TWI403000B - 直接模塑的設備及方法 - Google Patents

直接模塑的設備及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI403000B
TWI403000B TW097103557A TW97103557A TWI403000B TW I403000 B TWI403000 B TW I403000B TW 097103557 A TW097103557 A TW 097103557A TW 97103557 A TW97103557 A TW 97103557A TW I403000 B TWI403000 B TW I403000B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
molding
substrate
plate
cooling
central cavity
Prior art date
Application number
TW097103557A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200910649A (en
Inventor
hong jian Chen
Zi Yao Wang
Eng Soon Lim
Original Assignee
Advanced Systems Automation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Systems Automation filed Critical Advanced Systems Automation
Publication of TW200910649A publication Critical patent/TW200910649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI403000B publication Critical patent/TWI403000B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/16—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/04—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/865—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/16—Cooling
    • B29C2035/1608—Cooling using Peltier-effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/04—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds
    • B29C2043/046—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds travelling between different stations, e.g. feeding, moulding, curing stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/34—Feeding the material to the mould or the compression means
    • B29C2043/3433—Feeding the material to the mould or the compression means using dispensing heads, e.g. extruders, placed over or apart from the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/50—Removing moulded articles
    • B29C2043/5061—Removing moulded articles using means movable from outside the mould between mould parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0022—Multi-cavity moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016—Lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01038—Strontium [Sr]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

直接模塑的設備及方法
本發明係有關模塑技術，更進一步言之，係有關一種直接模塑的設備及方法，用來以一模塑材料模塑一基材。
電子裝置通常都會以一種模塑材料進行封裝，使得它們能與外部環境隔絕，其結果乃將損壞降到最低、使用壽命更長。舉個例說，一顆發光二極體(LED)通常包含了一透明的蓋(稱作“透鏡”)保護LED免於受到外部環境造成的損壞，而同時讓光線從LED發射出來。
從其發展史來看，環氧樹脂混合物最常被用來製作半導體裝置的保護透鏡。然而，環氧樹脂混合物在硬化之後容易粘到模穴的表面；這樣一來，當導線架與模板分離時，透鏡的表面很可能會受到影響。此外，當環氧樹脂混合物用在LED時，我們發現到，如果這些透鏡是用在高功率的LED，環氧樹脂透鏡的光學特性會減降(也就是說，會變得不透明或是變黃)。
矽橡膠材料是環氧樹脂混合物很好的替代品，因為當它們用在高功率的LED時，有更佳的光學特性。然而，矽橡膠材料的固化溫度較低，且固化時間較短。因此，帶有矽橡膠透鏡的LED通常是在二個步驟工序而製造的。矽橡膠透鏡先經模塑，然後經粘合到LED上製作或有矽橡膠透鏡的一LED總成(參看美國專利US 2006/0220049A1所揭示)。顯然地，這二個步驟的工序是繁複且較費時。
本發明的一實施例提供了一種用來以一模塑材料模塑一基材的模塑設備。該模塑設備包含了一模塑模組，在該模組裡，其模塑模組包含了一冷卻/注料站，其有一冷卻機構，該冷卻/注料站將熱從中央模穴板導開，該中央模穴板有數個模穴，而模塑材料在進行模塑之前，經給入該等模穴裡；以及一 模塑站，該模塑站包含了一頂模架板與一底模架板，使得該中央模穴板連同基材可經放在二模架板之間，以在一預先設定的溫度與時間進行模塑。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該冷卻機構乃係選自包括一空氣式冷卻機構、一流液冷卻系統，或有著一個或多個制冷器模組的冷卻系統的族群。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該模架板包含了一加熱器。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，其另包含了一進料抓爪用來將基材從一進料模組移送到設置在該冷卻/注料站平台上的中央模穴板上；以及一出料抓爪用來將模塑好的基材從設置在該冷卻/注料站平台上的中央模穴板移送到一出料模組。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，其另包含一注料機構其有一注料頭、一容器用來盛裝模塑材料，以及一電氣一機械式移送機構用來將注料頭移動進入/離開位置，以便該注料機構能將模塑材料注入到該中央模穴板的模穴裡。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，其另包含一進料模組，該進料模組包含一自動上料機用來將基材移送到一上料軌架；以軌架/抓爪用來取放基材到一導入板上；該導入板用在基材的定位；以及一上料板用來將基材保持在定位。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該上料板包含了一加熱機構用來將基材預熱到一預先設定的溫度。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，其另包含了一出料模組，該出料模組包含了一下料板用來接受模塑好的基材；一自動取放裝置用來將基材從下料板取下並放到一下料軌架上；該下料軌架用來接受模塑好的基材；以及一自動下料機用來收取模塑好的基材準備從模塑設備取走。在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該下料軌架包含了一目視檢測裝置用來檢 測模塑好的基材。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該基材係一導線架。在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該導線架經植上數個電子裝置。在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該電子裝置係發光二極體(LED)。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該模塑材料係一種矽橡膠。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該冷卻/注料站包含了一平台，該冷卻機構的結構使得它能控制該平台的溫度，且該平台在注料作業期間對該中央模穴板提供支撐。
在本發明的模塑設備的另一實施例裡，該冷卻/注料站包含了一冷卻板，該冷卻板的溫度乃是藉由該冷卻機構控制，以及該平台在注料作業期間對該中央模穴板提供支撐。
在本發明的模塑方法的另一實施例裡，提供了一種使用一模塑材料模塑一基材的方法。該方法包含了下列步驟：提供一中央模穴板其有數個模穴；將該中央模穴板放到一支撐板上；將模塑材料注入到該等模穴裡；將基板放到中央模穴板上，而該基材係與該等模穴對準；將基材與中央模穴板移送到一模具裡；以預先設定的溫度以及預先設定的時間，對基材進行加壓和模塑，致使得模塑材料能被模塑並硬化；將模塑好的基材與中央模穴板移送到一冷卻板上讓中央模穴板冷卻；以及將模塑好的基材從中央模穴板的模穴取出來。
在本發明的模塑方法的另一實施例裡，該支撐板與冷卻板可為同一塊。
在本發明的模塑方法的另一實施例裡，該基材為一導線架。在本發明的模塑方法的另一實施例裡，該導線架經植入許多電子裝置。在本發明的模塑方法的另一實施例裡，該電子裝 置係發光二極體(LED)。
在本發明的模塑方法的另一實施例裡，該模塑材料係一種 矽橡膠。
在稍後對本發明的較佳實施例之詳細說明並配合參照後附的圖說，則對本發明以上所述以及其他目的和好處乃顯而易懂。
參考以下對本發明的幾個實施例的詳細說明，自可對本發明有更清楚的瞭解。然而，內行人應當知道，在沒有這些特定實施例之詳細說明情況下，亦可實施本發明。在幾個實施例裡，早為人知的方法、步驟和組件等並沒有作詳細說明，以免本發明變得更艱深難懂。
在本案的整個內容裡，所提到的專利案，這些專利案的揭示均經納入本說明書中供參考，儘量保持其完整性，以便對本發明所涉的當今最新的工藝作更完整的說明。
如同先前所討論的，業界總希望能將矽橡膠蓋模塑到一電子裝置(比方說，發光二極體，LED)上。然而，現在市面上的矽橡膠材料(比方說，Dow Corning公司出品的以樹脂為基材的液態矽橡膠SR-7010;GE-Toshiba公司出品的熱固型矽橡膠材料IVSM4500等)都不適合用在傳統的多模穴模塑工法，因為它們通常有著非常短的硬化時間(比方說，1~10分鐘)且相當低的溫度(比方說，150℃)。此外，如果固化溫度太高，硬化的矽橡膠透鏡無法適當地與晶片和導線粘合。
本發明提供了一種模塑設備及方法，其可以將矽基材的蓋直接地模塑到電子裝置和導線架上，因此，它免除了將預先模塑好的蓋粘合到一電子裝置。原則上，本發明模塑設備的巧妙設計乃是注料和模塑是分別在兩個實際上不同位置進行的。值得注意的是，本說明書中以下討論到的是導線架、發光二極體(LEDs)、矽橡膠材料，但是這些並不表示將本發明的模塑設備與方法的精神與範疇限制在這些特定的實施例。
現在，參看圖1，提供的是依照本發明一實施例的模塑設 備的一功能的方塊圖。模塑設備1包含了一進料模組10、一模塑模組20、一出料模組30，以及一控制器60。簡單地說，進料模組10接受了即將被模塑的基材50(在圖3(c)中有示)，並且將這些基材依照使用者需求排列，以使這些基材準備好進行模塑模組的加工；模塑模組20有著兩個工作站，使得模塑材料的注入與模塑加工分別地進行；出料模組30接受了模塑好的基材並且執行模塑後加工包括目視檢測；控制器60負責控制由三個前述的模組所執行的工序。值得注意的是，我們將整個設備分成三個模組其目的乃在敘述的方便；完全沒有表示或暗示這個設備是有必要分成幾個模組才能執行其功能之意。每一個模組更詳細的說明在以下有述。
現在，參看圖2，圖示為依照本發明的一實施例的模塑模組20的一功能的方塊圖。該模塑模組包含一冷卻/注料站22以及一模塑站25。在一實施例裡，該冷卻/注料站22包含了一平台其結構旨在完成至少兩項功能，一項是對有著數個模穴的一中央模穴板40(在圖3(a)中有示)提供支撐，另一項是在該中央模穴板40在模塑站25與該基材進行模塑之後，將熱從該中央模穴板40帶開。該冷卻/注料站22另包含一冷卻機構其結構旨在控制該平台的溫度。舉個例說，該冷卻機構可經直接配置在該平台下方，使得由該中央模穴板傳到該平台的熱可有效地被帶開。只要是能與該設備的操作相匹配，任何一種冷卻系統都是合用的。舉個例說，該冷卻機構可以是空氣式冷卻機構，或是流液冷卻系統。此外，該冷卻機構可包含一個或多個制冷器模組，每一個制冷器模組有一第一表面和一第二表面。在使用時，可在一個或多個制冷器模組施加電壓以使得每一個制冷器模組的第一表面與第二表面之間產生一溫度差。舉個例說，第一表面可為熱的而第二表面可為冷的，以遂行加熱模式；而只要簡單地將施加到這些制冷器模組電壓的極性，就可以遂行冷卻模式，使得第一表面可為冷的而第二表面可為熱 的。因此，值得注意的是，使用在本發明的冷卻機構在需要的時候可以用來對該中央模穴板進行預熱。在另一實施例裡，該冷卻/注料站22包含了一冷卻板，其有一冷卻機構用來冷卻該中央模穴板40，以及一支撐裝置(比方說，一支架)用來支撐該中央模穴板(比方說，在注料期間)，而該支撐裝置的結構使得在需要時，該中央模穴板可與該冷卻板直接接觸。值得注意的是，該冷卻機構可用來冷卻該中央模穴板，使得它可以準備好進行另一個注料循環。
如圖3(a)中所示的模塑站25包含了一頂模架板25a和一底模架板25b，使得該中央模穴板連同基材可被放置到二模架板之間；當壓床經引動時，該二模架板會被關閉，以模塑該等基材。該模塑站25另包含了一加熱機構以對該中央模穴板、基材以及模塑材料加熱。在一實施例裡，該加熱機構係一安裝在該模架板裡的加熱器。
該模塑模組20另包含一進料抓爪21其將基材從該進料模組10移送到配置在該冷卻/注料站22平台上的中央模穴板40上，以及一出料抓爪23其將模塑好的基材從配置在該冷卻/注料站22平台上的中央模穴板40上，以及一出料抓爪23其將模塑好的基材從配置在該冷卻/注料站22平台上的中央模穴板移送到該出料模組30。該進料抓爪21與出料抓爪23的設計與結構可為非常相似或完全相同，因為二者是用來抓住及攜帶該等相同的基材。
該模塑模組20另包含一注料機構24其可經放置在該冷卻/注料站22的上方，使得當中央模穴板經放到該平台上方時，該注料機構24可將模塑材料注入到該中央模穴板的模穴裡。該注料機構24包含一注料頭、一容器用以盛裝模塑材料，以及一電氣一機械輸送機構用來將注料頭移動到進入/離開位置。注料頭的設計與結構必須要與模塑材料相匹配。舉個例說，當模塑材料為液態時，該注料頭必須能夠將所希望的量的 液態模塑材料注入到該中央模穴的模穴裡。
現在，參看圖3(a)~(g)，對依照本發明的一實施例的模塑模組裡所進行的加工提供了更詳細的圖示。
如圖3(a)中所示，該中央模穴板40係經配置在冷卻/注料站22的平台上，而模架板25a、25b為開啟狀態。值得注意的是，在該平台上可配置一個以上的中央模穴板用來注給模塑材料，而在模塑站裡可配置一個以上的中央模穴板用來進行模塑。
如圖3(b)中所示，該等模穴經充填了由注料頭注給的液態模塑材料41。
如圖3(c)中所示，一基材50經放置到中央模穴板上並且正準備被疊放到中央模穴板上。圖示的基材是一導線架連同數個電子裝置，而這些電子裝置是發光二極體(LED)。很明顯的，本發明的模塑設備與方法不應如此設限的。
如圖3(d)中所示，導線架連同發光二極體(LED)乃疊放在中央模穴板上，而LED是浸入到注入模穴裡的液態模塑材料裡。
如圖3(e)中所示，模架板25a和25b經關合，發光二極體(LED)經以模塑材料模塑。
如圖3(f)中所示，經模塑好的LED以及中央模穴板經從模塑站移出，並且經放置到冷卻/注料站的平台上以便被(如前述的)冷卻機構冷卻。
如圖3(g)中所示，經硬化的LED框被出料抓爪23抓住並且經移送到出料模組。
現在，參看圖4，圖示了依照本發明的一實施例的進料模組與出料模組的一功能的方塊圖。以上所敘述的是模塑模組。
進料模組10包含了一自動上料機11、一軌架/抓爪12、一導入板13，以及一上料板14。在下面對進料模組所作的說明將使用導線架作例子來說明每一個組件的功能。另外很明顯 的是，個別的功能可被合併而且由較少的組件來進行。自動上料機11挾持了導線架的卡匣，並且將裝了導線架的卡匣移送到一上料軌架的正確高度；然後，一上料機拖板將導線架從卡匣移送到上料軌架上。軌架/抓爪12係位在上料軌架的上方，以將導線架抓起放到導入板13上。導入板13包含了一旋轉機構，其可將該導線架定位，使得該等導線架有了正確的定位以便被移送到上料板14。上料板14接受經正確定位的導線架，使得它們可以被移送到配置在該冷卻/注料站上的中央模穴板上。在中央模穴板經放到模塑站的模架板之後，該等導線架可經移送到中央模穴板上。此外，該上料板14可另包含一加熱機構以將導線架預熱到所希望的溫度。該加熱機構可以是任何一種可控制的加熱系統包括制冷器系統。
出料模組30包含一下料板31、一自動取放裝置32、一下料軌架33，以及一自動下料機34。接著前面對進料模組的敘述，接下來就要以導線架例子對每一個組件的功能作說明。另外很明顯的是，個別的功能可被合併並且由較少的組件來進行。經模塑好的導線架經從該冷卻/注料站的平台被移送到下料板31，然後，被自動取放裝置32移送到下料軌架。下料軌架33可配合設置一目視檢測裝置以檢測驗收經模塑好的產品。完成的經模塑好的產品經放到自動下料機34並經貯放以便從設備取下。
現在，參看圖5，圖示為依照本發明的一實施例的模塑模組的一透視圖。每一個組件已如前述。
現在，我們對依照本發明的一實施例的模塑方法作一簡短的敘述。自動上料機11將導線架從卡匣移送到上料軌架上；軌架/抓爪12將導線架抓起並將它們放到導入板13上，在這兒，導入板可挾持一個或多個導線架；而該等導線架經移送到上料板14上；在這裡，上料板可挾持一個或多個導線板且該等導線架可經預熱；在此同時，注料頭將模塑材料注入到中央 模穴板的模穴裡；然後，進料抓爪21將該等導線架移送並且放到中央模穴板上；然後，經對準的中央模穴板和導線架在模具經移出時被移送到模塑站25裡；然後，經模塑的導線架連同中央模穴板經移送到冷卻/注料平台上經冷卻；然後，經冷卻的導線架由出料抓爪23移送到下料板31；然後，自動取放裝置32將模塑好的導線架取出並將它們放到下料軌架33上而再行移送到自動下料機34。
至於談到以液態矽橡膠樹脂或彈性材料製造高功率電子裝置(比方說，發光二極體，LEDs)的方法，並參照圖5中所示的實施例，液態矽橡膠的外部注模可延遲矽橡膠的硬化過程，直到導線架與LEDs疊合並移送到模塑站25(如圖3(e)中所示)為止。緊跟著矽橡膠的硬化溫度到達之後，本發明的實施例將頂模架板25a與底模架板25b放開，並將模塑到導線架上已硬化的LEDs移送到冷卻/注料站22。這個冷卻步驟防止了晶片與導線架與矽橡膠的界面(在矽橡膠硬化過度時)所發生的粘著問題。這樣一來，細緻的電子組件(比方說，高功率LEDs)的量產可以較依靠單獨的LED透鏡的工法產出更多的良品，而同時又能降低整體的製造成本。
儘管本發明連同參考的特定實施例已作了說明，大家應當知道，這些實施例旨在為了說明的目的，且本說明之範疇不應受限於此。對本發明所屬領域裡的內行人自可輕易地對本發明作出其他的實施例。這些其他的實施例應當被當作是在本發明的精神與範疇之中。據此，本發明的精神與範疇乃在後附的“申請專利範圍”有述，並由以上的說明佐證。
模塑設備‧‧‧1
進料模組‧‧‧10
自動上料機‧‧‧11
軌架/抓爪‧‧‧12
導入板‧‧‧13
上料板‧‧‧14
模塑模組‧‧‧20
進料抓爪‧‧‧21
冷卻/注料站‧‧‧22
出料抓爪‧‧‧23
注料機構‧‧‧24
模塑站‧‧‧25
模架板‧‧‧25a
模架板‧‧‧25b
出料模組‧‧‧30
下料板‧‧‧31
自動取放裝置‧‧‧32
下料軌架‧‧‧33
自動下料機‧‧‧34
中央模穴板‧‧‧40
液態模塑材料‧‧‧41
基材‧‧‧50
控制器‧‧‧60
圖1示出了依照本發明的一實施例的模塑設備的一功能的方塊圖。
圖2示出了依照本發明的一實施例的模塑模組的一功能的方塊圖。
圖3(a)~(g)係依照本發明的一實施例的模塑模組裡進行的模塑方法之更詳細的圖示。
圖4示出了依照本發明的一實施例的進料模組和出料模組的一功能的方塊圖。
圖5示出了依照本發明的一實施例的模塑模組的一透視圖。
進料抓爪‧‧‧21
冷卻/注料站‧‧‧22
出料抓爪‧‧‧23
注料機構‧‧‧24
模塑站‧‧‧25
中央模穴板‧‧‧40

Claims (20)

  1. 一種模塑設備，用以使用一模塑材料模塑一基材，前述模塑設備包含：一模塑模組，其包含：一冷卻/注料站，其有一冷卻機構，在該設備裡，該冷卻/注料站將熱從一中央模穴板導開，且在該設備裡，該中央模穴板有數個模穴，而模塑材料在進行模塑之前，經注入到該等模穴裡；一模塑站，在該設備裡，模塑站包含了一頂模架板和一底模架板，致該中央模穴板與基材可被放置在它們中間以便在一預先設定的時間和溫度進行模塑；以及一注料機構其有一注料頭、一容器用來盛裝模塑材料，以及一電氣機械輸送機構用來將注料頭移動進入/離開位置，使得該注料機構能夠模塑材料注入到中央模穴板的模穴裡。
  2. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，在該設備裡，該冷卻機構係選自包含了空氣式冷卻機構、流液冷卻系統，或有著一個或多個制冷器模組的冷卻系統的族群。
  3. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，在該設備裡，該模架板包含一加熱器。
  4. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其另包含：一進料抓爪用來將基材從一進料模組轉送到配置在冷卻/注料站平台上的中央模穴板上；以及 一出料抓爪用來將模塑好的基材從配置在冷卻/注料站平台上的中央模穴板轉送到一出料模組。
  5. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其另包含：一進料模組其包含：一自動上料機用來將基材移送到上料軌架；一軌架/抓爪用來將基材取放到一導入板上；該導入板用來將基材定位；以及一上料板用來將基材保持在適當的定位。
  6. 根據申請專利範圍第5項的模塑設備，其中該上料板包含了一加熱機構用來將基材預熱到一預先設定的溫度。
  7. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其另包含：一出料模組，其包含：一下料板用來接受模塑好的基材；一自動取放裝置用來將模塑好的基材從下料板取出並放到一下料軌架上；該下料軌架用來接受模塑好的基材；以及一自動下料機用來收取模塑好的基材，準備從模塑設備取走。
  8. 根據申請專利範圍第7項的模塑設備，其中該下料軌架包含了一目視檢測裝置用來檢測模塑好的基材。
  9. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其中該基材係一導線架。
  10. 根據申請專利範圍第9項的模塑設備，其中該導線架經植上許多電子裝置。
  11. 根據申請專利範圍第10項的模塑設備，其中該電子裝置係發光二極體(LED)。
  12. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其中該模塑材料係一種矽橡膠。
  13. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其中該冷卻/注料站包含了一平台，該冷卻機構的結構使得它能控制該平台的溫度，且該平台在注料作業期間對該中央模穴板提供支撐。
  14. 根據申請專利範圍第1項的模塑設備，其中該冷卻/注料站包含了一冷卻板，該冷卻板的溫度乃是藉由該冷卻機構控制，以及一支撐裝置用來在注料作業期間對該中央模穴板提供支撐。
  15. 一種使用一模塑材料模塑一基材的方法，前述方法包含了下列步驟：提供一中央模穴板其有數個模穴；將該中央模穴板放到一支撐板上；使用注料機構將模塑材料注入到該等模穴裡；將基板材放到中央模穴板上，而該基材係與該等模穴對準；將基材與中央模穴板移送到一模具裡；以預先設定的溫度以及預先設定的時間，對基材進行加壓和模塑，致使得模塑材料能被模塑並硬化；將模塑好的基材和中央模穴板移送到一冷卻板上讓中央模穴板冷卻；以及 將模塑好的基材從中央模穴板的模穴取出來。
  16. 根據申請專利範圍第15項的方法，在該方法裡，該支撐板與冷卻板可為同一塊。
  17. 根據申請專利範圍第15項的方法，在該方法裡，該基材為一導線架。
  18. 根據申請專利範圍第17項的方法，在該方法裡，該導線架經植入許多電子裝置。
  19. 根據申請專利範圍第18項的方法，在該方法裡，該電子裝置為發光二極體(LED)。
  20. 根據申請專利範圍第15項的方法，在該方法裡，該模塑材料為矽橡膠。
TW097103557A 2007-01-31 2008-01-30 直接模塑的設備及方法 TWI403000B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SG200700795-8A SG144777A1 (en) 2007-01-31 2007-01-31 Direct molding system and process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200910649A TW200910649A (en) 2009-03-01
TWI403000B true TWI403000B (zh) 2013-07-21

Family

ID=39674327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097103557A TWI403000B (zh) 2007-01-31 2008-01-30 直接模塑的設備及方法

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR100887441B1 (zh)
SG (1) SG144777A1 (zh)
TW (1) TWI403000B (zh)
WO (1) WO2008094124A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9412717B2 (en) * 2011-11-04 2016-08-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and methods for molded underfills in flip chip packaging
CN106536161B (zh) 2014-06-27 2019-10-18 格罗博机械制造公司 滑动工具以及使用该滑动工具用于模制的系统和方法
US10994449B2 (en) 2017-02-13 2021-05-04 Lightweight Labs, Llc Air impingement device, system and method for thermal processing and consolidation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0758137A (ja) * 1993-08-11 1995-03-03 Toshiba Corp 半導体モールド装置の部品検査方法及び半導体モールド装置
US6319739B1 (en) * 2000-04-06 2001-11-20 Advanced Micro Devices, Inc. Mold compound selection for TSOP post mold cure processing
JP2006148147A (ja) * 2004-11-15 2006-06-08 Lumileds Lighting Us Llc Ｌｅｄダイ上のオーバーモールドレンズ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0758137A (ja) * 1993-08-11 1995-03-03 Toshiba Corp 半導体モールド装置の部品検査方法及び半導体モールド装置
US6319739B1 (en) * 2000-04-06 2001-11-20 Advanced Micro Devices, Inc. Mold compound selection for TSOP post mold cure processing
JP2006148147A (ja) * 2004-11-15 2006-06-08 Lumileds Lighting Us Llc Ｌｅｄダイ上のオーバーモールドレンズ

Also Published As

Publication number Publication date
SG144777A1 (en) 2008-08-28
TW200910649A (en) 2009-03-01
KR20080077040A (ko) 2008-08-21
WO2008094124A1 (en) 2008-08-07
KR100887441B1 (ko) 2009-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105283289B (zh) 树脂模塑用模组和树脂模塑装置
CN106042247B (zh) 树脂模制装置
TWI689396B (zh) 成形模具、成形裝置及成形品的製造方法
KR102254056B1 (ko) 프레임체 지그, 수지 공급 지그 및 그 계량 방법, 몰드 수지의 계량 장치 및 방법, 수지 공급 장치, 수지 공급 계량 장치 및 방법과, 수지 몰드 장치 및 방법
TWI641471B (zh) Resin molding die and resin molding method
KR102189199B1 (ko) 수지 몰드 장치 및 수지 몰드 방법
US11969922B2 (en) Method for manufacturing resin molded product
JP6310773B2 (ja) 樹脂成形装置及び樹脂成形方法
TWI403000B (zh) 直接模塑的設備及方法
JP6804409B2 (ja) 樹脂成形装置及び樹脂成形品製造方法
JP5285737B2 (ja) 電子部品の樹脂封止成形方法及び樹脂封止成形装置
TWI746198B (zh) 樹脂成形品之製造方法及樹脂成形裝置
KR20030024548A (ko) 반도체 패키지 제조장비
TWI689402B (zh) 樹脂成型裝置及樹脂成型品的製造方法
KR100865891B1 (ko) 전자부품 몰딩장치 및 몰딩방법
WO2023067849A1 (ja) 樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法
WO2022224487A1 (ja) 成形型、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法
WO2022102563A1 (ja) クリーニング機構、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法
JP3092568B2 (ja) 樹脂封止型半導体装置製造金型
TW202210266A (zh) 樹脂密封裝置
JP2004253412A (ja) 電子部品の樹脂封止成形方法及び装置
TW202333246A (zh) 樹脂密封裝置、樹脂密封方法及樹脂成形方法
JP2694456B2 (ja) 予熱樹脂タブレットの搬送供給装置
KR20210043808A (ko) 반도체 자재 몰딩 시스템
KR101515715B1 (ko) 수직형 몰딩 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees