CN1056706C - 半导体器件树脂封装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半导体器件树脂封装设备，其构成是把棒状加热器(3)装配在热板(1)中，以一定方向，相互以一定的间距配置。热板(1)上装有凹口金属模(2)，凹口金属模(2)载着被加热物体。并且加热器(3)具有在其轴向相互独立设置的多个加热部分。控制部件(5)的温度调节器对应每个加热部分，或独立地设定该加热部分的温度。而且控制部件(5)通过传感器(4)监视各个棒状加热器附近的温度，用可控制温度调节器，随意设定该棒状加热器的温度。

Description

半导体器件树脂封装设备
本发明是有关半导体器件树脂封装传递铸型金属模的改进。
过去，半导体器件树脂封装传递铸型金属模具有多个如图8所示的棒状加热器7。并且，一般用一个或多个传感器8监视该金属模的温度。并且加热器7以及传感器由控制部件9控制。
为了确定棒状加热器7的发热分布，必须在制作时预先选择该加热器的特性。因此，在改变加热器的发热分布时，应该选择具有与该分布接近特性的加热器，必须改变加热器本身结构。
因此，在过去制作棒状加热器时，必须预先选择该加热器的特性，热板表面温度分布由各加热器发热量等特性来确定。还有要获得所希望的发热分布，即使在确定加热器特性时，由于以后要进行上述确定的尝试，所以费时费工。
例如象图9及10所示，欲在热板上获得均匀温度分布情况下，选择如图9所示的加热器7a时，热板温度分布不均匀。所以为了得到热板的均匀温度分布，必须使图9的加热器7a改变成图10的加热器7b。
虽然，热板的温度分布在加热器配置的间距方向上，通过改变各加热器的设定温度，在某种程度上可自由设定，但是在加热器的插入方向(轴方向)，由于是由该加热器的发热特性所定，所以是不可能自由设定的。
因此，在热板上配置被加热物的半导体器件树脂封装金属模的情况，变更热板上的热容量以及设定该热板上任意区域的温度是困难的。再有用其它辅助加热器等补充不足的热量，使接近必要的发热分布、缺点在于需要过多的空间等。
因此，在过去，问题在于在制作时必须预先选择该加热器的特性，在插入方向根据加热器发热特性确定温度分布，在热容量等变更时是不可能随便改变的。
本发明为克服上述缺点，其目的是提供这样的半导体器件树脂封装设备，在加热插入方向、即加热轴向，可实现任意的发热分布，可随意控制配置被加热物区域的温度。
为达到上述目的，本发明的一种半导体器件树脂封装设备，它包括：多个棒状加热器；一个套模；多个传感器；和一个控制部件，
所述多个棒状加热器，具有多个由其前端向后端排列的发热区；
所述套模具有：一热板，该热板具有一第一侧面和一第二侧面，多个加热器插入孔穴从所述热板的第一侧面穿到第二侧面，并有多个传感器插入孔穴分别与各个加热器插入孔穴相邻接，各个棒状加热器插入对应的加热器插入孔穴中，所述邻接于各加热器插入孔穴的传感器插入孔穴的数目等于插入到对应加热器插入孔穴中的棒状加热器的发热区的数目；
一个凹口金属模，设置于所述热板上，该凹口金属模具有装有半导体器件的多个内腔，并有一供熔化树脂通过的流道；
所述多个传感器分别插入对应的传感器插入孔穴中，每一传感器分别检测相应的棒状加热器的发热区的温度；和
所述控制部件用以在所述根据相应发热区的温度独立地在所述棒状加热器的相应发热器区设定一预定的温度值。
根据上述构成，棒状加热器具有由每个在电气上独立的线路构成的多个加热部件，由于，用对应于各自加热部件设备的多个温度调节器，可根据在每一个中设置的传感器的信号，独立地设定该加热部件的温度。
图1是本发明的半导体器件树脂封装设备轴侧示意图；
图2是本发明的加器、传感器以及控制部件的详图；
图3表示用本发明金属模的加器结构的加热温度和热板温之间关系图；
图4表示具有图3关系的温度测定点；
图5表示本发明的半导体器件树脂封装设备示意图；
图6表示用本发明的金属模的加热器构造的该金属模表面的温度分布图。
图7表示用本发明金属模的加热器构造的该金属模表面的温度分布图；
图8表示已有的加热器、传感器以及控制部件图；
图9用已有金属模的加热器构造的加热温度和热板温度之间关系图；
图10表示用已有金属模的加热器构造的加热温度和热板温度之间关系图。
下面参考附图，就本发明的一个实施例作详细说明。
图1及2表示本发明一实施例的半导体器件树脂封装传递铸型金属模。
该半导体器件树脂传递铸型金属模由套模11和凹口金属模2组成。
套模11的热板(主基座)1上配置了凹口金属模2，被加热物半导体器件装壳放在该凹口金属模2上，并且在热板1上分别设置了多个加热器3及温度监视器传感元件4。
凹口金属模2随作为被加热物的半导体器件封装壳品种而变换。凹口金属模2的支柱12由于支撑传递铸型挤压时的负荷，所以要根据该半导体器件封装壳的大小、框架的长度，按一定的位置配置。
并且传递铸型金属模的热，通过支柱12传至流道和内腔，因此凹口金属模2的温度分布随被加热半导体器件封装壳的品种而不同。
加热器3以及温度监视器的传感元件4分别被连接到控制部件5。控制部件5利用温度调节器6a-6c调节加热器3的输出，而且监视加热器3附近温度，将图中未示的被加热的温度设定成任意值。虽然如在间隔方向，以一定的距离，成相互平行地酏置4个加热器3，使其数量不限于4个。
在图2，详细表示了本发明的加热器3和温度监视器的传感元件4以及它们的控制部件5。加热器3由沿着其热板1的插入方向(加热器的轴向)的三部分(F、C、R)构成。各加热部件3a-3c分别独立地连接到温度调节器6a-6c、一个加热部分与其它部分分开，独自作温度控制。而且传感器4a-4c被连接到温度调节器6a-6c。传感器4a-4c监视加热器3附近的温度，根据上述温度数据控制温度调节器6a-6c。并且，传感器4a-4c可以集中插入对应1个加热器3所形成的1个孔穴中或单个插入对应1个加热器3所形成的3个孔穴中。
图3和图4根据实验数据表示本发明的金属模加热顺发热特性和凹口金属模温度分布之间关系。
使用图1金属模以及图2的加热器，如象(a)的加热器F、C、R每个部分被设定为同样的温度(195℃)时，  在凹口金属模2的测定点A-F，温度分布范围R大值为2.3℃。另一方面，如(b)，把加热器的F、C、R的每个部分控制设定的温度(F＝R＝200℃、C＝190℃)时，在凹口金属模2的测定点A-F，温度分布范围R的小值为0.6℃(测定点A、B、C)或0.3℃(测定点D、E、F)。
图5至图7为根据实验数据详细表示本发明金属模的加热器发热特性和凹口金属模的温度分布关系。
图5表示了传递铸型金属模表面温度分布的测定位置。即该测定处为I-I′线上的内腔13及中心部件区15的表面。
比如把各加热器部分(F、C、K)3a-3c，传感器4a-4c独立设置，控制部件5使得传感器4a-4c检测温度约为185℃，控制各加热器部分3a-3c的输出。
这时如图6所示，内腔13表面温度范围R(最大值—最小值)R为2.9℃；凹口金属模2表面温度范围R为4.2℃。总之，内腔13及凹口金属模2表面温度范围比较大，因此，为了使内腔13及凹口金属模2表面温度的范围小，应控制各加热器部分3a-3c的输出。
并且如图7所示，使传感器4a-4c检测温度的设定变为一定值。这时，各加热器部分3a-3c的输出为，如F＝72w，C＝408w，R＝220w。因此，内腔13表面温度的范围R为1.7℃；  凹口金属模2的表面温度的范围R为1.7℃。这样，利用控制各加热器部分3a-3c的输出，尤其是可使内腔13以及凹口金属模2的范围缩小。
本发明加热器在其插入方向(轴方向)，具有中心部分、右端部分、左端部分三个发热区域。所以，通过调节各自发热区域的输出，可任意设定被加热物的温度分布。从而在本发明，加热器本身可不改变。通过温度调节器6a-6c，只调节中心部分、右端部分、左端部分各自的加热器温度，可得到如图3及图4、或图6及图7所示的热板的均匀的温度分布。
在上述实施例中，对于加热器的输出，就一个加热器的各加热部分而言，虽然设置一个温度调节器及一个传感器，利用该温度调节器，调节中心部分、右端部分、左端部分各个加热温度。但是就一个加热器而言，设置一个传感器，各加热部分，借助对电压等的输出的调整，用一个温度调节器可获得任意的温度分布。如上所述，根据本发明的半导体器件树脂封装传递铸型金属模，可取得以下效果。加热器在其插入方向，具有多个发热区域如中心部分、右端部分、左端部分等三个发热区域。所以可调节各自发热区域的输出，能任意设定加热物的温度分布。从而，在本发明，不改变加热器本身，通过温度调节器只调节中心部分、右端部分、左端部分各自加热温度，即使改变作为被加热物的半导体器件封装壳的凹口金属模的容量，也可得到热板的均匀的温度分布。并且，根据本发明可免除为确定象过去那样的加热特性的尝试法。
还有，为在一个加热器中具有可能单独地控制多个发热区域，使其与利用多个加热器具有同样效果时相比较，热板的加热器的配置部件的空间可缩小到几分之一。因此，在本发明不必设置用于辅助发热的外加加热器以及复杂配置的加热器，在所需占据空间方面，具有很大的优点。
在本发明，由于热板的构造与已有的棒状加热器情况是一样的，所以其效果是以简单的构成获得加热板的均匀温度分布。并且由于本发明在一个加热器中有多个发热区域，所以加热器的插入、取出等很容易。再者在使用多个加热器时，加热器之间要形成不发热部分，而本发明由于在一个加热器中设置多个发热区域，所以使凹口金属模的温度分布均匀、这就是本发明的贡献所在。

Claims (3)

1.一种半导体器件树脂封装设备，它包括：多个棒状加热器(3)；一个套模(11)；多个传感器(4a-4c)；和一个控制部件(5)，
其特征在于：
所述多个棒状加热器(3)，具有多个由其前端向后端排列的发热区；
所述套模(11)具有：一热板(1)，该热板具有一第一侧面和一第二侧面，多个加热器插入孔穴从所述热板的第一侧面穿到第二侧面，并有多个传感器插入孔穴分别与各个加热器插入孔穴相邻接，各个棒状加热器(3)插入对应的加热器插入孔穴中，所述邻接于各加热器插入孔穴的传感器插入孔穴的数目等于插入到对应加热器(3)插入孔穴中的棒状加热器的发热区的数目；
一个凹口金属模(2)，设置于所述热板(1)上，该凹口金属模(2)具有装有半导体器件的多个内腔，并有一供熔化树脂通过的流道；
所述多个传感器(4a-4c)分别插入对应的传感器插入孔穴中，每一传感器分别检测相应的棒状加热器的发热区的温度；和
所述控制部件(1)用以在所述根据相应发热区的温度独立地在所述棒状加热器的相应发热器区设定一预定的温度值。
2.根据权利要求1的半导体器件树脂封装设备，其特征在于，该设备具有四个加热器插入孔穴，四个或更多的传感器插入孔穴，四个棒状加热器和四个或更多的传感器。
3.根据权利要求1的半导体器件树脂设备，其特征在于，所述棒状加热器(3)的相应发热区装有一发热元件，所述控制部件(5)根据所述棒状加热器的相应的发热区的温度控制来自所述发热元件的热量。
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