TW316870B - Injection molding apparatus integrated circuits encapsulation apparatus and method for encapsulating intergrated circuits - Google Patents

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經濟部中央樣準扃負工消費合作社印裝 3冰7〇 五、發明説明（ 本發明係有關於-種射出成型之裝置及方法，例如用於 包覆積體電路。 射出成型裝i，例如用於包覆積體電路之移#式成型設 備典J地包括多數個成型壓床，該壓床配置有多數個機 器人用於裝載壓床及卸載壓床。例如，—排成型壓床可以 配合-裝載機器及一卸載機器人’該等機g人在一軸線上 移動以將積體電路導線架插入模穴内，及將完成包覆之積 體電路導線架取出來，但是，這種安排方式卻有一些實施 上的困難，其中之一即在於裝載機器人及卸載機器人間可 能會發生干擾’例如在接近一戈r·型壓床時。 於是，本發明之目的即在於提供一種射出成型裝置，包 括有多數個成型壓床，每一壓床都適於至少收受一模具， 每一模具定義一模穴，其型狀適於成型模製產品，該多數 個成型壓床之安裝方式係使成型壓床可以繞著共同軸線而 相對於多數工作站旋轉，該等工作站係繞著該成型壓床設 置，該成型裝置可依序地將一成型壓床對齊一工作站，以 裝載成型材料及卸下成型產品。 本發明同時提供一積體電路包覆裝置，包括多數個移轉 成型壓床安裝在一旋轉式编號盤，每一成型壓床適於至少 收受一模具’其内定義有一模穴適於容置一積體電路模及 附著之導線架’以在模穴内進行包覆作業，及多數個工作 站，係繞著旋轉编號盤設置，其中該旋轉盤之編號式旋轉 可有效地使一成型壓床與一工作站對齊，該工作站包括一 插入裝載站，用於將一積體電路模及一附著之導線架裝載 本纸浪尺度適用中國國家標孪（CNS ) A4規格（210X297公爱） ΊΊ-----^------"------Λ ^ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) δίβδ7〇 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五'發明説明（2 ) 到與孩裝載站對齊成型裝置模具内，一成型化合物裝載站 用將包覆材料裝入與該處對齊成型壓床之囊壺内，及—卸 載裝置’用於自與該處對齊成型壓床模具内完成包覆作業 之積體電路取出來β 在本發明心一較佳實施例中，該成型裝置及該工作站係 叹置在一旋轉編號盤上，使得當第一成型壓床與一卸載工 作站對齊時’一第二成型工作站則與模具清理工作站對齊 /及一第三成型壓床則與裝載及化合物成型化合物裝載站 對齊。每一壓床都與相對應之工作站對齊。 瑕好，琢裝置包括一第一控·謂：·器電路用於與該成型壓床 起移動，並個別地控制該壓床之開啓及閉合。一第二控 ^器電路用於控制工作站之功能，其中第一及第二控制器 電路係由一旋轉式電氣連接溝通訊號。相同的電氣連接亦 可以设置在成型壓床上，以電動地操作壓床。在另一種實 施中，如果該壓床係採用液壓或氣壓操作，則可以在成型 壓床及其配合組件間之加壓流體源及液壓/氣壓迴路間提 供旋轉式液壓或氣壓連接。 根據本發明提供—種包覆積體電路之方法，其中至少設 有射出成型屢床及配合之包覆模具以進行旋轉性移動 丄進而依序地與多數個個別工作站對齊，該等工作站係繞 著至少一成型壓床設置，其包括以下之步驟： —旋轉地將該壓床與該第一工作站對齊，及將一積體電路 模載入配置在壓床上之模具内； 旋轉地將該壓床與該第二工作站對齊，以將包覆材料裝 -5- 本纸張尺度適用巾國國家標準（CNS )八4祕（210Χ297公慶 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 来 A7 B7 83-

第85112064號專利申請案 中文説明書修正頁(86年5月） 五、發明説明（3 填至孩塾床内； 進行一模具移轉作業，其中該積體電路模係在該模具内 被該材料包覆起來；及 旋轉地將該壓床與該第三工作站對齊，並將壓床上模具 内完成包覆之積體電路取出來。 最好，採用多數射出成型裝置來重覆地執行前述步驟， 使得當其中之一步骤在一壓床上進行時，另一步驟則在另 一壓床上進行。 本發明將以範例配合以下的圖示做詳盡地説明，其中： 圖1係以方塊圖表示習知射出成型裝置； 圖2A，2B及2C揭露出一説明性移轉成型裝置，係用於 説明在其上進行之積體電路及導線架之包覆作業； 圖3爲根據本發明射出成型裝置一實-施例之頂視圖；及 圖4爲圖3揭露射出成型裝置之剖視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 元件符號説明 10, 30 成型壓床 10a 成型壓床之關閉位置 10b 成型壓床之開啓位置 12 裝載機器人之移動區域 14 卸載機器人之移動區域 16 清潔機器人之移動區域 18, 20 裝載機構處 22, 24 卸載機構處 32 模具 32a, 32b 模具之部份 34 模穴 -6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3,16δ 第85112064號專利申請案 ^ W中文説明書修正頁(86年5月）

36 積體電路導線架；囊壺 38 轉移柱塞 40 包覆材料粒 42 頂出銷 50 包覆的積體電路 60 卸載工作站 62 裝載工作站 . 64 包覆材料粒裝載工作站 70 圓形旋轉編號盤 75 成型壓床之基座 80 電子控制器 101 〜108 等角度間隔位置 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 請參考圖1，揭露出一習知之射出成型裝-置之佈置形式， 其中包括有四套成型壓床10。該等壓床10係排列成行，同 時面朝一個方向。由數字12所表示之面積則表示一裝載機 器人在成型裝置10前方移動之區域，該等機器人需要進入 成型壓床。同樣的，數字14所表示之區域則爲卸載機器人 移動之區域，該等卸載機器人亦需要進入成型模具10的前 方。而一清潔機器人則在沿著成型裝置後方的區域16移 動。再者，在18及20處設置有機構以將匣體（圖中未示）内儲 放之積體電路及附著之導線架送到裝載機器人12上，然後 分別地將包覆材料粒送到裝載機器人12。同時在22及24 -6a - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I-----------一丨裝------訂------p旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 處設置有卸載機構以自卸載機器人處收受完成包覆的積體 電路，封閉導線架，並且將完成包覆的積體電路傳送至儲 放區域。 圖2A，2B及2C則揭露出説明性移轉式成型壓床3〇之剖視 圖’其中壓床内可容置兩個模具32。每一模具32都係設置 在成型壓床30内’同時包括一上模具部份32a及下模具部 份32b，二者組合時，便在其間定義了 一模穴34。 八 圖2A所揭露之成型壓床3〇係處於閉合位置，並且在個別 的模穴34内裝載有積體電路導線架％，及裝填在囊壺㈣ 的包覆材料粒4(^積體電路包覆是先加熱材料粒4〇, 然後再使用轉移柱塞38將其壓入囊壺内，這個步驟會使得 材料粒40液化，並經由介於囊壺及模穴間之細小通道（參 見圖2B)而流入模穴34内 '然後再次讓包覆材料固化，模 製壓床30便開啓（圖2C)，其中上下模具部份32&，以都分 ，開了。被包覆的積體電路5〇於是使用頂出銷42將其自模穴 内頂起’於是便可將完成包復的積體電路自模製譽床内取 ^在取出完成包覆的積體電路5〇後’開啓的模製麼床於 是可以再次收受新的導線架插件36及包覆材料粒以再 次進行包覆作業。 圖1揭露之習知成型系統包覆積體電路導線架之操作方 式則詳如下述。 首先，一只或多數只完成預熱的積體電路導利 載機器人手臂裝載到成型壓床1()内，該壓床的溫度則在攝 氏160度至2 0 0度間，而該機器人則同時配合多數個成型 II 1 - - -I · • ί 1 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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壓床ίο作業。相同的裝載機器人亦將預先成型之環氧樹脂 t裝入成型壓床之囊壺内，完成裝載後，壓床便閉合（如 圖2A所示）β於是藉著使用移轉柱塞將囊壺内的環氧樹脂 粒壓靠在炙熱的模具平面上，進而使環氧樹脂灌滿整個模 穴（圖2Β)。之後，環氧樹脂在模具内進行2〇至9〇秒之固 化，然後成型壓床打開，完成包覆的積體電路便自模穴内 被頂出（圖2C)»爲了將完成包覆作業的積體電路自成型 壓床内取出，卸載機器人必需•一直等待，直到裝載機人 離開爲止，反之亦同，這種設計會浪費許多時間，因爲視 裝載及卸載機器人的相對位置〜而、定，同時該等機器人都是 在特定的時間内進入該模具。同時，成型壓床的後方亦設 置有清潔機器人16之情況下，於是在成排成型裝置兩側都設 置機器人手臂下，檢查及維修作業都非常的困難。 在本發明射出成型裝置之實施例中包括了一成型壓床， 其可相對於裝載及卸載工作站進行旋轉移動，而不是由裝 載及卸載機構（機器人手臂）進行移動。圖3爲根據本發明 射出成型裝置實施例之頂視圖’圖4則爲圖3揭露成型裝置 之剖視圖。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 多數個成型壓床10(圖3)係等角度地安裝圓型旋轉編號盤 之周緣。該成型裝置10之安裝方式係使其相對於圓型旋 轉編盤轴線而面朝外，如此使得在成型壓床模具内之模穴 在模打開時’可由外側進入。該编號盤7〇在此實施例中係 可朝反時針方向旋轉，同時可以编號因此每一成型至I床 了與多數個等角度間隔位置101至之一對齊。圖3所 _ -8- 本紙張尺用巾關家標♦(⑽）〜規格（加⑽7公釐） ' 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 發明説明（6 揭露.之工作站6〇, 62及64係圍繞著安裝在編號盤上之成型 壓床固定，當成型壓床10抵達位置101至1〇8之一時，即可 與相對應之每一工作站對齊。在此時情況下，一卸載工作 站60，例如一拾起及放置機器人手臂便會在成型壓床進入 角位置108時，與成型壓床對齊，一插入裝載站62則在成 型壓床進入角位置101時，與壓床對齊，及一包覆材料粒 裝載工作站64，在設計上係使其與抵達位置1 〇2之壓床對 齊。在编號盤70之反時針旋轉中，插入裝載站62在與卸載 工作站60比較時，係設置在繞著旋轉盤轴線反時針方向， 而包覆材料粒裝載工作站64 _設置在插入裝載工作站62 之反時針方向側。 成型壓床之運轉可藉著假設在編號旋轉盤1〇設置一部成 型壓床10而獲致最佳的瞭解，由角位置1〇1開始，並與插 入裝載工作站62對齊。在此位置，成型壓床1〇被打開，如 圖4之l〇b所示，以便預熱積體電路模及附著在其上之導線 架，而該積體電路模及導線架則係利用一裝載工作站之拾 起及放置機器人手臂而置入一只或多只模具内。在導線架 置入以後，編號盤70便開始旋轉，並使成型壓床與包覆材 料粒裝載工作站64對齊，在該處包覆材料粒則被裝載進入 成型壓床之囊壺内》在完成包覆材料之裝載後，编號盤再 次地旋轉’進而使成型壓床進入到角位置1〇3，其中壓床 閉合，同時移轉模具作業開始了，當成型壓床繼續地通過 角位置104，105及106時，在模穴内的包覆材料便會硬化 ，而當壓床抵達位置107時’成型壓床便會打開，以便取 -9- 本纸張尺度適财關家標準（CNS ) A4·· ( 210X 297公慶） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’裝·

,1T 泉 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 拿模具内完成包覆之積體電路。最後，成型壓床旋轉到角 位置108，並在該位置與卸載工作站6〇對齊，對工作站即 可使用-拾起及放置單元，而將完成包覆之積體電路自成 型壓床内取出。完成卸載後，完成包覆之積體電路即傳送 至一封膠站，再傳送至儲料匣，並進行模具清理（圖中未 示）/當在位置108處之卸載作業完成後，成型壓床便回復 到位置101，並重覆積體電路之包覆作業。 每一沿著編號盤70設置之成型壓床10都可以同時執行前 述之步骤，對於-指定成型壓床上進行之包覆作業，則由 成型壓床相對於工作站6〇，62^64之角位置來決定。 由於在裝載及卸載作錢不會出現干擾K根據本發 明較佳實施例之射出成型裝置及方法便可以較前述習知 統節省更多之生產時間。 熟知此項《之人士可以瞭解的是’可以沿著編號盤設 置任何數目的成型壓床’例如’四套，六套或八套成型壓 床都是非常適合的。再者，在繞著編號盤設置一套以上 裝載，卸載工作站60，62及64。例如，可將另—卸載工 站60設置在位置104,而裝載工作站^及以則分別設置 105及106之位置處。整個設置型式則視編號盤上全部設 之成型壓床數目以及成型材料所需之固化時間而定。此 ，如果模具需要定期清潔，則可在卸載工作站60及裝載 作站62之間插入一清潔工作站，以便在每次成型作業結 後清潔模具，這在射出成型技藝中是眾所周知的。 爲了控制成型壓床之開啓及閉合，可設置—電子控制 系 的 作 在 置 外 工 束 器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 泉 -10- 春纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2丨〇 χ 297公釐 A7 -B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（8 ) — 80與成型壓床10及编號盤7〇一起旋轉。可以採用一適當之 可程式化微處理器，PLC或同類型產品，這在此項技藝中 係眾所周知的。在較佳之實施例中，該控制器嶋安裝在 旋轉盤上，以便被個別地設定來控制每—成型壓床的模具 溫度及模具壓力。可以設置第二控制器來控制工作站6〇, 62及64之功旎，該第二控制器亦可以爲一電腦或微處理器 電路。該第二控制器最好安裝在控制板（圖中未示）上，該 控制板相對於該工作站6〇, 62及64係固定的。該控制板可 以包括設備以供作業員輸入需要之模具溫度及壓力及相關 的數據。爲了進行兩個控制器f路間之協調與通訊，在控 制器間必需設置一電氣連接，以在控制器間建立訊號溝通 ，而該電氣連接則允許安裝在旋轉盤7〇上之控制器旋轉。 於是，可以採用一旋轉式電氣連接，例如具有環形電氣接 點’並與編號盤共用同一轴線，同時設置有電刷式接點， 抵迫住該處电氣連接之環形接點。例如，採用應用在連接 電動馬達移動電梳繞線之結構之類似接點技術。同時，如 果成型壓床10係採用液壓或氣壓動力操作，則在成型壓床 的液壓或氣壓迴路與一加壓液壓流體源或氣壓流源間亦需 要一連接。爲達到此一目的，在成型壓床之基座75處可以 設置一液壓或氣壓·管’並與旋轉盤同軸線，其具有一旋轉 連接，進而與安裝在编號盤上之液壓/氣壓迴路完成管線 連接。 在另一種實旅中，用來在固定式及旋轉式控制器電路間 溝通訊號之旋轉式電氣連接器，也可以採用一種無線式紅 _____-11 - 本紙國家縣（CNS ) A4祕（21Gx297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· -*9 泉 316870 Af __-31 五、發明説明（9 ) 外線或無線電訊號發射及接收系統來取代，以進行控制器 間之訊號傳送。 以上的詳細説明僅係用於説明本發明，而不是用於限制 本發明之實施，本發明之範圍將由以下之申請專利範圍來 定義。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中g國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. fllfl^更都質内容是否准予r。 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 第85112064號專利申請案 A8 中文申請專利範圍修正本(86年5月）舞 六、申請專利範圍Ίβ6. 5. L 一種射出成型裝置，包括有多數成型壓床，每-壓床適 於至少容置-模具’每—模具定義一模穴，其型狀適於 成型模製產品，該多數成型壓床之安裝方式係使成型壓 床可以繞著共同轴線而_於多數工作站旋轉，該等工 作站係繞著孩成型壓床設置，該成型裝置可依序地將— 成空壓床對齊-工作#，以裝載成型材料及卸下成型產 .8品。 2. 根據申請專利範圍第i項之射出成型裝置，其中該多數 成型壓床係安裝在一旋轉盤，該旋轉盤之旋轉運動可以 编排’進而與該成型恩床及該工作站對齊。 3. 根據申請專利範圍第1項之射出成型裝置，其中每—成 型壓床包括一移轉成型壓床。 4. 根據申請專利範圍第3項之射出成型裝置，其中每—模 穴適合容置一插入件，該插入件包括一積體電路及導線 架，以進行包覆作業。 5. 根據申请專利範圍第2項之射出成型裝置，其中進—步 包括一控制裝置，其包括一控制電路係配合該成型壓床 一起動作，以控制該成型壓床之控制作業。 6. 根據申請專利範圍第5項之射出成型裝置，其中在使用 時該控制電路單獨控制該成型壓床之開啓及閉合動作。 7. 根據申請專利範圍第6項之射出成型裝置，其中該控制 裝置個別地控制每一成型壓床之模具溫度及|力。 8. 根據申請專利範圍第7項之射出成型裝置，其中包括— 扭轉式電氣連接，設置在該控制電路及該控制裝置之中 央控制器之間，該電氣連接不會與該旋轉盤一起動作。 9. 根據申請專利範圍第8項之射出成型裝置，其中包括— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----J----一 —裝------訂-----「線 ί請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁}

   扭轉式液壓連接，設置在該加壓液壓流體源及該成型裝 置之液壓避路間。 10. 根據申請專利範圍第8項之射出成型裝置，其中該等多 數工作站之功能係由該中央控制器所控制。 11. 根據申請專利範圍第1至1〇項中任何一項之射出成型裝 置’包括一插入件裝載站，用於將一積體電路模及一附 著之導線架裝載到與該裝載站對齊成型裝置模具内。 12. —種積體電路包覆裝置，包括多數個移轉成型壓床安裝 在一旋轉式編號盤，每一成型壓床適於至少容置一模 具，其内定義一模穴以適於容置—積體電路模及附著之 導線架，以在模穴内進行包覆作業，及多數工作站，係 繞著旋轉編號盤設置’其中該旋轉盤之编號式旋轉可有 效地使一成型壓床與一工作站對齊，'•該王作^包括—插 入裝載站，用於將一積體電路模及一附著之導線架裝載 到與該裝載站對齊成型裝置模具内，一成型化合物裝載 站用將包覆材料裝入與該處對齊成型壓床之囊壺内，及 一卸載裝置，用於自與該處對齊成型壓床模具内完成包 覆作業之積體電路取出來。 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印袋 13. 根據申請專利範圍第i 2項之積體電路包覆裝置，其中 進一包括一第一控制器電路，其安裝方式係與該旋轉盤 一起動作，以控制該等壓床之功能，及一第二控制器電 路以控制該工作站，及—扭轉式連接，並在不理會該旋 轉盤之旋轉方向下，連接該第一及第二控制器電路間之 訊號。 14. 根據申請專利範園第13項之積體電路包覆裝置，其中、

   本紙張財g國g梯準(- CNS ) A4規格（210x297公董） 六、申請專利範圍 該第一控制器電％在使用時，個別地控制每一成型壓床 之成型溫度及壓力。 15. —種包覆積體電路之方法，其中至少設有一射出成型壓 床及配合之包覆模具以進行旋轉性移動，進而依序地與 多數個個別工作站對齊，該等工作站係繞著至少一成型 壓床設置，其包括以下之步驟： 旋轉地將該壓床與該第一工作站對齊，及將一積體電 路模載入配置在壓床上之模具内； 旋轉地將該壓床與該第二工作站對齊，以將包覆材料 裝填至該壓床内； 進行一模具移轉作業，其中該積體電路模係在該模具 内被該材料包覆起來；及 旋轉地將該壓床與該第三工作站對"'齊 '並將壓床上模 具内完成包覆之積體電路取出來。 16. 根據申請專利範圍第1 5項之方法，其中該多數射出成 型裝置係用來重覆地執行前述步驟，使得當其中之一步 驟在一壓床上進行時，另一步驟則在另一壓床上進行。 ---=---Ί---—裝------訂-----Η線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）