TWI415728B

TWI415728B - 分送樹脂的系統與方法

Info

Publication number: TWI415728B
Application number: TW99107467A
Authority: TW
Inventors: Seung-Min Hong; Yong-Hunn Lee
Original assignee: Protec Co Ltd
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2013-11-21
Also published as: TW201036780A; KR101052276B1; KR20100104039A

Description

分送樹脂的系統與方法

本發明是有關於一種分送系統，更具體而言，是有關於一種將一定量之樹脂連續注入於多個模腔內的分送系統與分送方法。

分送系統是將一定量之樹脂連續注入於多個模腔而形成模具最終物的裝備，其多使用於半導體製程。

半導體製程包括將樹脂塗佈於半導體元件的分送工程。半導體製程中所使用之樹脂使半導體元件黏著或覆蓋並保護半導體元件。半導體製程之分送工程的例子有底膠工程、以及發光二極體模具物形成工程。這些工程透過用於塗佈樹脂的分送系統而自動執行。

底膠工程將環氧基(Epoxy)等有黏性之樹脂塗佈於半導體晶片及基板之間。半導體晶片透過凸塊等之微小的導電性材料與已形成電路線圖的基板電性連接。將多個凸塊排列於基板的一面後，其上方放置半導體晶片並加熱，使部分凸塊融化使半導體晶片結合於基板。但僅利用凸塊黏著力之半導體晶片及基板之間的結合力是不夠的，因此，透過底膠工程提高半導體晶片及基板之間的結合力。

發光二極體(LED；Light Emitting Diode)模具物形成工程是將樹脂塗佈於基板後，硬化該樹脂而形成覆蓋半導體晶片的模具物。一般來說，發光二極體包括：基板、與基板結合的引線框架、封裝於引線框架的半導體晶片、以及與半導體晶片連接的導線。模具物置於基板的內側空間並保護半導體晶片及導線，且射出半導體晶片所發出的光。為了製作如上述之模具物，以模具覆蓋基板的內側空間，透過分送系統將一定量之樹脂注入於基板及模具之間形成的模腔而可形成一定形狀的模具物。

本發明是鑒於上述情況而成者，其目的在於提供：將樹脂注入於模腔內的時候迅速地排出模腔內的空氣，因而可降低製品不良率的分送系統與分送方法。

為實現上述目的，本發明所提供之分送系統，用於將樹脂依序注入於以模具形成之多個模腔。此分送系統包括：分送頭，用於將樹脂個別注入於多個模腔；移動單元，使分送頭移動；真空泵，產生用於吸入模腔內空氣的真空壓；以及控制裝置，控制分送泵、移動單元、以及真空泵的動作。分送頭包括：具有用於噴射樹脂之噴射口的噴嘴、具有與真空泵連接並用於吸入模腔內空氣之吸入口的吸管、以及與噴嘴連接並用於將樹脂壓送至噴嘴的分送泵。

為實現上述目的，本發明所提供之分送方法，其特徵在於包括以下步驟：移動步驟，將連接於用於壓送樹脂之分送泵的噴嘴以及連接於用於產生真空壓之真空泵的吸管移動至多個模腔中之一個；連接步驟，使噴嘴進入於與模腔連接的注入口，且使吸管連接至與模腔連接的通氣孔；注入步驟，使分送泵動作，以透過噴嘴將樹脂注入於模腔內；以及吸入步驟，使真空泵動作，以透過吸管吸入模腔內的空氣。

依據本發明，以真空泵及吸管迅速地排出將注入樹脂之模腔內的空氣，從而可將樹脂迅速穩定地充填於模腔內。因此，可降低樹脂硬化而成之模具物含有空隙等產生缺陷的問題，且可縮短分送作業的時間。

並且，依據本發明，可吸入並清除過量供給於模腔的樹脂，因而可大幅降低製品的不良率。

以下，參照附圖詳細說明本發明第一實施例的分送系統與分送方法。為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，附圖所示之構件元件的尺寸及形狀以誇張或簡略表示。

如圖1與圖2所示，本發明第一實施例的分送系統包括：分送頭(10)，用於連續注入一定量的樹脂(R；請參考圖4)；真空泵(28)，產生用於吸入注入樹脂(R)之模腔(49；請參考圖4)內空氣的真空壓；移動單元(32)，使分送頭(10)移動；控制裝置(34)，控制系統的全盤運作。移動單元(32)是將分送頭(10)往前後左右及上下方向移動之一般分送系統的移動單元，在此省略移動單元(32)之具體構造的詳細說明。

分送頭(10)包括：用於噴射樹脂(R)的噴嘴(11)、用於吸入模腔(49)內空氣的吸管(13)、用於壓送樹脂(R)至噴嘴(11)的分送泵(12)、以及流路形成構件(14)。流路形成構件(14)具有：連接噴嘴(11)及分送泵(12)的流路、以及連接真空泵(28)及吸管(13)的流路。分送泵(12)是電磁型(solenoid-type)、凸輪型(cam-type)、以及螺桿型(screw-type)等可用於將儲存於注射器(22)的樹脂(R)壓送至噴嘴(11)的一般泵。噴嘴(11)及吸管(13)連接於流路形成構件(14)的一端，分送泵(12)連接於流路形成構件(14)的另一端。噴嘴(11)及吸管(13)一起固定於流路形成構件(14)，從而噴嘴(11)及吸管(13)可在維持一定間隔的狀態下一起移動。如圖示，吸管(13)的長度短於噴嘴(11)的長度為好。

噴嘴(11)包括：用於噴射樹脂(R)的噴射口(15)、以及與噴射口(15)連接的樹脂吐出流路(16)。樹脂吐出流路(16)經由形成於流路形成構件(14)的樹脂供給流路(17)與分送泵(12)連接。分送泵(12)經由樹脂供給管(23)與注射器(22)連接，因此，在分送泵(12)的運作下，將儲存於注射器(22)的樹脂(R)經由分送泵(12)及樹脂供給流路(17)移動至噴嘴(11)。分送泵(12)的動作被控制裝置(34)控制，使分送泵(12)動作可將一定量之樹脂(R)透過噴嘴(11)連續噴射。

吸管(13)包括：吸入口(18)、以及與吸入口(18)連接的吸入流路(19)。吸入流路(19)連接於形成於流路形成構件(14)內部的排出流路(20)，排出流路(20)經由連接管(25)及貯留槽(26)與真空泵(28)連接，因此，在真空泵(28)的運作下，將透過吸管(13)吸入的空氣經由流路形成構件(14)、連接管(25)、以及貯留槽(26)移動至真空泵(28)。貯留槽(26)具有貯留室(27)，其用於儲存透過吸管(13)吸入的樹脂(R)。

真空泵(28)的運作產生真空壓，從而透過吸管(13)可一併吸入並清除模腔(49)內的空氣及過量供給於模腔(49)的樹脂(R)。透過吸管(13)吸入的樹脂(R)儲存於貯留槽(26)但無法移動至真空泵(28)。為了確實地防止透過吸管(13)吸入的樹脂(R)移動至真空泵(28)，將濾片(30)設置於貯留槽(26)的流出口(29)。濾片(30)讓空氣通過但過濾樹脂(R)，因而使流入於貯留室(27)的樹脂(R)無法移動至真空泵(28)。濾片(30)之設置位置是貯留室(27)之中間、或貯留室(27)及真空泵(28)之間等，可作些許之變化。

真空泵(28)的動作被控制裝置(34)控制。真空泵(28)是在將樹脂(R)注入於模腔(49)之後一定時間運作，或在將樹脂(R)注入於模腔(49)的時候一定時間運作，或在將樹脂(R)注入於模腔(49)之前一定時間運作，而清除模腔(49)內部的空氣。

以下，參照附圖詳細說明本發明第一實施例分送系統的作用與分送方法。

圖3及圖4是利用本發明第一實施例分送系統的發光二極體模具物形成過程的第一實施形態的示意圖。

發光二極體元件(36)是將多個半導體晶片(38)及多個基板(39)排列於引線框架(37)而成。將樹脂(R)個別注入於多個基板(39)而形成模具物(40)後，切斷引線框架(37)而分離已形成模具物(40)的基板(39)的方式，可大量生產發光二極體。把樹脂(R)硬化而形成之透明性或半透明性模具物(40)的作用為，保護半導體晶片(38)並射出半導體晶片(38)產生的光。

為了以分送系統將樹脂(R)注入於發光二極體元件(36)，首先將發光二極體元件(36)配置於以下模(42)及上模(44)而成的模具(41)之間。上模(44)包括：各自對應於多個基板(39)的多個模杯(mold cup)(45)、以及與多個模杯(45)連接的多個注入口(46)及多個通氣孔(47)。多個基板(39)及上模(44)之間形成注入樹脂(R)的多個模腔(49)，多個注入口(46)及多個通氣孔(47)各自連接於多個模腔(49)。

使已配置於下模(42)及上模(44)之間的發光二極體元件(36)擺於分送頭(10)的作業區域，以控制裝置(34)使移動單元(32)動作以使分送頭(10)移動至多個模腔(49)中之一個模腔(49)的上方，並使該分送頭(10)往該模腔(49)下降。此時，如圖4所示，噴嘴(11)的一部份插入於注入口(46)內部，吸管(13)緊貼於上模(44)的表面使吸入口(18)與通氣孔(47)連接。

再者，以控制裝置(34)使分送泵(12)及真空泵(28)動作，透過噴嘴(11)將一定量之樹脂(R)注入於模腔(49)，且排出模腔(49)內部的空氣。如上述，將樹脂(R)注入於模腔(49)的時候迅速地排出模腔(49)的空氣，因而可將樹脂(R)穩定地充填於模腔(49)。並且，透過吸管(13)將因過量供給於模腔(49)從而由模腔(49)溢出的樹脂(R)以及空氣一併排出。如此，透過吸管(13)由模腔(49)所排出的樹脂(R)將流入並儲存於貯留槽(26)。流入於貯留槽(26)的樹脂(R)被濾片(30)擋住因而無法移動至真空泵(28)。

對一個模腔(49)完成充填樹脂(R)之後，以控制裝置(34)使分送泵(12)及真空泵(28)停止動作，且以移動單元(32)使分送頭(10)移動至下一個模腔(49)，並對該模腔(49)注入樹脂(R)。如上述，對模腔(49)連續執行分送頭(10)的移動以及注入樹脂的操作而完成發光二極體元件(36)的樹脂注入作業。

本發明中，真空泵(28)的運作及分送泵(12)的運作可有時差而執行。換句話說，以控制裝置(34)可先使分送泵(12)動作將樹脂(R)充填於模腔(49)之後，使真空泵(28)運作一定時間，使透過吸管(13)排出注入樹脂(R)時尚未由模腔(49)排出的空氣。此時，透過吸管(13)將因過量供給於模腔(49)從而由模腔(49)溢出的樹脂(R)以及空氣一併排出。

並且，以控制裝置(34)使分送泵(12)運作之前，可先使真空泵(28)運作一定時間。先運作真空泵(28)將模腔(49)的空氣排出，以使模腔(49)內的空氣變稀薄，因而分送泵(12)運作時可將樹脂(R)順暢地充填於模腔(49)。

圖5及圖6是利用本發明第一實施例分送系統的發光二極體模具物形成過程的其他實施形態的示意圖。

圖5及圖6所示，將具有多個半導體晶片(51)及多個凹槽(52)的基板(50)連接於具有多個模杯(59)的模具(58)，將樹脂(R)注入於形成於基板(50)及模具(58)之間的模腔(60)而形成發光二極體模具物。模具物的形成步驟為如下。

首先，如圖5所示，將具有多個凹槽(52)的基板(50)連接於具有對應於多個凹槽(52)之多個模杯(59)的模具(58)。此時，基板(50)的凹槽(52)及模具(58)的模杯(59)形成為對應於模具物形狀的模腔(60)。

接著，使分送頭(10)往對應於一個模腔(60)的位置移動並下降。此時，如圖6所示，噴嘴(11)的一部份經由基板(50)的插入凹槽(53)插入於與插入凹槽(53)連接的注入口(54)內部；吸管(13)經由基板(50)的插入凹槽(55)連接於與插入凹槽(55)相連的通氣孔(56)。

在此狀態下，使分送泵(12)及真空泵(28)動作，以透過噴嘴(11)將一定量之樹脂(R)注入於模腔(60)，且透過吸管(13)排出模腔(60)內的空氣。因而迅速地排出模腔(60)內的空氣，且將樹脂(R)穩定地充填於模腔(60)。而且，透過吸管(13)將因過量供給於模腔(60)從而由模腔(60)溢出的樹脂(R)以及空氣一併排出。以控制裝置(34)注入樹脂的操作以及排出空氣的操作為，與第一實施例發光二極體模具物的形成工程相同。

雖然本發明已以發光二極體模具物的形成工程揭露如上，但本發明所提供的分送系統也可應用於將樹脂連續注入於多個模腔的各種技術領域。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾。

10．．．分送頭

11．．．噴嘴

12．．．分送泵

13．．．吸管

14．．．流路形成構件

15．．．噴射口

16．．．樹脂吐出流路

17．．．樹脂供給流路

18．．．吸入口

19．．．吸入流路

20．．．排出流路

22．．．注射器

23．．．樹脂供給管

25．．．連接管

26．．．貯留槽

27．．．貯留室

28．．．真空泵

29．．．流出口

30．．．濾片

32．．．移動單元

34．．．控制裝置

36．．．發光二極體元件

37．．．引線框架

38、51．．．半導體晶片

39、50．．．基板

40．．．模具物

41、58．．．模具

42．．．下模

44．．．上模

45、59．．．模杯

46、54．．．注入口

47、56．．．通氣孔

49、60．．．模腔

52．．．凹槽

53、55．．．插入凹槽

R．．．樹脂

圖1是表示本發明第一實施例分送系統的分送頭與其周邊元件的的構成圖。

圖2是表示本發明第一實施例分送系統的主要構成元件的方塊圖。