CN102896714A - 模制用模组和具有该模制用模组的树脂模制装置 - Google Patents
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Abstract
模制用模组和具有该模制用模组的树脂模制装置。模制用模组包括:第一模具,其具有:第一模套;模腔镶件,该模腔镶件由第一模套支撑并且构成模腔的底部;和可动夹具,该可动夹具由第一模套可动地支撑并且包围模腔镶件以形成模腔凹部;第二模具,其具有:第二模套;工件支撑部,该工件支撑部由第二模套支撑并且被施加偏压,并且工件将载置于工件支撑部;和中央嵌件,该中央嵌件邻近工件支撑部;和填料室,该填料室设置于第一模具和第二模具其中之一,填料室供给树脂用于模制工件。第二模具还具有厚度调节机构,当由工件支撑部支撑的工件被第一模具的可动夹具夹持时,厚度调节机构使工件支撑部吸收工件的厚度变化并且使工件与可动夹具接触。
Description
技术领域
本发明涉及夹持和树脂模制(resin-mold)工件的模制用模组,以及具有该模制用模组的树脂模制装置。
背景技术
本申请的申请人已发明了能够大量生产薄半导体器件的传递模制装置,所述薄半导体器件的薄封装部能够以设计厚度被树脂模制并且不形成未填充的部分。
在一种传统的传递模制装置中,在模腔镶件(cavity piece)以大于模制产品的设计厚度的规定距离被向上移动至退让位置并被保持在该退让位置的状态下,用夹具夹持模制用模组中的工件组,然后在夹具夹持工件的状态下,以维持第一树脂压力的状态致动柱塞以便将熔化后的树脂填充到模腔凹部。填充树脂后,使模腔镶件下移进入模腔凹部中直到达到与模制产品的设计厚度对应的模制位置为止,以便使多余树脂从模腔凹部经由浇口流向填料室,使得树脂的量能够被调节成用于生产具有设计厚度的模制产品。此外,再次致动柱塞以便维持高于第一树脂压力的第二树脂压力,以将树脂热固化(见日本特开2009-190400号公报)。
发明内容
然而,在日本特开2009-190400号公报所公开的模制模具中,工件(例如,基板)被夹持在其中上模嵌件(insert)可移动的上模具和具有刚性结构的下模具之间。在模制厚度变化小的工件(例如,单层基板)的情况下,不会发生问题。然而,在模制厚度宽范围地变化的工件(例如,多层基板)的情况下,夹具施加给工件的夹持力是变化的,所以会形成树脂飞边并且模制产品的品质会下降。工件的厚度将不利地影响树脂模制制成的部分的厚度,所以难以树脂模制出具有均一厚度的工件。
因此,本发明的目的在于提供能够解决上述传统技术的上述问题的模制用模组和树脂模制装置。即,甚至在模制厚的工件的情况下,本发明的模制用模组也能够均衡地夹持工件并且能够大量生产没有树脂飞边的高品质的薄模制产品。本发明的树脂模制装置具有所述模制用模组。
为实现所述目的,本发明具有如下结构。
即,本发明的模制用模组包括:
第一模具,其具有:第一模套;模腔镶件,所述模腔镶件由所述第一模套支撑并且构成模腔的底部;和可动夹具,所述可动夹具由所述第一模套可动地支撑并且包围所述模腔镶件以形成模腔凹部;
第二模具,其具有:第二模套;工件支撑部,所述工件支撑部由所述第二模套支撑并且被施加偏压,并且工件将载置于所述工件支撑部;和中央嵌件,所述中央嵌件邻近所述工件支撑部;和
填料室(pot),所述填料室设置于所述第一模具和所述第二模具其中之一,所述填料室供给树脂用于模制所述工件,并且
所述第二模具还具有厚度调节机构,当由所述工件支撑部支撑的所述工件被所述第一模具的所述可动夹具夹持时,所述厚度调节机构使所述工件支撑部吸收所述工件的厚度变化并且使所述工件与所述可动夹具接触。
利用该结构,厚度调节机构使得工件支撑部吸收工件的厚度变化并且使工件与可动夹具接触,使得树脂模制的厚度不受工件厚度的影响。甚至在工件的厚度宽范围地变化的情况下,也可以以均一厚度树脂模制工件。
优选地,所述模腔镶件被固定到所述第一模套,并且
包围所述模腔镶件的所述可动夹具由第一弹性构件保持。
利用该结构,通过第二模具的移位可以精确地控制工件上方的空隙,而不会改变用于形成模腔底部的模腔镶件的高度,使得树脂模制的厚度可以被精确地控制。
优选地,所述可动夹具由弹力比对所述工件支撑部施加偏压的所述厚度调节机构的第二弹性构件的弹力大的第一弹性构件保持。
利用该结构,当工件被第一模具和第二模具夹持时,第二弹性构件根据工件的厚度屈曲(bent),而不会使用于保持可动夹具的第一弹性构件屈曲,使得工件可以被夹持在固定的高度而与工件的厚度无关。
此外,来自可动夹具的夹持力可以被持续地施加到工件,使得可以防止形成树脂飞边。
优选地,将所述工件支撑部支撑固定在规定高度的楔块机构(wedge mechanism)被设置在所述工件支撑部和所述第二模套之间。
利用该结构,即使工件支撑部被可动夹具向下压,楔块机构也可以将工件支撑部固定在规定高度,使得工件支撑部不会被可动夹具过度地下移,并且可以维持树脂模制厚度。
在模制用模组中,所述模腔凹部和所述厚度调节机构均可以被设置在所述中央嵌件的两侧。
利用该结构,即使工件的厚度不同,工件的上表面也可以彼此齐平,使得产品的树脂模制的厚度等同,并且可以防止形成树脂飞边。
在模制用模组中,用于调节所述模腔镶件的高度的模腔镶件调节机构可以被设置到所述第一模具。
利用该结构,树脂模制厚度可以通过移动模腔镶件来调节。模腔镶件调节机构能够刚性地设置模腔镶件的高度,并且可以精确地设置模腔镶件的高度,使得可以精确地控制树脂模制厚度。
在模制用模组中,夹具可以被固定于所述第一模具的所述第一模套,并且
楔块机构可以被设置到所述第一模具,在所述楔块机构中楔块通过驱动源被移动并与所述模腔镶件接触以调节所述模腔镶件的高度。
利用该结构,可以通过楔形块使模腔镶件上下移动,使得模腔镶件可以容易地上下移动。此外,通过精确地维持模腔镶件的高度可以精确地控制树脂模制厚度。
优选地,离型膜被设置在所述第一模具的包括所述模腔凹部的模制面。
利用该结构,可以防止树脂侵入可动夹具和模腔镶件之间的间隙,使得可以容易地控制树脂模制厚度,并且可以减小用于移除树脂污物的维护次数。
优选地,所述可动夹具夹持所述工件并且使所述模腔镶件从所述可动夹具的夹持面相对分离,直到所述模腔镶件关于所述夹持面的相对位置达到所述模腔镶件以大于模制产品的设计厚度的规定距离与所述夹持面分开的退让位置为止,
所述填料室中的熔化的树脂被施加压力并被供给到所述模腔以填充所述模腔,并且
所述夹持动作被进一步进行,以使得所述模腔镶件朝向所述可动夹具的所述夹持面相对移动,直到达到将多余树脂排向所述填料室的规定的浅位置为止并且使所述多余树脂热固化。
利用该结构,甚至在树脂模制厚度薄的情况下,模腔也可以被熔化的树脂完全填满,并且可以通过夹持模腔镶件直到达到规定的浅位置为止而将多余树脂排出,使得可以提高模制产品的品质。
此外,通过例如使填料室的柱塞下移可以将排到填料室内的多余树脂存储起来,使得不需要用于存储多余树脂的特定机构。由此,可以简化模制用模组的结构。
在模制用模组中,可动活塞可以被设置在废料部,所述可动活塞面对所述填料室并且能够移动靠近和移动远离所述夹持面,并且
所述可动活塞可以移离所述夹持面以存储多余树脂。
利用该结构,排到填料室内的多余树脂可以通过使可动活塞移离夹持面而存储起来,使得排到填料室内的多余树脂的量可以减小,并且模制产品的废料可以容易地从模具中移除。
在模制用模组中,溢流腔可以被形成在所述可动夹具的夹持面,并且
从所述模腔凹部溢流出的多余树脂可以被存储在所述溢流腔中。
利用该结构,在可动夹具的形成有排气口的夹持面形成溢流腔,并且多余树脂可以存储在溢流腔内,使得可以减小排到填料室内的多余树脂的量,并且可以使模制产品的废料更薄。因此,可以缩短用于进行模制动作的时间。
本发明的树脂模制装置具有上述模制用模组中的任意一种。因此,树脂模制装置能够吸收工件的厚度变化并且能够提高模制产品的品质。
在本发明的模制用模组中,甚至在模制薄的工件时,也可以均衡地夹持工件,并且可以大量生产出不带树脂飞边的高品质的例如薄封装(thin packages)等薄的产品。
此外,本发明的模制装置具有所述模制用模组,使得可以提高树脂模制产品的品质。
附图说明
现在将通过示例参照附图说明本发明的实施方式,其中:
图1的(A)和图1的(B)是实施方式1的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图2A和图2B是实施方式1的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图3是实施方式1的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图4A和图4B是实施方式2的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图5A和图5B是实施方式3的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图6是实施方式4的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图7A和图7B是实施方式5的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图;
图8A至图8C是实施方式6的用于说明模制动作的模制用模组的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。在下述各实施方式中,均将说明传递模制装置。传递模制装置具有模制用模组,所述模制用模组包括:包括模腔凹部的上模具;和包括填料室的下模具。注意,下模具为可动模具,而上模具为固定模具。
(实施方式1)
首先,将参照图1的(A)和图1的(B)说明传递模制装置的概略结构。模制用模组1由上模具2和下模具3构成。
将说明上模具2。在上模具2中,用于形成模腔底部的模腔镶件(cavity pieces)5被固定到上套块4。利用该结构,用于形成模腔底部的模腔镶件5的高度不变,所以工件W上方的空隙可以仅通过上下地移动下模具3来精确地改变。因此,树脂模制的厚度可以精确地控制。在本实施方式中,模腔镶件5可以借助用于刚性地支撑该模腔镶件5的其他块而被定位于上套块4。各模腔镶件5的平面尺寸均大于各工件W的配置区域的平面尺寸,在工件中以阵列的形式配置了引线接合(wire-bonded)的半导体芯片T。因此,模制用模组1能够进行模封阵列处理型模制(MAP-type molding),在模封阵列处理型模制中,可以同时模制多个半导体芯片T。被同时模封阵列处理型模制出的半导体芯片T的封装部通过例如已知的切割机等被分别切开,从而可以生产出分开的半导体器件。注意,在一些大型封装(例如,车载用封装)的情况下,将其上安装有多个半导体芯片T的工件W作为一个产品同时模制,并且该产品没有被切开。
用于夹持工件W的可动夹具6被设置成包围模腔镶件5。可动夹具6分别由第一弹簧7悬挂。多个通孔形成在可动夹具6中。模腔镶件5插入各通孔。在中央可动夹具6的夹持面中,形成有上废料部(cull section)6a和上流道浇口6b。模腔凹部6c由模腔镶件5和包围模腔镶件5的可动夹具6形成。
离型膜8设置于上模具2的包括了模腔凹部6c的夹持面。离型膜8通过已知的抽吸机构被抽吸保持于上模具2的夹持面,其中模腔镶件5和可动夹具6之间的间隙用于抽吸空气。离型膜8能够对加热了的模制用模组1的温度耐热,并且具有足够的柔性和延展性。合适的离型膜8由例如PTFE、ETFE、PET、FEP、含氟玻璃布、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等构成。离型膜8是卷绕在给料辊(未示出)上的长形的膜。离型膜8的前端自给料辊开始朝着覆盖上模具2的夹持面的方向延伸,并且卷绕在收集辊(未示出)上。通过使用离型膜8,起膜杆可以从模制用模组1中略去。可以防止树脂从模腔镶件5和可动夹具6之间的间隙泄漏。因此,不需要高的加工精度,使得可以以低成本生产模制用模组1。
接着,将说明下模具3。其上载置有下套块9的下可动台(未示出)通过已知的模驱动机构(例如,由电动马达驱动的曲柄连杆或者螺杆)被上下移动,使得下模具3可以被上下移动以闭合和打开模制用模组1。下模具3的上下移动速度和夹压力(pressing force)可以选择性地设定。此外,当多余的树脂经由浇口返回时,熔化的树脂的流动速度和压力可以选择性地设定。因此,上下移动速度、夹压力、树脂的流动速度和压力可以通过模驱动机构来控制,使得模制装置的结构得以简化。
下模中央嵌件10附接于下套块9。模制用树脂分别设置于其中的圆筒状填料室11沿纵向中心线附接于下模中央嵌件10中。下模中央嵌件10的上端与填料室11的上端齐平,或者稍高于填料室11的上端。通过已知的传递驱动机构而上下移动的柱塞13设置于各填料室11中。在本实施方式中,多个柱塞13对应地设置于多个填料室11中。柱塞13由支撑块(未示出)支撑。弹性构件(未示出)设置在各柱塞13的支撑部。通过该弹性构件,各柱塞13可以稍微移位,使得可以消除过大的夹压力。此外,各柱塞13能够在维持树脂压力的同时适应于树脂片料12的量的变化。
工件支撑部14设置于下套块9,并且分别位于下模中央嵌件10的两侧。在各工件W中,半导体芯片T载置于一个侧表面(例如,上表面),并且该一个侧表面将被树脂模制。工件支撑部14由设置在下套块9的上表面和工件支撑部14的下表面之间的第二弹簧15浮动支撑(floating-support)。注意,悬挂有可动夹具6的第一弹簧7的弹簧力大于第二弹簧15的弹簧力。例如,第一弹簧7施加给工件W和工件支撑部14的弹簧力充分地大于每二弹簧15施加给工件W和工件支撑部14的弹簧力。因此,当模制用模组1闭合时通过上移下模具3,可以压缩第二弹簧15而不压缩第一弹簧7,使得当工件W被夹持时,不论工件W的厚度如何,工件W都可以被夹持在恒定的高度。此外,可动夹具6的夹持力可以持续地施加到工件W,从而可以防止形成树脂飞边(resin flash)。
厚度调节块16a和16b设置在下套块9和由第二弹簧15支撑的各工件支撑部14之间,该厚度调节块16a和16b沿上下方向堆叠并且两者的界面形成为斜面。厚度调节块16a和16b在垂直于附图的纸面的方向上延伸。因此,厚度调节块16a和16b的总厚度在延伸方向上恒定。沿上下方向堆叠的厚度调节块16a和16b中的一个可以借助于例如气缸单元、电动马达等合适的驱动单元(未示出)而在另一个上滑动。每对厚度调节块16a和16b均构成楔块机构(厚度调节机构)16。
楔形厚度调节块16a和16b的总厚度可以通过滑动厚度调节块16a和16b中的一个来改变,厚度调节块16a和16b的位置可通过它们的界面之间的摩擦力来固定,所以没有树脂压力施加到驱动单元。因此,与工件支撑部的位置由用已知致动器致动的制动机构来固定的传统机构相比,工件支撑部14的位置可以被高度精确地保持。注意,厚度调节机构不限于楔块机构16。例如,工件支撑部14的位置可以通过如下机构来调节:该机构包括与第二弹簧15对应的弹性构件以及合适的驱动源(例如,气缸单元、液压缸单元、伺服马达)。此外,台阶状的厚度调节块可以以能够调节厚度调节块的总厚度的方式彼此接合。
通过采用楔块机构16,即使通过上移下模具3而使可动夹具6下压工件支撑部14,工件支撑部14也可以通过楔块机构16而被固定并被保持在规定高度,使得工件支撑部14不会被可动夹具16过度地下移,从而树脂模制的厚度能够得以维持。
注意,上厚度调节块16a可以与工件支撑部14的下部一体化。在该情况下,下厚度调节块16b借助于驱动单元而滑动。
夹具支撑部17分别被定位成邻接工件支撑部14并且位于工件支撑部14的外侧。夹具支撑部17设置于下套块9。夹具支撑部17的上端面与下模中央嵌件10的上端面齐平。
当夹持着工件W的可动夹具6抵抗第二弹簧15的弹簧力使工件支撑部14下移时,可动夹具6的夹持面与夹具支撑部17的上端面接触。
将参照图1的(A)至图3说明传递模制装置的树脂模制动作。
图1的(A)示出模制用模组1打开了的状态。
离型膜8被抽吸固定于上模具2的夹持面。工件W分别放置于位于下模中央嵌件10两侧的工件支撑部14,树脂片料12分别放置在填料室11中。工件支撑部14的上端比下模中央嵌件10的上端和包围工件支撑部14的夹具支撑部17的上端稍低。在放置工件W时,将工件W推向下模中央嵌件10。工件支撑部14上的工件W的上表面比下模中央嵌件10上端和夹具支撑部17的上端稍高。
在图1的(B)中,下模具3上移,可动夹具6夹持工件W的上表面并且向下压工件支撑部14,而且可动夹具6与夹具支撑部17接触。在该夹持状态下,工件W的厚度差被吸收(absorbed),使得工件W的上表面、下模中央嵌件10的上端以及夹具支撑部17的上端彼此齐平。如图1的(B)所示,即使位于下模中央嵌件10两侧的工件W的厚度不同,所述工件W的上表面也可以彼此齐平,从而工件W可以以均一的树脂厚度被树脂模制,而不形成树脂飞边。注意,在楔块机构16的上厚度调节块16a和工件支撑部14之间可以形成间隙。
接着,在图2A中,在调节支撑工件W的工件支撑部14的高度并且吸收工件W的厚度差的情况下,将可动夹具6压在工件W上。例如,通过例如气缸单元等驱动单元(未示出)使下厚度调节块16b向前或向后移动规定距离,以使得上厚度调节块16a与工件支撑部14的底面紧密接触。
在该动作中,可动夹具6夹持工件W同时使模腔镶件5与可动夹具6的夹持面相对地分开,直到模腔镶件5关于夹持面的相对位置达到模腔镶件5以大于模制产品的设计厚度的规定距离与夹持面分开的退让位置(evacuating positions)为止。
接着,如图2B所示,在可动夹具6夹持工件W的状态下,使柱塞13上移,以便将在填料室11中已熔化的树脂12经由上废料部6a和上流道浇口6b供入模腔凹部6c内,直到填满模腔凹部6c为止。工件W上的半导体芯片T上方的空隙大,所以熔化的树脂的速度降低。即,树脂以低速和低压填充模腔凹部6c。因此,可以防止熔化的树脂以高速填充模腔凹部而引起的配线飘摇(wire-flow),使得可以生产出高品质产品。
如图3所示,在模腔凹部6c充满熔化的树脂12之后,使下模具3进一步上移以进一步进行夹持动作。于是,可动夹具6通过下模中央嵌件10以及夹具支撑部17来压缩第一弹簧7,多余的树脂被施加压力并且从模腔凹部6c经由浇口朝向填料室11返回,使得模腔镶件5关于可动夹具6的相对位置达到与模制产品的设计厚度对应的模制位置。在该动作中,工件支撑部14已经与楔块机构16的上厚度调节块16a接触。因此,即使树脂压力增大,工件支撑部14也绝不下移。朝向填料室11返回的多余树脂通过柱塞13的下移而被收集存储。
第一弹簧7被下模中央嵌件10和夹具支撑部17压缩。因此,与未使用夹具支撑部17而是通过工件W来压缩第一弹簧7的结构相比,本实施方式的模制动作中没有对工件W施加过度的夹持力,使得能够在防止工件W破损的状态下进行模制动作。
具体地,模腔镶件5与半导体芯片T的上表面之间的空隙与下模具3的高度成比例。当下模具3上移直到树脂模制厚度达到设计厚度为止时,第一弹簧7的压缩量增大,并且夹压力也增大。因为第一弹簧7的夹压力随树脂模制的厚度变化,所以薄弱的工件(例如,薄基板)将会破损。在本实施方式中,第一弹簧7的夹压力被夹具支撑部17接收而不是被工件W接收,因此,可以在多余的树脂被施加压力以便经由浇口返回时可靠地防止工件W破损。因此,即使夹压力被增大以可靠地填满模腔,也可以可靠地防止工件W破裂或者损坏。
为了维持模腔中的树脂压力,如果需要,通过使柱塞13再次上移来使熔化的树脂热固化。
通过上述树脂模制动作,工件W可以以均一的厚度被树脂模制,而不受工件W的厚度变化的影响。在树脂模制的厚度薄情况下,熔化的树脂也可以平稳地填充模腔,并且在填满模腔之后,多余的树脂也可以通过夹紧(clamping)模腔镶件5而被排出,直到树脂模制的厚度达到设计厚度为止,从而可以提高模制产品的品质。
朝向填料室11排出的多余的树脂可以通过使柱塞13下移而存储起来。因此,无需用于存储多余树脂的特定单元,使得模制用模组1的结构可以简化。
(实施方式2)
下面,将说明模制用模组的实施方式2。在实施方式1中描述过的结构元件被赋予相同的附图标记,并且将省略说明。
如图4A所示,在可动夹具6的夹持面中分别形成有溢流腔18。注意,在本实施方式中也进行如图1的(A)至图2A所示的工件夹持动作,因此将省略说明。
如图4A所示,在可动夹具6夹持工件W的状态下,使柱塞13上移,以便将填料室11中已熔化的树脂经由上废料部6a和上流道浇口6b填充到模腔凹部6c。
如图4B所示,在模腔填满之后使下模具3进一步上移,于是夹具支撑部17和工件W使得可动夹具6压缩第一弹簧7。利用该动作,使模腔凹部6c中的多余树脂经由浇口朝向填料室11返回,从而改变了模腔镶件5关于可动夹具6的相对位置,直到达到模制位置为止。朝向填料室11返回的多余树脂,除其中一部外,均通过柱塞13的下移而存储在填料室11中。另一方面,多余树脂的余下部分流入并存储在溢流腔18中。注意,模腔和溢流腔18之间的浇口的深度制得相对地浅,使得熔化的树脂12能够以不流向溢流腔18的方式流动填充模腔凹部6c,只有在用于将多余树脂推出模脂凹部6c的树脂压力高时熔化的树脂12才会流向溢流腔18。
利用该动作,多余树脂存储在形成于可动夹具6的具有排气口的夹持面的溢流腔18中,使得流向填料室11的多余树脂的量可以减小,从而模制产品的废料可以变薄。因此,可以缩短用于固化上废料部6a中的树脂的时间,并且可以缩短用于固化模制产品的总时间。此外,流向填料室11的多余树脂的量可以减小,使得模制产品的废料可以容易地从上模具2移除。
(实施方式3)
下面,将说明模制用模组的实施方式3。上述实施方式中描述过的结构元件被赋予相同的附图标记,并且将略去说明。因此,将主要说明本实施方式的独有特征。
如图5A所示,在面对填料室11的各个上废料部6a中设置了可动活塞19。各可动活塞19通过设置在可动活塞19和可动夹具6之间的第三弹簧20来移动。第三弹簧20的弹簧力至少大于由柱塞13的向上移动施加的树脂压力。此外,如稍后说明的,各可动活塞19由于多余树脂的树脂压力抵抗第三弹簧20的弹簧力而移离夹持面,使得在各个上废料部6a中形成空间并且多余树脂可以存储在该空间内。注意,在本实施方式中也进行图1的(A)至图2A所示的工件夹持动作,所以将省略说明。
如图5A所示,在可动夹具6夹持工件W的状态下,使柱塞13上移,以便使填料室11中已熔化的树脂12经由上废料部6a和上流道浇口6b填充到模腔凹部6c。
如图5B所示,在填满树脂后使下模具3上移以进一步进行夹持动作,并且夹具支撑部17和工件W使得可动夹具6压缩第一弹簧7,使得模腔凹部6c中的多余树脂被施加压力并且经由浇口朝向填料室11返回,从而改变了模腔镶件5关于可动夹具6的相对位置,直到达到与模制产品的设计厚度对应的模制位置为止。当多余树脂朝向填料室11返回时,可动活塞19抵抗第三弹簧20的弹簧力而移离夹持面,使得多余树脂可以流到所述空间内。朝向填料室11返回的多余树脂通过柱塞13的下移而存储在填料室11中。
因为朝向填料室11返回的多余树脂可以存储在由于可动活塞19移离夹持面而形成的空间内,使得可以减少存储在填料室11中的多余树脂的量,并且可以容易地将模制产品的废料从上模具2移除。
(实施方式4)
下面,将说明模制用模组的实施方式4。上述实施方式中描述过的结构元件被赋予相同的附图标记,并且将略去说明。因此,将主要说明本实施方式的独有特征。
如图6所示,上模具2中设置了与图1的(A)所示的楔块机构16类似的模腔镶件调节机构21,以调节模腔镶件5的高度。模腔镶件5通过弹簧22被悬挂于上套块4。模腔镶件调节机构(楔块机构)21设置在上套块4和模腔镶件5之间。通过调节楔形块21a和21b的滑动位置,可以调节模腔镶件5的高度,使得可以调节树脂模制厚度。优选地,在将离型膜8抽吸保持于上模具2的夹持面之前进行模腔镶件调节机构21的调节,以防止离型膜8松驰。注意,包括工件供给动作的模制动作与实施方式1相同,所以将省略说明。
在本实施方式中,树脂模制厚度可以通过沿上下方向移动模腔镶件5来调节。因为楔形块21a和21b被固定在规定的滑动位置,所以模腔镶件5的高度可以刚性地固定,使得可以维持模腔镶件5的高度精度,并且可以精确地控制树脂模制厚度。
(实施方式5)
下面,将说明模制用模组的实施方式5。上述实施方式中描述过的结构元件被赋予相同的附图标记,并且将略去说明。因此,将主要说明本实施方式的独有特征。
如图7A所示,在上模具2中设置了分别由电动马达(驱动源)23驱动以调节模腔镶件5的高度的楔块机构24。夹具6’被固定于上套块4,而模腔镶件5是可动的。这些均是特有的。
具体地,电动马达23分别附接到上套块4的侧面,螺纹轴(马达轴)23a分别与楔形块24a螺纹连接(screwed)。楔形块24a能够在上套块4的底面上滑动,并且它们的斜面分别与模腔镶件5接触。通过沿规定转动方向来驱动电动马达23,楔形块24a在规定方向上滑动,使得可以控制模腔镶件5的高度。
注意,斜面可以斜向右上方和/或斜向左上方。模腔镶件5通过弹簧22悬挂于上套块4。在本实施方式中也进行了图1的(A)至图2A中示出的工件夹持动作,所以将省略说明。
接着,如图7A所示,在可动夹具6’夹持工件W的状态下,使柱塞13上移,以使填料室11中已熔化的树脂12经由上废料部6a和上流道浇口6b填充到模腔凹部6c。当模腔凹部6c被树脂12填充时,模腔镶件5已经上移并处于退让位置。因此,在搭载于工件W的半导体芯片T的上方形成大的空间,使得熔化的树脂的流动速度减小,并且树脂12可以以较低速度和较低压力来填充模腔凹部6c。
如图7B所示,在模腔凹部6c填满树脂12后,在夹具支撑部17和工件W接触夹具6’的状态下,驱动电动马达23,以使楔形块24a滑动从而使模腔镶件5下移直到达到与模制产品的设计厚度相对应的模制位置为止,使得多余的树脂被施加压力并经由浇口从模腔凹部6c朝向填料室11返回。当进行该动作时,工件支撑部14分别与楔块机构16的上厚度调节块16a接触,所以即使树脂压力增大,工件支撑部14也不下移。由于模腔镶件5分别与楔块机构24的楔形块24a接触,所以模腔镶件5不上移。朝向填料室11返回的多余树脂通过柱塞13的下移而存储起来。
在本实施方式中,也能够获得前述实施方式的功能和效果。此外,模腔镶件5由楔块机构24支撑并被上下移动,使得可以容易地使模腔镶件5上下移动,并且可以精确地控制模制厚度。
(实施方式6)
下面,将参照图8A至图8C说明模制用模组的实施方式6。上述实施方式中描述过的结构元件被赋予相同的附图标记,并且将略去说明。
在构成模腔凹部6c的模腔镶件5可动或者夹具6可动的模具组1中,当离型膜8被抽吸保持于夹持面时,离型膜8可能在模腔凹部6c的角部处过度地伸展并且破损。该问题可以在本实施方式的模制用模组1中得到解决。
在图8A中,模腔凹部6c由模腔镶件5的底面5a和空间构成,所述空间的内侧面由壁面6f和可动夹具6的大直径孔6d的内表面6g构成,壁面6f是通孔6e的形成于模腔镶件5的底面5a和大直径孔6d之间的内表面的一部分。在通孔6e的内表面与模腔镶件5的外表面之间形成了抽吸孔25。抽吸孔25与模腔凹部6c连通,通过已知的抽吸单元(未示出)经由抽吸孔25抽吸模腔凹部6c内的空气,沿着模腔凹部6c的内表面被供给的离型膜8被抽吸保持于模腔凹部6c的内侧面。
突出部5b沿模腔镶件5的底面5a的外边缘向下突出,以使得模腔凹部6c部分地浅(partially shallow)。优选地,突出部5b的底面为平坦的。优选地,突出部5b的将底面5a与该突出部5b的底面连接的内表面5c是一斜面,该斜面与水平面之间的角度是例如大约135°的钝角。通过形成具有钝角的斜面,可以防止将斜面附近的离型膜8撕破。注意,突出部5b位于半导体芯片T的安装区域的外侧,并且在位于外侧的半导体芯片T的封装区域的外侧。
优选地,如图8B所示,大直径孔6d的内表面6h是从壁面6f的下端开始延伸的斜面。优选地,斜面6h与上模具2的分型面(水平面)之间的角度为大约60°~70°。
如上所述,沿模腔镶件5的底面5a的外边缘形成突出部5b,以使得模腔凹部6c浅。利用该结构,如图8A或图8B所示,可以很好地防止将抽吸于模腔凹部6c的离型膜8撕破。
突出部5b与模具的夹持面之间的高度被设计成:如图8C所示,当模腔镶件5被移动直到模腔镶件5关于夹具6的夹持面的相对位置达到规定的浅位置以将多余树脂排向填料室时,突出部5b的底面与通孔6e的下端(大直径孔6d的上端)对应。例如,高度约为0.5mm。此外,突出部5b与模腔镶件5的底面5a之间的高度例如约为0.05mm~0.25mm。
在上述各实施方式中,模腔均形成在上模具中,而填料室均形成在下模具中。然而,模腔可以形成在下模具中,并且填料室可以形成在上模具中。
在上述各实施方式中,上模具2均为固定模,而下模具3均为可动模。本发明不限于上述实施方式。例如,下模具可以为固定模,而上模具2可以为可动模。
在工件W上安装了半导体芯片T。工件W不限于半导体器件的基板。例如,本发明可以应用于例如其上安装有例如白光LED等发光元件并且可以用包括荧光物质的树脂来模制的工件。
在上述实施方式中,工件W为其上引线接合了半导体芯片T的基板。半导体芯片T可以倒装接合(flip-chip-bonded)。圆柱状树脂片料12用于模制工件W。此外,可以使用例如液体状树脂、颗粒状树脂、粉末状树脂等其他类型的树脂。各实施方式中的模制用模具均进行了模封阵列处理型模制,但是模制用模组也可以应用于进行矩阵型模制(matrix-type molding)。
填料室11形成在下模中央嵌件10中,但是它们也可以形成在上模具2中。此外,模制用模组可以被上下翻转过来。
这里所提及的全部示例和条件语言旨在用于教示的目的,以辅助读者理解本发明以及发明人所提出的有助于促进现有技术的构思,并且将被阐释为不限于所具体陈述的示例和条件,也不限于本说明书中与示出本发明的优势和不足相关的所述示例的组织。尽管已经详细说明了本发明的实施方式,但是应该理解在不偏离本发明的精神和范围的前提下,能够对其进行各种改变、置换和变换。
Claims (12)
1.一种模制用模组,
其包括:
第一模具,其具有:第一模套;模腔镶件,所述模腔镶件由所述第一模套支撑并且构成模腔的底部;和可动夹具,所述可动夹具由所述第一模套可动地支撑并且包围所述模腔镶件以形成模腔凹部;
第二模具,其具有:第二模套;工件支撑部,所述工件支撑部由所述第二模套支撑并且被施加偏压,并且工件将载置于所述工件支撑部;和中央嵌件,所述中央嵌件邻近所述工件支撑部;和
填料室,所述填料室设置于所述第一模具和所述第二模具其中之一,所述填料室供给树脂用于模制所述工件;
其中,所述第二模具还具有厚度调节机构,当由所述工件支撑部支撑的所述工件被所述第一模具的所述可动夹具夹持时,所述厚度调节机构使所述工件支撑部吸收所述工件的厚度变化并且使所述工件与所述可动夹具接触。
2.根据权利要求1所述的模制用模组,其特征在于,
所述模腔镶件被固定到所述第一模套,并且
包围所述模腔镶件的所述可动夹具由第一弹性构件保持。
3.根据权利要求1或2所述的模制用模组,其特征在于,
所述可动夹具由弹力比对所述工件支撑部施加偏压的所述厚度调节机构的第二弹性构件的弹力大的第一弹性构件保持。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的模制用模组,其特征在于,
将所述工件支撑部支撑固定在规定高度的楔块机构被设置在所述工件支撑部和所述第二模套之间。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的模制用模组,其特征在于,
所述模腔凹部和所述厚度调节机构均被设置在所述中央嵌件的两侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的模制用模组,其特征在于,
用于调节所述模腔镶件的高度的模腔镶件调节机构被设置到所述第一模具。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的模制用模组,其特征在于,
夹具被固定于所述第一模具的所述第一模套,并且
楔块机构被设置到所述第一模具,在所述楔块机构中楔块通过驱动源被移动并与所述模腔镶件接触以调节所述模腔镶件的高度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的模制用模组,其特征在于,
离型膜被设置在所述第一模具的包括所述模腔凹部的模制面。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的模制用模组,其特征在于,
所述可动夹具夹持所述工件并且使所述模腔镶件从所述可动夹具的夹持面相对分离,直到所述模腔镶件关于所述夹持面的相对位置达到所述模腔镶件以大于模制产品的设计厚度的规定距离与所述夹持面分开的退让位置为止,
所述填料室中的熔化的树脂被施加压力并被供给到所述模腔以填充所述模腔,并且
所述夹持动作被进一步进行,以使得所述模腔镶件朝向所述可动夹具的所述夹持面相对移动,直到达到将多余树脂排向所述填料室的规定的浅位置为止并且使所述多余树脂热固化。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的模制用模组,其特征在于,
可动活塞被设置在废料部,所述可动活塞面对所述填料室并且能够移动靠近和移动远离所述夹持面,并且
所述可动活塞移离所述夹持面以存储多余树脂。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的模制用模组,其特征在于,
溢流腔被形成在所述可动夹具的夹持面,并且
从所述模腔凹部溢流出的多余树脂被存储在所述溢流腔中。
12.一种具有根据权利要求1至11中的任一项所述的模制用模组的树脂模制装置。
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