NL9500238A - Omhulinrichting met compensatie-element. - Google Patents

Description

Omhulinrichtinq net compensatie-eleroent

De uitvinding heeft betrekking op een omhulinrichting voor het omhullen van een chip op een vlakke drager, omvattende een matrijs gevormd door twee ten opzichte van elkaar beweegbare matrijsdelen waartussen de drager opneembaar is, waarvan het ene matrijsdeel is voorzien van een vormholte tegen de omtrekranden waarvan de drager aandrukbaar is, en middelen voor het uitoefenen van druk in ten minste één, met de vormholte door middel van een kanaal verbonden, in de matrijs aangebrachte holte voor omhulmateriaal.

Dergelijke omhulinrichtingen worden op grote schaal toegepast voor het beschermen van op een drager geplaatste chips. Door het omhullen van de chip wordt deze beschermd tegen bijv. vocht en mechanische beschadiging. Anders dan bij een gewone spuitgietbewerking dient voor het spuitgieten een los element in de matrijs geplaatst te worden. Dit losse element bestaat daarbij uit de drager met daarop bevestigde chip. Voor een nauwkeurige omhulling is het daarbij vereist dat de drager met daarop bevestigde chip vast ingeklemd wordt door de matrijsdelen tijdens de omhulbewerking. Veelal vallen de afmetingen van de drager nauwkeurig binnen bepaalde grenzen, waarop de matrijsdelen met een nauwkeurige passing zijn aangepast. Het is echter een probleem om dragers met een daarop bevestigde chip te bewerken waarvan de afmetingen bij voorbaat niet nauwkeurig bekend zijn. Zo kan bijv. het gevaar ontstaan dat bij te dunne dragers er lekkages ontstaan en dat bij te dikke dragers deze beschadigd raken door te hoog oplopende inklemkrachten. Met name bij de verwerking van dragers in de vorm van een printplaat (voor bijv. de zogeheten "ball grid array boards") doet zich dit probleem voor.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een omhulininrichting voor het omhullen van een chip op een vlakke drager te verschaffen waarmee variaties in de dikte van de drager kunnen worden gecompenseerd.

De uitvinding verschaft daartoe een omhulinrichting van het in aanhef genoemde type, waarbij ten minste één compensatie-element is aangebracht waardoor in de sluitstand van de matrijsdelen één zijde van de drager dichtend tegen de omtreksrand van de vormholte is gehouden. Met behulp van deze omhulinrichting wordt het mogelijk dragers met variabele dikte te verwerken. Naast het gebruik van goedkopere dragers is het daarmee ook mogelijk geworden dragers van materiaal met een relatief grote diktetolerantie toe te passen. Dit maakt het bijv. mogelijk printplaatmateriaal te gebruiken als dragers.

In een voorkeursuitvoering zijn de matrijsdelen in de sluitstand onder een vooraf bepaalde kracht tegen elkaar gedrongen. In deze uitvoeringsvorm is het mogelijk de holte voor omhulmateriaal te vormen door de twee op elkaar aansluitende matrijsdelen. Dit vereenvoudigt de constructie van de matrijsdelen en maakt het tevens relatief eenvoudig omhulmateriaal in de matrijs te brengen.

Het compensatie-element is bij voorkeur aan de van de vormholte afgekeerde zijde van de drager gelegen. Daarbij zal het compensatie-element op afstand van het toevoerkanaal voor omhulmateriaal liggen waardoor er geen interaktie tussen beiden ontstaat.

Een andere voorkeursuitvoering wordt gekenmerkt doordat ten minste één matrijsdeel meerdere ten opzichte van elkaar beweegbare segmenten omvat die onder tussenkomst van ten minste één veer met elkaar verbonden zijn. De gasgeveerde, hydraulische of mechanische veer heeft bij voorkeur een instelbare veerkracht. In al deze voorkeursuitvoeringen vormt de veer het compensatie-element waardoor de drager dichtend tegen de omtreksrand van de vormholte wordt gehouden. Het voordeel van een instelbare veer is dat de kracht waarmee de drager tegen de omtreksrand van de vormholte is gehouden instelbaar is.

Weer een andere voorkeursuitvoering wordt gekenmerkt doordat ten minste één matrijsdeel meerdere ten opzichte van elkaar beweegbare segmenten omvat die onder tussenkomst van ten minste één kleminrichting met elkaar verbonden zijn. In plaats van een veer is hier een kleminrichting als compensatie-element gebruikt. Een voorbeeld van zo'n kleminrichting is bijv. een verschuifbare wig; waarbij door de verschuiving van de wig een segment van een matrijsdeel verplaatsbaar is. Op deze wijze is de positie van het segment te veranderen en is het tevens mogelijk een gewenste druk met het segment uit te oefenen, bijv. op een drager.

Een geheel andere voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het compensatie-element een elastische strip is. Deze elastische strip kan aan de contactzijde van de matrijsdeel zijn bevestigd, maar kan ook met de drager zijn verbonden. Het is tevens mogelijk dat de elastische strip als los element tussen drager en matrijsdeel is aangebracht. Een variant hierop is dat het compensatie-element een veerring is.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: fig. 1 een schematische dwarsdoorsnede van een omhulinrichting met veerring overeenkomstig de uitvinding in werkzame toestand; fig. 2 een gedeeltelijk opengewerkt perspektivisch aanzicht op een omhulinrichting met een door veren ondersteund segment overeenkomstig de uitvinding; fig. 3 een gedeeltelijk opengewerkt perspektivisch aanzicht op een omhulinrichting met een elastische strip; fig. 4 een gedeeltelijk opengewerkt perspektivisch aanzicht op een drager met omhulde chip waaraan een elastische strip is bevestigd; fig. 5 een gedeeltelijk opengewerkt perspektivisch aanzicht op een alternatief van de in fig. 1 getoonde omhulinrichting; fig. 6 een gedeeltelijk opengewerkt perspektivisch aanzicht op een omhulinrichting met kleminrichting; en fig. 7 een omhulinrichting met compensatie-element in de vorm van een profieIdee1.

Fig. 1 toont een omhulinrichting 1 waarin tussen twee matrijsdelen 2, 3 een drager 4 is opgenomen waarop zich een in deze figuur niet-zichtbare te omhullen chip is aangebracht. In het bovenste matrijsdeel 3 is een vormholte 5 opgenomen waarin door het uitoefenen van druk met behulp van een plunjer 6 op omhulmateriaal 7 door een kanaal 8 een afdekelement 9 kan worden aangebracht. Om te voorkomen dat er op een scheiding 10 tussen de matrijsdelen 2, 3 omhulmateriaal 7 naar buiten lekt dienen de matrijshelften 2, 3 nauwkeurig op elkaar aan te sluiten. Daartoe worden de matrijsdelen 2, 3 met een vooraf bepaalde kracht F tegen elkaar gedrukt. Om nu tevens te zorgen dat de drager 4 onbeweeglijk tussen de matrijsdelen 2, 3 is opgesloten, d.w.z. onafhankelijk van dikteverschillen van de drager 4, is er in het onderste matrijsdeel 2 een compensatie-element in de vorm van een veerring 11 opgenomen. Deze veerring 11 drukt de drager 4 tegen een omtrekrand 12 van het bovenste matrijsdeel 3.

Fig. 2 toont een alternatieve omhulinrichting 13 waarin een onderste matrijsdeel 14 is voorzien van een vormholte 15 en een daarmee in verbinding staand kanaal 16 dat vervolgens verbonden is met een toevoerinrichting 17 voor omhulmateriaal. Een bovenste matrijsdeel 18 omvat twee ten opzichte van elkaar beweegbare segmenten 19, 20. De segmenten 19, 20 zijn onderling verbonden onder tussenkomst van veren 21. De matrijsdelen 14, 18 sluiten nabij de toevoerinrichting 17 nauwkeurig op elkaar aan onafhankelijk van de dikte van een drager 22. De overeenkomstig pijlen P op de drager 22 door het segment 20 uitgeoefende kracht is afhankelijk van de veerconstanten van de veren 21. De veren 21 bepalen dus met welke kracht de drager 22 tegen het onderste matrijsdeel 14 aangedrukt wordt, zonder dat dit afhankelijk hoeft te zijn van de dikte van de drager 22 waarbij de dikte van de drager 22 tevens geen invloed heeft op de aansluiting van de matrijsdelen 14, 18 nabij de toevoerinrichting 17 voor omhulmateriaal.

Fig. 3 toont een omhulinrichting 23 waarin overeenkomstig de vorige figuur in het onderste matrijsdeel 14 een vormholte 15 is aangebracht tegen de omtreksranden 24 waarvan een drager 22 aangedrukt is. Tussen de drager 22 en een bovenste matrijsdeel 25 is een laag veerkrachtig materiaal 26 aangebracht. Hierbij vormt de laag veerkrachtig materiaal 26 het reeds eerder genoemde compensatie-element voor dikteverschillen van de drager 22. De laag veerkrachtig materiaal 26 kan daarbij vast verbonden zijn met het bovenste matrijsdeel 25, kan los tussen de drager 22 en het bovenste matrijsdeel 25 zijn aangebracht of kan zijn bevestigd aan de drager 22 zoals getoond in fig. 4.

Een in fig. 4 getoonde drager 27 is aan de van de te omhullen chip afgekeerde zijde voorzien van een losneembare laag veerkrachtig materiaal 26. De laag veerkrachtig materiaal 26 dient na de omhulbewerking verwijderbaar te zijn aangezien de laag 26 contactpunten 28 afdekt die voor een latere werking van de omhulde chip van groot belang zijn. Een extra voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de contactpunten 28 tijdens de omhulbewerking beschermd worden door de laag veerkrachtig materiaal 26.

Fig. 5 toont een omhulinrichting 29 overeenkomstig de in fig. 2 getoonde omhulinrichting 13, waarbij het bovenste matrijsdeel 18 meerdere segmenten 30, 31 omvat die allen onder tussenkomst van veren 32, 33 met een centrale houderplaat 34 zijn verbonden.

Fig. 6 toont een omhulinrichting 35 waarvan een segment 36 onder tussenkomst van een kleminrichting 37 met een houderplaat 34 is verbonden. Door het overeenkomstig de pijl T verplaatsen van een balk 38 wordt het segment 36 ten opzichte van de houderplaat 34 verder naar beneden gedrongen. Afhankelijk van de kracht die in de richting van de pijl T wordt uitgeoefend is het mogelijk de kracht die het segment 36 op de drager 22 uitoefent te variëren. De hier weergegeven uitvoeringsvorm van de balk 38 kent natuurlijk ook vele alternatieven. Hierbij valt bijv. te denken aan een wigvormig element. Het is met deze voorkeursuitvoering tevens mogelijk het matrijsdeel 14 en het segment 19 tot op korte afstand van elkaar te verplaatsen om vervolgens nadat het segment 36 reeds in contact gebracht is met de drager 22 de definitieve aansluiting van het segment 19 met het matrijsdeel 14 tot stand te brengen.

Fig. 7 tenslotte toont een omhulinrichting 39 waarin een segment 40 deel uitmaakt van een bovenste matrijsdeel 41. Het segment 40 heeft een zodanige vorm dat het de drager 22 slechts langs een rand aangrijpt. Hierdoor wordt voorkomen dat de klemkracht op de rand van de drager 22 te groot zou worden in het geval van een relatief dikke drager 22. Een vast met de houderplaat 34 verbonden middensegment 42 oefent een druk uit die onafhankelijk is van de dikte van de drager 22. In het gebied waar het middensegment 42 echter druk uitoefent op de drager 22 is de drager 22 minder gevoelig en kan hier dus een grotere klemkracht weerstaan. Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de door het omhulmateriaal uitgeoefende druk minder invloed heeft op de door het segment 40 uitgeoefende druk.

Claims (14)

1. Omhulinrichting voor het omhullen van een chip op een vlakke drager, omvattende een matrijs gevormd door twee ten opzichte van elkaar beweegbare matrijsdelen waartussen de drager opneembaar is, waarvan het ene matrijsdeel is voorzien van een vormholte tegen de omtrekranden waarvan de drager aandrukbaar is, en middelen voor het uitoefenen van druk in ten minste één, met de vormholte door middel van een kanaal verbonden, in de matrijs aangebrachte holte voor omhulmateriaal, waarbij ten minste één compensatie-element is aangebracht waardoor in de sluitstand van de matrijsdelen één zijde van de drager dichtend tegen de omtreksrand van de vormholte is gehouden.

2. Omhulinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de sluitstand de matrijsdelen onder een vooraf bepaalde kracht tegen elkaar zijn gedrongen.

3. Omhulinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het compensatie-element aan de van de vormholte afgekeerde zijde van de drager is gelegen.

4. Omhulinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één matrijsdeel meerdere ten opzichte van elkaar beweegbare segmenten omvat die onder tussenkomst van ten minste één veer met elkaar verbonden zijn.

5. Omhulinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de veerkracht van de veer instelbaar is.

6. Omhulinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de veer een mechanische veer is.

7. Omhulinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de veer een hydraulische veer is.

8. Omhulinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de veer een gasveer is.

9. Omhulinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste één matrijsdeel meerdere ten opzichte van elkaar beweegbare segmenten omvat die onder tussenkomst van ten minste één kleminrichting met elkaar verbonden zijn.

10. Omhulinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het compensatie-element een elastische strip is.

11. Omhulinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de elastische strip aan de contactzijde van een matrijsdeel is bevestigd.

12. Omhulinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de elastische strip met de drager is verbonden.

13. Omhulinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de elastische strip als los element tussen de drager en de matrijsdeel is aangebracht.

14. Omhulinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het compensatie-element een veerring is.