TW200539290A - Plunger, encapsulating device and method for sealing a fitting of a plunger on a plunger housing - Google Patents

Description

200539290 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發日月關於一種將封I # κ，該活爽〜 進給到鑄模腔室中的活 :匕舌至少一凹進汽缸外罩t的圓周凹槽。本發 =;一種將電子元件封裝在载具上的裝置。此外，本 叙月也關於一種將活塞配 ,斗、< 〜 4115了在活塞外罩上的方法，直 中’该活基適於在壓力 中。 &刀下將違封裝材料進給到該鑄模腔室 【先前技術】 在電子元件的封,φ， 上的半導體封裳中：常使二、广裝載在載具（導線架） (的nsfer m〇u]ding pr〇ces〇 ,， 二換 件的載且择十姓+ 本文中4載電子元 1卞扪戰具係夾持在兩鑄模 腔室被界宏Μ 之間，使付用於封裝的鑄模 被界疋在兀件四周。液態 # ^ ^ φ . ^ 1忒材枓於疋被導入此等鑄 模月工至巾，在液態封裝 ^ 是分開，梦哉+ 2 ^邛刀硬化後，鑄模部件於 夢由/ 件的載具則被移除。封裳材料的進仏 此目的而徂庙 進仃活塞具有的壓力可施加在為 匕目的而供應的封裝材料上 你巧 時，此等活塞在外罩中係可^未^液態封裝材料 封裝材料可同時和/或塞^ #的。為活塞所施加壓力的 料將變成液體。活… _於加熱的結果，封裝材 腔室中，在正確的處理條：……才料流入鑄模 料所注、·^。+ '〜鑄模腔室完全為封裝材 ^王滿。在活塞推動封# 封衣材枓中，活塞在活塞外罩之上 200539290 的=合十分㈣；絕對要防止封裝材料穿透此配件而進入 活塞外罩中。纟—項調整活塞外罩上的活塞配件的現有方 案中’ -圓周凹槽凹進活塞汽缸的外殼中。封裝材料聚集 在，凹槽巾’然後硬化’以具有後續生產步驟所需的密封 =°關於此機制’ US6,2GG，5G4號專利中有所說明。在 貫際應用巾，已經發現由封裝材料所形成的此類 =尚佳’但使^段時間後會產生活塞在外罩中無法動 二:：。這表示由封裝材料所形成的㈣，使得活塞以 過方；套合的方式與活塞外罩接合。 【發明内容】 據此目的，本發明提供一 ^ , M , L χ /古基封裝裝置與方 外罩中m〜 月b被保留，而發生在活塞 勺/舌塞阻基機率能夠減少。 其特Si的二本發明提供一種如序言所述型態之活塞， ’ $ -放置在凹槽中的材料部件僅 槽。該凹槽和材料 刀充填違凹 個圓月μ 4 的尺寸在此被較佳設計，使得在整 固®周的凹槽僅部分充填材在 之後，龙w a ^ 在初期使用此類活塞 圍雄。^ ㈣件能為封裝㈣所至少部分 :=。此圍繞材料部件的封裝材料 二： 就會硬化。因此，i处豹*庄 奴知間之後 sUrfac〇 。生一具有活動表面（active 於硬化°亥活動表面由封裝材料和-不同 匕封4材料的彈簣特性所界定。在活塞的 、患的封裝材料能夠較佳提供密封尺寸的再充填^塞 6 200539290 在外罩中的良好配合因此可以實現，不像在習知技藝中， 在使用若干時間之後，活塞在外罩中將動彈不得。造成此 優勢的原因在於：在形成本發明之活塞外殼的密封中，習 知技藝的優點與此類密封的可控制彈性動作相結合，甚I 在相當長時間的使用後，此種機制依然存在。成形在活塞 外殼圓周上的密封之外部由封裝材料（尤其是環氧樹脂)土 所形成’而密封核心（容納在活塞外罩凹槽中的材料部件） 則由另-種材料所構成。因此，纟習知技藝中，將封裝材 料因硬化所產生之密封環移除的防範和整修保養不需要再 至少’不需要那麼頻繁地進行。本發明所提出的活 塞密封在長時間使用後，在實際應用時’可超過半日仍 然能保持充分的彈性，這是因為材料部件將額外的彈性植 2::::之中’這種狀況特別發生在當材料部件由彈性 :所衣…由封裝材料製造之密封所施加在外罩 掭阻力因此不會（或較慢地） 致數值。 J運阻域活塞正常刼作的極 可接：：較佳實施例中’該材料部件由塑膠所製成。塑膠 1各種彈性特色，料更具有抗高溫的特性 如果材料部彳φ 1 & s , &击 八有至少12(rc的抗熱特性將是符合所需 、的：較佳的抗熱溫度至少為崎， 斤

廷些溫度畢竟是带工-说丄 ° C 逸丰相r 子χ件在封裝時都可能發生的溫度。可 達-步想到的是：此材料部件尤其可由：了 工裎用聚合物所勢成… 田種所明的同效能 石夕樹脂。這歧㈣市//，PFA、PTFE、peek_^ 一材科市％上皆有供應，較著名的廠牌 200539290

Teflon、N0rgllde、Fluor〇1〇gy、RuI〇n、则灿和仏咖。 /、也了使用其他抗咼溫和抗高壓的彈性體，以庳用 於材料部件的製造。另一種可能性是，該材料部件可由具 有相當高之膨脹係數的材料所製成。此類型材料例如是銅 使用此類材料部件，在活塞使用期間（該操作溫度 1 75 C左右），該材料部件所施加的偏 好的密封效果。 此屋生良 為了將封裝材料更有效地進給到凹槽中，在一較 變例裡，藉著至少一安裝在汽紅外殼中的溝渠，凹槽連接 到、;!基的末端表面，以方便封裳材料的導引。封裳材料以 固疋的進料速度到密封之内可因此獲得。在一簡單但有效 的形式裡，該材料部件可採用環狀，例如，〇 $環 ： ^用的^ k例中’此類®環都可在市:場上找到。’、 杜t發明同時提供一種用於封裝裝載在載具上的電子元 並：：f ’ 5亥裝置包括:鑄模部件，其等可相對彼此位移， 在封閉位置時，該鑄模部件界定至少—用 鱗模腔室；和，給進裝置，其用於將液態= ;接到鱗模腔室’並且提供至少-如上述的活塞。= (t"ansfer m"chanism) 、/ ▲代，則可以簡單的方式獲得此 不僅表示本發明的μ、+、i 了衣我置。巧 同時亦表示現有的封在!:建的封裝裝置中獲得， 末修改，即可獲得依據本發明之裝置的效果。 又兵 本發明更提供一種用於密封活塞外罩上的活塞配件的 8 200539290 方法’較佳在一用於封梦恭j -仙 70件的封裝裝置中，其活塞 適用於在壓力下將封梦叔祖 括…一 進給到鑄模腔室中，該方法包 圓周凹槽凹入活塞外殼之内衣^周凹槽中’而該 F M U '# ^ ^及，Β)使用活塞將液態封 得材料^至腔室中，而封裝材料渗入圓周凹槽，使 分放置=样Γ分地為封裝材料所圍繞。除了將材料部 知技蓺的-!之外，此方法不需要特別的準備。當與習 知技蟄的兀件封梦 Ϊ衣序相比較，除了外 >將更耐用且更實用之冰^ 卜罩中的活基之獪封 需要後#^ 、卜，應用本發明的元件封裝方法並不 而要後績的處理程序。 在見轭製程步驟A)期間一 分地放置在圓周超過尺寸的物件至少部 部份移除，則^ 且隨後將超過尺寸的物件的一 '” 則材料部件的放置可以綷罝AA + i 超過尺寸之一邻八& 間早的方式來執行。此 口Ρ刀的移除可使用一參 de)來實施。特 考杈具（reference 而經過一炎考r呈①^過尺寸物件的活塞可被攜帶 ，在圓周凹槽内:^藉此’超過尺寸物件的一部份從保留 放置的簡單性，-”離）。為了增加其 中的圓周凹样之:用一導引將材料部件安裝在凹入活塞 上的方式推：例如’將材料部件套合在-中空心轴 旧刀八推進凹槽中。 丄 千田 將是特別有利的n 攻疋使用在環狀材料部件内， 與依據本發明的活塞共同.作動。 以以間早的方式 貫施方式 9 200539290 圖1A表示一具有汽缸外殼2的活塞1，其中，一圓周 凹槽3凹入該汽缸外殼2之中。活塞1同時安裝一彈簧4， 以控制施加在活塞1上的作用力。活塞1也安裝一連接部 件5，而活塞1利用該連接部件5可連接到一封裝裝置的 驅動機構（未表示）。圖1B表示一環圈6，其直徑至少實 質對應於表示在圖1A當中凹入活塞1的外殼2中的凹槽3 之直控。圖1 c表示活塞1和環圈6的組件7。在此處，我

們可以看到：環圈6緊密套進凹槽3中，而凹槽3並不完 全為環圈6所充塞。活塞丨和環圈6之組件7也表示在圖 1D中’環圈6在視圖中被完全隱藏，這是因為其為已硬化 勺2衣材料8所遮蓋。該硬化之封裝材料部分定位在活塞 、壯々凹才曰3 (在此圖中同樣未顯示）中，但是該硬化 ί衣材料以有限的範圍突出於活塞外殻2的表面上。該 ::封衣：料8形成到一表示在下列圖式中的外罩:表面之 圖活塞1和環圈6之組件7在該外罩之中移動。 周凹二表示活塞2的一替代實施例之變例，其中，-圓 再度安裝。安裝在凹槽"中的是-可挽性材 12 所構成，例1^疋由一應用在凹槽11底部的材料層12 層帶所形成。° ’以：液體、部分硬化材料層或單層帶或多 干溝渠14，l/t 表不的兀件外，其也安裝若 凹槽11處。。因此1'將活塞10的末端表面13連接到 圖2同時表示汽…6中的螺旋:：對凹槽11的進給。 /、疋凹槽15，而嫘旋凹槽15 10 200539290 所f生的可能堵塞將磨平圍繞活塞1G的活塞外罩17。在

基1〇使用期間覆蓋材料層12的硬化封裝材料層在此圖 式中並未表示出來。 P +圖_3表示一具有下鑄模部件21的封裝裝置20, 一具 :子X*件23的載具22放置在該下禱模部件2ι上 下f板部件21中，-接納空間24也提供給活塞25，利用 產生的壓力，-封裝材料顆粒26被帶引，在熱 二下，该封裝材料顆纟26通常變成液態。一相 :換。P件21可位移的上鑄模部件27界定―鑄模腔室^， ^用於封裝被圍繞的電子元件23，㈣，禱模部件幻、η 二问界定-溝渠29’透過該溝帛29，由活塞25所向上推 =的液態封裝材料26被導人缚模腔室2 的外殼Φ 甘〜壯 ^ 25 凹Ί—凹槽3°，-可撓性環31也安裳在該 環^中’然後’―硬化封装材料層32沈積在該可撓性 上面。該硬化封裝材料層32在接納空間24上 —密封’其中，該接納空間2 " 21中的移動。 …基21在下每模部件 —圖4A表示一具有凹槽41的活塞4〇,在該凹槽μ中， 一緊密套合環圈42必須被放置。一漸縮導引元件4 ’ ^而安裝。此導引元件43能以簡單的方式在不破 的情況下依據箭頭P1$方向將環圈42放置在凹槽^ 圖4B和4C表示該具有放置在凹槽41中的環 …。。環圈42突出於活塞4〇的汽紅外殼43之外。： 200539290 1 :式的環圈42之尺寸太大’所以其必須作得更小。 =糟由—切割^44來達成。在進行切割操作之前和 :中’為了穩定該環圈42’ 一凹座46安裝在切割工呈44 ^切夕割邊緣45之處。依據箭頭P2之方向，在相對於活 二寿夕立位該切割工具44之後，如圖4C户斤*，環圈心的

夕餘。卩> 47將被切離，使得_具有寸 件48留在凹槽41中。 了 U餘。P 【圖式簡單說明】 更明1發！的精髓將依據圖式之非限定用實施例的解說而 更明際。其中： 圖 1 Δ 本 一 表不一活塞的透視圖，而該活夷 汽-外罩中的圓周凹槽。 -塞具有凹入活塞 圖1B表示一環形材料部件。

的環^ *不圖1A中活塞的透視圖’該活塞具有圖1B 衣圈，而該環圈被放置在凹槽中。 圖1D表示圖1A與iC中之、、壬宕&、杀、日π 裝有在凹槽中…从 +之活塞的透視圖，而該活塞 子曰甲已硬化的封裝材料。 兮，、舌=表示—活塞的替代實施例之變例的透視圖，其令， 口玄活基所具有的圓周凹 r Λ^ θ已凹入活塞的沆缸外殼中，並且 為撓性材料所部分填充 卫且 =3表不依據本發明之封裝裝置的—橫剖面圖。 θ Α表不將材料部件固定在活塞凹槽中的概略示意 圖 圖 牙4C表不將放置在活塞凹槽中的材料部件之尺 12 200539290 寸縮小的連續處理步驟的概略視圖。 【主要元件符號說明】 P1 :箭頭 P2 :箭頭 1 :活塞 2 :汽缸外殼 3 :圓周凹槽 4 :彈簧 P 5 :連接部件 6 :環圈 7 :組件 8 :硬化封裝材料 10 ··活塞 11 :圓周凹槽 1 2 :可撓性材料層 1 3 :末端表面 # 14 :溝渠 1 5 :螺旋凹槽 1 6 :汽缸壁 17 :活塞外罩 20 :封裝裝置 2 1 :下鑄模部件 22 :載具 23 :電子元件 13 200539290 24 :接納空間 25 :活塞 26 :封裝材料顆粒 27 :上鑄模部件 28 :鑄模腔室 29 :溝渠 30 ··凹槽 3 1 :可撓性環 32 :硬化封裝材料層 40 :活塞 41 :凹槽 42 :環圈 汽缸外殼 43 ··漸縮導引元件、 44 :切割工具 45 :切割邊緣 46 :凹座 47 :多餘部分 48 :剩餘部件 14

Claims (1)

1. 200539290 申請專利範圍·· κ 種將封裝材料給進鑄模 至少一凹入、苦#…， 了耦1至的活塞，該活塞包括 凹入活基）％缸外殼中的圓周 j^r 4sL Λη /4> m ,, . ^日 其特徵在於· 一 材科邛件僅以部分填充 八力又置在凹槽中。 2·如申請專利範圍第 v ^ 頁所述之活塞，其特徵在於·· ®周上，該凹槽為材料部件所部分填充。 3·如申請專利範圍第〗 ^ ^ ^ 月一飞弟2項所述之活塞，其特 效在於·泫材料部件為塑膠所製成。 ，、衧 4 ·如申凊專利範圍第】 徵在於··蕤ώ $ yi、 、次第2項所述之活塞，其特 、鱼、^ ^安裝在該汽缸外殼中的溝竿，嗲凹样 連接到該活塞的太嫂袁二 再木 4凹‘ 基的末&表面，以進行該封裝材科的導引。 5·如申請專利範圍第1 外户士人 、A弟2項所述之活塞，JL特 啟在方；·該材料部件為環形。 /、、 6·如申請專利範圍第1項啖 竹六认 、及弟2項所述之活塞，其特 ::於:放置在凹㈣材料部件至少部分為封裝材料： 7· 一種用於封裝裝載在載呈 包括： 執/、上的电子兀件之裝置，其 鑄模部件，其等可彼此 兮梓γ μ L $彳立移，並且在封閉位置時， 忒“杈邛件界定至少一用於 及， 几电于兀件的鑄模腔室；以 給進裝置，其用於將液能 並且提m ^材料連接到鑄模腔室， 至）一如則34申請專利範圍所述之活塞。 8·—種用於密封活塞外罩上的活塞配件之方法，其活 15 200539290 塞適於在壓力下將封裝材料進給到鑄模腔室令，該方法包 括下列製程步驟： 匕 、A)將材料部件安裝在圓周凹槽令，而該圓周凹槽凹入 該活塞外殼之内；以及， B)使用活塞將液離封奘从4 促心钌忒材科進給到該鑄模腔室中，Α 中，封裝材料滲入圓周凹槽，使得該材料部分至 為、 封裝材料所圍繞。 烏 在進"利範圍第8項所述之方法，其特徵在於： 在進仃製程步驟Α)當中， 至”分放… 料部件以一超過尺寸的物件 至…放置在圓周凹槽中，並且 牛 部份在後續的製程步驟中被移除。 寸物件的— 】〇·如中請專利範圍第9項所 該'…物件的一部份以參考模具來移除?、’徵在於： 法，其特St專項中之任何，述之方 塞外殼中的圓周凹槽^件以一導引工具安裝在凹入活 Η^一、圓式： 如次頁 16