KR102239452B1 - 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어 및 몰딩된 제품의 제어된 오버몰딩을 위한 몰드, 몰딩 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 캡슐화하기 위한 몰드에 관한 것이고, 적어도 2개의 몰드 부품들; - 몰드 부품들 중 하나는 캐리어 상에 배치된 전자 컴포넌트들을 인클로징하기 위해 접촉면에 리세스된 적어도 하나의 몰드 캐비티를 가짐- 및 몰드 캐비티가 제공된 몰드 부품의 접촉면에 리세스된 몰딩 재료를 위한 공급 채널을 포함한다. 본 발명은 또한, 몰딩 장치, 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법 및 몰딩 재료로 캡슐화된 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어에 관한 것이다.

Description

전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어 및 몰딩된 제품의 제어된 오버몰딩을 위한 몰드, 몰딩 장치 및 방법{MOULD, MOULDING APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLED OVERMOULDING OF A CARRIER WITH ELECTRONIC COMPONENTS AND MOULDED PRODUCT}
본 발명은 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화(encapsulating)하기 위한 몰드에 관한 것이고, 적어도 2개의 몰드 부품들; - 몰드 부품들 중 적어도 하나에는 캐리어 상에 배치된 전자 컴포넌트들을 인클로징하기 위해 접촉면에 리세스(recess)된 적어도 하나의 몰드 캐비티가 제공되고, 접촉면은 캐리어 상으로의 매질-기밀 연결(medium-tight connection)을 위해 몰드 캐비티를 적어도 부분적으로 인클로징함-; 및 몰드 캐비티가 제공된 몰드 부품의 접촉면에 리세스된 몰딩 재료를 위한 공급 채널을 포함한다. 본 발명은 또한, 몰딩 장치, 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법 및 이러한 방법에 따라 몰딩 재료로 캡슐화된 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어에 관한 것이다.
캐리어 상에 장착된 전자 컴포넌트들의 캡슐화, 더 상세하게는 종래 기술에 따른 반도체 회로들(칩들)/집적 회로들(IC들)의 캡슐화는 적어도 2개의 협력하는 몰드 부품들이 제공된 캡슐화 프레스들을 사용한다. 몰드 부품들 중 적어도 하나에 하나 또는 복수의 몰드 캐비티들이 리세스된다. 몰드 부품들 사이를 캡슐화하기 위해 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 배치한 후, 몰드 부품들은, 예를 들어, 이들이 캐리어를 클램핑(clamping)하도록 서로를 향해 이동될 수 있다. 그 다음, 후속적으로, 통상적으로 가열된 액체 몰딩 재료가 통상적으로 트랜스퍼 몰딩에 의해 적어도 하나의 몰딩 재료 공급 채널(또한 "러너"로도 지칭됨)을 통해 몰드 캐비티 또는 복수의 몰드 캐비티들에 공급될 수 있다. 일반적으로 충전재가 제공되는 몰딩 재료(또한 수지로 지칭됨)로서 에폭시가 적용될 수 있다. 몰드 캐비티/캐비티들에서 몰딩 재료의 적어도 부분적(화학적) 경화 이후, 몰드 부품들은 이격되고, 캡슐화된 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어는 캡슐화 프레스로부터 제거된다. 후속 프로세싱 단계에서, 캡슐화된 제품은 예를 들어 톱질, 레이저 커팅 및/또는 워터 커팅에 의해 서로 분리될 수 있다. 적어도 부분적으로 커버된 전자 컴포넌트들은 다양한 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 이러한 몰딩 방법은 산업적으로 대규모로 실시되며 전자 컴포넌트들의 잘 제어된 몰딩을 가능하게 한다. 전자 컴포넌트들의 몰딩 문제들은 몰드 캐비티/캐비티들의 몰딩 재료로의 충전의 제어 및 캡슐화 프레스로부터 몰딩 제품의 제거의 제어와 관련된다.
본 발명은, 몰드 캐비티/캐비티들의 몰딩 재료로의 충전 및 몰드로부터 몰딩된 제품의 제거 둘 모두에 대한 향상된 제어를 가능하게 하는 효율적인 방법 및 디바이스를 제공하기 위한 목적을 갖는다.
이러한 목적은 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 몰드에 의해 달성되며, 몰드는 적어도 2개의 몰드 부품들; - 몰드 부품들 중 적어도 하나에는 캐리어 상에 배치된 전자 컴포넌트들을 인클로징하기 위해 접촉면에 리세스된 적어도 하나의 몰드 캐비티가 제공되고, 접촉면은 캐리어 상으로의 매질-기밀 연결을 위해 몰드 캐비티를 적어도 부분적으로 인클로징함-; 및 몰드 캐비티가 제공된 몰드 부품의 접촉면에 리세스된 몰딩 재료를 위한 공급 채널을 포함하고, 여기서, 공급 채널을 갖는 몰드 부품에는 공급 채널의 몰딩 재료 통로의 크기를 조절하기 위해 공급 채널에 연결되는 변위가능한 배리어 엘리먼트가 제공되고, 배리어 엘리먼트는 접촉면에 실질적으로 수직인 방향으로 변위가능하다.
몰드 부품들은 서로에 대해 변위가능하여, 폐쇄 위치에서 적어도 하나의 몰드 캐비티가 전자 컴포넌트를 인클로징한다. 몰딩 재료(또한 "캡슐화 재료"로 지칭될 수 있음)의 공급은 통상적으로 몰딩 재료를 갖는 플런저(plunger)를 사용하여 발생하고, 몰딩 재료는 가열의 결과로 액체가 되고 그 다음 몰드 캐비티들로 가압된다. 이러한 몰딩 프로세스는 또한 "트랜스퍼 몰딩"으로 지칭된다. 그러나, 본 발명의 상황 내에서 예를 들어, 사출 몰딩을 사용하는 것과 같이 몰딩 재료의 다른 공급 방법들이 가능하다. 몰딩 재료에 관하여, 본 발명의 상황 내에서, 예를 들어 액체 형태로 공급되는 몰딩 재료(액체 에폭시) 또는 예를 들어 혼합의 결과로 경화되는 적어도 2개의 개별적으로 공급되는 성분들로 구성된 열경화 몰딩 재료의 공급과 같이 다른 대안들이 또한 존재한다. 몰딩 재료의 공급 유량 및 압력은 이로써 조절될 수 있다.
본 발명의 이점들 중 하나는, 변위가능한 배리어 엘리먼트가 복수의 기능들을 제공할 수 있다는 점이다. 첫째로, 몰딩 캐비티의 최적의 충전이 실현될 수 있도록 몰딩 재료의 공급이 제어될 수 있다. 이와 관련하여, 상황적 환경들은 공급 채널에서 변위가능한 배리어 엘리먼트의 최적의 위치에 영향을 미칠 수 있고, 이는 무엇보다도, 몰딩 재료의 유형, 몰딩 재료의 온도, 몰딩 재료의 소스에 연결된 몰딩 캐비티들의 수, 몰드 부품의 오염, 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어의 규격 등에 의존할 수 있다. 이들 및 다른 변수들에 따라, 공급 채널의 몰딩 재료 통로의 크기는 공급 채널에서 더 많거나 더 적은 배리어 엘리먼트의 변위에 의해 조절될 수 있다. 변위가능한 배리어 엘리먼트의 추가적인 이점은, 공급 채널에서 몰딩 재료의 적어도 부분적 경화 이후 배리어 엘리먼트가 또한 공급 채널의 몰딩 재료에 대해 압력을 가하기 위해 사용될 수 있고, 따라서 몰드 부품들이 이격되는 상황에서 몰드 부품으로부터 몰딩된 제품의 해제를 적어도 지원한다는 점이다. 몰드 부품으로부터 몰딩된 제품의 해제는 또한 "탈지(degating)"로 지칭된다. 몰드로부터 몰딩된 제품을 해제하기 위한 압력이 공급 채널의 몰딩 재료에서 변위가능한 배리어 엘리먼트에 의해 가해질 수 있기 때문에, 변위가능한 것은 몰딩된 제품 상에 어떠한 마크들도 남기지 않을 것인 한편, 압력은, 효과적이고 효율적인 몰딩 제품 해제를 지원하는 몰딩 캐비티에 가까운 몰딩된 제품 상에 가해질 수 있다. 변위가능한 배리어 엘리먼트를 사용하는 또한 추가적인 옵션은 액체 몰딩 재료로 몰드 캐비티를 충전한 후 그러나 공급 채널의 몰딩 재료가 경화되기 전에 공급 채널을 폐쇄하는 것이다. 몰딩 프로세스의 이러한 초기 단계(공급 채널에서 몰딩 재료의 적어도 부분적 경화 이전)에서 이미 공급 채널을 폐쇄함으로써, 몰드 캐비티의 충전 상황은 폐쇄된 공급 채널 전의 상황(예를 들어, 플런저(들)가 몰드 캐비티 쪽으로 몰딩 재료를 공급하는 상황)에 더 이상 의존하지 않는다. 이는 또한, 캐리어를 클램핑하기 위한 몰드 부품들의 힘(또한 "몰드 부품들의 클램핑력"으로 지칭됨)을 제어함으로써 (몰딩 캐비티의 몰딩 재료의 경화가 발생하기 전에) 몰딩 캐비티의 액체 몰딩 재료에 대한 압력을 제어할 추가적인 기회를 제공한다. 예를 들어 변위가능한 배리어 엘리먼트로 공급 채널을 차단함으로써 몰딩 캐비티가 공급 채널로부터 "분리(isolated)"된 후 클램핑력을 증가시킴으로써, 몰딩 프로세스는 심지어, 몰딩 재료에 대한 압력이 클램핑력에 의존하는 "압축 몰딩"과 비교될 수 있다. 이점은, 몰딩 캐비티(캐비티들)의 몰딩 재료에 대한 압력이, 몰딩 캐비티에 대한 러너의 연결부의 거리 상에서 몰딩 캐비티에 대한 러너의 연결부로부터 몰딩 캐비티의 위치들까지 압력 변화가 발생하는, 러너로부터 압력이 가해지는 상황에 비해 몰드 캐비티들에 대해 더 일정할 수 있다는 점이다. 몰딩 캐비티의 더 균일한 압력 분포는 몰딩 품질의 증가를 도출할 수 있다. 몰딩 프로세스의 이러한 초기 단계에서 러너로부터 몰드 캐비티의 "분리"의 추가적인 이점은, 몰딩 동안 (예를 들어, 일종의 시간 기간 동안 한 번 또는 여러 번 압력을 증가시키기 위해) 몰딩 캐비티의 몰딩 재료에 대한 압력을 변경하는 것이 가능하다는 점이다. 몰딩 캐비티의 몰딩 재료의 경화 전 및 경화 동안 몰딩 재료에 대한 압력 제어에서의 추가적인 자유도는 몰딩 프로세스의 제어에서 추가적인 자유도를 제공한다.
공급 채널 및 변위가능한 배리어 엘리먼트를 갖는 몰드 부품에는 몰딩 재료를 위한 공급 채널에 대한 변위가능한 배리어 엘리먼트의 상대적 위치를 제어하기 위한 드라이브가 제공될 수 있다. 변위가능한 배리어 엘리먼트의 위치를 제어하기 위한 구동 시스템의 제공은 배리어 세그먼트의 사용을 최적화할 수 있게 한다. 대안적으로, 또는 구동되는 변위가능 배리어 엘리먼트 제어와 조합하여, 변위가능 배리어 엘리먼트는 몰드 부품에 탄성적으로 연결될 수 있다. 탄성 연결부에는, 변위가능한 배리어가 몰드의 폐쇄된 상태에서 몰딩 재료를 위한 공급 채널을 차단하지 않는(또는 단지 제한되는) 위치에서 변위가능한 배리어를 유지하기 위한 포지셔닝 엘리먼트가 제공될 수 있다. 그러나, 몰드가 개방되는 경우, 포지셔닝 엘리먼트는 카운터 몰드 부품에 의해 더 이상 지지되지 않아서 탄성 연결부가 포지셔닝 엘리먼트를 공급 채널로 강제하도록 구성될 수 있다.
몰드 부품에는 또한 포일 핸들링 메커니즘(foil handling machanism)이 제공될 수 있다. 변위가능한 배리어 엘리먼트를 몰딩 재료로부터 차폐하기 위해, 포일 층(foil layer)은 공급 채널의 벽과 변위가능한 배리어 엘리먼트 사이에 적용될 수 있다. 포일 층의 사용은 (액체) 몰딩 재료가 공급 채널의 벽과 변위가능한 배리어 엘리먼트 사이에 침투하는 것을 방지한다. 포일 층은 또한 몰딩 캐비티의 벽을 커버할 수 있다. 몰드 부품을 깨끗하게 유지하는 것 외에도, 몰드 부품을 차폐하기 위한 포일 층의 사용의 추가적인 이점은 몰드 부품으로부터 몰딩된 제품의 용이한 해제를 지원한다는 것이다. 해제의 제 1 단계는 변위가능한 배리어 엘리먼트를 활성화하여 포일로 푸시함으로써 제공될 수 있고, 몰드 부품으로부터 포일의 부분적 및/또는 국부적 해제 후에 예를 들어 가스 압력에 의해 추가의 해제가 제공될 수 있다. 따라서 몰드 부품은 또한 (몰딩된 제품을 커버하는) 포일 재료와 몰드 부품 사이에 가스를 송풍하기 위한 적어도 하나의 가스 출구로부터 제공될 수 있다.
몰드 부품의 접촉면을 향해 지향된 자유 단부(free end) 상의 변위가능한 배리어 엘리먼트에는 테이퍼링 단부(tapering end)가 제공될 수 있다. 이러한 테이퍼링 단부는 특히 몰딩 재료가 아직 완전히 경화되지 않은 경우에 공급 채널의 몰딩 재료를 변위가능한 배리어 엘리먼트와 분리시키는 기회를 제공한다.
몰드 부품에는 또한 변위가능한 배리어 엘리먼트에 각각 연결되는 몰딩 재료를 위한 복수의 공급 채널들이 제공될 수 있다. 종종 몰드들에는 복수의 공급 채널들이 제공된다. 이러한 몰드들의 경우 선택은 복수의 공급 채널들 중 하나 이상에 변위가능한 배리어 엘리먼트를 제공하는 것이다. 상황적 조건들에 따라, 복수의 공급 채널들 중 일부 또는 전부에는 각각 개별적으로 변위가능한 배리어 엘리먼트가 제공될 수 있다. 몰딩 재료를 위한 복수의 공급 채널들은 단일 몰딩 캐비티에 연결될 수 있다. 본 발명은 몰드 부품에 오직 단일의 몰드 캐비티 또는 복수의 몰드 캐비티들이 제공되는 몰드 구성들에서 적용될 수 있다. 심지어, 둘 모두가 적어도 하나의 몰딩 캐비티를 갖는 2개의 몰드 부품들의 조합이 캐리어의 대향 측면들 상에서 연결될 수 있고, 따라서 캐리어의 2개의 대향 측면들 상의 몰딩 재료의 층들을 배열할 수 있다. 게다가, 몰딩 재료를 위한 공급 채널을 갖는 몰드 부품에는 또한 접촉면에 리세스되고 몰드 캐비티로부터 가스의 방출을 위해 몰드 캐비티에 연결되는 출구 채널이 제공될 수 있다.
몰딩 조건들의 더 많은 제어를 위해, 몰딩 캐비티를 갖는 몰드 부품에는 몰드 캐비티 및/또는 몰딩 재료를 위한 공급 채널에서 지배적인 압력들을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서가 제공될 수 있다.
추가적인 대안적 실시예에서, 제 1 몰드 부품에는 추가적인 클램핑 몰드 부품이 제공될 수 있고, 이러한 추가적인 클램핑 몰드 부품은 제 1 몰드 부품에 대해 이동가능하여 보드의 적어도 하나의 에지를 제 1 몰드 부품에 클램핑하고, 몰드의 폐쇄 위치에 있는 클램핑 몰드 부품은 몰딩 재료를 위한 공급부에 연결된다. 이러한 클램핑 몰드 부품을 포함함으로써, 보드의 커버된 측면은 몰딩된 재료가 없도록 유지될 수 있으며, 이는 몰딩된 제품의 추가적인 프로세싱 동안 유용할 수 있다.
본 발명은 또한 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 몰딩 장치를 제공하고, 몰딩 장치는, 적어도 2개의 몰드 캐리어들 및 몰드 캐리어들의 상대적 이동을 위한 드라이브를 포함하는 프레스; 본 발명에 따라 앞서 개시된 바와 같은 몰드; 및 몰딩 재료를 위한 공급 채널에 연결되는 액체 몰딩 재료를 위한 공급부를 포함한다. 액체 몰딩 재료를 위한 공급부는 각각 실린더 케이싱에서 이동가능한 하나 이상의 플런저들을 포함할 수 있다. 또한 몰딩 장치에는 프레스를 제어하기 위한 지능형 제어부, 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부 및 몰드의 변위가능한 배리어 엘리먼트가 제공될 수 있다. 이러한 몰딩 장치에서 변위가능한 배리어 엘리먼트는 본 발명에 따른 몰드에 관해 이미 설명된 바와 같이 추가적인 기능을 제공할 것이다. 변위가능한 배리어 엘리먼트의 지능형 제어 및/또는 스티어링을 위해, 몰딩 장치에는 (전자) 지능형 제어 시스템이 제공될 수 있다. 또한 이러한 지능형 제어 시스템에는, 몰드 상의 액체 몰딩 재료에 의해 가해지는 압력이 조절된 폐쇄 압력에 의해 부분적으로 또는 완전히 보상될 수 있도록, 몰드 부품들이 캐리어에 연결되는 폐쇄 압력을 제어하기 위한 수단이 제공될 수 있다.
본 발명은 또한 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은, A) 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 제 1 몰드 부품 상에 위치시키는 프로세싱 단계; B) 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어가 적어도 2개의 몰드 부품들 사이에서 클램핑되고, 캡슐화될 전자 컴포넌트들이 몰드 부품의 접촉면에 리세스된 몰드 캐비티에 의해 인클로징되도록 몰드 부품들을 서로를 향해 이동시키는 프로세싱 단계; C) 몰드 부품의 접촉면 내에 리세스된 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부를 통해 액체 몰딩 재료를 몰딩 캐비티에 공급하는 프로세싱 단계; 및 D) 몰드 부품들로부터 적어도 부분적으로 경화된 몰딩된 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 제거하기 위해 몰드 부품들을 이격시키는 프로세싱 단계를 포함하고, 프로세싱 단계 C) 동안, 변위가능한 배리어 엘리먼트는 액체 몰딩 재료 유동을 제어하기 위해 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부에서 이동되고, 프로세싱 단계 D) 동안, 변위가능한 배리어 엘리먼트는 적어도 부분적으로 경화된 몰딩 재료를 공급부로부터 푸시하도록 이동된다. 이러한 방법에 있어서, 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어의 몰딩 프로세스는, 캡슐화 재료의 공급의 더 양호한 제어를 가능하게 하고, 몰드로부터 몰딩된 제품의 개선된 제거를 용이하게 할 때 더 최적화될 수 있다. 변위가능한 배리어 엘리먼트는 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부가 리세스된 몰드 부품의 접촉면에 실질적으로 수직인 방향으로 이동될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 이점들의 추가적인 설명을 위해, 본 발명에 따른 몰드의 앞서 나열된 이점들이 참조된다. 몰드의 폐쇄 동안, 몰드 캐비티를 적어도 부분적으로 인클로징하는 접촉면은, 몰드 부품의 접촉면과 캐리어 사이에서 액체 몰딩 재료의 누설을 방지하기 위해 캐리어 상에 매질-기밀(가스 또는 액체와 같은 매질이 통과할 수 없도록 기밀)하게 연결될 수 있다. 또한, 몰드 부품들에 의해 캐리어 상에 가해지는 폐쇄 압력은, 액체 몰딩 재료가 상당한 역압을 제공하지 않는 순간들에 접촉면이 캐리어에 대해 고압을 가하는 것을 방지하도록, 그리고 액체 몰딩 재료가 상당한 역압을 제공하고 있는 순간들에 접촉면이 캐리어에 대해 낮은 압력을 가하는 것을 방지하도록, 몰딩 재료의 공급 동안 제어될 수 있다. 몰딩 프로세스가 완료되고 몰딩된 제품이 몰드로부터 제거된 후, 캐리어는 더 작은 세그먼트들로 세분화될 수 있다.
전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어가 프로세싱 단계 A)에 따라 제 1 몰드 부품 상에 배치된 이후, 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어가 프로세싱 단계 B)에 따라 2개의 몰드 부품들 사이에서 클램핑되도록 몰드 부품들이 서로를 향해 이동되기 전에, 보드의 적어도 하나의 에지는 추가적인 몰드 부품에 의해 제 1 몰드 부품에 클램핑되고, 이러한 추가적인 몰드 부품은 또한 프로세싱 단계 C) 동안 액체 몰딩 재료를 몰드 캐비티로 안내한다. 이러한 유형의 몰딩은 또한 "탑 에지 몰딩"으로 지칭되는데, 이는 액체 몰딩 재료가, 캐리어의 에지를 커버하는 중간 몰드 부품에 의해 에지 위에 공급되기 때문이다. 그 이점들은 캐리어들의 에지가 몰딩 재료 없이 유지되고, 캐리어가 자신의 위치에서 클램핑된다는 점이다.
방법은 또한, 몰드 부품의 접촉면 내에 리세스된 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부를 통해 프로세싱 단계 C)에 따른 액체 몰딩 재료를 몰드 캐비티에 공급하기 전에 몰드 부품의 적어도 일부가 포일 층으로 커버되는 것을 포함할 수 있다. 몰드를 오염으로부터 차폐하고 몰딩된 제품의 용이한 해제를 가능하게 하는 포일 층을 사용하는 이점들은 본 발명에 따른 몰드 부품과 관련하여 앞서 더 상세히 설명되었고, 그러한 동기는 본 발명에 따른 방법과 관련하여 본원에 참조로 통합되었다.
방법은 또한, 프로세싱 단계 C)를 마감한 후 변위가능한 배리어 엘리먼트가, 액체 몰딩 재료로 충전된 몰드 캐비티를 그 몰드 캐비티로부터 멀리 향하는 러너부로부터 분리하기 위해 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부에서 추가로 이동되고, 몰드 부품들의 폐쇄력이 변경되어 몰딩 캐비티의 몰딩 재료에 대한 압력을 변화시키는 것을 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 방법의 이러한 실시예의 일부 이점들, 특히 경화 동안 몰딩 캐비티의 몰딩 재료에 대한 압력의 향상된 제어는 앞서 설명되었고 참조로 본원에 통합된다.
마지막으로, 본 발명은 또한 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 제공하고, 이러한 전자 컴포넌트들은 앞서 특정된 바와 같이 본 발명에 따른 방법에 따라 몰딩 재료로 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 캐리어는 반도체 웨이퍼, 계층화된 기판, 유리 캐리어, 또는 전자 컴포넌트들에 대한 임의의 다른 캐리어 또는 캐리어 조합일 수 있다.
본 발명은 이하의 도면들에 도시된 비제한적인 예시적인 실시예들에 기초하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 몰드의 몰드 부품의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 캡슐화하는 방법의 3개의 연속적인 단면도들이다. 도 3a는 본 발명에 따른 몰드의 제 2 실시예의 단면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 몰드 부품의 변위가능한 배리어 엘리먼트에 대한 정면도이다.
도 4는 변위가능한 배리어 엘리먼트의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 1은 전자 컴포넌트들을 위한 캐리어들을 캡슐화하기 위한 몰드의 몰드 부품(1)의 개략적 사시도를 도시한다. 몰드 부품(1) 내에서, 몰드 캐비티(2) 및 몰딩 재료 공급 채널(3)이 리세스되는 한편, 공급 채널을 제외한 접촉면(4)은 몰드 캐비티(2)를 둘러싼다. 몰딩을 위해, 캐리어(이 도면에는 미도시)는 몰딩될 전자 컴포넌트들(또한 여기서는 미도시)이 몰드 캐비티(2)에 위치되도록 접촉면(4)에 대해 배치된다. 공급 채널(3)(또한 "러너"로 지칭됨)을 통해 후속적으로 액체 몰딩 재료가 몰드 캐비티(2)에 공급된다. 공급 채널(3)의 몰딩 재료의 유동을 조절하고, 또한 그에 따라 몰드 캐비티(2)로의 몰딩 재료 유동을 조절하기 위해, 변위가능한 배리어 엘리먼트(5)는 화살표 P1에 따라 공급 채널(3)에서 이동가능하다. 변위가능한 배리어 엘리먼트(5)의 이동 방향은 접촉면(4)에 실질적으로 수직이다. 변위가능한 배리어 엘리먼트(5)가 공급 채널(3)로 더 이동되는 경우, 변위가능한 배리어 엘리먼트(5)는 공급 채널(3)을 더 방해할 것이고, 결과적으로 몰딩 동안 액체 몰딩 재료의 몰드 캐비티(2)로의 유동은 제한될 것이다. 변위가능한 배리어 엘리먼트(5)를 공급 채널(3)로부터 더 이동시킴으로써, 공급 채널은 덜 방해받을 것이고, 따라서 액체 몰딩 재료의 몰드 캐비티(2)로의 유동은 증가할 것이다.
도 2a에서, 전자 컴포넌트들(12)을 갖는 캐리어(11) 및 몰드 부품(10)의 단면도는, 몰딩 재료가 몰딩 캐비티(13)에 공급되기 전의 프로세싱 단계를 도시한다. 몰드 부품(10)에서, 몰딩 재료를 위한 공급 채널(14)은 접촉면(15)에 리세스된다. 이 도면은 또한 공급 채널(14)의 몰딩 재료 통로의 크기를 조절하기 위해 공급 채널(14)에 연결되는 변위가능한 배리어 엘리먼트(16)를 도시한다. 변위가능한 배리어 엘리먼트(16)는 공급 채널(14)을 부분적으로 방해하는 위치에 도시되어 있다. 몰드 부품(10)에서 배리어 엘리먼트(16)의 변위를 위해, 몰드 부품(10)의 접촉면(15)에 실질적으로 수직인 방향으로 배리어 엘리먼트(16)를 이동시킬 수 있는 드라이브(17)가 통합된다. 드라이브(17)의 제어 및 그에 따른 변위가능한 배리어 엘리먼트(16)의 위치의 제어를 위해, 전력 및 제어 라인(18)이 지능형 제어 시스템(이 도면에는 미도시)과 연결될 드라이브에 연결된다. 또한, 이 도면에는 몰딩 재료로 충전될 몰딩 캐비티(13) 및 공급 채널(14)의 용적으로부터, 적어도 몰딩 캐비티(13)를 형성하는 벽 및 공급 채널(14)을 형성하는 벽인, 몰드 부품(10)을 커버하는 포일 층(21)이 도시되어 있다(도 2b 참조). 포일 층(21)은 배리어 엘리먼트(16)가 몰딩 재료와 접촉하지 않도록 유지하고(따라서, 배리어 엘리먼트(16)가 남은 몰딩 재료로 오염되는 것을 방지하고), 몰드 부품(10)으로부터 몰딩된 제품의 용이한 해제를 돕는다.
도 2b에서, 도 2a로부터의 몰드 부품(10)의 단면도가 다시 도시되지만, 이제 이 상황에서 또한 몰딩 캐비티(13)를 충전하는 몰딩 재료(19)가 공급 채널(14)을 통해 공급된다. 이러한 특정 상황에서 몰딩 캐비티(13)의 충전을 제어하기 위해, 배리어 엘리먼트(16)는 도 2a에 도시된 배리어 엘리먼트(16)의 위치에 비해 공급 채널(14)로부터 더 멀리(이 상황에서는 위쪽으로) 이동된다. 포일 층(21)은 몰드 부품(10)이 몰딩 재료(19)와 접촉하지 않도록 유지한다.
또한 도 2c에는 도 2a 및 도 2b로부터의 몰드 부품(10)의 단면도가 도시되지만, 이 도면은, 공급 채널(14) 및 몰딩 캐비티(13)로부터의 몰딩 재료(19)가 적어도 부분적으로 경화된 후의 상황을 도시한다. 이러한 상황에서 배리어 엘리먼트(16)는 전자 컴포넌트(12)를 갖는 몰딩된 캐리어(11)를 몰드 부품(10)으로부터 자유롭게 만드는 푸셔("이젝터(ejector)")로서 사용된다. 경화된 몰딩 재료(19)의 해제 동안, 포일 층(21)은 몰딩 재료(19)에 부착되어 유지된다. 예를 들어, 몰딩된 제품(20)의 분리는 가스 압력 시스템(여기에는 미도시)으로 추가로 지원될 수 있다.
도 3a에서, 완전한 몰드(30)의 일부 뿐만 아니라 액체 몰딩 재료를 위한 공급부(31)의 단면도가 도시된다. 몰딩 재료(32)는 실린더 케이싱(34)에서 이동가능한 플런저(33)에 의해 공급된다. 몰드(30)에는 상부 몰드 부품(35) 및 하부 몰드 부품(36)이 제공된다. 몰드 부품들(35, 36) 둘 모두는 캡슐화를 위해 캐리어(37)를 배치하거나 캡슐화된 캐리어(38)를 제거하기 위한 목적으로 이격될 수 있다. 몰딩 재료(32)는 플런저(33)에 의해 공급 채널(39)을 통해 및 후속적으로 몰딩 캐비티(40)로 이송된다. 이 도면에서, 캐리어(37)의 에지 부분을 하부 몰드 부품(36)에 대해 클램핑하는 추가적인 몰드 부품(41)이 또한 제공된다. 이 실시예에서 추가적인 몰드 부품(41)은 실린더 케이싱(34)과 결합된다. 따라서, 몰딩 재료(32)는 추가적인 몰드 부품(41)의 일부 위에서 공급 채널(39)을 통해 몰딩 캐비티(40)로 유동한다. 상부 몰드 부품(35)에서, 공급 채널(39)과 연결되는 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)가 통합되고, 이러한 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)는 스프링 패키지(43)에 의해 구동될 수 있다. 스프링 패키지(43)에 의한 드라이브의 작용의 추가적인 설명을 위해 도 3b를 또한 참조하며, 여기서 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)가 (도 3a의 단면도에 비해) 측면도로 도시된다. 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)에는, 몰드(30)의 폐쇄 상황에서 하부 몰드 부품(36) 상에 안착되는 돌출부들(44)이 제공된다. 상부 및 하부 몰드 부품들(35, 36)이 이격되는 경우, 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)의 돌출부들(44)은 하부 몰드 부품에 의해 더 이상 지지되지 않고, 따라서 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)가 이젝터로 동작하도록 스프링들(43)에 의해 가해진 압력은 변위가능한 배리어 엘리먼트(42)를 아래 방향으로 푸시할 수 있다.
도 4에서, 변위가능한 배리어 엘리먼트(50)의 대안적인 실시예가 도시된다. 배리어 엘리먼트(50)와 협력하고 있는 공급 채널의 형상에 따라, 형상이 적응될 수 있다. 예시된 실시예에서, 변위가능한 배리어 엘리먼트(50)의 접촉부(51)는 만곡된다. 또한, 이전의 도면들에 도시된 실시예들에 비해 상이하게, 드라이브(52)는 2개의 실린더들로서 구현된다.
상이한 실시예들에서 논의된 조치들이 서로 결합될 수 있다는 것은 명백할 것이다.

Claims (16)

  1. 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 몰드로서,
    적어도 2개의 몰드 부품들; - 상기 몰드 부품들 중 적어도 하나에는 캐리어 상에 배치된 전자 컴포넌트들을 인클로징하기 위해 접촉면에 리세스된 적어도 하나의 몰드 캐비티가 제공되고, 상기 접촉면은 상기 캐리어 상으로의 매질-기밀 연결을 위해 상기 몰드 캐비티를 적어도 부분적으로 인클로징함-; 및
    상기 몰드 캐비티가 제공된 상기 몰드 부품의 접촉면에 리세스된 몰딩 재료를 위한 공급 채널을 포함하고,
    상기 공급 채널을 갖는 몰드 부품에는 상기 공급 채널의 몰딩 재료 통로의 크기를 조절하기 위해 상기 공급 채널에 연결되는 변위가능한 배리어 엘리먼트가 제공되고, 상기 배리어 엘리먼트는 상기 접촉면에 실질적으로 수직인 방향으로 변위가능하고,
    상기 공급 채널의 벽과 상기 배리어 엘리먼트 사이에 포일층을 적용하는 포일 핸들링 메커니즘;을 더 포함하는,
    몰드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 채널 및 상기 변위가능한 배리어 엘리먼트를 갖는 상기 몰드 부품에는 몰딩 재료를 위한 공급 채널에 대한 상기 변위가능한 배리어 엘리먼트의 상대적 위치를 제어하기 위한 드라이브가 제공되는,
    몰드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변위가능한 배리어 엘리먼트는 상기 몰드 부품에 탄성적으로 연결되는,
    몰드.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 몰드 부품에는, 변위가능한 배리어 엘리먼트에 각각 연결되는, 몰딩 재료를 위한 복수의 공급 채널들이 제공되는,
    몰드.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    몰딩 재료를 위한 공급 채널을 갖는 상기 몰드 부품에는 또한 상기 접촉면에 리세스되고 상기 몰드 캐비티로부터 가스의 방출을 위해 상기 몰드 캐비티에 연결되는 출구 채널이 제공되는,
    몰드.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    몰드 캐비티를 갖는 몰드 부품에는, 상기 몰드 캐비티 및/또는 몰딩 재료를 위한 공급 채널에서 지배적인 압력들을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서가 제공되는,
    몰드.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 몰드 부품에는 추가적인 클램핑 몰드 부품이 제공되고, 상기 추가적인 클램핑 몰드 부품은 상기 제 1 몰드 부품에 대해 이동가능하여 보드의 적어도 하나의 에지를 상기 제 1 몰드 부품에 클램핑하고, 상기 몰드의 폐쇄 위치에 있는 클램핑 몰드 부품은 상기 몰딩 재료를 위한 공급부에 연결되는,
    몰드.
  8. 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 몰딩 장치로서,
    적어도 2개의 몰드 캐리어들 및 몰드 캐리어들의 상대적 이동을 위한 드라이브를 포함하는 프레스;
    제 1 항 또는 제 2 항에 따른 몰드; 및
    몰딩 재료를 위한 공급 채널에 연결되는 액체 몰딩 재료를 위한 공급부를 포함하는,
    몰딩 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액체 몰딩 재료를 위한 공급부는 실린더 케이싱에서 이동가능한 플런저를 포함하는,
    몰딩 장치.
  10. 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법으로서,
    A) 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 제 1 몰드 부품 상에 위치시키는 프로세싱 단계;
    B) 상기 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어가 적어도 2개의 몰드 부품들 사이에서 클램핑되고, 캡슐화될 전자 컴포넌트들이 몰드 부품의 접촉면에 리세스된 몰드 캐비티에 의해 인클로징되도록 상기 몰드 부품들을 서로를 향해 이동시키는 프로세싱 단계;
    C) 상기 몰드 부품의 접촉면 내에 리세스된 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부를 통해 액체 몰딩 재료를 상기 몰드 캐비티에 공급하는 프로세싱 단계; 및
    D) 상기 몰드 부품들로부터 적어도 부분적으로 경화된 몰딩된 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 제거하기 위해 상기 몰드 부품들을 이격시키는 프로세싱 단계를 포함하고,
    상기 몰드 부품의 접촉면 내에 리세스된 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부를 통해 프로세싱 단계 C)에 따른 액체 몰딩 재료를 상기 몰드 캐비티에 공급하기 전에 상기 몰드 부품의 적어도 일부가 포일층으로 커버되고,
    프로세싱 단계 C) 동안, 변위가능한 배리어 엘리먼트는 액체 몰딩 재료 유동을 제어하기 위해 상기 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부에서 이동되고, 프로세싱 단계 D) 동안, 상기 변위가능한 배리어 엘리먼트는 상기 포일층을 푸시하여 상기 포일층이 몰드 부품으로부터 이격되도록 이동되는,
    전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 변위가능한 배리어 엘리먼트는 상기 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부가 리세스된 몰드 부품의 접촉면에 실질적으로 수직인 방향으로 이동되는,
    전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어가 프로세싱 단계 A)에 따라 제 1 몰드 부품 상에 배치된 이후, 상기 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어가 프로세싱 단계 B)에 따라 2개의 몰드 부품들 사이에서 클램핑되도록 몰드 부품들이 서로를 향해 이동되기 전에, 보드의 적어도 하나의 에지는 추가적인 몰드 부품에 의해 제 1 몰드 부품에 클램핑되고, 상기 추가적인 몰드 부품은 또한 프로세싱 단계 C) 동안 액체 몰딩 재료를 몰드 캐비티로 안내하는,
    전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    프로세싱 단계 C)를 마감한 후 상기 변위가능한 배리어 엘리먼트가, 액체 몰딩 재료로 충전된 몰드 캐비티를 상기 몰드 캐비티로부터 멀리 향하는 러너부로부터 분리하기 위해 상기 액체 캡슐화 재료를 위한 공급부에서 추가로 이동되고, 상기 몰드 부품들의 폐쇄력이 변경되어 상기 몰드 캐비티의 몰딩 재료에 대한 압력을 변화시키는,
    전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위한 방법.
  14. 전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어로서,
    전자 컴포넌트들은 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 방법에 따라 몰딩 재료로 적어도 부분적으로 캡슐화되는,
    전자 컴포넌트들을 갖는 캐리어.
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