KR20120052325A

KR20120052325A - 제어된 가스 압력으로 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120052325A
Application number: KR1020127004132A
Authority: KR
Inventors: 빌헬름무스 게라르두스 요제프 갈; 헨리쿠스 안토니우스 마리아 피르켄스; 드릴 알베르투스 프란시스쿠스 게라르두스 반
Original assignee: 피코 비. 브이.
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2012-05-23
Also published as: NL2003792C2; CN102548729A; WO2011008098A3; WO2011008098A2

Abstract

본 발명은 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 가스 압력이 캡슐화 재료로 상기 몰드 캐비티의 충전 후 적어도 3 기압의 초과 기압(overpressure)으로 능동적으로 증가되는, 캐리어 상에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 캐리어 상에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 이와 같은 방법을 수행하는 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 폐쇄 위치에 몰드 캐비티를 규정하는 몰드 부품들, 액체 캡슐화 재료의 공급 수단, 몰드 캐비티로부터 가스를 흡입하기 위한 벤팅 및 초과 기압이 벤팅에 가해질 수 있는 압력 도관을 포함한다.

Description

제어된 가스 압력으로 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법 및 장치{Method and device for encapsulating electronic components with controlled gas pressure}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 제어된 가스 압력으로 캐리어 위에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이와 같은 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

전자 부품들의 캡슐화에 있어서, 특히 캐리어(예컨대 예를 들어 리드 프레임) 위에 장착되는 반도체들의 캡슐화에 있어서, 소위 "이송 성형 공정(transfer moulding process)"이 이용된다. 여기서 전자 부품들을 갖는 캐리어는 몰드 캐비티들이 캡슐화하기 위한 부품들 주위에 형성되도록 몰드 부품들 사이에 클램핑된다. 이후 액체 캡슐화 재료가 이들 몰드 캐비티들에 도입되고, 액체 캡슐화 재료의 적어도 부분 경화 후 몰드 부품들이 멀리 이동되고 캡슐화된 전자 부품들을 갖는 캐리어가 제거된다. 캡슐화 재료의 공급은 일반적으로 압력을 캡슐화 재료의 공급(supply)시 가할 수 있는 하나 이상의 플런저들에 의해 일어날 수 있다. 플런저는 캡슐화 재료가 또한 운반되는 하우징 내에서 변위 가능하다. 캡슐화 재료는 통상 비액체(non-liquid) 상태로, 펠렛(pellet) 형태로, 필름 재료로 둘러싸인 패키지의 형태로, 또는 입자(granulate) 형태로 몰드 내에 배치된다. 그러나, 캡슐화 재료를 액체 형태로 도입하는 것도 가능하다. 캡슐화 재료는 통상적으로 열경화성 에폭시 또는 필러(filler)를 포함하는 수지로 구성된다. 플런저는 동시에 가열되는 캡슐화 재료에 압력을 가하고, 그 결과 이미 액체로 되지 않은 범위까지 캡슐화 재료를 가열하는 것은 액체로 된다. 플런저에 의해 가해진 압력에 응답하여 액체 캡슐화 재료는 가열된 몰드 캐비티로 흐르고 그것을 캡슐화 재료로 충전한다. 캡슐화 재료를 변위시키기 위해, 캡슐화 재료가 가열되고, 그 후 그것은 화학 결합(교차 결합으로서도 불리는)의 결과로서 가열된 몰드 캐비티 내에서 적어도 부분적으로 경화한다. 캡슐화 품질을 증가시키기 위해, 캡슐화 재료의 공급을 개시하기 전에 몰드 캐비티 내에 결정된 언더프레셔(즉, 주변 공기압보다 낮은 가스 압력)를 가하는 것이 가능하다. 여기서 몰드 캐비티는 통상 몰드 캐비티의 충전 중 가스들의 배출을 가능하게 하는 벤팅들을 통해 언더프레셔가 야기된다. 몰드 캐비티를 캡슐화 재료로 완전히 충전하고 몰드 캐비티에 대해 캡슐화 재료의 공급을 제한하는 것이 매우 중요하다.

일본 특허 05-259652는 수지로 배선 도체들 사이의 좁은 간극들의 충전을 가능하게 하는 박막 다층 기판을 위한 제조 시스템을 개시한다. 몰딩 전, 몰딩 캐비티는 진공 펌프에 의해 진공배기된다(evacuate). 이어서, 캐비티의 내부는 충전되고 진공배기를 중단함으로써 다시 대기압으로 돌아가고 캐비티 내의 압력이 5-10 kg/cm²로 설정되도록 불활성 가스가 도입된다. 이후 수지의 휘발성 성분(volatile constituent)은 증발하지 않을 것이기 때문에, 보이드들(voids)의 발생이 억제될 것이다.

본 발명의 목적은, 캡슐화 재료의 누설 가능성이 제한되고, 더욱더 얇은 액체 캡슐화 재료들의 적용을 또한 가능하게 할 수 있는, 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은, 액체 캡슐화 재료가 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅에 도달된 후 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 압력이 초과 기압으로 증가되는 특징을 갖는, 청구항 1의 전제부에 따른 캐리어 위에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법을 제공한다. 초과 기압은 또한 예를 들어 5, 8, 10, 20 또는 30 기압으로 증가될 수 있다. 초과 기압을 제한하기 위한 다른 선택사항은 초과 기압을 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 캡슐화 재료에 대한 압력에 대응하는 압력으로 최대화하는 것이다. 몰드 캐비티가 완전히 충전된 후 벤팅안을 초과 기압으로 조정하는 것의 이점은 벤팅 내로 더 깊이 침투하는 캡슐화 재료의 가능성이 제한된다는 것이다. 정확하게는 지대한 영향을 가져올 벤팅 내로의 캡슐화 재료의 침투가 방지될 수 있는 매우 얇은 액체 캡슐화 재료(얇은 패키지들의 형성을 가능하게 하고 전자 부품과 캐리어 사이의 매우 좁은 개구들의 충전을 가능하게 하기 위해 실제로 점점 더 사용되는)의 경우이다. 그러므로, 벤팅(벤팅 블리드(venting bleed)) 내의 캡슐화 재료를 덜 경화시키고, 이것은 캐리어가 캡슐화 재료에 의해 덜 오염되게 한다. 게다가 캡슐화 재료가 없는 채로 있는 에지는 캡슐화 공정 후 캐리어가 예를 들어 레일 컨베이어들(rail conveyors)과 같은, 측면 에지 상에 정확하게 결합하는 이송 시스템들에 의해 더 용이하게 이송될 수 있는 이점을 가진다. 이것은 캐리어가 흡입 개구의 위치에서 경화된 캡슐화 재료가 없는 채로 있는 이점을 가질 뿐만 아니라, 몰드 부품 내로 오목하게 들어간 벤팅의 오염 및/또는 폐쇄(blockage) 가능성이 또한 감소된다. 초과 기압이 가해지는 순간은 종래 기술과 다르다. 종래 기술에 따르면, 초과 기압은 캡슐화 재료가 몰드 캐비티로 들어갈 때(게이트를 통한 흐름 전면의 통과) 이미 가해지고, 그 결과 초과 기압으로 인해 그리고 캡슐화 재료의 증기압(vapour pressure)으로 인해, 캡슐화 재료는 몰드 캐비티의 충전 중 압축되고 그 결과 보이드들이 캡슐화에서 발생하지 않거나 거의 발생하지 않는다. 본 발명은 가스 압력을 증가시키는 완전히 다른 순간, 즉 단지 액체 캡슐화 재료가 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅에 도달한 후에 관한 것이다. 따라서, 이때 몰드 캐비티는 캡슐화 재료로 이미 완전히 충전되어 있고, 이것은 종래 기술과 명백히 다르다. 본 발명에 따른 식견(insight)은 캡슐화 재료로 몰드 캐비티를 완전히 충전할 가능성을 증가시키기(또는 심지어 보장하기) 위해, 단지 캡슐화 재료가 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅으로 이미 부분적으로 들어가는 순간에 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅이 초과 기압으로 되는 것이 바람직하다. 따라서, 벤팅을 통한 캡슐화 재료의 누설(벤팅을 통해 플래쉬(flash))의 가능성이 감소되거나 심지어 영으로 감소된다. 캡슐화 재료로 몰드 캐비티를 충전하는 동안 초과 기압을 이미 적용하는 것은 명확히 본 발명에 따라 방지되어야 하는 것인데, 그 이유는 -종래 기술의 사상을 갖는 변형예에서- 명확하게는 캡슐화 재료에서 발생하는 보이드들이 증가할 가능성이 있는 캡슐화 재료의 결정된 유형들의 경우이기 때문이다. 더욱이, 벤팅 내의 가스 압력은 캡슐화 재료에 대한 압력보다 크게 되지 않고, 따라서 가스에 의해 벤팅 내에 가해지는 압력은 캡슐화 재료에 의해 몰드 캐비티에 전달되지 않는 것이 여기서는 바람직하다. 따라서, 벤팅 내의 가스 압력은 몰드 캐비티 내의 캡슐화 공정에 영향을 주지 않을 것이다. 캡슐화 재료에 대한 압력들은 통상 60 내지 90 기압(6-9 mPa)이고, 벤팅 내의 초과 기압은 유리하게는 3 내지 30 기압(0.3-3 mPa)이다.

공정 단계 D)에 따른 캡슐화 재료에 의한 몰드 캐비티의 충전 중, 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 가스 압력을 1 기압보다 낮은 언더프레셔로 가져가는 것이 바람직하다. 예를 들어 0 - 0.5 기압 [0 -50,000 Pa] 사이 또는 훨씬 낮은 0 - 0.1 기압 [0 - 10,000 Pa] 사이의 낮은 가스 압력이 유리하게는 실제로 적용될 수 있다. (실질적으로) 진공으로 불리는 것이 실제 일반적으로 가능할 것이다. 공정 단계 D) 동안 언더프레셔를 이용하는 것의 이점은 캡슐화 재료 내에 보이드들의 가능성(명확하게 바람직하지 않은)이 이렇게 감소될 수 있다는 것이다.

캡슐화 재료가 벤팅에 도달하는 순간을 정확하게 결정하기 위해, 캡슐화 재료에 대한 압력을 측정하는 것이 가능하고, 여기서 캡슐화 재료에 대한 압력의 기록된 증가는 제어 신호를 형성한다. 캡슐화 재료에 대한 압력의 증가는 결국 액체 캡슐화 재료가 증가하는 저항에 부딪히고 있다는 것을 암시하고, 이것은 몰드 캐비티가 충전되고 캡슐화 재료가 볼드 캐비티의 단면보다 훨씬 작은 단면을 가지는 벤팅(또는 벤팅들)을 통해 단지 빠져나갈 수 있는 경우이다. 따라서, 캡슐화 재료에 대한 증가하는 압력은 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 압력을 능등적으로 증가시키기 위한 제어 신호일 수 있을 것이다. 캡슐화 재료에 대한 압력은 캡슐화 재료가 복수의 몰드 캐비티들 내로 가압되는 압력을 단일 중심 위치에서 측정함으로써 결정될 수 있다. 이것은 예를 들어 몰드 캐비티(부하 센서)에 인접하는 센서에 의한 직접 측정을 이용하여 가능하거나 간접 측정(예를 들어 캡슐화 재료가 전자 부품을 둘러싸는 몰드 캐비티로 변위되는 플런저에 의해 가해지는 압력의 측정 형태의)에 의해 가능하다. 센서가 캡슐화 재료와 접속되지 않아야 한다는 점에서 특히 간접 측정이 유리하다. 따라서, 예를 들어 플런저 비임(beam)이 변위되는 힘을 측정하는 것이 가능하다. 복수의 플런저들은 일반적으로 플런저 비임을 이용하여 동시에 변위된다. 캡슐화 재료에 대한 압력의 이렇게 기록된 증가는 예를 들어 -결정된 시간 지연으로- 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 압력의 능동적 증가를 일으킬 수 있다. 그러므로, 벤팅 내의 압력이 증가하기 전에 캡슐화 재료가 벤팅에 더 확실히 도달한다. 시간 지연은 예를 들어 캡슐화 재료가 제한된 거리에 걸쳐 벤팅에 들어가는 것을 보장할 수 있는 데, 그것은 결국 몰드 캐비티가 캡슐화 재료로 아직 완전히 충전되지 않은 단계에서 캡슐화 재료 내의 압력이 미리 증가하는 것을 방지할 필요가 있고, 이것은 몰드 캐비티의 불완전 충전을 회피할 수 있게 한다. 시간 지연은 몰드 캐비티의 불완전 충전 위험을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 순수(very) 액체 캡슐 재료들을 처리하는 것도 가능하게 하는 데, 그 이유는 벤팅을 통한 순수 액체 캡슐화 재료의 누설(플래쉬, 블리드)의 가능성이 제한되기 때문이다. 따라서, 2 - 9 포이쉴리 ([Pa.s] = [kg/m.s])의 몰드 캐비티의 충전 중 동점성(dynamic viscosity) 계수를 가진 캡슐화 재료를 처리하는 것이 가능하게 된다. 상대적으로 작은 공간들 및 매우 제한된 높이를 갖는 공간들(이것은 끊임없이 증가하는 소형화에 대한 시장 요구의 결과이다)의 캡슐화 재료에 의한 충분한 충전을 가능하게 하기 위해 점점 더 낮은 점성의 캡슐화 재료의 적용이 바람직하다는 것이 여기서 주목된다.

본 발명을 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 위에 필름 재료를 배열하는 것과 결합하는 것도 가능하고, 여기서 초과 기압은 캡슐화 재료로부터 떨어져 있는 필름 측에 가해진다. 이때 여기서는 언더프레셔가 캡슐화 재료를 가리키는 측에 캡슐화 중 가해지는 것이 바람직하다. 이것은 초과 기압을 위한 공급 채널이 캡슐화 재료로 오염되는 것을 방지한다. 몰드 캐비티에 원치않는 방식으로 송풍되는 가스의 가능성이 이러한 방식으로 더욱더 감소된다. 필름이 초과 기압이 필름에 가해질 때 벤팅에 접속하는 언더프레셔 접속을 시일함으로써, 벤팅(아직 완전히 충전되지 않았을 때 몰드 캐비티가 언더프레셔로 되는 처리 싸이클에서 초기에 활성화되는)은 또한 캡슐화 재료로 오염되지 않을 것이다.

벤팅 내의 압력의 증가는 그것이 또한 다수의 공정 변수들에 의존하도록 메뉴-제어 형태(menu-controlled form)를 취할 수 있다. 메뉴에 들어갈 공정 변수들은 예를 들어 캡슐화 재료의 종류, 처리 온도, 캐리어 재료의 종류, 몰드 부품들의 폐쇄 압력, 최소 품질도 등으로 구성될 수 있다.

본 발명은 또한 캐리어 위에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 장치에 있어서, 서로에 대해 변위 가능하고 전자 부품을 둘러싸기 위한 적어도 하나의 몰드 캐비티를 폐쇄 위치에서 규정하는 몰드 부품들, 상기 몰드 캐비티에 접속하는 액체 캡슐화 재료의 공급 수단, 및 상기 몰드 캐비티에 접속하고 상기 몰드 캐비티로부터 가스를 흡입하기 위한 적어도 하나의 벤팅을 포함하고, 상기 장치에는 또한 상기 벤팅에 접속하는 압력 도관이 제공되고, 가스는 적어도 3 기압의 초과 기압으로 상기 벤팅 내로 도입될 수 있는, 전자 부품 캡슐화 장치를 제공한다. 이와 같은 장치를 이용하면, 본 발명에 따른 방법에 대해 위에 이미 기술한 것과 같은 이점들이 실현될 수 있다. 또한 이러한 장치는 벤팅을 통한 감소된 누설 가능성과 양호한 흡입 성능(suction capacity)을 결합하기 위해 벤팅(의 일부)의 크기를 가변 형태로 부여하기 위한 측정들(measures)을 할 필요를 적게 한다는 것이 여기서 주목된다. 가변 치수의 통로를 갖는 벤팅은 구조적으로 복잡한 구성이므로, 고가이고 불안정하다. 본 발명은 최상의 조건 하에서 이와 같은 복잡한 측정들을 불필요하게 한다. 이것은 본 발명이 흡입 개구의 최대 크기에 대해 요구들을 적게 한다는 것을 의미한다. 본 발명으로 인해 가능한 흡입 개구의 더 큰 크기에 의해, 더 양호한 흡입이 가능하고 몰드 캐비티 내의 압력의 동적 제어 거동은 선택적으로 더 작은 흡입 개구에 의해 가능한 것보다 더 양호하게 실현될 수 있다. 공급 수단에는 통상 적어도 하나의 플런저가 제공되고 압력 도관은 필요에 따라 (가스) 압력 소스, 예컨대 압축 공기 시스템, 가압 가스 용기(pressurized gas container) 또는 부스터(booster)에 접속할 수 있다.

상기 장치에는 또한 벤팅 내의 압력이 초과 기압과 언더프레셔 사이에서 제어될 수 있는 제어장치가 제공될 수 있다. 이러한 언더프레셔는 여기서 바람직하게는 0.5 기압 이하, 바람직하게는 0.1 기압 이하일 것이다. 본 발명에는 또한 이러한 언더프레셔가 능동적으로 제어될 수 있는 제어장치가 제공될 수 있다. 능동 제어(active control)는 여기서 언더프레셔 이상 및 이하가 캡슐화 재료의 공급 중 몰드 캐비티 내에 필요에 따라 존재한다는 동적 제어 옵션을 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 방식으로 캡슐화 공정이 가능하게는 더 양호하게 제어될 수 있다. 이들 방법들은 캡슐화된 전자 부품들의 품질을 개선하는 데 기여한다.

상기 장치에는 또한 벤팅에 접속하고 제어장치에 의해 제어 가능한 적어도 하나의 밸브가 제공될 수 있다. 따라서, 벤팅은 초과 기압이 압력 도관을 통해 벤팅 내에 가해지자 마자 폐쇄될 수 있다. 따라서, 특히 언더프레셔 시스템의 오염이 방지된다.

캡슐화 재료의 공급 중 캡슐화 재료에 대한 압력을 검출하기 위해, 상기 장치에는 몰드 캐비티에 접속하고 제어장치에 접속하는 압력 센서가 제공된다. 특정 변형 실시예에 있어서, 캡슐화 재료의 공급 수단에는 캡슐화 재료의 공급 중 캡슐화 재료에 대한 압력을 검출하기 위해 제어장치에 접속하는 압력 센서를 또한 포함하는 플런저가 제공된다. 이들 수단들로 캡슐화 재료에 대한 압력이 캡슐화 공정 중 실시간으로 검출될 수 있고, 그럼으로써 초과 기압이 시간 상 적절한 순간에 벤팅에 가해질 수 있다. 또 다른 변형 실시예에 있어서, 플런저에는 위치 검출기가 제공되고, 이 위치 검출기는 제어장치에 접속한다. 시작 위치가 알려져 있다고 가정하면, 플런저의 위치는 몰드 캐비티의 충전 레벨에 대한 정확한 척도(measure)를 형성한다. 플런저의 위치는 위치 검출기들에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 따라서, 외부 측정(즉, 몰드 캐비티 외부에서의 측정)은 몰드 캐비티의 충전 레벨을 나타낸다.

상기 장치에는 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내에서 적어도 3 기압의 중간 압력을 발생하기 위해 벤팅에 접속하는 압력 소스가 제공된다. 이와 같은 압력 소는 예를 들어 압력 도관, 가스 용기, 부스터 또는 적어도 3 기압의 가스 압력이 발생될 수 있는 임의의 다른 소스에 의해 형성될 수 있다.

본 발명은 다음의 도면들에 도시된 비제한적인 실시예들에 기초하여 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략도.
도 2는 캡슐화 재료에 대한 압력 및 흡입 챔버 내의 압력의 변동을 나타내는 2개의 그라프들.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법의 연속 단계들 중 캡슐화 장치의 변형예의 부분을 나타낸 도면.

도 1은 캐리어(2) 위에 장착되는 전자 부품들(3)을 캡슐화하기 위한 장치(1)를 나타낸다. 전자 부품들(3)이 상 몰드 부품(4)에 깨끗하게 유지되어 있는 몰드 캐비티(6)에 수용되도록 캐리어(2)는 2개의 몰드 부품들(4, 5) 사이에 클램프된다. 가열로 인해 액체로 된 캡슐화 재료(8)는 플런저(7)에 의해 러너(9)를 통해 몰드 캐비티(6)로 가압될 수 있다. 캡슐화 재료(9)로 몰드 캐비티(6)의 적절한 충전을 얻기 위해, 가스(일반적으로 공기, 가능하게 캡슐화 재료(9)로부터 방출된 가스들과 함께)가 충전 중 펌프(10)를 작동시킴으로써 흡입 체임버(11) 및 벤팅(12)을 통해 환경(화살표 P₁)으로 흡입될 수 있다. 장치(1)에는 또한 여기서 컴퓨터의 형태로 도시된 지능적 컨트롤(13)이 제공되고, 이 지능적 컨트롤(intelligent control; 13)은 바람직하게는, 입력되고 결정된 파라미터들 하에서, 관련 조건들에 적절한 몰드 캐비티(6) 내의 압력 하에서의 제어 거동(control behaviour)을 제공하기 위해 복수의 메뉴들로 프로그램될 수 있다.

지능적 컨트롤(13)에 의해 제어 가능한 밸브(14)가 벤팅(12)에 배치되고, 밸브는 몰드 부품(4)을 향하는 쪽의 벤팅(12)을 폐쇄할 수 있다. 장치(1)에는 또한 압력 도관(16)을 통해 흡입 체임버(11)에 접속되고 가스 압력을 가하는 소스(15)(여기서는 가스 용기)가 제공된다. 이러한 흡입 체임버(11)는 벤팅(venting)으로도 불리는 좁은 통로 개구(17)에 의해 몰드 캐비티(6)에 접속된다. 캡슐화 재료(9)가 몰드 캐비티(6)를 완전히 충전하고 벤팅(17)에 도달하자마자, 지능적 컨트롤(13)은 제어 가능 밸브(14)를 폐쇄하고 또한 압력 소스(15)를 개방하기 위해 제어 밸브(18)를 개방할 것이다. 이후 가스 용기(15)로부터의 압력 가스는 흡입 체임버(11)로 그리고 또한 적어도 3의 대기압에서 캡슐화 재료(9)가 없는 벤팅(17) 부분으로 들어갈 것이다. 따라서, 벤팅(17) 내로의 캡슐화 재료(9)의 추가 흐름이 저지되고, 이것은 정확히 추구한 효과이다.

펌프(10)가 정지되어야 하는 순간 및 (가능하게는 짧은 시간 뒤의) 흡입 체임버 내의 압력이 압력 도관(16)을 통해 가스를 공급하여 증가되어야 하는 순간을 결정하기 위해, 신호 라인(19)을 통해 지능적 컨트롤(13)에 접속하는 압력 센서(18)가 플런저(7) 내에 배치되어 있다. 몰드 캐비티(6)가 캡슐화 재료(9)로 충전되고 캡슐화 재료가 벤팅(19)에 도달하자마자, 캡슐화 재료에 의해 부딪히는 저항이 증가할 것이고, 그 결과 캡슐화 재료(9)에 대한 압력이 증가한다. 캡슐화 재료(9)에 대한 압력의 증가는 압력 센서(19)에 의해 검출되고, 그 결과 지능적 컨트롤(13)은 밸브들(14, 18)의 위치 및 펌프(10)의 동작을 제어할 수 있다.

도 2는 플런저(8)에 의해 캡슐화 재료(9)에 가해지는 압력(P_transfer, 그라프 20) 및 흡입 체임버(11) 내의 압력(P_venting), 그라프 21) 각각에 대한 시간에 따른 압력의 병렬 진행(parallel progression)을 나타낸 2개의 그라프들(20, 21)을 나타낸다. 상측 그라프(20)는 캡슐화 재료(9)에 가해지는 압력(P_transfer)이 캡슐화 재료(9)에 의한 몰드 캐비티(6)의 충전 중 장기간 동안 제한된 채로 있고 이후 몰드 캐비티(6)가 캡슐화 재료(9)로 완전히 충전되자마자 갑자기 급격하게 증가하는 것을 나타낸다. 제 2 그라프(21)은 압력(P_venting)이 몰드 캐비티의 충전 중 1 기압보다 명확히 낮지만 캡슐화 재료(9)에 가해지는 압력(P_transfer)이 갑자기 증가하기 시작하고(몰드 캐비티가 캡슐화 재료로 충전되자마자), 흡입 체임버(11) 내의 압력(P_venting)이 대기압의 수배의 초과 기압으로 신속하게 바뀌는 것을 나타낸다.

도 3a는 본 발명에 따른 캡슐화 장치의 변형예의 일부를 나타내고, 여기서 벤팅(30)은 압력 도관(31)으로부터 떨어져 있다. 여기서 만들어진 다른 변경예는 필름층(33)이 상 몰드 부품(32)에 배열되는 것이다. 이러한 필름층(33)은 캡슐화 재료로부터 몰드 캐비티(36)의 벽(35)을 차폐할 뿐만 아니라, 벤팅(30)은 또한 이하에 설명되는 것과 같이 차폐된다. 캡슐화 재료(37)가 벤팅(38)에 도달하자 마자, 흡입 관통 벤팅(30)은 중지될 것이다. 이후 가스는 도 3b에 도시된 것과 같이, 관통 압력 도관(31)으로 송풍될 것이고, 그것에 의해 필름(33)은 압력 도관(31)의 위치에서 상 몰드 부품(32)으로부터 해방된다. 필름(33)은 여기서 벤팅(38)으로 더 깊이 침투하는 캡슐화 재료(37)에 추가 저항을 형성한다. 필름(33)의 추가 이점은 그것이 관통 압력 도관(31)에 공급된 압력 가스로부터 또한 캡슐화 재료(37)로부터 벤팅(30)을 차폐한다는 것이다. 따라서, 벤팅(30)은 필름(33)이 적용되지 않은 것보다 덜 오염될 것이다.

Claims

캐리어 위에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법으로서,
A) 상기 캐리어에 접속하는 몰드 캐비티 내에 캡슐화하기 위한 전자 부품을 배치하는 처리 단계,
B) 캡슐화 재료가 액체로 되도록 캡슐화 재료를 가열하는 처리 단계,
C) 상기 액체 캡슐화 재료에 압력을 가하여 상기 전자 부품을 둘러싸는 상기 몰드 캐비티로 상기 캡슐화 재료를 이동시키는 처리 단계,
D) 상기 몰드 캐비티를 캡슐화 재료로 충전하는 처리 단계, 및
E) 상기 몰드 캐비티 내의 상기 캡슐화 재료를 적어도 부분적으로 경화시키는 처리 단계를 포함하고, 상기 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 상기 가스 압력은 처리 단계 D) 동안 캡슐화 재료로 상기 몰드 캐비티의 충전 후 적어도 3 기압의 초과 기압(overpressure)으로 능동적으로 증가되는, 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 방법에 있어서,
상기 몰드 캐비티에 접속하는 상기 벤팅 내의 상기 압력은 상기 액체 캡슐화 재료가 상기 몰드 캐비티에 접속하는 상기 벤팅에 도달한 후 초과 기압으로 증가되는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 1 항에 있어서,
처리 단계 D)에 따라 캡슐화 재료로 상기 몰드 캐비티를 충전하는 동안, 상기 몰드 캐비티에 접속하는 벤팅 내의 상기 가스 압력은 1 기압보다 낮은 언더프레셔(underpressure)인, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서,
상기 캡슐화 재료에 대한 압력이 측정되고, 상기 캡슐화 재료에 대한 상기 압력의 기록된 증가는 상기 몰드 캐비티에 접속하는 상기 벤팅 내의 상기 압력을 능동적으로 증가시키기 위한 제어 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 캡슐화 재료에 대한 상기 압력은 상기 캡슐화 재료가 복수의 몰드 캐비티들로 가압되는 압력을 단일 중심 위치에서 측정함으로써 결정되는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 캡슐화 재료에 대한 상기 압력의 기록된 증가는, 결정된 시간 지연으로, 상기 몰드 캐비티에 접속하는 상기 벤팅 내의 상기 압력의 능동 증가(active increase)를 초래하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 몰드 캐비티를 상기 캡슐화 재료로 충전하는 동안, 상기 캡슐화 재료는 2 - 9 포이쉴리(Poiseuille) ([Pa.s] = [kg/m.s])의 동점성 계수(dynamic viscosity)를 가지는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
필름 재료는 상기 몰드 캐비티에 접속하는 상기 벤팅 내에 배열되고, 상기 초과 기압은 상기 캡슐화 재료로부터 떨어져 있는 상기 필름의 측면에 작용하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 언더프레셔는 상기 캡슐화 재료를 향하는 측에 캡슐화 동안 가해지는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 초과 기압이 상기 필름에 작용할 때, 상기 필름은 상기 벤팅에 접속하는 언더프레셔 접속을 밀봉하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 방법.
캐리어 위에 장착되는 전자 부품들을 캡슐화하기 위한 장치에 있어서,
서로에 대해 변위 가능하고 전자 부품을 둘러싸기 위한 적어도 하나의 몰드 캐비티를 폐쇄 위치에서 규정하는 몰드 부품들,
상기 몰드 캐비티에 접속하는 액체 캡슐화 재료의 공급 수단, 및
상기 몰드 캐비티에 접속하고 상기 몰드 캐비티로부터 가스를 흡입하기 위한 적어도 하나의 벤팅을 포함하고,
상기 장치에는 또한 상기 벤팅에 접속하는 압력 도관이 제공되고, 가스는 선행 청구항들 중 어느 한 항에 청구된 방법에 따라 적어도 3 기압의 초과 기압으로 상기 벤팅 내로 도입될 수 있는, 전자 부품 캡슐화 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 장치에는 상기 벤팅 내의 상기 압력이 초과 기압과 언더프레셔 사이에서 제어될 수 있는 제어장치(control)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 장치에는 상기 벤팅에 접속하고 상기 제어장치에 의해 제어 가능한 적어도 하나의 밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 장치.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치에는 상기 몰드 캐비티에 접속하고 상기 캡슐화 재료의 공급 중 상기 캡슐화 재료에 대한 상기 압력을 검출하기 위해 상기 제어장치에 접속하는 압력 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 장치.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐화 재료의 공급 수단은 적어도 하나의 플런저를 포함하고, 상기 플런저에는 상기 제어장치에 접속하고 상기 캡슐화 재료의 상기 공급 중 상기 캡슐화 재료에 대한 상기 압력을 검출하기 위한 압력 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 장치.
제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치에는 상기 벤팅에 접속하고 상기 몰드 캐비티에 접속하는 상기 벤팅 내의 적어도 3 기압의 중간 압력을 발생하기 위한 압력 소스가 제공되는 것을 특징으로 하는, 전자 부품 캡슐화 장치.