cavities）中，该流道连接于活塞和模腔之间。

在压缩成型中，以粉末或液体或树脂膏（paste resin）形式的模塑混合料通常相对于每个电子器件被单独提供，电子器件将被灌封，然后电子器件和模腔之间的狭窄空隙完全被填充。加载弹簧的夹具（spring-biased clamper）然后可能被向下从树脂模塑表面弹出，以在电子器件上模塑闭合以后允许模塑机在模腔中施加压紧力。由于转注成型和压缩成型这两种方法是不相同的，所以二者的机器部件要求也不同。通常，一方面对于液态或粉末的压缩成型，各自的机器组件是必要的，而转注成型却是另一方面。因此，提供可普遍用于高效和富有成本效率地利用不同类型的模塑材料的两种模塑方法的多功能装置，这是令人期望的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种模塑组件，其具有在转注成型系统和压缩成型系统之间工作切换的快速而简易的装置，以较低的成本高效而又方便地模塑电子器件。

于是，一方面，本发明提供一种模块化模塑组件，该模塑组件包含有：输入模块，其用于装载电子器件以进行模塑；压模平台，其包含有一个或多个用于模塑电子器件的模塑压具；输出模块，其用于在电子器件已被模塑之后卸载模塑后的电子器件；以及载体，其至少在输入模块和压模平台之间以及/或者在压模平台和输出模块之间移动，该载体具有设置于其上的转接器以可分离地装配第一附件或第二附件，该第一附件或第二附件可有效地完成传送电子器件和/或将模塑混合料引入至压模平台以进行模塑的功能；其中该第一附件和第二附件每个具有相应的安装装置以将第一附件或第二附件可分离地装配在转接器上，该第一附件具有和第二附件不同的功能。

另一方面，本发明提供一种用于模块化模塑组件的载体，该模塑组件包含有：输入模块，其用于装载电子器件以进行模塑；压模平台，其包含有一个或多个用于模塑电子器件的模塑压具；输出模块，其用于在电子器件已被模塑之后卸载模塑后的电子器件；其中载体至少在输入模块和压模平台之间以及/或者在压模平台和输出模块之间移动，该载体具有设置于其上的转接器以可分离地装配第一附件或第二附件，该第一附件或第二附件可有效地完成传送电子器件和/或将模塑混合料引入至压模平台以进行模塑的功能；其中该第一附件和第二附件每个具有相应的安装装置以将第一附件或第二附件可分离地装配在转接器上，该第一附件具有和第二附件不同的功能。

参阅后附的描述本发明实施例的附图，随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制，本发明的特点限定在权利要求书中。

附图说明

根据本发明较佳实施例所述的模塑系统的实例现将参考附图加以详细描述，其中。

图1所示为根据本发明较佳实施例所述的包含有通用载体的模塑组件的立体示意图。

图2所示为图1中模塑装配的输入模块的立体示意图。

图3所示为图1中模塑装配的输出模块的立体示意图。

图4所示为典型通用载体的立体示意图，该通用载体能作为多种类型的附件的支架，该附件和模塑组件一起使用。

图5和图6所示分别为图4中通用载体的俯视立体示意图和仰视立体示意图。

图7所示为和转注成型方法一起使用以装载引线框和模塑料粒的引线框和料粒装载器的立体示意图。

图8所示为和带材压缩成型方法一起使用以涂点液体的液体点胶装载器的立体示意图。

图9所示为和带材压缩成型方法一起使用以装载粉末的粉末点胶装载器的立体示意图。

图10和图11所示分别为和转注成型方法一起使用以卸载引线框和清洁模塑的转注成型卸载器的俯视立体示意图和仰视立体示意图。

图12和图13所示分别为压缩成型装载器/卸载器的俯视立体示意图和仰视立体示意图，其和带材压缩成型方法一起使用以分别装载未模塑的引线框到模套（mold chase）和从模套中卸载模塑后的引线框。

具体实施方式

图1所示为根据本发明较佳实施例所述的包含有一对通用载体12的模塑组件10的立体示意图。模塑组件10具有输入模块14、输出模块30和压模平台（press station）42的组合。具有不同功能的各种附件可以安装在输入模块14和输出模块30。输入模块14和输出模块30设置在包含有模塑组件10的模塑装配线的相对端部，压模平台42沿着模塑装配线设置在输入模块14和输出模块30之间。

电子元件被装载到输入模块14以进行模塑，在输出模块30处模塑后的电子元件从模塑组件10卸载。压模平台42可包含有多个用于模塑电子元件的压具（presses）43，例如如此处所述的相互相邻设置的三个压具43。每个压具43包括带有上半模（top mold halves）和下半模（bottom mold halves）的传统压具，其在电子器件的转注成型或压缩成型过程中可以使用脱模薄膜（release film）以进行薄膜辅助成型（film assisted molding）。

所表明的设置在输入模块14处的第一通用载体（common carrier）12，在输入模块14和压模平台42之间移动。表明的设置在输出模块30处的第二通用载体12，在压模平台42和输出模块30之间移动。一转接器（adaptor）设置在每个通用载体12上，在该通用载体12上转接器可分离地装配有附件（attachment）。

该附件可以具有各种功能，如传送电子器件和/或引入模塑混合料至压模平台43以完成模塑。举例来说，该附件可包括衬底和模塑混合料装载器（onloader），例如：和转注成型方法一起使用的、用于传送引线框和供应模塑料粒至压模平台42的引线框和料粒装载器62；在带材压缩成型处理（strip compression molding process）期间和带材压缩成型方法一起使用的、用于供应或涂点模塑液体的液体点胶装载器（liquid dispensing onloader）68以及/或者用于供应或装载粉末形式的模塑树脂至一个或多个模塑压具43中的粉末点胶装载器（powder dispensing onloader）82。该附件还可以包括模塑卸载器(molding off-loader)，例如：和转注成型方法一起使用的、用于卸载模塑后的衬底如引线框以及清洁模塑的转注成型卸载器94、和带材压缩成型方法一起使用的、用于将未模塑的衬底如引线框装载到压模平台42以及从压具43处卸载或下载模塑后的衬底的压缩成型装载/卸载器110。

另外，进料盘（feeder bowl）和料粒检选器（pellet handler）模块44或粉末点胶模块46可供选择地装配至输入模块14。在转注成型方法中进料盘和料粒检选器模块44向输入模块14提供有模塑混合料料粒，而粉末点胶模块46为压缩成型方法提供了模塑混合料。

在第一通用载体12已经装配有附件之后，该通用载体12可以有效地沿着X轴线在直线往复方向上在输入模块14和输出模块30之间（内）传送该附件。在压模平台42处，第一通用载体12将由附件所装载的引线框传送到压具43之一进行模塑。其后，对于转注成型方法而言，在模塑后的引线框被传送至料盒固定器以存储和传输该模塑后的引线框以前，模塑后的引线框可被装配在第二通用载体12上的附件转送至输出模块30以进行废料残品（cull）的移除。

图2所示为图1中模塑组件10的输入模块14的立体示意图。输入模块14是和电子器件的转注成型和压缩成型方法一起使用的通用结构，该电子器件固定在引线框带材（leadframe strips）上。固定有充满未模塑引线框的料盒20的上部料盒平台16设置在放置有空料盒20的下部料盒平台18的上方。卸载机(elevator)从上部料盒平台16拾取料盒20，并将其放置在位于一个水平面上的输入料盒平台22以使得引线框能够被推靠在输入导轨（input track）24上。输入传送臂26从输入导轨24处拾取每个引线框，并将其传送到预热平台28。卸载机然后卸载所有未被模塑的引线框已被卸载的料盒20至下部料盒平台18以进行后续的移除。

图3所示为图1中模塑组件10的输出模块30的立体示意图。输出模块30同样也是和电子器件在引线框带材上的转注成型和压缩成型方法一起使用的通用结构。在装配后的电子器件已被模塑之后，引线框卸载器32接收引线框，并将引线框放置在输入模块30如冲浇平台34（degate station）。在冲胶平台34处，模塑过程形成的残料废品和模塑后的封装件隔离分开。废品仓36接收残料废品以便于进行清除。输出传送臂38拾取引线框并将其放置在堆叠料盒平台（stack magazine station）40的料盒中，以传送到下一个工序。

图4所示为典型通用载体12的立体示意图，该通用载体能作为多种类型的附件的支架，该附件和模塑组件10一起使用。较佳地，一个或一个以上的通用载体12同时被使用以提高产能。通用载体12为方便地更换不同类型的附件提供了通用平台，这些附件和模塑组件10一起使用，如引线框和料粒装载器62、液体点胶装载器68、粉末点胶装载器82、转注成型卸载器94、压缩成型装载/卸载器110。所以，在不必须更换整个模塑组件10的情形下，模塑组件10可迅速又简单地在压缩成型和转注成型方法之间转换使用。带有通用载体12的模塑组件10也实现了模塑处理所需的不同点胶方法，这些点胶方法简单地通过改变通用载体12上所固定的附件而被运用。

图5和图6所示分别为图4中通用载体12的俯视立体示意图和仰视立体示意图。在图5中，以安装板60形式存在的转接器包括滑动导轨48并设置在通用载体12的基座上。具有相应安装装置的附件可分离地和可滑动地安装在安装板60的滑动导轨48上。安装板60在第一方向或沿着Y轴线被第一马达，如驱动伺服马达50通过齿轮传动驱动皮带轮（gear ratio driving pulley）52驱动。灵活的能量链条（energy chain）54沿着通用载体12的一段长度附着以容纳和附件一起使用的导线和空气管，载体框架55支撑了通用载体12的各种部件。

图6表明了垂直于Y轴线性移动导轨49设置的X轴线性移动导轨56。Y轴线性移动导轨49在Y方向引导安装板60。当通用载体12被第二马达，如伺服马达驱动时X轴线性移动导轨56在第二方向上沿着X轴线引导通用载体12。驱动正时皮带（driving timing belt）58围绕着驱动皮带轮52以沿着Y轴驱动安装板60和其附件。安装板60相邻于Y轴线性移动导轨49设置，其用作为附件的通用支架，以和模塑组件10一起使用。以这种方式，附件可以针对不同的模塑配置而方便地变换。

图7所示为和转注成型方法一起使用以装载引线框和模塑料粒的引线框和料粒装载器62的立体示意图。该引线框和料粒装载器62具有装配板64，其相当于通用载体12的安装板60并当该引线框和料粒装载器62安装于安装板60上时与其紧密配合。料粒推进器（pellet pusher）66将料粒装载到模塑供应容器以便于设置在模塑供应容器中的活塞在提升热量的情形下碾碎固体料粒，形成液态的模塑混合料而通过流道从设置于活塞上方的模塑供应容器流出和排泄，进入压具43的模腔中。

产品关联部件安装板(product-related part mounting plate)65被用于装配特定的处理工具于被模塑的产品上。产品关联部件安装板65可垂直移动，并由z向移动引导柱67所引导。

图8所示为和带材压缩成型方法一起使用以涂点液体的液体点胶器68的立体示意图。Z向移动驱动皮带轮70设置在液体点胶器68的基座上以用于在垂直方向上驱动液体点胶器68，并通过由伺服马达80所驱动的Z向移动导轨78引导。液体点胶装载器68涂点容置于液体筒（liquid cartridges）72的模塑液体，该模塑液体随着液体点胶器驱动马达76产生的压力而排出。用于装配液体点胶器68的安装板（图中未示）设置于液体点胶器68的上方。

图9所示为和带材压缩成型方法一起使用以装载粉末形式的模塑树脂的粉末点胶器82的立体示意图。当引线框被放置在引线框固定区域86上时，沿着引线框支撑板88的引线框处理区域（leadframe handling sections）86的外围设置的引导销84用作为引导体以在引线框传送期间定位引线框。安装板85用于将粉末点胶器82装配在通用载体的安装板60上。粉末装载模块90被操作来存放模塑粉末和将粉末涂点在模腔中。引线框支撑板驱动气缸92驱动引线框支撑板88在垂直方向上移动。

图10和图11所示分别为和转注成型方法一起使用以卸载引线框和清洁模具的转注成型卸载器94的俯视立体示意图和仰视立体示意图。在图10中，安装板96为将转注成型卸载器94安装至通用载体12上提供了平台。残品拣选器（cull handler）98有助于从模塑后的电子器件封装件中移除废料残品。清洁模块100设置在转注成型卸载器94的一端以清洁模具。图11表明了具有大量内引脚（inner fingers）102和相应的一组外引脚104的引线框固定器以将模塑后的引线框抓紧定位在引线框固定区域106。 在压模平台42处通过转注成型模塑的引线框能够通过产品相关部件108移动，以便于引线框拾取和放置至转注成型卸载器94，其后将被从模塑组件10处卸载。

图12和图13所示分别为压缩成型装载器/卸载器110的俯视立体示意图和仰视立体示意图，它和带材压缩成型方法一起使用以分别装载未模塑的引线框到压具43和从压具43中卸载模塑后的引线框。压缩成型卸载器110通过它的安装板112可分离地装配在通用载体12上。图12表明了引线框挤压板（leadframe press plate）114，其用于挤压和使设置于模具中的引线框102平整。引导柱116沿着压缩成型卸载器110的长度方向设置，以沿着其长度方向移动挤压板114。这种移动通过图13所示的驱动气缸118得以控制。模塑后和未被模塑的引线框能被放置在引线框装载板122上的引线框固定区域120上，在此处引线框在其传送期间能够通过引线框引导销124被设置和定位。

底部拾取模块126也可以包括多个吸附棒(suction bars)以通过真空吸附固定在引线框上。驱动气缸128和驱动杆130一起驱动压缩成型装载器/卸载器110进行垂直移动。在带材压缩成型处理过程中，压缩成型卸载器110可以使用来和涂点液体的液体点胶器68一起或者和装载粉末的粉末点胶器82一起工作。

值得欣赏的是，本发明较佳实施例描述的模块化模塑组件10将转注成型系统转化成压缩成型系统不需要较大的修改，反之亦然。相反，这种转换通过包含有通用载体12而得以实施，该通用载体是一种用于多个附件的通用支架，该多个附件适合于转注成型系统或压缩成型系统一起使用。对于有效地使用一个模块替换另一个模块，该附件可以快速而方便地互换。以这种方式，操作者没有必要分别使用转注成型和压缩成型两种单独的模塑系统工作。因此，在成本方面具有实质性的节省。

此处描述的本发明在所具体描述的内容基础上很容易产生变化、修正和/或补充，可以理解的是所有这些变化、修正和/或补充都包括在本发明的上述描述的精神和范围内。

Claims (18)

1.一种模块化模塑组件，该模塑组件包含有：

输入模块，其用于装载电子器件以进行模塑；

压模平台，其包含有一个或多个用于模塑电子器件的模塑压具；

输出模块，其用于在电子器件已被模塑之后卸载模塑后的电子器件；以及

载体，其至少在输入模块和压模平台之间以及/或者在压模平台和输出模块之间移动，该载体具有设置于其上的转接器以可分离地并且可交换地装配第一附件和第二附件，并且每个第一附件及第二附件均可有效地完成传送电子器件和/或将模塑混合料引入至压模平台以进行模塑的功能；

其中该第一附件和第二附件每个具有相应的安装装置以将第一附件及第二附件可分离地并且可交换地装配在转接器上，该第一附件具有和第二附件不同的结构，以便能够适合不同的模塑电子器件的方法。

2.如权利要求1所述的模块化模塑组件，该模塑组件还包含有：

第一线性移动导轨，载体可沿着该第一线性移动导轨移动以沿着第一方向引导载体；

第二线性移动导轨，转接器可沿着该第二线性移动导轨移动以沿着第二方向引导转接器，该第二方向垂直于第一方向。

3.如权利要求2所述的模块化模塑组件，该模塑组件还包含有：

第一马达，其用于在第一方向上驱动载体；

第二马达，其用于在第二方向上驱动转接器。

4.如权利要求3所述的模块化模塑组件，其中，该第一马达和第二马达是伺服马达。

5.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，载体上的转接器包括安装板，该安装板具有滑动导轨，第一附件或第二附件可滑动地装配在该滑动导轨上。

6.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件或第二附件包括用于转注成型的装载器，该装载器包含有衬底和模塑混合料装载器，该衬底和模塑混合料装载器用于传送衬底和供应模塑混合料至压模平台处。

7.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件或第二附件包括用于压缩成型的液体点胶装载器，该液体点胶装载器用于提供模塑液体至一个或多个模塑压具处。

8.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件或第二附件包括用于压缩成型的粉末点胶装载器，该粉末点胶装载器用于提供粉末形式的模塑树脂至一个或多个模塑压具处。

9.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件或第二附件包括用于卸载模塑后衬底和清洁一个或多个模塑压具的模塑卸载器。

10.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件或第二附件包括用于装载未模塑的衬底至压模平台进行压缩成型和从压模平台处上载模塑后衬底的衬底装载器。

11.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，输入模块被配置来可选地装配进料盘和料粒检选器模块于输入模块，以用于提供模塑混合料料粒进行转注成型。

12.如权利要求11所述的模块化模塑组件，其中，输入模块还被配置来可选地装配粉末点胶模块于输入模块，以用于提供模塑混合料进行压缩成型。

13.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，输出模块包括冲浇平台，其用于将模塑过程中形成的废料残品从已模塑后的电子元件处分离。

14.如权利要求1所述的模块化模塑组件，该模塑组件还包含有：

附加载体，其至少在输入模块和压模平台之间以及/或者在压模平台和输出模块之间移动，该附加载体具有设置于其上的转接器以可分离地装配第一附件或第二附件。

15.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件或第二附件的安装装置包括安装板，该安装板用于在第一附件或第二附件装配到载体期间和载体的转接器紧密配合。

16.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，输入模块和输出模块设置在模塑装配线的相对端部，而压模平台沿着模塑装配线设置在输入模块和输出模块之间。

17.如权利要求1所述的模块化模塑组件，其中，第一附件被配置使用来完成转注成型方法，而第二附件被配置使用来完成压缩成型方法。

18.一种用于模块化模塑组件的载体，该模塑组件包含有：

输入模块，其用于装载电子器件以进行模塑；

压模平台，其包含有一个或多个用于模塑电子器件的模塑压具；

输出模块，其用于在电子器件已被模塑之后卸载模塑后的电子器件；

其中载体至少在输入模块和压模平台之间以及/或者在压模平台和输出模块之间移动，该载体具有设置于其上的转接器以可分离地并且可交换地装配第一附件和第二附件，并且每个第一附件及第二附件均可有效地完成传送电子器件和/或将模塑混合料引入至压模平台以进行模塑的功能；

其中该第一附件和第二附件每个具有相应的安装装置以将第一附件及第二附件可分离地并且可交换地装配在转接器上，该第一附件具有和第二附件不同的结构，以便能够适合不同的模塑电子器件的方法。

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