TW201726350A - 半導體封裝製造用的成型裝置以及使用該裝置成型半導體 封裝的方法 - Google Patents

半導體封裝製造用的成型裝置以及使用該裝置成型半導體 封裝的方法 Download PDF

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Abstract

一種半導體封裝製造用的成型裝置包括:底部模具,成型物件能夠安裝於所述底部模具上;頂部模具,位於包括安裝於所述底部模具上的所述成型物件的所述底部模具上;以及側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的一側上。所述側部模具具有多個空氣通氣孔。在所述底部模具與所述頂部模具之間設置有空腔,所述空腔能夠使成型材料注入至所述空腔中並使所述成型材料流動。

Description

半導體封裝製造用的成型裝置以及使用該裝置成型半導體封裝的方法
發明概念的某些實施例是有關於一種半導體封裝製造用的成型裝置以及使用該裝置成型半導體封裝的方法。更具體而言,發明概念的某些實施例是有關於半導體封裝製造用的使得成型材料能夠均勻流動的成型裝置以及使用該裝置成型半導體封裝的方法。
在製造半導體封裝時,需要對半導體晶片進行成型以保護半導體晶片的製程。所述成型製程可藉由以下步驟來實行:將半導體晶片排列於模具中;並且接著藉由將成型材料供應至模具中以使所述成型材料流經所述模具而以所述成型材料填充所述模具的內部。在半導體晶片的成型製程中,需要使成型材料均勻流動。
發明概念的某些實施例提供半導體封裝製造用的使得成型材料能夠均勻流動的成型裝置。
發明概念的某些實施例亦提供對半導體封裝進行成型的方法,所述方法使得能夠使用以上所提出的半導體封裝製造用的成型裝置而使成型材料均勻流動。
根據發明概念的態樣,提供一種半導體封裝製造用的成型裝置。所述成型裝置包括:底部模具,成型物件能夠安裝於所述底部模具上;頂部模具,位於包括所安裝的所述成型物件的所述底部模具上;以及側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的一側上,所述側部模具具有多個空氣通氣孔。在所述底部模具與所述頂部模具之間設置有空腔。成型材料能夠注入所述空腔中並使所述成型材料在所述空腔中流動。
根據發明概念的另一態樣,提供一種半導體封裝製造用的成型裝置。所述成型裝置包括:底部模具,成型物件能夠安裝於所述底部模具上;頂部模具,位於包括所安裝的所述成型物件的所述底部模具上;成型材料供應器,能夠將成型材料供應至所述底部模具與所述頂部模具之間的空腔中;側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的一側上,所述側部模具具有多個空氣通氣孔;以及空氣抽吸單元,連接至所述側部模具的所述空氣通氣孔。
根據發明概念的另一態樣,提供一種半導體封裝製造用的成型裝置。所述成型裝置包括:底部模具,成型物件能夠安裝於所述底部模具上,所述成型物件包括位於印刷電路板或晶圓上的多個半導體晶片;頂部模具,位於包括安裝於所述底部模具上的所述成型物件的所述底部模具上;成型材料供應器,位於所述底部模具及所述頂部模具的其中一者的中心部分中,所述成型材料供應器能夠將成型材料供應至所述底部模具與所述頂部模具之間的空腔中;側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的兩側上或者圍繞所述底部模具及所述底部模具,所述側部模具具有多個空氣通氣孔;空氣抽吸單元,經由排氣管連接至所述側部模具的所述空氣通氣孔;儲氣器,被提供至與所述側部模具的所述空氣通氣孔連接的所述排氣管;以及能夠拆卸的空氣通氣控制部件,在所述儲氣器的前端或後端處被提供至所述排氣管。
根據發明概念的另一態樣,提供一種對半導體封裝進行成型的方法。所述方法包括:基於側部模具的空氣通氣孔評估成型材料的流動均勻性;將空氣通氣控制部件插入至所述側部模具的所述空氣通氣孔中的每一者中;將成型物件安裝於底部模具上;將頂部模具及所述側部模具緊緊地按壓至包括安裝於所述底部模具上的所述成型物件的所述底部模具;以所述成型材料對所述成型物件進行成型;以及藉由將所述底部模具、所述頂部模具及所述側部模具分離而在所述成型物件上形成成型層。
根據本發明概念的態樣,一種半導體封裝製造用的成型裝置可包括:底部模具,成型物件能夠安裝於所述底部模具上;頂部模具,位於所述底部模具上;側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的至少一個側上;空腔,位於所述頂部模具及所述底部模具中的至少一者中;以及多個空氣通氣孔,位於所述側部模具中。所述多個空氣通氣孔沿所述側部模具以規則間距排列。
根據發明概念,所述半導體封裝製造用的成型裝置包括位於所述底部模具及所述底部模具的至少一側上的具有所述多個空氣通氣孔的所述側部模具。因此,所述半導體封裝製造用的成型裝置能夠藉由控制所述空氣通氣孔中的空氣流動來均勻地控制所述成型材料的流動。
另外,所述半導體封裝製造用的成型裝置能夠包括位於所述側部模具的所述空氣通氣孔中的每一者中的所述能夠拆卸的空氣通氣控制部件,且所述空氣通氣控制部件可分別包括具有不同大小的子空氣通氣孔。因此,所述半導體封裝製造用的成型裝置即便在不替換所述底部模具及所述頂部模具的情況下仍能夠藉由調整所述子空氣通氣孔的大小而均勻地控制所述成型材料的流動。
圖1至圖4是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的圖解。
具體而言,圖1是說明半導體封裝製造用的成型裝置800的剖視圖,圖2是圖1所示成型物件500的平面圖,圖3是圖1所示底部模具100的平面圖,且圖4是圖1所示半導體封裝製造用的成型裝置800的平面圖。
在圖1至圖4中,X方向可為在剖視圖中成型材料404的流動方向,Y方向可為在平面圖中與成型材料404的流動方向垂直的方向,且Z方向可為在圖1所示剖視圖中與成型材料404的流動方向垂直的方向。在圖1至圖4中,半導體封裝製造用的成型裝置800的兩側可相對於成型材料供應器400對稱。成型裝置800可環繞成型材料供應器400。
半導體封裝製造用的成型裝置800包括上面可安裝有成型物件500的底部模具100。如圖2中所示,成型物件500可包括位於印刷電路板502上的多個半導體晶片504。底部模具100可包括底部模具主體102。其中可安裝有成型物件500的底部空腔103可設置於底部模具主體102的上表面上。亦即,底部空腔103可為底部模具主體102的表面中的凹陷。
底部模具主體102可包括多個真空孔106,所述多個真空孔106可藉由真空抽吸將成型物件500固定至底部模具主體102。真空孔106可連接至第一空氣抽吸單元600。第一空氣抽吸單元600可包括連接至真空孔106的排氣管604,以及真空產生構件602。由於真空孔106連接至第一空氣抽吸單元600,因此成型物件500可藉由第一空氣抽吸單元600生成的真空抽吸而穩定地固定至底部模具主體102。
真空孔106可位於與向其中注入成型材料404的側相對的側處。亦即,真空孔106可定位於底部模具主體102的外邊緣區處。在圖1中,儘管為方便起見將排氣管604示出為僅在底部模具主體102的一側處連接至真空孔106,然而排氣管604連接至所述多個真空孔106中的所有者。真空銷104可位於真空孔106中,真空銷104可被插入至真空孔106中至一低於底部模具主體102的上表面的高度。真空銷104與真空孔106之間可形成有細隙。
真空銷104可在底部模具主體102中上下移動。當真空銷104在底部模具主體102中上下移動時,真空銷104可充當在所述成型製程完成之後將成型物件500與底部模具主體102分離的分離銷。
另外,真空緩衝凹坑108可在真空銷104與底部模具主體102的上表面之間位於真空孔106中。當成型物件500藉由第一空氣抽吸單元600生成的真空抽吸而固定至底部模具主體102時,真空緩衝凹坑108使得成型物件500在成型物件500不變形的情況下藉由真空抽吸而更穩定地固定至底部模具主體102。
能夠注入或供應成型材料404的成型材料供應器400可設置於底部模具100的中心部分中。成型材料供應器400可包括成型材料404、能夠按壓成型材料404的柱塞402,及成型材料404所流經的如圖3及圖4中所示的成型材料流動路徑408(例如,流路(runner)或閘(gate))。如圖3及圖4中所示,成型材料404及柱塞402可設置於例如柱塞區塊406中。
成型材料404可為例如樹脂(例如,環氧樹脂)。成型材料404可為固體成型材料。當成型材料404為固態成型材料時,可藉由加熱構件(圖中未示出)來加熱成型材料404,且經加熱的成型材料404可流體化且如圖1所示箭頭P所表示般被柱塞402按壓,藉此成型材料404可如箭頭F所表示般流動至位於底部模具100與頂部模具200之間的空腔204中。
半導體封裝製造用的成型裝置800包括頂部模具200,頂部模具200位於上面安裝有成型物件500的底部模具100上。頂部模具200包括頂部模具主體202。如上所述,其中可注入成型材料404的空腔(頂部空腔)204可設置於頂部模具主體202的表面上。亦即,空腔204可為形成於頂部模具200的底表面中的凹陷。如圖1中所示,空氣流動路徑110可位於頂部模具主體202與底部模具主體102的上面未安裝有成型物件500的一部分之間。亦即,空氣流動路徑110可位於頂部模具主體202的最外邊緣與頂部空腔204的最外邊緣之間及底部模具主體102的最外邊緣與成型物件500的最外邊緣之間。
半導體封裝製造用的成型裝置800包括位於底部模具100及頂部模具200的至少一側上的側部模具300,側部模具300具有多個空氣通氣孔304。當成型材料供應器400位於底部模具100的中心部分中時,側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。亦即,側部模具600沿頂部模具200的最外邊緣及底部模具100的最外邊緣而定位。底部模具100、頂部模具200及側部模具300可為用於對成型物件500進行成型的模具。
在頂部模具200被緊緊地按壓至上面安裝有成型物件500的底部模具200上,且側部模具300被緊緊地按壓至底部模具100及頂部模具200的兩側之後,半導體封裝製造用的成型裝置800可實行成型製程。
側部模具300可包括側部模具主體302及空氣通氣孔304。如圖4中所示,具有相同大小(例如,相同直徑)的空氣通氣孔304可在與成型材料404的流動方向(X方向)垂直的方向(Y方向)上以規則間距排列於側部模具主體302中。
空氣通氣孔304可連接至第二空氣抽吸單元700。第二空氣抽吸單元700可包括排氣管704及真空產生構件702。由於在具有相同大小的同時在與成型材料404的流動方向(X方向)垂直的方向(Y方向)上以規則間距排列的空氣通氣孔304連接至第二空氣抽吸單元700,因此在所述成型製程期間自底部模具100與頂部模具200之間流出的空氣可被更穩定地排出。
如上所述,半導體封裝製造用的成型裝置800可包括位於底部模具100與頂部模具200之間的可向其中注入成型材料404的頂部空腔204。另外,具有所述多個空氣通氣孔304的側部模具300設置於底部模具100及頂部模具200的至少一側上。
另外,如上所述,具有相同大小的空氣通氣孔304可在與成型材料404的流動方向(X方向)垂直的方向(Y方向)上以規則間距排列。半導體封裝製造用的成型裝置800可藉由根據成型物件500的種類或類型及成型材料404的性質調整空氣通氣孔304的大小或各空氣通氣孔304之間的間距來改善流經空氣通氣孔304的空氣的流動。因此,半導體封裝製造用的成型裝置800藉由將空氣通氣孔304排列於側部模具300中而使得成型材料404能夠均勻流動,由此使所述成型製程最佳化。
圖5至圖9是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的圖解。
具體而言,除半導體封裝製造用的成型裝置820包括空氣通氣控制部件306以外,圖5至圖9所示半導體封裝製造用的成型裝置820可實質上相似於圖1至圖4所示半導體封裝製造用的成型裝置800。在圖5至圖9中,與圖1至圖4中相同的參考編號可表示與圖1至圖4中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。
圖5是說明半導體封裝製造用的成型裝置820的分解立體圖。圖6是說明圖5中的側部模具300的空氣通氣孔304及空氣通氣控制部件306的分解立體圖。圖6包括腔室部分310的剖視圖。圖6是圖5所示部分VI的放大圖。圖7及圖8是說明圖6所示空氣通氣控制部件306的立體圖。圖9是說明圖6所示安裝於側部模具300的側部模具主體302中的空氣通氣控制部件306的剖視圖。
如圖5中所示,半導體封裝製造用的成型裝置820可包括底部模具100、頂部模具200及側部模具300。側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。如上所述,側部模具300可包括在具有相同大小的同時在與圖1所示成型材料404的流動方向(X方向)垂直的方向(Y方向)上以規則間距排列的空氣通氣孔304。
能夠拆卸的空氣通氣控制部件306可安裝於空氣通氣孔304中。亦即,能夠拆卸的空氣通氣控制部件306可被插入至空氣通氣孔304中。在此種實施例中,經由空氣通氣孔304排出的空氣的流動可得到控制。
空氣通氣控制部件306可包括能夠被插入至空氣通氣孔304中的空氣通氣控制主體307,以及被設置成穿過空氣通氣控制主體307而延伸的子空氣通氣孔308。如圖8(a)及圖8(b)中所示,空氣通氣控制部件306可僅包括空氣通氣控制主體307而不包括子空氣通氣孔。亦即,除圖8中所示的空氣通氣控制部件306不包括子空氣通氣孔308以外,圖8(a)及圖8(b)中所示的空氣通氣控制部件306可相同於圖7所示空氣通氣控制部件306。
空氣通氣控制部件306可被插入至空氣通氣孔304中的所有者中,或僅可被插入至空氣通氣孔304中的某些空氣通氣孔304中。由於空氣通氣控制部件306在來自底部模具100及頂部模具200的成型材料404的流動方向(X方向)上被插入至空氣通氣孔304中,因此空氣通氣控制部件306可不偏離側部模具300。
如圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)及圖7(d)中所示,空氣通氣控制主體307中的子空氣通氣孔308可具有不同大小。圖7(a)、圖7(b)及圖7(c)中所示的子空氣通氣孔308a、子空氣通氣孔308b及子空氣通氣孔308c以所陳述次序分別具有增大的大小。子空氣通氣孔308可具有圓形形狀、橢圓形形狀或卵圓形形狀。
圖7(a)、圖7(b)及圖7(c)中所分別示出的子空氣通氣孔308a、308b、308c具有圓形形狀,且視需要可具有橢圓形形狀。圖7(d)中所示的子空氣通氣孔308d具有卵圓形形狀。當子空氣通氣孔308d如圖7(d)中所示具有卵圓形形狀時,即便底部模具100上的成型物件發生翹曲,子空氣通氣孔308d亦可因子空氣通氣孔308d具有在上下方向上長的卵圓形形狀而不被阻塞。
如圖6及圖9中所示,空氣通氣孔304可包括具有傾斜內側的腔室部分310。亦即,腔室部分310可在側部模具主體302的第一外邊緣處較寬且可傾斜成使腔室部分310的開口在朝向側部模具主體302的內部部分的方向上變小。空氣通氣孔304可包括圓柱形主體311,圓柱形主體311自腔室部分310延伸至側部模具主體302的與側部模具主體302的第一外邊緣相對的第二外邊緣。腔室部分310可沿腔室部分310的下部部分包括平坦部分313。腔室部分310以傾斜方式自平坦部分313延伸。空氣通氣控制主體307可包括被插入至空氣通氣孔304中的圓柱形主體307a,以及能夠被插入至腔室部分310中的塞子型主體307b。塞子型主體307b可包括被插入至空氣通氣孔304的腔室部分310中的傾斜部分309。如圖7(a)中所示,塞子型主體307b可包括當空氣通氣控制部件306被插入至空氣通氣孔304中時引導空氣通氣控制部件306的方向及形狀的平坦部分312。平坦部分312可在空氣通氣控制部件306被插入至空氣通氣孔304中時與腔室部分310的平坦部分313對準。
如圖9中所示,空氣通氣控制部件306可在側部模具300的側部模具主體302中被插入至空氣通氣孔304中。用於將空氣通氣控制部件306緊固至空氣通氣孔304的鎖定部件314可圍繞空氣通氣控制部件306的圓柱形主體307a而設置。設置鎖定部件314是為了將空氣通氣控制部件306緊緊地鎖定至空氣通氣孔304。視需要,可不設置鎖定部件314。
如上所述,半導體封裝製造用的成型裝置820可包括被插入至側部模具300的空氣通氣孔304中的空氣通氣控制部件306。因此,半導體封裝製造用的成型裝置820可藉由更精細地控制經由空氣通氣孔304排出的空氣的流動而更均勻地控制成型材料404的流動。
另外,在半導體封裝製造用的成型裝置820中,為了使成型製程最佳化,基於成型物件500的種類或類型及成型材料404的性質,可不將空氣通氣控制部件306插入至空氣通氣孔304中,或可調整被插入至空氣通氣孔304中的空氣通氣控制部件306的子空氣通氣孔308的大小。
因此,在半導體封裝製造用的成型裝置820中,由於無需基於成型物件500的類型及成型材料404的性質重覆製造底部模具100、頂部模具200及側部模具300,因此半導體封裝的製造成本可大幅降低。
圖10A及圖10B是說明使用圖5至圖9所示半導體封裝製造用的成型裝置的成型製程的圖解。
具體而言,在圖10A及圖10B中,與圖5至圖9中相同的參考編號可表示與圖5至圖9中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。
圖10B是說明半導體封裝製造用的包括成型材料供應器400的成型裝置820的分解立體圖,且圖10A是說明成型材料供應器400及成型物件500的分解立體圖。圖10A說明成型物件500僅位於成型裝置820的一側處。
如圖10B中所示,可使成型材料供應器400位於底部模具100的中心部分中。如上所述且如圖10A中所示,成型材料供應器400可包括成型材料404、能夠對成型材料404進行按壓的柱塞402,及成型材料404所流經的成型材料流動路徑408(例如,流路或閘)。如上所述,成型物件500可包括位於印刷電路板502上的所述多個半導體晶片504。
可藉由加熱構件(圖中未示出)對成型材料404進行加熱。可使經加熱的成型材料404流體化並藉由柱塞402進行按壓,藉此成型材料404可通過成型材料流動路徑408並如由自流動路徑408延伸的箭頭所表示般流動至成型物件500上。可使用側部模具300的空氣通氣孔304及安裝至空氣通氣孔304的空氣通氣控制部件306來更精細地控制空氣流動。半導體封裝製造用的成型裝置820可均勻地控制流動至成型物件500上的成型材料404的流動。
圖11是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的分解剖視圖。
具體而言,除半導體封裝製造用的成型裝置850包括底部空腔112及頂部空腔206以外,半導體封裝製造用的成型裝置850可實質上相似於圖1至圖4所示半導體封裝製造用的成型裝置800。在圖11中,與圖1至圖4中相同的參考編號可表示與圖1至圖4中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。
圖11是半導體封裝製造用的成型裝置850的分解剖視圖。半導體封裝製造用的成型裝置850可包括底部模具100、頂部模具200、側部模具300及成型材料供應器400。底部模具100可包括底部模具主體102。底部模具主體102的下表面可由底部模具支撐器116支撐。當半導體封裝製造用的成型裝置850包括底部模具支撐器116時,所述成型製程可更穩定地實行。
其中可安裝有成型物件500的底部空腔112可設置於底部模具主體102的上表面上。視需要,底部空腔112可具有台階(step),且因此成型物件500的下表面亦可成型。亦即,成型材料404可設置於成型物件500的下表面上。底部模具主體102可包括能夠對成型材料404進行加熱的加熱器114。
能夠注入成型材料404的成型材料供應器400可設置於底部模具100的中心部分中。成型材料供應器400可包括成型材料404及能夠對成型材料404進行按壓的柱塞402。
頂部模具200包括頂部模具主體202。可向其中注入成型材料404的頂部空腔206可設置於頂部模具主體202的下表面上。頂部模具主體202的上表面可由頂部模具支撐器208支撐。當半導體封裝製造用的成型裝置850包括頂部模具支撐器208時,所述成型製程可更穩定地實行。
具有所述多個空氣通氣孔304的側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。如此一來,半導體封裝製造用的成型裝置850可藉由精細地控制流經空氣通氣孔304的空氣的流動而均勻地控制成型材料404的流動。
另外,半導體封裝製造用的成型裝置850包括底部空腔112及頂部空腔206,由此達成具有各種形狀的成型層。舉例而言,底部空腔112具有台階,以使成型層亦可形成於成型物件500的下表面上。
圖12是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的分解剖視圖。
具體而言,除半導體封裝製造用的成型裝置900不包括頂部空腔(例如,圖1所示頂部空腔204)以外,半導體封裝製造用的成型裝置900可實質上相似於圖1至圖4所示半導體封裝製造用的成型裝置800。在圖12中,與圖1至圖4中相同的參考編號可表示與圖1至圖4中的組件相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。
圖12是半導體封裝製造用的成型裝置900的分解剖視圖。半導體封裝製造用的成型裝置900可包括底部模具100、頂部模具200、側部模具300及成型材料供應器400。底部模具100可包括底部模具主體102。
其中可安裝有成型物件500的底部空腔118可設置於底部模具主體102的表面上。能夠注入成型材料404的成型材料供應器400可設置於底部模具100的中心部分中。底部空腔118可設置於成型材料供應器400的兩側上。成型材料供應器400可包括成型材料404及能夠對成型材料404進行按壓的柱塞402。
頂部模具200包括頂部模具主體202。所述頂部空腔(例如,圖1中的頂部空腔204)不設置於頂部模具主體202的表面上。具有空氣通氣孔304的側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。
如此一來,半導體封裝製造用的成型裝置900可藉由精細地控制流經空氣通氣孔304的空氣的流動而均勻地控制成型材料404的流動。另外,由於半導體封裝製造用的成型裝置900不包括頂部空腔(例如,圖1中的頂部空腔204),因此若底部空腔118的台階高度低,則成型層可僅形成於成型物件500的兩個側表面上及下表面上,同時成型層可不形成於成型物件500的上表面上。
圖13是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置950的剖視圖。
具體而言,除成型材料供應器400位於底部模具100的一側上、頂部空腔209具有與圖1所示頂部空腔204不同的形狀,且空氣流動路徑110a具有較圖1所示空氣流動路徑110長的長度以外,半導體封裝製造用的成型裝置950可實質上相似於圖1至圖4所示半導體封裝製造用的成型裝置800。
圖13另外示出使用半導體封裝製造用的成型裝置950而形成於成型物件500上的成型層410。為方便起見,將圖13所示成型物件500闡述為使用一個半導體晶片504。在圖13中,與圖1至圖4中相同的參考編號可表示與圖1至圖4中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。
半導體封裝製造用的成型裝置950可包括底部模具100、頂部模具200、側部模具300及成型材料供應器400。底部模具100可包括底部模具主體102。所述底部空腔不設置於圖13中的底部模具主體102的表面上,且成型物件500安裝於底部模具主體102的上表面上。成型物件500可包括印刷電路板502以及使用連接凸塊508而連接至印刷電路板502上的半導體晶片504。印刷電路板502接觸底部模具主體102的上表面。
能夠將成型材料404注入於頂部模具200與底部模具100之間的成型材料供應器400可設置於底部模具100的一側上。成型材料供應器400可包括成型材料404及能夠對成型材料404進行按壓的柱塞402。
頂部模具200包括頂部模具主體202。頂部空腔209設置於頂部模具主體202的下表面上。具有空氣通氣孔304的側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。作為另一選擇,如圖13中所示,具有空氣通氣304的側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的一側上,例如位於與上面形成有成型材料供應器400的側相對的側上。
如此一來,半導體封裝製造用的成型裝置950可藉由精細地控制流經空氣通氣孔304的空氣的流動而均勻地控制成型材料404的流動。
另外,在半導體封裝製造用的成型裝置950中,頂部空腔209包括空氣流動路徑110a,空氣流動路徑110a具有較圖1所示空氣流動路徑110的長度長的長度。以此種方式,在成型製程期間,成型材料404在頂部模具200與底部模具100之間的流動良好,且空氣可輕易地排出至側部模具300的空氣通氣孔304中。
此外,半導體封裝製造用的成型裝置950包括長的空氣流動路徑110a,同時不包括所述底部空腔。作為結果,可形成成型層410,同時成型材料404輕易地填充各連接凸塊508之間的空間。
圖14及圖15是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的圖解。
具體而言,除半導體封裝製造用的成型裝置1000包括儲氣器708及附加空氣通氣控制部件306以外,圖14及圖15所示半導體封裝製造用的成型裝置1000可實質上相似於圖1至圖9所示半導體封裝製造用的成型裝置800及820。
在圖14及圖15中,與圖1至圖9中相同的參考編號可表示與圖1至圖9中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。圖14是半導體封裝製造用的成型裝置1000的剖視圖,且圖15是半導體封裝製造用的成型裝置1000的平面圖。
半導體封裝製造用的成型裝置1000可包括底部模具100、頂部模具200及側部模具300。側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。如上所述,側部模具300可包括空氣通氣孔304,各空氣通氣孔304在具有相同大小的同時在與成型材料404的流動方向(X方向)垂直的方向(Y方向)上以規則間距排列。
如圖5中所示,能夠拆卸的空氣通氣控制部件306可設置於空氣通氣孔304中。亦即,能夠拆卸的空氣通氣控制部件306可被插入至空氣通氣孔304中。在此種情形中,經由空氣通氣孔304排出的空氣的流動可得到控制。視需要,可設置空氣通氣控制部件306。由於以上已闡述空氣通氣控制部件306,因此將不再對其予以贅述。
空氣抽吸單元700可連接至側部模具300的空氣通氣孔304。空氣抽吸單元700可包括連接至空氣通氣孔304的排氣管704及連接至排氣管704的真空產生構件702。半導體封裝製造用的成型裝置1000可包括被提供至排氣管704的儲氣器708。儲氣器708可在側部模具300與真空產生構件702之間沿排氣管704形成。儲氣器708可用於使得排氣管704中的空氣能夠流動均勻,且可用於控制空氣通氣孔304周圍的壓力。
能夠拆卸的附加空氣通氣控制部件710可在儲氣器708的前端或後端處提供至排氣管704。附加空氣通氣控制部件710可形成於側部模具300與儲氣器708之間或儲氣器708與真空產生構件702之間。附加空氣通氣控制部件710可具有與以上參照圖5至圖8所闡述的空氣通氣控制部件306相同的形狀,或實質上相同的形狀。
附加空氣通氣控制部件710可包括以上參照圖5至圖8所闡述的附加子空氣通氣孔。排氣管704可具有圓柱形形狀,且以上參照圖5至圖8所闡述的空氣通氣控制部件306可被輕易地提供至排氣管704。因此,流經排氣管704的空氣的流動可輕易地得到控制。
排氣管704可包括用於感測空氣流動速率的感測器706。感測器706可位於側部模具300與儲氣器708之間。在圖14及圖15中,儘管感測器706被提供至儲氣器708的前端,且附加空氣通氣控制部件710在儲氣器708的後端處被提供至排氣管704,然而示出此種構型是出於方便且本發明概念並非僅限於此。
在半導體封裝製造用的成型裝置1000中,儲氣器708及附加空氣通氣控制部件710可被提供至排氣管704。因此,半導體封裝製造用的成型裝置1000可藉由精細地控制流經空氣通氣孔304的空氣的流動而均勻地控制成型材料404的流動。
圖16及圖17是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的圖解。
具體而言,除圖16及圖17所示成型材料供應器400a設置於頂部模具200的中心部分中而非如圖1至圖4中般設置於底部模具100的中心部分中以外,半導體封裝製造用的成型裝置1050可相似於圖1至圖4所示半導體封裝製造用的成型裝置800。
在圖16及圖17中,與圖1至圖4中相同的參考編號可表示與圖1至圖4中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。圖16是半導體封裝製造用的成型裝置1050的剖視圖,且圖17是說明將成型材料404a注入至圖16所示空腔204中的剖視圖。
半導體封裝製造用的成型裝置1050可包括底部模具100、頂部模具200、側部模具300及成型材料供應器400a。底部模具100包括底部模具主體102。成型物件500安裝於底部模具主體102上。成型物件500可包括印刷電路板502,及藉由接合導線510而連接至印刷電路板502的半導體晶片504。成型物件500可定位於成型材料供應器400a的兩側上。
頂部模具200包括頂部模具主體202。頂部空腔204設置於頂部模具主體202的下表面上。能夠供應成型材料404a的成型材料供應器400a可設置於頂部模具200的中心部分中。成型材料供應器400a可包括流體成型材料供應區塊406、非黏附性塗佈層414,以及流體成型材料注入元件412。流體成型材料供應區塊406可沿頂部模具主體202的上表面的一部分延伸。
非黏附性塗佈層414可形成於流體成型材料供應區塊406的內壁上,以使流體成型材料不餘留於流體成型材料供應區塊406的內壁上。非黏附性塗佈層414可包括例如以下等各種塗佈層:有機材料,包括例如矽化合物、鐵氟龍化合物(Teflon compound)等;無機材料,包括例如碳化合物、金剛石化合物等;增大表面張力的防水/抗水塗層及奈米塗層;以及類似塗佈層。
成型材料供應器400a可為使用流體成型材料注入元件412供應流體成型材料404a的單元。如圖17中所示,成型材料供應器400a可藉由在由箭頭P1表示的方向上對流體成型材料404a施加壓力而使得流體成型材料404a能夠流動至頂部空腔204中。
亦即,如圖17中所示,由成型材料供應器400a供應的流體成型材料404a可如箭頭F1所表示般經由頂部空腔204而輕易地流動於印刷電路板502及半導體晶片504的上側上,其中印刷電路板502及半導體晶片504構成成型物件500。
具有空氣通氣孔304的側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200的兩側上。當側部模具300包括空氣通氣孔304時,成型材料404a的流動可藉由精細地控制流經空氣通氣孔304的空氣的流動而得到均勻地控制。空氣通氣控制部件306可被插入於空氣通氣孔304中。因此,即便成型材料供應器400a包含於頂部模具200的中心部分中,半導體封裝製造用的成型裝置1050仍可促進成型物件500的成型。
圖18至圖20是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的圖解。
具體而言,除成型材料供應器400a設置於頂部模具200的中心部分中以及成型物件500a包括晶圓形狀的載體基板502a以外,半導體封裝製造用的成型裝置1100可實質上相似於圖1至圖4所示半導體封裝製造用的成型裝置800。
在圖18至圖20中,與圖1至圖4中相同的參考編號可表示與圖1至圖4中相同的組件,且將簡要闡述或為方便起見省略所述相同的組件。圖18是半導體封裝製造用的成型裝置1100的剖視圖,圖19是半導體封裝製造用的成型裝置1100的平面圖,且圖20是半導體封裝製造用的成型裝置1100的立體圖。
半導體封裝製造用的成型裝置1100可包括底部模具100、頂部模具200、側部模具300及位於頂部模具200的中心部分處的成型材料供應器400a。底部模具100包括底部模具主體102。成型物件500安裝於底部模具主體102上。成型物件500可包括形狀如同晶圓的載體基板502a及安裝於載體基板502a上且具有連接凸塊508的半導體晶片504。載體基板502a可具有圓形晶圓形狀。半導體晶片可在成型材料供應器400a的兩側上安裝於載體基板502a上。載體基板502a可包括例如矽基板、鍺基板、矽鍺基板、砷化鎵(GaAs)基板、玻璃基板、金屬基板、塑膠基板、陶瓷基板等。
頂部模具200包括頂部模具主體202。頂部空腔204設置於頂部模具主體202的下表面上。能夠經由注入埠210來供應成型材料404a的成型材料供應器400a可設置於頂部模具200的中心部分中。成型材料供應器400a可包括例如流體成型材料注入元件412。
成型材料供應器400a可為使用流體成型材料注入元件412供應流體成型材料404a的單元。如圖18中所示,成型材料供應器400a可使得流體成型材料404a能夠如由箭頭P2所表示般流動至頂部空腔204中。如圖18中所示,由成型材料供應器400a供應的流體成型材料404a可流經頂部空腔204以對包括載體基板502a及半導體晶片504的成型物件500進行密封。
頂部模具200及底部模具100可具有圓形形狀。亦即,頂部模具200及底部模具100可具有與載體基板502a相同的形狀。具有空氣通氣孔304的側部模具300可位於底部模具100及頂部模具200周圍。亦即,側部模具300可環繞圓形的頂部模具200及圓形的底部模具100。空氣通氣控制部件306可被插入於空氣通氣孔304中,當側部模具300包括空氣通氣孔304時,可藉由精細地控制流經空氣通氣孔304的空氣的流動而獲得成型材料404a的均勻流動,由此促進成型物件500a的成型。
圖21是根據本發明概念某些實施例的對半導體封裝進行成型的方法的流程圖,且圖22A至圖22D是說明依靠圖21所示側部模具的空氣通氣孔而藉由評估成型材料的流動均勻性獲得的模擬結果的圖解。
具體而言,可參照圖1至圖9闡述所述對半導體封裝進行成型的方法。所述對半導體封裝進行成型的方法包括依靠包含於圖1至圖9所示側部模具300中的圖1至圖9所示空氣通氣孔304來評估圖1至圖9所示成型材料404的流動均勻性(步驟S1200)。
所述依靠空氣通氣孔304來評估成型材料404的流動均勻性可包括使用模擬而基於成型材料404的性質來評估流動於成型物件500上的成型材料404的流動。視成型材料404的類型或種類而定,成型材料404的性質可包括例如成型材料404的黏性等。成型物件500可包括印刷電路板502及半導體晶片504。
所述基於空氣通氣孔304來評估成型材料404的流動均勻性可包括例如藉由模擬而基於成型物件500的類型、空氣通氣孔304相對於成型物件500的排列或空氣通氣孔304的大小來評估成型材料404的流動。
如圖22A至圖22C中所示,所述基於空氣通氣孔304來評估成型材料404的流動均勻性可包括基於空氣通氣孔304相對於成型物件500的排列來評估成型材料404的流動均勻性。
如圖22A中所示,當空氣通氣孔304以規則間距排列於成型物件500的一側上時,所述成型材料的流動均勻性相對良好。相比之下,如圖22B中所示,當空氣通氣孔304以不規則間距排列於成型物件500的一側上時,所述成型材料的流動均勻性差。另外,如圖22C中所示,當空氣通氣孔304以更規則的間距排列於成型物件500的一側上以對應於半導體晶片504時,所述成型材料的流動均勻性可得到提高。
所述基於空氣通氣孔304來評估成型材料404的流動均勻性可包括藉由模擬而基於空氣通氣孔304的直徑評估流動均勻性。如圖22中所示,在基於空氣通氣孔304來評估成型材料404的流動均勻性的過程中,當空氣通氣孔的直徑較小時,成型材料404的流動速率可為高的,且當空氣通氣孔的直徑較大時,成型材料404的流動速率可為低的。
將空氣通氣控制部件306插入至側部模具300的空氣通氣孔304中的每一者中(步驟S1210)。空氣通氣控制部件306可包括圖1至圖9所示子空氣通氣孔308。所述將空氣通氣控制部件306插入至空氣通氣孔304中的每一者中可包括根據成型材料404的流動均勻性的評估結果而將具有為不同大小的子空氣通氣孔308的空氣通氣控制部件306插入至空氣通氣孔304中的每一者中。如上所述,空氣通氣控制部件306可不包括子空氣通氣孔308,或可包括具有不同大小(例如,直徑)的子空氣通氣孔308。
將成型物件500安裝於圖1至圖9所示底部模具100上(步驟S1220)。成型物件500可包括圖1至圖9所示位於印刷電路板502上的半導體晶片504。可藉由使用例如真空產生構件600及700對包括成型物件500的底部模具100的底部模具主體102施加真空而將成型物件500抽吸至底部模具主體102上且固定至底部模具主體102(步驟S1230)。
將圖1至圖9所示頂部模具200及圖1至圖9所示側部模具300緊緊地按壓至上面安裝有成型物件500的底部模具100(步驟S1240)。藉由在緊緊地按壓至彼此的底部模具100、頂部模具200及側部模具300中將成型材料404供應至成型物件500而實行成型製程(步驟S1250)。
亦即,以成型材料404對位於底部模具100、頂部模具200及側部模具300之間的成型物件500進行成型。成型材料404可為例如環氧樹脂。在成型製程期間,可使用空氣通氣孔304控制空氣流動。另外,在成型製程期間,可藉由使用空氣通氣控制部件306中的子空氣通氣孔308控制空氣流動而獲得成型材料404的均勻流動。因此,成型材料404可充分地填充由底部模具100、頂部模具200及側部模具300形成的內部空間。
藉由將底部模具100、頂部模具200及側部模具300彼此分離而在成型物件500上形成成型層(步驟S1260)。如上所述,由於成型材料404充分填充由底部模具100、頂部模具200及側部模具300形成的內部空間,因此在成型層中例如空隙(void)等缺陷的發生可得到抑制。
圖23A及圖23B是說明使用根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置而製造的半導體封裝的剖視圖。
具體而言,在圖23A及圖23B中所示的半導體封裝中,半導體晶片504附接至印刷電路板502上,且經由接合導線510而電性連接至印刷電路板502。半導體封裝包括半導體晶片504及接合導線510,且印刷電路板502是使用成型層410而成型。成型層410被形成為覆蓋接合導線510、半導體晶片504的頂部及側壁以及印刷電路板502的被暴露出的上表面。
在圖23A所示印刷電路板502的下側上,形成焊料球512作為外部連接端子。如圖23B中所示,所述多個半導體晶片504可位於印刷電路板502上。外部連接導電墊514可位於圖23B所示印刷電路板502的下側上。
如此一來,藉由根據發明概念的半導體封裝製造用的成型裝置而製造的半導體封裝可包括使用接合導線510而電性連接至印刷電路板502的半導體晶片504,及對以上所提出的組件進行成型的成型層410。
圖24A至圖24D是說明使用根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置而製造的半導體封裝的剖視圖。
具體而言,圖24A至圖24D中所示的半導體封裝包括經由連接凸塊508而電性連接至印刷電路板502的半導體晶片504。所述半導體封裝包括半導體晶片504及連接凸塊508,且印刷電路板502藉由成型層410而成型。在圖24A中,成型層410覆蓋半導體晶片504、連接凸塊508及印刷電路板502的上表面的被暴露出的部分。
在圖24A至圖24D所示印刷電路板502的下側上,形成焊料球512作為外部連接端子。圖24B所示半導體晶片504的上表面可暴露至所述半導體封裝的外側。亦即,在圖24B中,成型層410不形成於半導體晶片504的上表面上。在圖24C中,底部填充層410a可在半導體晶片504之下形成於印刷電路板502上。底部填充層410a亦可藉由根據發明概念的半導體封裝製造用的成型裝置而形成。在圖24D所示半導體封裝中,多個半導體晶片504a、504b堆疊於印刷電路板502上,所述多個半導體晶片504a、504b可使用通孔516及內部連接凸塊508a電性連接至彼此。
如此一來,藉由根據發明概念的半導體封裝製造用的成型裝置而製造的半導體封裝可包括使用連接凸塊508而電性連接至印刷電路板502的半導體晶片504,以及對以上所提出的組件進行成型的成型層410。
圖25是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的半導體模組的示意性平面圖。
具體而言,半導體模組1300包括模組基板1352、位於模組基板1352上的多個半導體封裝1354,及模組接觸端子1358。模組接觸端子1358被形成為在模組基板1352的一個邊緣處並排,且模組接觸端子1358中的每一者電性連接至半導體封裝1354。
模組基板1352可為印刷電路板(printed circuit board,PCB)。模組基板1352的兩個表面均可得到使用。亦即,半導體封裝1354可排列於模組基板1352的前表面及後表面二者上。儘管在圖25中示出在模組基板1352的前表面上排列有八個半導體封裝1354,然而此僅為實例且本發明概念並非僅限於此。半導體模組1300可更包括用於控制半導體封裝1354的單獨的半導體封裝。
半導體封裝1354中的至少一者可為根據上述實施例中的某些實施例的半導體封裝。模組接觸端子1358可由例如金屬形成且具有抗氧化性。模組接觸端子1358可根據半導體模組1300的標準而以各種方式進行設定。因此,在本發明概念中,模組接觸端子1358的數目並非僅限於本實施例的舉例。
圖26是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的卡的示意性方塊圖。
具體而言,卡1400可包括例如控制器1410及記憶體1420,控制器1410及記憶體1420排列於電路板1402上。控制器1410及記憶體1420可彼此交換電性訊號。舉例而言,若控制器1410對記憶體1420發出命令,則記憶體1420可傳輸資料。
記憶體1420或控制器1410可包括根據本發明概念某些實施例的(即,如上所述的)半導體封裝。卡1400可包括例如記憶棒卡、智慧型多媒體(smart media,SM)卡、保全數位(secure digital,SD)卡、迷你保全數位(mini SD)卡或多媒體卡(multi-media card,MMC)等各種卡。
圖27是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子電路板的示意性方塊圖。
具體而言,電子電路板1500包括微處理器1530、與微處理器1530進行通訊的主儲存電路1535及補充儲存電路1540、用於發送命令至微處理器1530的輸入訊號處理電路1545、用於自微處理器1530接收命令的輸出訊號處理電路1550,及用於發送訊號至其他電路板及自其他電路板接收訊號的通訊訊號處理電路1555。以上所陳述的組件排列於電路板1525上。在圖27中,箭頭意指電性訊號可經由其進行傳送的路徑。
微處理器1530可接收並處理各種電性訊號、輸出所處理結果,以及控制電子電路板1500的其他組件。微處理器1530可包括例如中央處理單元(central processing unit,CPU)、主控制單元(main control unit,MCU)及/或類似組件。
主儲存電路1535可暫時儲存始終或頻繁地由微處理器1530請求的資料,或在進行處理之前及之後的資料。由於主儲存電路1535需要快的響應速度,因此主儲存電路1535可包括例如半導體記憶體晶片。更具體而言,主儲存電路1535可為被稱作快取的半導體記憶體,且可包括靜態隨機存取記憶體(static random access memory,SRAM)、動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory,DRAM)、電阻式隨機存取記憶體(resistive random access memory,RRAM)及其應用,所述應用例如為使用隨機存取記憶體(utilized RAM)、鐵電式隨機存取記憶體(ferro-electric RAM)、快循環隨機存取記憶體(fast cycle RAM)、可相變式隨機存取記憶體(phase changeable RAM)、磁性隨機存取記憶體(magnetic RAM)及其他半導體記憶體。
另外,主儲存電路1535可為揮發性的或非揮發性的,且主儲存電路1535可包括例如隨機存取記憶體。在某些實施例中,主儲存電路1535可包括至少一個根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。補充儲存電路1540為大量儲存裝置,且可為例如快閃記憶體等非揮發性半導體記憶體,或為使用磁場的硬碟驅動機。作為另一選擇,補充儲存電路1540可為使用光的光碟驅動機。補充儲存電路1540可在與主儲存電路1535相較不需要快的速度但需要儲存大量資料時使用。補充儲存電路1540可為隨機型的或非隨機型的,且補充儲存電路1540可包括例如非揮發性儲存元件。
補充儲存電路1540可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。輸入訊號處理電路1545可將電子電路板1500外部的命令轉換成電性訊號,或將自電子電路板1500外部傳送來的電性訊號傳送至微處理器1530。
自電子電路板1500外部傳送來的命令或電性訊號可為操作命令、欲處理的電性訊號,或欲儲存的資料。輸入訊號處理電路1545可包括例如:端子訊號處理電路、影像訊號處理電路等,所述端子訊號處理電路處理自鍵盤、滑鼠、觸控墊、影像辨別元件、各種感測器等傳送來的訊號,所述影像訊號處理電路處理掃描儀、照相機、各種感測器或輸入訊號介面等的輸入影像訊號。輸入訊號處理電路1545可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
輸出訊號處理電路1550可為用於將由微處理器1530處理的電性訊號傳輸至電子電路板1500外部的組件。舉例而言,輸出訊號處理電路1550可為例如圖形卡、影像處理器、光學轉換器、光束面板卡(beam panel card)、具有各種功能的介面電路等。輸出訊號處理電路1550可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
通訊電路1555為用於在不使用輸入訊號處理電路1545或輸出訊號處理電路1550的情況下直接發送電性訊號至其他電子系統或其他電路板且自其他電子系統或其他電路板直接接收電性訊號的組件。舉例而言,通訊電路1555可包括例如個人電腦系統的數據機、局部區域網路(local area network,LAN)卡、各種介面電路等。通訊電路1555可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
圖28是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子系統的示意性方塊圖。
具體而言,電子系統1600包括例如控制單元1665、輸入單元1670、輸出單元1675及儲存單元1680。電子系統1600可更包括通訊單元1685及/或其他操作單元1690。電子系統1600的各組件可藉由匯流排而連接。
控制單元1665可集體控制電子系統1600及所述各組件中的每一者。控制單元1665可為例如中央處理單元或中央控制單元,且可包括圖27所示電子電路板1500。另外,控制單元1665可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
輸入單元1670可發送電性命令訊號至控制單元1665。輸入單元1670可包括例如鍵盤、小鍵盤、滑鼠、觸控墊、例如掃描儀等影像辨別器、各種輸入感測器等。輸入單元1670可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
輸出單元1675可自控制單元1665接收電性訊號,並輸出由電子系統1600處理的結果。輸出單元1675可包括例如監控器、列印機、光束投影儀或各種機械元件等。輸出單元1675可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
儲存單元1680可為用於暫時或永久儲存欲由控制單元1665處理的或已由控制單元1665處理的電性訊號的組件。儲存單元1680可實體地或電性地連接至或耦合至控制單元1665。儲存單元1680可包括例如半導體記憶體、硬碟等磁性儲存元件、光碟等光學儲存元件或具有資料儲存功能的其他伺服器等。另外,儲存單元1680可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
通訊單元1685可自控制單元1665接收電性命令訊號,並發送電性訊號至其他電子系統或自其他電子系統接收電性訊號。通訊單元1685可包括例如有線收發機(例如數據機或局部區域網路卡)、無線收發機(例如WiBro介面)或紅外埠等。另外,通訊單元1685可包括根據發明概念的半導體封裝或半導體模組(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。
其他操作單元1690可根據控制單元1665的命令實行實體操作或機械操作。舉例而言,其他操作單元1690可為例如繪圖器、指示器或上/下運算子(up/down operator)等用於實行機械操作的組件。電子系統1600可包括例如電腦、網路伺服器、網路列印機、掃描儀、無線控制器、用於行動通訊的端子、切換系統或用於實行程式化操作的其他電子元件等。
另外,電子系統1600可用於例如行動電話、MP3播放機、導航系統、可攜式多媒體播放機(portable multimedia player,PMP)、固態磁碟(solid state disk,SSD)或家用電器等。
圖29是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子系統的示意性方塊圖。
具體而言,電子系統1700可包括例如藉由匯流排1750而連接的控制器1710、輸入/輸出元件1720、記憶體1730及介面1740。電子系統1700可為例如行動系統或用於傳輸或接收資訊的系統。所述行動系統可為例如個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、可攜式電腦、網路平板(web tablet)、無線電話、行動電話、數位音樂播放機或記憶卡等。
控制器1710可用於執行程式及用於控制電子系統1700。控制器1710可包括根據發明概念的半導體封裝(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。控制器1710可為例如微處理器、數位訊號處理器、微控制器或與其相似的元件。
輸入/輸出元件1720可用於輸入或輸出電子系統1700的資料。電子系統1700可使用輸入/輸出元件1720而連接至電子系統1700外部的元件(例如,個人電腦或網路),且因此與外部元件交換資料。輸入/輸出元件1720可為例如小鍵盤、鍵盤或顯示器等。
記憶體1730可儲存用於控制器1710的運作的碼及/或資料,及/或可儲存由控制器1710處理的資料。記憶體1730可包括根據發明概念的半導體封裝(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。介面1740可為電子系統1700與電子系統1700外部的其他元件之間的資料傳輸路徑。控制器1710、輸入/輸出元件1720、記憶體1730及介面1740可藉由匯流排1750而彼此通訊。
電子系統1700可用於例如行動電話、MP3播放機、導航系統、可攜式多媒體播放機(PMP)、固態磁碟(SSD)或家用電器等。
圖30是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子元件的示意性立體圖。
具體而言,圖30說明其中圖29所示電子系統1700被應用於行動電話1800的實例。行動電話1800可包括例如系統晶片1810。系統晶片1810可包括根據發明概念的半導體封裝(即,如上所述的半導體封裝或半導體模組)。由於行動電話1800可包括系統晶片1810(系統晶片1810可包括例如表現出相對高的效能的主功能性區塊),因此行動電話1800可表現出相對高的效能。另外,由於系統晶片1810可在具有與其他一般晶片相同面積的同時表現出相對高的效能,因此行動電話1800可在具有最小化大小的同時表現出相對高的效能。
儘管已參照發明概念的實施例具體示出並闡述了發明概念,然而應理解,在不背離以下申請專利範圍的精神及範圍的條件下可對其作出形式及細節上的各種變化。
100‧‧‧底部模具
102‧‧‧底部模具主體
103、112、118‧‧‧底部空腔
104‧‧‧真空銷
106‧‧‧真空孔
108‧‧‧真空緩衝凹坑
110、110a‧‧‧空氣流動路徑
114‧‧‧加熱器
116‧‧‧底部模具支撐器
200‧‧‧頂部模具
202‧‧‧頂部模具主體
204‧‧‧空腔/頂部空腔
206、209‧‧‧頂部空腔
208‧‧‧頂部模具支撐器
210‧‧‧注入埠
300‧‧‧側部模具
302‧‧‧側部模具主體
304‧‧‧空氣通氣孔
306‧‧‧空氣通氣控制部件
307‧‧‧空氣通氣控制主體
307a、311‧‧‧圓柱形主體
307b‧‧‧塞子型主體
308、308a、308b、308c、308d‧‧‧子空氣通氣孔
309‧‧‧傾斜部分
310‧‧‧腔室部分
312、313‧‧‧平坦部分
314‧‧‧鎖定部件
400、400a‧‧‧成型材料供應器
402‧‧‧柱塞
404‧‧‧成型材料
404a‧‧‧成型材料/流體成型材料
406‧‧‧柱塞區塊/流體成型材料供應區塊
408‧‧‧成型材料流動路徑/流動路徑
410‧‧‧成型層
410a‧‧‧底部填充層
412‧‧‧流體成型材料注入元件
414‧‧‧非黏附性塗佈層
500、500a‧‧‧成型物件
502‧‧‧印刷電路板
502a‧‧‧載體基板
504、504a、504b‧‧‧半導體晶片
508‧‧‧連接凸塊
508a‧‧‧內部連接凸塊
510‧‧‧接合導線
512‧‧‧焊料球
514‧‧‧外部連接導電墊
516‧‧‧通孔
600‧‧‧第一空氣抽吸單元/真空產生構件
602、702‧‧‧真空產生構件
604、704‧‧‧排氣管
700‧‧‧第二空氣抽吸單元/空氣抽吸單元/真空產生構件
706‧‧‧感測器
708‧‧‧儲氣器
710‧‧‧空氣通氣控制部件/附加空氣通氣控制部件
800、820、850、900、950、1000、1050、1100‧‧‧成型裝置
1300‧‧‧半導體模組
1352‧‧‧模組基板
1354‧‧‧半導體封裝
1358‧‧‧模組接觸端子
1400‧‧‧卡
1402‧‧‧電路板
1410‧‧‧控制器
1420‧‧‧記憶體
1500‧‧‧電子電路板
1525‧‧‧電路板
1530‧‧‧微處理器
1535‧‧‧主儲存電路
1540‧‧‧補充儲存電路
1545‧‧‧輸入訊號處理電路
1550‧‧‧輸出訊號處理電路
1555‧‧‧通訊訊號處理電路/通訊電路
1600、1700‧‧‧電子系統
1665‧‧‧控制單元
1670‧‧‧輸入單元
1675‧‧‧輸出單元
1680‧‧‧儲存單元
1685‧‧‧通訊單元
1690‧‧‧其他操作單元
1710‧‧‧控制器
1720‧‧‧輸入/輸出元件
1730‧‧‧記憶體
1740‧‧‧介面
1750‧‧‧匯流排
1800‧‧‧行動電話
1810‧‧‧系統晶片
F、F1、P、P1、P2‧‧‧箭頭
S1200、S1210、S1220、S1230、S1240、S1250、S1260‧‧‧步驟
X、Y、Z‧‧‧方向
藉由閱讀對如附圖中所示的發明概念的較佳實施例的更具體說明,發明概念的以上及其他特徵及優點將顯而易見,在附圖中相同的參考符號在所有不同的圖中指代相同的零件。所述圖式未必按比例繪製,而是相反著重於說明發明概念的原理。
圖1是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的剖視圖。
圖2是根據本發明概念某些實施例的圖1所示成型物件的平面圖。
圖3是根據本發明概念某些實施例的圖1所示底部模具的平面圖。
圖4是根據本發明概念某些實施例的圖1所示成型裝置的平面圖。
圖5是根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的分解立體圖。
圖6是說明根據本發明概念某些實施例的圖6所示側部模具的空氣通氣孔及控制部件的分解立體圖。
圖7及圖8是說明根據本發明概念某些實施例的圖6所示空氣通氣控制部件的立體圖。
圖9是說明根據本發明概念某些實施例的圖6所示安裝於側部模具中的空氣通氣控制部件的剖視圖。
圖10A及圖10B是說明使用圖5至圖9所示半導體封裝製造用的成型裝置的成型製程的分解立體圖。
圖11是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的分解剖視圖。
圖12是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的分解剖視圖。
圖13是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的剖視圖。
圖14是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的剖視圖。
圖15是說明根據本發明概念某些實施例的圖14所示成型裝置的平面圖。
圖16是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的剖視圖。
圖17是說明根據本發明概念某些實施例將成型材料注入至圖16所示空腔中的剖視圖。
圖18是說明根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置的剖視圖。
圖19是說明根據本發明概念某些實施例的圖18所示成型裝置的平面圖。
圖20是根據本發明概念某些實施例的圖18所示成型裝置的立體圖。
圖21是根據本發明概念某些實施例的對半導體封裝進行成型的方法的流程圖。
圖22A至圖22D是說明依靠圖21所示側部模具的空氣通氣孔而藉由評估成型材料的流動均勻性獲得的模擬結果的圖解。
圖23A及圖23B是說明使用根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置而製造的半導體封裝的剖視圖。
圖24A至圖24D是說明使用根據本發明概念某些實施例的半導體封裝製造用的成型裝置而製造的半導體封裝的剖視圖。
圖25是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的半導體模組的示意性平面圖。
圖26是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的卡的示意性方塊圖。
圖27是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子電路板的示意性方塊圖。
圖28是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子系統的示意性方塊圖。
圖29是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子系統的示意性方塊圖。
圖30是包括根據本發明概念某些實施例的半導體封裝的電子元件的示意性立體圖。
100‧‧‧底部模具
102‧‧‧底部模具主體
103‧‧‧底部空腔
104‧‧‧真空銷
106‧‧‧真空孔
108‧‧‧真空緩衝凹坑
110‧‧‧空氣流動路徑
200‧‧‧頂部模具
202‧‧‧頂部模具主體
204‧‧‧空腔/頂部空腔
300‧‧‧側部模具
302‧‧‧側部模具主體
304‧‧‧空氣通氣孔
400‧‧‧成型材料供應器
402‧‧‧柱塞
404‧‧‧成型材料
500‧‧‧成型物件
600‧‧‧第一空氣抽吸單元/真空產生構件
602、702‧‧‧真空產生構件
604‧‧‧排氣管
700‧‧‧第二空氣抽吸單元/空氣抽吸單元/真空產生構件
704‧‧‧排氣管
800‧‧‧成型裝置
F、P‧‧‧箭頭
X、Z‧‧‧方向

Claims (25)

  1. 一種半導體封裝製造用的成型裝置,所述成型裝置包括: 底部模具,成型物件安裝於所述底部模具上; 頂部模具,位於上面安裝有所述成型物件的所述底部模具上;以及 側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的一側上,所述側部模具具有多個空氣通氣孔, 其中在所述底部模具與所述頂部模具之間設置有空腔,成型材料能夠注入所述空腔中並使所述成型材料在所述空腔中流動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的成型裝置,其中在所述底部模具及所述頂部模具中的一者的中心部分中設置有能夠供應所述成型材料的成型材料供應器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的成型裝置,其中所述側部模具定位於所述底部模具及所述頂部模具的兩側上。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的成型裝置,其中所述側部模具圍繞所述底部模具及所述頂部模具定位。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的成型裝置,其中所述側部模具包括側部模具主體,且具有相同大小的所述空氣通氣孔在與所述成型材料的流動方向垂直的方向上以規則間距排列於所述側部模具主體中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的成型裝置,其中所述側部模具的所述空氣通氣孔中的每一者包括能夠拆卸的空氣通氣控制部件。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的成型裝置,其中所述空氣通氣控制部件包括空氣通氣控制主體及子空氣通氣孔,所述空氣通氣控制主體能夠被插入至所述多個空氣通氣孔中的一者中,所述子空氣通氣孔設置於所述空氣通氣控制主體中,且 設置於所述空氣通氣控制主體中的所述子空氣通氣孔具有不同的大小, 其中所述子空氣通氣孔中的每一者具有圓形形狀、橢圓形形狀及卵圓形形狀中的一種形狀。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的成型裝置,其中所述空氣通氣孔包括具有傾斜內壁的腔室部分及圓柱形部分,且 所述空氣通氣控制主體包括被插入至所述圓柱形部分中的圓柱形主體及被插入至所述腔室部分中的塞子型主體, 其中圍繞所述圓柱形主體設置有用於將所述空氣通氣控制主體緊固至所述空氣通氣孔的鎖定部件。
  9. 一種半導體封裝製造用的成型裝置,所述成型裝置包括: 底部模具,成型物件安裝於所述底部模具上; 頂部模具,位於上面安裝有所述成型物件的所述底部模具上; 成型材料供應器,能夠將成型材料供應至所述底部模具與所述頂部模具之間的空腔中; 側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的一側上,所述側部模具具有多個空氣通氣孔;以及 空氣抽吸單元,連接至所述側部模具的所述空氣通氣孔。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的成型裝置,其中所述底部模具包括底部模具主體及底部空腔,所述底部空腔位於所述底部模具主體的表面上,其中所述成型物件能夠安裝在所述表面上。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的成型裝置,其中所述頂部模具包括頂部模具主體及頂部空腔,所述頂部空腔位於所述頂部模具主體的面對所述底部模具的表面上且所述成型材料能夠注入至所述頂部空腔中。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的成型裝置,其中所述成型材料供應器設置於以下的其中一者上:所述底部模具的一側、所述底部模具的中心部分中及所述頂部模具的中心部分中。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的成型裝置,其中所述空氣抽吸單元包括連接至所述空氣通氣孔的排氣管及連接至所述排氣管的真空產生構件。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的成型裝置,其中所述側部模具的所述空氣通氣孔中的每一者包括能夠拆卸的空氣通氣控制部件,且所述空氣通氣控制部件分別包括具有不同大小的子空氣通氣孔。
  15. 一種對半導體封裝進行成型的方法,所述方法包括: 基於側部模具的空氣通氣孔評估成型材料的流動均勻性; 將空氣通氣控制部件插入至所述側部模具的所述空氣通氣孔中的每一者中; 將成型物件安裝於底部模具上; 將頂部模具及所述側部模具緊緊地按壓至包括安裝於所述底部模具上的所述成型物件的所述底部模具; 以所述成型材料對所述成型物件進行成型;以及 藉由將所述底部模具、所述頂部模具及所述側部模具分離而在所述成型物件上形成成型層。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法,其中所述基於所述空氣通氣孔評估所述成型材料的所述流動均勻性包括:藉由模擬而基於所述成型材料的性質評估所述成型材料的流動。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的方法,其中所述空氣通氣控制部件包括子空氣通氣孔,且 所述將所述空氣通氣控制部件插入至所述空氣通氣孔中的每一者中包括:將包括所述子空氣通氣孔的所述空氣通氣控制部件插入至所述空氣通氣孔中的每一者中,根據所述評估所述成型材料的所述流動均勻性的結果,所述子空氣通氣孔具有不同的大小。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的方法,其中所述基於所述空氣通氣孔評估所述成型材料的所述流動均勻性包括:藉由模擬而基於所述空氣通氣孔的直徑來評估所述流動均勻性。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的方法,其中在所述基於所述空氣通氣孔評估所述成型材料的所述流動均勻性的過程中,當所述空氣通氣孔的所述直徑小時,所述成型材料的流動速率高;而當所述空氣通氣孔的所述直徑大時,所述成型材料的所述流動速率低。
  20. 如申請專利範圍第15項所述的方法,其中所述基於所述空氣通氣孔評估所述成型材料的所述流動均勻性包括:藉由模擬而基於所述空氣通氣孔相對於所述成型物件的排列來評估所述流動均勻性。
  21. 一種半導體封裝製造用的成型裝置,所述成型裝置包括: 底部模具,成型物件能夠安裝於所述底部模具上; 頂部模具,位於所述底部模具上; 側部模具,位於所述底部模具及所述頂部模具的至少一個側上; 空腔,位於所述頂部模具及所述底部模具中的至少一者中;以及 多個空氣通氣孔,位於所述側部模具中,所述多個空氣通氣孔沿所述側部模具以規則間距排列。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的成型裝置,其中所述側部模具中的所述多個空氣通氣孔中的每一者包括能夠拆卸的空氣通氣控制部件。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的成型裝置,其中所述空氣通氣控制部件包括空氣通氣控制主體及子空氣通氣孔,所述空氣通氣控制主體能夠被插入至所述多個空氣通氣孔的其中一者中,所述子空氣通氣孔設置於所述空氣通氣控制主體中。
  24. 如申請專利範圍第21項所述的成型裝置,其中在所述底部模具及所述頂部模具的其中一者的中心部分中設置有能夠供應成型材料的成型材料供應器。
  25. 如申請專利範圍第21項所述的成型裝置,其中在成型製程期間,能夠將成型材料注入至所述空腔中,且 其中所述側部模具包括側部模具主體,且所述多個空氣通氣孔具有相同的大小並在與所述成型材料的流動方向垂直的方向上以所述規則間距排列於所述側部模具主體中。
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