TW421868B - Device and method for encapsulating electronic component mounted on a carrier - Google Patents

Description

421868 A7 B7 經濟部晳慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（/ ) 本發明係關於種用以封裝於一載體上所安裝的電子 組件之方法及裝置，該電子組件係尤指半導體元件。 電子組件（尤指安裝於導線架或BGA之晶片）之封裝 係藉著將其上安裝有電子組件之載體置放於二模部間之模 腔中而大規模進行。接著，液體模料係壓合至模腔內。根 據前技之封裝技術的缺點係源於，液體模料之導引超過載 體至位於接近載體中央之一模腔的邊緣。此將導致模料與 遠離模腔之載體側成接觸之危險。此係極不理想，因爲該 載體側係通常作爲供組件至接地之電氣連接。另--缺點係 在於’在封裝之後該載體之邊緣含有殘餘之模料彳其可能 成爲進一步處理載體與封裝組件時之一個缺點。對於後一 個問題之一解決之道係，於載體邊緣之一部分設有一層(例 如一金層），於該層上係不會或者僅係極爲微少地附著模料 ’因而在封裝後係位於邊緣上之模料可被易於移除。施加 一微弱附著層之明顯缺點係在於，此舉將造成可觀地增加 成本。 本發明之目的係在於提出前文所述型式之裝置及方法 的一改良者，根據本發明’可在不會危及該邊緣與遠離模 腔的載體側之下而配置封裝，且不會具有前技之缺點。 爲此目的，本發明提出一種用以封裝於一載體上所安 裝的電子姐件（尤指半導體元件）之裝置，其包括：~上 模部與一下模部，該等模部係可相對於彼此而移動於一封 裝位置與一打開位置之間’於該封裝位置時該等模部之位 置爲包圍於其間之至少一個載體且界定至少一個模腔（連 4 • ! I-------1---- 3^ --- (請先閱讀背面之注意事項' '寫本頁) γδ Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 4 21868 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（二） 接於所包圔之載體），於打開位置時該等模部係較於封裝 位置時被置以較大的相互距離；一支持構件，可移動於該 等模部之間，供驅使載體之至少一邊緣部於封裝位匮時係 抵靠該等模部之一者；及供應機構，用以將液體模料饋送 至模腔中。較佳而言’在此之模料供應機構係連接於支持 構件，以於支持構件上載送模料至模腔。根據本發明之裝 置的第一個優點爲，可完全控制該載體之位置，其加強封 裝之品質。因爲遠離模腔之側係驅使抵靠於一模部，可大 爲降低危及此載體側，由於此側一般係周於電氣連接該封 裝組件至接地，此係特別有利。由於支持構件接合於載體 之一邊緣部上，載體之此部分係保持無模料。當模料係進 而載送於支持構件以至模腔時，係因此可能使得載體之邊 緣保持完全無模料，而無須爲此目的採取成本甚高之措施 於載體構造或者針對載體封裝處理後所需的完成處理。該 保持無模料之載體邊緣亦具有之優點爲，其不須由該載體 及由其必定留於載體上之模料部分（“包裝”）分開一閘 。因爲並無殘餘模料須作移除，載體包裝成爲鬆動（所請 去疊合）之機會係亦大爲降低。因此亦可瞭解的是，相對 於以習用方式所封裝之電子組件，本發明於載體上之封裝 電子組件的組裝品質係作改善。 爲了.界定該模腔，至少一模部係較佳設有一凹部。爲 能良好操作該裝置，係於支持構件與一模部間之一封裝位 置留下用於模料的一通道，該通道係由供應機構延伸至模 腔。模料將因而係由供應機構直接載送於支持構件與一模 ----- I I----1· .丨 I I ---—訂，If----- (請先閒讀背面之注意事項瓦 舄本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 ?< 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2186 8 A7 B7 五、發明說明（s ) 部之間以至模腔。支持構件與模部可均採取防磨損且易淸 洗之形式。 爲了將模料由供應機構導引至模腔，該等模部之一者 係可設有一滑行部（runner)，其位於供通過模料之接觸側上 ，雖然其係亦可能配置於支持構件中以供通過模料。亦係 可能的是，於彼此連接之支持構件與一模部均配置有滑行 部。 針對該裝置之機械化或自動化操作，裝置係須設有驅 動機構，用以使得該等模部與支持構件係相對於彼此而移 動。模料供應機構可係以習用方式而包含一柱塞（pUrnger) ，模料球體可藉其而於壓力下作加熱及置放，俾使液體模 料係導引至模腔。支持構件之實施係可能爲相對於供應機 構而可移動，但於一簡化之結構中，可將供應機構與支持 構件作結合，其亦限制於供應機構與支持構件間之洩漏風 險。 本發明並進而提出一種用以封裝於載體上所安裝之電 子組件（尤指半導體元件）的方法，其包含步驟：A)將其 上安裝有電子組件之載體置放於一模件上；；B)以一支持構 件驅使該載體之至少一邊緣部分抵靠於該模部；C)使得該 模部與支持構件係連接至一相對模部上，俾使建立安裝於 載體上之一模腔；及D)饋送模料至模腔。 於步驟D)期間，模料在此係較佳爲載送於支持構件上 以至模腔。藉著運用根據本發明之方法，上述優點可基於 根據本發明之裝置而作實施。 6 表紙張尺度適ϋ國國家標準（CNS)A4規格（210x297^釐) 线 ' ---------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項电 冩本頁) 421868 A7 B7 *"νϋ·Γ:. ¢5::::.¾.¾ 容 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（4 ) — 在步驟D)之後，且在模料之至少部分硬化(curing)後， 該相對模部係較佳爲移回至一打開位置，且支持構件係移 動至其鬆開載體之一位置。因此，具有封裝後的電子組件 之載體可由裝置取出，且具有尙未封裝的電子組件之載體 可依據步驟Α而作置放，俾使該製程可再次作實施。爲了 縮短循環時間，係可能同時執行步驟B與C。 本發明將參照附圖所示之非限制性的實施例而進一步 闡說，其中： 第一圖顯示根據本發明之裝置於一完全打開位置的橫 截面詳圖； 第二圖顯示對應於第一圖所示之裝置於一部分閉合位 置的橫截面詳圖； 第三圖顯示對應於第一與二圖所示根據本發明之裝置 於一封裝後的位置之詳圖；及 第四圖顯示根據本發明之裝置的另一替代實施例於完 全打開位置的橫截面詳圖。 元件符號說明 1 封裝裝置 2 上模部 3 下模部 4 模腔 5 載體 6 電子組件 7 模料 7 本氏張尺度適用中國國家標準〈CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 (請先閱續背面之注意事項再填寫本頁) ^ illlm — — — — — —— — « » 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 21868 A7 -— B7 發明說明（5) 0 柱塞 螺旋狀溝槽 支持構件 1 去角外端 2 滑行部 3 液體模料 4 模料包裝 5 封裝裝置 6 套筒 7 支持構件 第一圖顯示一封裝裝置1之詳圖，其具有係置放於移 開位置之一上模部2與一下模部3。一模腔4係配置於上 模部2中，於此圖中僅部分顯示出該模腔4。於所示位置 中，如導線架、BGA等之形式的一載體5可係置放於下模 部3。一欲作封裝之電子組件6係安裝於載體5之上。 球體(pellet)模料7係置放在爲此目的而配置於下模部 3之一開口，該球狀模料係停放於一柱塞8之頂部上。螺 旋狀溝槽9係配置於柱塞8之中。 一支持構件10係位在上模部2與下模部3之間，其操 作將於隨後圖式中作解說。爲簡明之故，此圖中所示之支 持構件10係完全未觸及下模部3，但實際上其將係未朝上 移動甚遠而使其仍保持與下模部3成接觸。 第二圖顯示第一圖之封裝裝置1於某一位置之詳圖， 其中該支持構件10已係移動甚遠朝向下模部3，使得其一 — ii 丨丨II丨丨丨β· —丨丨— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 * 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 21868 a? 一_ B7 五、發明說明（G ) 去角(chamfered)的外端11係接合於載體5之一邊緣。載體 5係因而夾持於構件10與下模部3之間。 —滑行部12係凹陷於支持構件10之內，其一側係連 接至球體模料7，且其另一側係進出於載體5。 於第三圖中，上模部2與下模部3係閉合一起，其中 於上模部2中之模腔4係包圍於載體上之電子組件6。在 模部2、3之閉合後，柱塞8係移動於上模部2之方向，且 較佳爲當球體模料7係同時加熱。接著，液體模料係流入 支持構件10之滑行部12並流入模腔4。因而，整個製程 所針對之模料的一包裝U係構成於載體5之上。可明顯看 出的是，由於支持構件10之去角端11係屏蔽該載體5之 邊緣，經由滑行部12至模腔4之注入行爲係進行使得載體 邊緣保持無液體模料13。 在液體模料13之至少部分硬化後，模部2、3可係移 動分開，於滑行部12中之硬化後的模料可係分開於載體5 上之模料包裝14。爲此目的，滑行部12至模腔4之連接 係設計使得此種分離可作實施，而不會以任何方式造成未 控制形式之模料包裝14。 第四圖顯示一封裝裝置15之詳圖，其顯示極爲類似於 第一圖所示之封裝裝置1。替代於第一圖者係一套筒16， 其係與一支持構件17(亦稱爲"套筒支持片”）爲剛性連結 。套筒16係與支持構件π —起移動。 雖然本發明係僅參照單一個實施例而作閬明，將係明 白的是’本發明係絕非受限於所述及所顯示之實施例。反 9 衣--------訂---------線. (請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙燊尺度適用中國國家標準（CNSiA4規格（210x297公爱） 經濟部智慧財產局貝工消費合作杜印製 421868 Λ7 B7 五、發明說明（7 之，對於熟悉此技術之人士將可能在本發明之範疇內作出 許多不同的變化。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· ^--------訂·--------線- 本紙張尺度適用中國國家摞準<CNS)A4規格（210x297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 42^868 i ——__Π8_ _ 六、申請專利範圍 1-一種安裝於載體上之電子組件之封裝裝置，該電子 組件係尤指半導體元件，該種裝置包含： --上模部與一下摸部，該等模部係可相對於彼此而移 動於--封裝位置與一打開位置之間，於封裝位置中該等模 部之位置爲包圍至少一個載體於模部之間，並界定至少一 個模腔係連接至所包圍之載體，於打開位置中該等模部係 較於封裝位置時被置以較大的相互距離； 一支持構件，係可移動於該等模部之間，供驅使該載 體之至少一邊緣部分於封裝位置中係抵靠於該等模部之一 者：及 供應機構，用以饋送液體模料至模腔α 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中用於模料之供 應機構係連接於支持構件，以載送模料於支持構件上而至 模腔。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等模部之至 少一者係設有界定模腔之一凹部。 4. 如申請專利範圍第1至3項任何一項之裝置，其中 用於封裝位置中係留下用於模料之一通道，介於支持構件 與一模部之間，該通道係由供應機構延伸至模腔。 5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該等模部之一 者係設有一滑行部，其係位於供界定模料用之通道的接觸 側上。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中界定模料用之 通道的滑行部係連接於界定模腔之凹部。 ------------! ^------- I ---------^ (請先閱讀背面之注意事項再 <4本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 21868 々、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該支持構件係 設有一滑行部，其界定供模料周之通道。 8. 如申請專利範圍第1至3項任何一項之裝置1其中 該裝置亦包含驅動機構，用以移動該等模部於封裝位置與 打開位置之間，且用以移動該支持構件。 9. 如申請專利範圍第1至3項任何一項之裝置，其中 用於模料之供應機構係包含至少一個柱塞。 10. 如申請專利範圍第1至3項任何一項之裝置，其中 該供應機構係與支持構件作組裝。 .11.一種安裝於載體上之電子組件之封裝方法，該電子 組件係尤指半導體元件，該種方法包含步驟： A) 置放其上安裝有電子組件之載體於一模部上； B) 以一支持構件驅使該載體之至少一個邊緣部分抵靠 於該模部； ~ C) 使得該模部與支持構件係連接至一相對模部上，俾 使建立一模腔，其係合於該載體；及 D) 饋送模料至模腔。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中於步驟D之 期間該模料係載送於支持構件上以至模腔。 13. 如申請專利範圍第11或12項之方法，其中在步驟 D之後並在模料之至少部分硬化後，該相對模部係移回至 一打開位置，且支持構件係移動至其鬆開載體之一位置。 14. 如申請專利範圍第11或12項之方法，其中步驟B 與C係同時執行。 2 ———ill I ---------- ί請先閲讀背面之注意事項再\4本頁) ^-5

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