CN108987292A - 封装模具和半导体封装制程 - Google Patents

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Abstract

本揭露有关于一种用于半导体封装的封装模具，其包括一第一模具与一第二模具。该第一模具具有一上部、设置于该上部的至少一注胶口、与该上部连接的一上侧部、形成于该上部和该上侧部之间的一第一模穴和形成于该上侧部且贯穿该上侧部的至少一第一排气孔。该第二模具具有一下部、与该下部连接的一下侧部、形成于该下部和该下侧部之间的一第二模穴、形成于该下侧部且贯穿该下侧部的至少一第二排气孔和位于该第二模穴中且形成于该下侧部的一支撑部，其中该支撑部用于支撑欲被封装的一对象。

Description

封装模具和半导体封装制程
技术领域
本揭露有关于一种封装模具，特别是用于半导体封装制程。
背景技术
现今的半导体封装制程技术领域中，多侧模塑成形(Multi-side molding)技术能有效提高基板利用率，且能降低基板的面积，在半导体封装产品逐渐趋向微小化的现况下，多侧模塑成形(Multi-side molding)技术可成为半导体产业的发展趋势。
关于目前应用于多侧模塑成形(Multi-side molding)技术的模具设计，其在模具的侧边开设有注胶口，且在模具的适当处设有排气孔，而安置于模具内的欲被封胶的基板则在其适当处开设一通孔；如此一来，可利用转送模制(transfer molding)的方式对安置于模具中的基板进行封胶。
若基板上所设置的通孔较为接近模具的注胶口，且模具上的排气孔较为远离模具的注胶口，自注胶口进入模具内的胶体则会部分地通过基板的通孔，以使基板的上下侧同时可具有模流。
若基板上所设置的通孔较为远离模具的注胶口，且模具上的排气孔较为接近模具的注胶口，自注胶口进入模具内的胶体的模流则会先流经基板的下方，再通过基板上的通孔回流至基板的上方。
然，当基板具有较大的尺寸时，如8吋或12吋的晶圆，则胶体的模流则为较长，如此容易因胶体的填充物的沈淀而导致胶体的模流在完整地流过基板的上下表面之前则停止流动，进而使得基板的上下表面无法完整地被胶体所覆盖。
发明内容
本揭露有关于一种封装模具和半导体封装制程，可解决使用习知模具所造成胶体的模流无法完整地覆盖基板的上下表面的问题。
本揭露的一方面关于一种封装模具，该封装模具包括有一第一模具和一第二模具。该第一模具包括有一上部、设置于该上部的至少一注胶口、与该上部连接的一上侧部、形成于该上部和该上侧部之间一第一模穴和形成于该上侧部且贯穿该上侧部的至少一第一排气孔。该第二模具包括有一下部、与该下部连接的下侧部、形成于该下部和该下侧部之间的第二模穴、形成于该下侧部且贯穿该下侧部的至少一第二排气孔和位于该第二模穴中且形成于该下侧部的支撑部，其中该支撑部用于支撑欲被封装的一对象。
本揭露的另一方面一种半导体封装的制程方法，该方法包括提供一封装模具，其中该封装模具有一第一模具和一第二模具；该第一模具包括有一上部、设置于该上部的至少一注胶口、与该上部连接的一上侧部、形成于该上部和该上侧部之间的一第一模穴和形成于该上侧部且贯穿该上侧部的至少一第一排气孔；该第二模具包括有一下部、与该下部连接的下侧部、形成于该下部和该下侧部之间的第二模穴、形成于该下侧部且贯穿该下侧部的至少一第二排气孔和位于该第二模穴中且形成于该下侧部的支撑部，其中该支撑部用于支撑欲被封装的一对象；提供欲封装的一对象设置于该支撑部上，其中该对象可将该第一模穴和该第二模穴彼此区隔，且该对象包括至少一贯穿孔对应该至少一注胶口；以及将一胶体自该至少一注胶口注入入该第一模穴中，且该胶体可通过该物件的至少一贯穿孔而流入该第二模穴中。
亦预期本揭露的其他态样和实施例。前述发明内容和以下实施方式并不意欲将本揭露限于任何特定实施例，而是仅意欲描述本揭露的一些实施例。
附图说明
为了更好地理解本揭露的一些实施例的本质和目标，将参考结合随附图式而采取的以下实施方式。在图式中，除非上下文另有明确规定，否则类似参考编号表示类似组件。
图1为本揭露的封装模具的一实施例的立体分解示意图。
图2为本揭露的封装模具的一实施例的剖面分解示意图。
图3A-3C为本揭露一实施例的封装模具进行模流的示意图。
具体实施方式
图1为本揭露的封装模具的一实施例的立体分解示意图，而图2为本揭露的封装模具的一实施例的剖面分解示意图。参阅图1和图2，封装模具1具有可彼此互相分离与结合的上模具2与下模具3，使用者可将上模具2与下模具3分离，并将欲被封装的对象置于其中，之后再将上模具2与下模具3结合以进行对该对象的封装制程。
如图1和图2所示，上模具2具有一上部21和与上部21结合的上侧部23，而上模具2的上部21和上侧部23可共同界定出的空间为一上模穴25。上模穴2的上部21具有一主注胶口211和多个次注胶口213，主注胶口211设置于上部21的几何中心处，而该等多个次注胶口213设置于邻近主注胶口211处，尤其，该等多个次注胶口213围绕主注胶口211彼此等距规则的排列。上模具2的上侧部23具有一第一侧壁231，而在上侧部23的第一侧壁231 的底部设置至少有一第一排气孔27，第一排气孔27贯穿上模具2的上侧部23，以使上模具2的上模穴25可与封装模具1的外部彼此连通。
再者，下模具3具有一下部31和与下部31结合的下侧部33，而下模具3的下部31与下侧部33可共同界定出的空间为一下模穴35。一同参考图1和图2，下侧部33具有一第二侧壁331和设置于第二侧壁331下的第三侧壁332，而下侧部33的第三侧壁332的底端与下部31连接；下侧部33的第三侧壁332的顶端设置有至少一第二排气孔37，第二排气孔37贯穿下模具2的下侧部33，以使下模具3的下模穴35可与封装模具1的外部彼此连通；此外，第二排气孔37所设置的位置对应第一排气孔27所设置的位置。
由图1和图2可知，上模具2的第一侧壁231的壁厚大致等于下模具3的第三侧壁332的壁厚，而下模具3的第二侧壁331的壁厚小于其第三侧壁332的壁厚；而因为第二侧壁331的壁厚小于第三侧壁332的壁厚，故在第二侧壁331的底端与第三侧壁的顶端332之间形成一支撑部39，支撑部39可用于支撑欲被放置于封装模具1中进行封装制程的对象的周缘。
图3A-3C为本揭露一实施例的封装模具进行模流的示意图。参阅图3A，使用者可将封装模具1的上模具2与下模具3彼此分离，并将一欲被封装的对象5放置于下模具3的支撑部39上，以使物件5的周缘可被下模具3的支撑部39所支撑，其中在对象5的几何中心处具有一贯穿其本身的贯通孔51；此外，若对象5的尺寸较大，如晶圆，而仅以下模具3 的支撑部39支撑其周缘仍难以使对象5稳定被放置于下模具3，可在对象5的底部的适当处放置多个支撑件32以进一步支撑物件5。在对象5稳定的被置放于下模具3后，使用者可将上模具2与下模具3彼此结合，如此以使得欲被封装的对象5可被收纳于封装模具1中，其中对象5的贯通孔51对应上模具2的上部21的主注胶口211。
参阅图3B，当欲被封装的对象5已被放置于封装模具1中后，注胶管道4的胶体42可通过上模具2的主注胶口211和次注胶口213注入于封装模具1中以封装对象5。由注胶管道4所提供的胶体42首先通过上模具2的主注胶口211与次注胶口213进入上模具2的上模穴25中，且在对象5的上表面上流动；同时，部分的胶体42可通过对象5的贯通孔51流入封装模具1的下模具3的下模穴35中，流入下模穴35中的胶体42可在对象5的下表面处流动，如此一来，胶体42可同时于对象5的上下表面流动，而对象5的上下表面可同时被胶体42所覆盖；最终，对象5的上下表面完全地被胶体42所覆盖，而完成对象5的封装，如图3C所示。
利用本揭露的封装模具1的封装方法可有效地缩减胶体42完整地流动通过对象5的上下表面所需的时间，胶体42可在其填充物沈淀前即完整地覆盖对象5的上下表面，如此，欲被封装的对象5则不会产生胶体42未能完全覆盖的情形，且缩短了封装对象5所需的时间。
然，在将胶体42注入封装模具1中时，为避免胶体42中的
沈淀物进入封装模具1的第一排气孔27和/或第二排气孔37中以堵塞住该等排气孔，封装模具1的第一排气孔27和第二排气孔37的孔径尺寸经构形小于胶体42的沈淀物的尺寸，以阻挡沈淀物进入该等排气孔中；再者，为避免流入下模穴35的胶体42的流速过快，封装模具1的下部31的第二排气孔37的孔径尺寸经构形小于其上部21的第一排气孔27 的孔径尺寸；为此，本揭露的一实施例的封装模具1的上部21的第一排气孔27的孔径的高度可被构形为胶体42的填充物的直径的三分之二，而封装模具1的下部的第二排气孔 37的高度可被构形为胶体42的填充物的直径的三分之一，其中胶体42的填充物的直径约 30um。
另，为使注入于封装模具1的胶体42可大致同时充满于上模穴25和下模穴35，以使胶体42可大致同时完整覆盖欲被封装的对象5的上下表面，本揭露的一实施例的封装模具1可构形如下：
大致设置于封装模具1的上部的几何中心的主注胶口231的截面积为A1，而邻近于主注胶口231的多个次注胶口的截面积的总和为A2，则欲被封装的对象5的贯通孔51的截面积D可经构形为A1+A2/2；如此一来，若胶体42注入封装模具的速度为V，胶体42流入上模穴25的体积流量Q1约为A2V/2，且胶体42流入下模穴35的体积流量Q2约为A1V+A2V/2 。再者，封装模具1的上模穴25的高度为H1，而其下模穴35的高度为H2，则上模穴25和下模穴35的体积的比率为H1/H2；若欲使注入于封装模具1的胶体42可大致同时充满于上模穴25和下模穴35，胶体42流入上模穴25的体积流量Q1和胶体42流入下模穴35的体积流量Q2的比率需等于上模穴25和下模穴35的体积的比率H1/H2，即Q1/Q2＝H1/H2，根据上述等式可推得H2Q1＝H1Q2，且进一步得知H2(A2V/2)＝H1(A1V+A2V/2)，最后可得到 H1/(H2+H1)＝A2/2(A1+A2)的公式；故，制作本揭露的一实施例的封装模具1，可以此公式 H1/(H2+H1)＝A2/2(A1+A2)界定主注胶口或次注胶口的截面积大小和/或上模穴25或下模穴 35的高度，以使得注入于封装模具1的胶体42可大致同时充满于上模穴25和下模穴35，即胶体42可大致同时完整覆盖欲被封装的对象5的上下表面。
惟上述实施例仅为说明本发明的原理和其功效，而非用以限制本发明。因此，习于此技术的人士对上述实施例进行修改和变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如后述的权利要求所列。

Claims (15)

1.一种封装模具，其包括：
一第一模具，其包括有：
一上部；
至少一注胶口，其设置于该上部；
一上侧部，其与该上部连接；
一第一模穴，其形成于该上部和该上侧部之间；及
至少一第一排气孔，其形成于该上侧部，且贯穿该上侧部；
一第二模具，其包括有：
一下部；
一下侧部，其与该下部连接；
一第二模穴，其形成于该下部和该下侧部之间；
至少一第二排气孔，其形成于该下侧部，且贯穿该下侧部；及
一支撑部，其位于该第二模穴中且形成于该下侧部，其中该支撑部用于支撑欲被封装的一对象。
2.如请求项1的封装模具，其中该至少一第一排气孔的位置与该至少一第二排气孔的位置相对应。
3.如请求项1的封装模具，其中该第一模具具有复数个第一排气孔，该等复数个第一排气孔设置于该上侧部且彼此等距地环绕该第一模穴，又其中该第二模具具有复数个第二排气孔，该等复数个第二排气孔设置于该下侧部且彼此等距地环绕该第二模穴。
4.如请求项1的封装模具，其中该第一排气孔的孔径尺寸与该第二排气孔的孔径尺寸不同。
5.如请求项4的封装模具，其中该第一排气孔的孔径尺寸大于该第二排气孔的孔径尺寸。
6.如请求项1的封装模具，其中
该上侧部具有一第一侧壁，其中该第一排气孔形成于该第一侧壁的底端处；
该下侧部具有一第二侧壁和一第三侧壁，其中该第二侧壁设置于该第三侧壁上，而该第三侧壁与该下部连接，该支撑部连接该第二侧壁的底端和该第三侧壁的顶端，且其中该第二排气孔形成于第三侧壁的顶端。
7.如请求项6的封装模具，其中该第一侧壁的壁厚大致等于该第三侧壁的壁厚。
8.如请求项1的封装模具，其中该至少一注胶口大致位于该上部的几何中心处。
9.如请求项1的封装模具，其中该至少一注胶口包含一第一注胶口和复复数个第二注胶口，且其中该第一注胶口设置于该上部的几何中心处，而该等复数个第二注胶口设置于邻近该第一注胶口处。
10.如请求项9的封装模具，其中该等复数个第二注胶口彼此等距地围绕该第一注胶口。
11.如请求项10的封装模具，其中该第一模穴的一高度为H1，该第二模穴的一高度为H2、该第一注胶口的一截面积为A1，该等第二注胶口的截面积的总和为A2，则H1/(H2+H1)＝A2/2(A1+A2)。
12.一种半导体封装的制程方法，其包括：
提供一封装模具，其包括：
一上部；
至少一注胶口，其设置于该上部；
一上侧部，其与该上部连接；
一第一模穴，其形成于该上部和该上侧部之间；及
至少一第一排气孔，其形成于该上侧部，且贯穿该上侧部；
一第二模具，其包括有：
一下部；
一下侧部，其与该下部连接；
一第二模穴，其形成于该下部和该下侧部之间；
至少一第二排气孔，其形成于该下侧部，且贯穿该下侧部；及
一支撑部，其位于该第二模穴中且形成于该下侧部，其中该支撑部用于支撑欲被封装的一对象
提供欲封装的一对象设置于该支撑部上，其中该对象可将该第一模穴和该第二模穴彼此区隔，且该对象包括至少一贯穿孔对应该至少一注胶口；以及
将一胶体自该至少一注胶口注入该第一模穴中，且该胶体可通过该物件的至少一贯穿孔而流入该第二模穴中。
13.如请求项12的半导体封装的制程方法，其中该至少一注胶口大致位于该上部的几何中心处。
14.如请求项12的半导体封装的制程方法，其中该至少一注胶口包含一第一注胶口和复数个第二注胶口，且其中该第一注胶口设置于该上部的几何中心处，而该等复数个第二注胶口设置于邻近该第一注胶口处。
15.如请求项14半导体封装的制程方法，其中该等复数个第二注胶口彼此等距地围绕该第一注胶口。
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