TWI565534B - 用於清潔電子元件封裝裝置之裝置和方法 - Google Patents

Description

用於清潔電子元件封裝裝置之裝置和方法

本發明係關於一種用於清潔設有一可移位式刷子與刷子構件之電子元件的封裝裝置之總成，以及一種設有該清潔總成之封裝裝置。本發明亦關於一種用於以一刷子清潔一用於電子元件之封裝裝置之模具部分之接觸側面的方法。

在電子元件製造過程中，特別是在半導體的製造過程中，這些電子元件通常全部地或者部分地以封裝材料封裝。該封裝材料通常由結合了填充物的熱固化環氧化合物或合成樹脂所構成。在封裝期間，安置在一載體(例如，鉛製框架或者板)上之半導體能夠被夾緊於模具部分之間，如此，在夾緊動作之後，模穴係環繞於用以封裝的元件被界定。液體封裝材料係接著被引進該模穴，在至少部分固化之後，其模具部分移動分離開並且載體連同封裝好的電子元件被移除。在新的生產循環的一開始，模具部份之封裝材料清除殘餘顆粒係重要的，因為這些顆粒可能會中斷被控制的電子元件之封裝。依據先前技術，該模具部分係為了這些目的於開模與卸載狀態下被以刷子清潔。

本發明係以此為目標而提供用以增進清潔用於電子元 件之封裝裝置之手段與方法。

本發明提供為此目的之一用於清潔用於電子元件之封裝裝置之總成，該總成包含：一刷子，該刷子設有數個刷子構件；一驅動器，該驅動器用來使該刷子相對於該用於電子元件之封裝裝置而移位；一突出接觸構件，其耦接至該封裝裝置；以及一吸取裝置，該吸取裝置設有置於接近該突出接觸構件之至少一吸取開口，其中該驅動器係被調適以沿著突出接觸構件移動該刷子，如此，該突出刷子構件係藉由突出接觸構件而相對於彼此被移位。在一不同的具體實施例中，該刷子構件係在此以刷毛形成。用刷子構件來清潔模具部分之殘餘物之用法就其本身而言係已知的。 鬆動的(灰塵)顆粒能夠以刷子構件移除，並且由模具部分移除黏附之殘餘材料亦為可能的。因為本發明在此提供了一接觸構件，而該接觸構件使該刷子能夠沿著接觸構件而移動，該突出刷子構件藉此相對於彼此移動，而殘附在該刷子構件(刷毛)之間之顆粒將會更容易地被釋放。在該刷子構件的相對運動期間，刷子構件將會局部地分散，從而該刷子構件之間的空間將藉此而局部地增加。這種由該刷子釋放(灰塵)顆粒的過程將特別地發生在接近該接觸構件之位置。精確地說，一吸取開口被提供在這位置，而此時被釋放之(灰塵)顆粒將經由此開口被吸走。該(灰塵)顆粒被吸取裝置移位/釋放至一已知位置。因此，由該刷子移除(灰塵)顆粒係可能的，該顆粒將特別地由殘餘之(固化)封裝材料所組成，但可能亦包含其來自其他來源之材料(例如，載體)。 該刷子之清潔將使其後之清潔操作的刷淨效率增加；更加清潔之刷淨將使刷子之清潔動作改善，並且因此使鑄模之接觸側面更為清潔，以及增加封裝電子元件之品質水準。

為了限制磨耗以及讓好的清潔動作得以被實現而不致傷害到該模具部份之接觸側面，以塑膠製造該刷毛係可能的。再者，以抗熱材料來製造該刷毛此係需要的，其材料係抗熱程度最小至攝氏200度，較佳地為至攝氏250度或者至攝氏300度，一合適材料之範例例子為塑膠聚二醚酮(PEEK)。

在另一變化具體實施例中，該突出接觸構件以一延長形式，及/或吸取開口係被設置於該突出接觸構件之相對側。此一具體實施例使該刷子以一種簡單的方式沿著該接觸構件移動(例如，以一線性移動)變成可能。設置吸取開口於突出接觸構件相對側之優點係被釋放於兩側之(灰塵)顆粒藉此將被吸取走，所以避免了該刷子在一個不樂見之方向散佈汙染之危險。該突出接觸構件亦能夠為多重形式，藉此使得其包含了複數個鄰接邊緣。又另一選擇係提供該突出接觸構件具備外形輪廓邊緣，諸如，例如採用波狀之輪廓邊緣。該突出接觸構件亦能夠為由設有開口之板材料所製造(例如，多孔板材料)而能夠因此使其改善被釋放材料之吸取。

在一特定之具體實施例變化例中，該刷子具一延長形式，如此該刷子便能夠藉著只有有限次數的運動便能清潔模具接觸側面之相當大的表面積。再者，這種延長刷子係 有利地可相對於該突出接觸構件在縱向方向上移動，該刷子藉此能夠有有限的尺寸，以及其中該吸取開口亦能夠具有有限長度。該刷子係如需要地以機械式或自動地被移位，且該驅動器能夠在此可為由一電動馬達所形成。替代地，刷子相對該突出接觸構件在橫向方向中移位亦為可能的。

在又再另一變化具體實施例中，該刷子係設有至少一個用於氣體的供應開口。在刷子沿著該接觸構件移動期間由刷子吹出氣體，能夠實現進一步改善的刷子之清潔，以及使進一步的氣體流控制與釋放之(灰塵)顆粒被釋出改善變得可能。這將致使其清潔結果進一步地改善。又再另外的選擇係以一種設置一或多個空氣刀所組成，其設置方式係使得從刷子釋出的(灰塵)顆粒無法自由地散播，而是會被導引至該吸取開口。此處特別有利的是該空氣刀部分地或全部地劃定出一空間，該空間連結至該吸取開口並且在該空間中該刷子能夠沿著該接觸構件移動。該釋出之顆粒因此全部地(或者實質上全部地)經由吸取開口被釋出。

為了能夠進一步的簡化該(灰塵)顆粒以一受控方式由刷子釋放，該總成亦能夠設有離子化手段。該離子化手段通常地將會加入相同數量之負性與正性電荷至該刷子，如此，諸如聚氯乙烯(PVC)、鐵氟龍以及類似物之絕緣體將會快速地放電。於該刷子之不樂見的以及不受控的靜電電荷便能夠被藉由離子化之手段被預防或著至少被降低。

本發明亦提供一種封裝裝置，並設有如以上所敘述之 清潔總成，其中該封裝裝置係設有：至少兩模具部分可相對於彼此移位並且被調適以銜接封裝用之電子元件，以及封裝材料供給裝置，該裝置連接至被模具所界定之模穴且封閉封裝用的電子元件。依據本發明之清潔總成係整合至如此的封裝裝置。為了能夠限制該刷子用於清潔之必要移動，設置該突出接觸構件於封裝裝置中係可能的，如此該接觸構件突出於該模具部份之接觸表面之外。該封裝裝置亦能夠設有複數個突出接觸構件，為了能夠因此縮短、或者另一方面簡化該刷子所必須行進到接觸構件之路徑。在此，亦可能對複數個延長，突出接觸構件選擇不同的定向。

此外，本發明亦提供了一種用於清潔一用於封裝之電子元件之裝置的方法，該方法包含了以下處理步驟：A)藉由一刷子之相對移位清潔封裝裝置的一模具部份之接觸側邊，B)帶入該刷子進入與突出接觸構件接觸，並且相對於該突出接觸構件移動該刷子，如此，該刷子之刷子構件係被該接觸構件接觸，並且該刷子構件相對於彼此進行移位，以及C)至少在當處理步驟B)進行時抽取出周遭空氣，使得在彼此移動之刷子構件的位置出將空氣排出。

藉著使得該程序重複地發生，相較於，如果只沿著該突出接觸構件清潔一次，該刷子將會大致上地清潔的更為完善。因此也有可能的是選擇在處理步驟B)期間間歇式地沿著該突出接觸構件運載該刷子。為了不使封裝過程之整體循環時間延長，所需的是當該刷子接近封裝裝置之模具部分的要被清潔的該接觸側邊時及/或當刷子由封裝裝置模 具部分之已清潔的接觸側邊被移除時，執行步驟B)以及步驟C)。因此，有可能的是將該刷子的清潔步驟整合於電子元件封裝之生產循環，如此一來該封裝操作之整體循環時間不會被(或是幾乎不會)受到附加的清潔過程的影響。這可以藉由使得該刷子之清潔係發生於關鍵路徑之外而實現，或著至少確保該刷子之清潔不會延長界定該生產循環之長之度關鍵路徑。

圖1展示了設有清潔總成2之用於電子元件的封裝裝置1之一部分，所展示的封裝裝置1的部分係設有一下部模具部分3，該下部模具部分由一可替換式模具區段4以及一永久模具區段5所組裝成，該永久模具區段5夾持著可替換式模具區段4。圖1中亦展示了柱6之部分，一上部模具部分(未標示於圖)能夠沿著該柱6被引導至該下部模具部分3。此外圖中展示的為模穴7、澆道8以及柱塞容座9皆凹入於可替換式模具區段4。液態封裝材料能夠由柱塞容座9透過澆道8(亦可被一起認定為用於封裝材料之澆入裝置)被運載至模穴7。在永久下模具區段5之上側部(面對著上部模具部分之一側)，兩突出接觸構件10突出於接觸表面11之上。該突出接觸構件10被吸取開口12所包圍，透過該吸取開口被釋放之灰塵能夠被吸取走。

由圖1所示，於下部模具部分3之後側有一雙刷子單元13，其也同樣地形成封裝裝置之一部分。刷子單元13具 有兩個帶有刷毛15的刷子14。一心軸17能夠被一電動馬達16所驅動，藉以(在封裝裝置1之一開放位置中)刷子單元13之刷14能夠刷乾淨模穴7，澆道8及/或柱塞容座9。當刷毛15接著被收回至下部模具部分3之後側時，刷子14穿越過該突出接觸構件10至少一次，藉此刷毛15在此被局部地移動分開，而致使至少有一些於刷毛15之間的集結粒子將會被釋放，並且後續透過吸取開口12而被吸取走。這在另一方面亦可能沿著該突出接觸構件10間歇地運載刷子14，而因此得以更佳地以刷子14清潔。舉例而言，刷子14能夠在清潔模具部分3之後被收回時馬上被清潔，即便此亦可能選擇一個或者一個以上的清潔程序。

圖2為被組合之下部模具部分3之俯視圖，與圖1中之下部模具部分3相似地，該下部模具部分3由一可替換式模具區段21與一夾持住該可替換式模具區段21的永久模具區段22所組裝。同樣地，柱23亦為可看到的。凹入該可替換式模具區段21的模穴7、澆道8以及柱塞容座9皆以與圖1之相同元件符號標示。對比於圖1之具體實施例變化例，下部模具部分20係在此設有兩個延長、突出的接觸構件24、25，突出構件兩者皆被不同定向之吸取開口26，27所環繞。這創造出了更多清潔刷子之選擇，藉此該清潔結果以及清潔所需時間能夠因此更佳地被最佳化。

圖3為具有刷毛31之刷子30的立體視圖，精確地說係在根據箭頭P₁的縱向方向中沿著突出接觸構件32被運載的情況之中。清楚地展示的是刷毛31係於該突出接觸構件 32之接觸位置處被移動分開。置放於該突出接觸構件32之任一側為釋出開口33，透過該些開口，周遭空氣與被釋放之汙染物一起被抽取走。另外設置於刷子30中的是渠道系統34，在圖中以虛線表示之，其於上側有一進入開口35，而使氣體能夠根據箭頭P₂所指方向被吹入該進入開口中。該被吹入之氣體因此將會於刷毛31之間流出，如此便能夠進一步地之支持刷子30的清潔作用。可能構想出的是可以進一步改善此一吹噴系統，使得氣體只在突出接觸構件32之位置被吹出。置於該刷子之上側者係一驅動器36，在此以示意形式表示，其用於移位刷子30。除了展示於圖中之外者，當然將刷子30相對於該突出接觸構件32移動來獲得相同效果亦可能的(畢竟，此係刷子30以及突出接觸構件32之相對彼此位移)。

圖4係透過一部分清潔總成之剖面圖，其展示了在突出接觸構件41之任一側有吸取開口42，其中氣體係如箭頭P₃所指方向通過吸取開口被吸取走。更進一步的設置兩吹噴噴嘴43於突出接觸構件41之任一側(在比吸取開口42更遠距離處)，藉著該些吹噴噴嘴43可以產生如箭頭P₄所指方向之空氣刀。因此可以避免因為與突出接觸構件41接觸而被釋放的汙染物以不樂見之方向分散開。

圖5展示了突出接觸構件50，該突出構件50能有多種型態且由三個平行設置且相對於表面51突出的板狀部分52、53、54所界定。表面51較佳地與用於清潔之模具部分之接觸表面呈一直線排列，或者係置於至少與用於清潔之 模具部份的接觸側至少差不多的高度。設置於板狀部分52、53、54之間的是兩個吸取縫隙55、56，(灰塵)顆粒能夠透過該些被吸取縫隙55、56吸走。

1‧‧‧封裝裝置

2‧‧‧清潔總成

3‧‧‧下部模具部分

4‧‧‧可替換式模具區

5‧‧‧永久模具區段

6‧‧‧柱

7‧‧‧模穴

8‧‧‧澆道

9‧‧‧柱塞容座

10‧‧‧突出接觸構件

11‧‧‧接觸表面

12‧‧‧吸取開口

13‧‧‧刷子單元

14‧‧‧刷子

15‧‧‧刷毛

16‧‧‧電動馬達

17‧‧‧心軸

20‧‧‧下部模具部分

21‧‧‧可替換式模具區段

22‧‧‧永久模具區段

23‧‧‧柱

24‧‧‧突出接觸構件

25‧‧‧突出接觸構件

26‧‧‧吸取開口

27‧‧‧吸取開口

30‧‧‧刷子

31‧‧‧刷毛

32‧‧‧突出接觸構件

33‧‧‧釋出開口

34‧‧‧渠道系統

35‧‧‧進入開口

36‧‧‧驅動器

P1‧‧‧箭頭

P2‧‧‧箭頭

41‧‧‧突出接觸構件

42‧‧‧吸取開口

43‧‧‧吹散噴嘴

P3‧‧‧箭頭

P4‧‧‧箭頭

50‧‧‧突出接觸構件

51‧‧‧表面

52‧‧‧板狀部分

53‧‧‧板狀部分

54‧‧‧板狀部分

55‧‧‧吸取縫隙

56‧‧‧吸取縫隙

本發明將會基於如以下圖式表示之非限制性示範實施例而被進一步地闡明。在此：圖1為依據本發明之用於電子元件之封裝裝置的立體圖；圖2為依據本發明之用於電子元件之封裝裝置之替代性具體實施例變化例之俯視圖；圖3為依據本發明之清潔總成於刷子清潔時之立體圖；圖4展示了依據本發明之替代性具體實施例變化例的清潔總成於刷子清潔時之剖面圖，以及圖5為有具不同型態吸取開口之突出接觸構件之立體圖。

1‧‧‧封裝裝置

2‧‧‧清潔總成

3‧‧‧下部模具部分

4‧‧‧可替換式模具區

5‧‧‧永久模具區段

6‧‧‧柱

7‧‧‧模穴

8‧‧‧澆道

9‧‧‧柱塞容座

10‧‧‧突出接觸構件

11‧‧‧接觸表面

12‧‧‧吸取開口

13‧‧‧刷子單元

14‧‧‧刷子

15‧‧‧刷毛

16‧‧‧電動馬達

17‧‧‧心軸

Claims (16)

1. 一種用於清潔用於電子元件之封裝裝置的總成，其包含：一具有數個刷子構件之刷子；一驅動器，用於使該刷子相對於該用於電子元件的封裝裝置移位；一突出接觸構件，其係接合於該封裝裝置，以及一吸取裝置，該吸取裝置設有至少一置於接近該突出接觸構件之吸取開口，其中該驅動器係被調適以沿著該突出接觸構件移位該刷子，如此該刷子構件係藉由該突出接觸構件而相對於彼此移動；其特徵在於，該突出接觸構件係結合至該封裝裝置，且該吸取開口係設置於該突出接觸構件之相對側。
2. 如申請專利範圍第1項之清潔總成，其特徵在於該刷子構件為刷毛(bristles)。
3. 如申請專利範圍第2項之清潔總成，其特徵在於該刷毛係由塑膠所製成。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之清潔總成，其特徵在於該突出接觸構件係長型的。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之清潔總成，其特徵在於該突出接觸構件採用多重形式。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之清潔總成，其特徵在於該刷子具有一延長形式，其係可相對於該 突出接觸構件於縱向方向上移動。
7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之清潔總成，其特徵在於該驅動器至少包含了一具電動馬達。
8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之清潔總成，其特徵在於該刷子具有至少一用於氣體之供應開口。
9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之清潔總成，其特徵在於該總成亦設有離子化手段。
10. 一種用於電子元件的封裝裝置，其設有如專利申請範圍第1項至第9項的清潔總成，其中該封裝裝置係設有：至少兩模具部分，其能夠相對於彼此移動並且調適以接合用於封裝的電子元件，以及用於封裝材料之供入手段，該手段連接至由模具部分所界定且包圍用來封裝之電子元件的模穴。
11. 如申請專利範圍第10項之封裝裝置，其特徵在於該突出接觸構件突出於其中一個模具之接觸表面。
12. 如申請專利範圍第10項或第11項之封裝裝置，其特徵在於該封裝裝置包含了複數個突出接觸構件。
13. 一種用於清潔用於電子元件之封裝裝置的方法，該方法包含以下處理步驟：A)藉由設有複數個刷子構件的一刷子之相對移位來清潔一模具部份之接觸側邊，B)帶入該刷子而與結合至封裝裝置的一突出接觸構件接觸並且將該刷子構件相對於該突出接觸構件移動，如此該刷子之刷子構件係被該接觸構件所接觸並且該刷子構件 可以相對於彼此而移動，以及C)至少在當處理步驟B)進行時在該突出接觸構件的相對側上抽出周圍空氣，如此一來空氣係在該彼此地移位的刷子構件之位置處被排出。
14. 如專利申請範圍第13項之方法，其特徵在於該刷在處理步驟B)時係沿著該突出接觸構件被間歇式地運載。
15. 如申請專利範圍第13項或第14項之方法，其特徵在於當該刷子接近該封裝裝置之模具之要被清潔的接觸側邊時執行步驟B)以及步驟C)。
16. 如申請專利範圍第13項或第14項之方法，其特徵在於當該刷係由封裝裝置之模具之已清潔的接觸側邊處被移除時執行步驟B)以及步驟C)。