TWI607207B - 模封設備 - Google Patents

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TWI607207B
TWI607207B TW105142680A TW105142680A TWI607207B TW I607207 B TWI607207 B TW I607207B TW 105142680 A TW105142680 A TW 105142680A TW 105142680 A TW105142680 A TW 105142680A TW I607207 B TWI607207 B TW I607207B
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孫元宏
林偉勝
張祐陞
李裕享
陳建志
李安富
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Description

模封設備
本發明係關於一種半導體封裝設備，特別是關於一種模封設備。
一般以導線架(Leadframe)或基板(Substrate)為承載件的封裝結構，其製程係藉由焊線或凸塊將晶片連接至導線架或基板後，再利用模封作業以封裝膠體將晶片及焊線(或凸塊)封住，藉以防止外部濕氣的侵入。
第1A及1B圖係為習知模封設備1於進行模封作業之示意圖。該模封設備1包括：一支撐結構14、一架設於該支撐結構14上之模具10、一量測裝置11以及一填充器13。具體地，該模具10係包含一第一模體10a與一第二模體10b，且該填充器13係設於該第二模體10b上，又該量測裝置11係包含一佈設於該支撐結構14上之感應器110及一電性連接該感應器110之控制器111，而該控制器111係用以控制該感應器110及處理該感應器110之資料。
首先，將欲封裝之物件(圖略)設於第1A圖所示之第二模體10b上，且將已預熱呈半溶化的樹脂(如封裝膠體之模封材)填裝於該填充器13中。
接著，藉由馬達(圖略)提供一作用力f以令該第一模體10a向下移動，使該第一模體10a與該第二模體10b合模相接，如第1B圖所示，以於該第一與第二模體10a,10b之間形成容置空間S，令該模具10呈合模狀態，且該欲封裝之物件位於該容置空間S中。
為準確控制該馬達所提供之作用力f(該模具10合模後，能有效密合)，利用該量測裝置11量測該作用力f(如下所述)，並處理該作用力f之資料而轉換成電壓數值，以藉由電壓數值判斷該模具10之合模狀態是否正常。具體地，該感應器110係為壓力式感應器，其感應原理係利用其內部的金屬絲受外力作用(即該作用力f經由該支撐結構14傳遞至該感應器110)時，該金屬絲之長度和截面積都會發生變化，致使該金屬絲之電阻值發生改變，故藉由電阻值與電壓之間的關係，再配合電壓放大器以達到偵測壓力(即該作用力f)之目的。
待確定該模具10之合模狀態為正常後，使用該模具10進行模封作業，藉由該填充器13將模封材(如半溶化的樹脂)填入該容置空間S中，此時該量測裝置11仍繼續量測該模具10之合模狀態。
待該模封材硬化後，打開該模具10，如第1C圖所示，以取出成品9(即封裝好之物件)。
惟，習知模封設備1中，該感應器110經長期使用後，其金屬絲容易發生疲勞或老化現象而使該感應器110的初始電壓異常，致使轉換出之電壓數值產生偏差，造成該模 封設備1之自動警示系統(圖略)誤判，以致於該模封設備1會於模封作業進行期間突然停止作業，造成該物件8(如第1D圖所示)無法確實完成模封作業(如該容置空間S尚未填好該模封材、或該模封材尚未硬化等)，因而需報廢該未完成封裝的物件8。
因此，如何克服上述習知技術中之問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之缺失，本發明遂提供一種模封設備，係包括：模具；量測裝置，係感測該模具之狀態是否正常；以及校準裝置，係電性連接該量測裝置，以判斷該量測裝置之感測功能之狀態。
前述之模封設備中，該模具係包含第一模體與第二模體，且藉由作用力接合該第一模體與該第二模體，以於該第一模體與第二模體之間形成容置空間。例如，該量測裝置係量測該作用力並將該作用力轉換成電壓訊號，以檢查該第一模體與第二模體之合模狀態。
前述之模封設備中，該量測裝置係包含感應器及控制器，用以量測該模具所受之作用力，且將該作用力轉換成電壓訊號。
前述之模封設備中，該校準裝置係包含偵收器與資料處理器，該偵收器係用以偵測與收集該量測裝置之電壓訊號，且該資料處理器係利用該電壓訊號判斷該量測裝置之感測功能之狀態。
前述之模封設備中，該校準裝置係藉由測量電壓(例如，該量測裝置之初始電壓)並根據內部設定之電壓值，以判斷、檢查該量測裝置之感測功能之狀態，其中，若該初始電壓係小於或等於0.3伏特，表示該量測裝置為正常，若該初始電壓係大於0.3伏特，表示該量測裝置為不正常。
前述之模封設備中，復包括一填充器，係連通該模具之內部，以於進行模封作業時，藉由填充器將模封材填入該模具中。
前述之模封設備中，復包括一作動裝置，係連接該模具以位移該模具(第一模體與第二模體)，使該模具呈現該合模狀態。
由上可知，本發明之模封設備，係藉由該校準裝置判斷該量測裝置之感測功能之狀態，以避免因該量測裝置的老化而感測不良致使其電壓數值產生偏差之問題，因而能避免該模封設備因異常狀態而停止模封作業，故相較於習知技術，本發明之模封設備及其操作方法能避免物件因未完成模封而報廢之問題。
1,2‧‧‧模封設備
10,20‧‧‧模具
10a,20a‧‧‧第一模體
10b,20b‧‧‧第二模體
11,21‧‧‧量測裝置
110,210‧‧‧感應器
111,211‧‧‧控制器
13,23‧‧‧填充器
14,241‧‧‧支撐結構
22‧‧‧校準裝置
220‧‧‧偵收器
221‧‧‧資料處理器
24‧‧‧作動裝置
240‧‧‧動力單元
8‧‧‧物件
9‧‧‧成品
F,P,f‧‧‧作用力
S‧‧‧容置空間
第1A至1C圖為習知模封設備於運作時之示意圖；第1D圖為習知模封設備於運作異常時之示意圖；第2A至2B圖為本發明之模封設備於運作時之示意圖；第3圖係為第2A圖之局部配置示意圖；以及第4圖係為本發明之模封設備之操作方法之部分示意 圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「下」、「第一」、「第二」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
第2A及2B圖係為本發明之模封設備2之示意圖。如第2A及2B圖所示，所述之模封設備2係包括：一模具20、一感測該模具20狀態之量測裝置21(圖中僅以標號表示其佈設位置，並未顯示其詳細機構)以及一電性連接該量測裝置21之校準裝置22(圖中僅以標號表示其佈設位置，並未顯示其詳細機構)。
所述之模具20係於進行模封作業之合模狀態時形成有至少一容置空間S，如第2B圖所示。
於本實施例中，該模具20係包含一第一模體(如上模)20a與一第二模體(如下模)20b，且藉由作用力F(如第2A圖所示)接合該第一模體20a與該第二模體20b，以於該第一與第二模體20a,20b之間形成該容置空間S。
再者，該模封設備2復包括一填充器23，其連通該模具20之內部，以於進行模封作業時將模封材(圖略)填入該模具20之容置空間S中。例如，該填充器23係設於該第二模體20b上。
又，該模封設備2復包括一作動裝置24，其連接該模具20，以提供作用力P,F至該模具20。例如，該作動裝置24係包含一用以驅動該模具20之動力單元240(如馬達，圖中僅以標號表示其佈設位置，並未顯示其詳細機構)及一用以架設該模具20之支撐結構241(如軌道，圖中僅以標號表示其大致輪廓，並未詳細顯示)，使該第一模體20a及/或第二模體20b能相對該支撐結構241移動(如沿第2A圖所示之至少一作用力F方向移動)。
所述之量測裝置21係用以量測該模具20之合模狀態，以判斷該模具20之合模狀態是否正常。
於本實施例中，該量測裝置21係量測該作用力P,F，以檢查該模具20之合模狀態。例如，該量測裝置21係包含一感應器210及一控制器211，該感應器210係為壓力式感應器，該感應器210的壓力感應方式係利用其內部的金屬絲受外力作用(如：支撐結構241作動時產生形變，使感應器210內的金屬絲跟著產生形變而產生電壓差)時，其 長度和截面積都會發生變化，致使其電阻值發生改變，故藉由阻值與電壓間的關係，配合電壓放大器以達到偵測壓力(作用力P,F)之目的。該控制器211係用以控制該感應器210及處理該感應器210所量測之電壓訊號。因此，該量測裝置21係藉由分析電壓訊號，以檢測該模具20之合模狀態。
所述之校準裝置22係用以判斷該量測裝置21(如該感應器210)之感測功能是否正常。
於本實施例中，如第3圖所示，該校準裝置22係包含一偵收器220與一資料處理器221，該偵收器220例如為電壓表之電壓偵測器，係用以偵測與收集該量測裝置21(如該感應器210)之電壓訊號，且該資料處理器221係例如為電腦之計算單元，其利用該電壓訊號判斷該量測裝置21之感測功能之狀態，例如分析與處理該偵收器220所偵測到之電壓訊號。具體地，該校準裝置22係電性連接該動力單元240與該感應器210，藉以計算該感應器210之初使電壓，而決定是否繼續該動力單元240之運作。
因此，該校準裝置22係藉由測量電壓訊號，以檢查該量測裝置21之感測功能之狀態。
以下係一併參考第4圖以清楚說明該模封設備2之操作方法。
於使用該模封設備2時，先將欲封裝之物件(圖略)設於第2A圖所示之第二模體20b上，且將已預熱呈半溶化的樹脂(如封裝膠體之模封材)填裝於該填充器23中。 同時，該動力單元240提供一初始作用力P至該模具20，再以該校準裝置22檢測該量測裝置21之感測功能之狀態。
於本實施例中，該校準裝置22係藉由檢查該量測裝置21之電壓(例如，該量測裝置21之初始電壓)並根據內部設定電壓值，以判斷該初始電壓是否正常，亦即判斷該量測裝置21之感測功能是否正常。
再者，如第4圖所示，若該資料處理器221分析與處理該偵收器220所偵測到之初始電壓a係小於或等於0.3伏特(即a≦0.3)時，則表示該量測裝置21為正常，因而該動力單元240可繼續作動該第一模體20a及/或第二模體20b；若該初始電壓a大於0.3伏特(即a>0.3)，則表示該量測裝置21為不正常，因而該資料處理器221會要求該動力單元240停止作動該第一模體20a與該第二模體20b(即停機)。
具體地，當0.3伏特<a<0.5伏特時，表示該感應器210需進行校正，使電壓經補償後歸零(亦即a≦0.3)，例如，該感應器210因其金屬絲疲勞而造成該初始電壓a發生變化，使該初始電壓a介於0.3至0.5伏特，故需先進行歸零校正後，再繼續該動力單元240之作動。或者，當a>0.5伏特時，表示該感應器210之電壓異常，則需停止該動力單元240之作動，並更換該感應器210。
待該量測裝置21之感測功能呈現正常後，該動力單元240繼續提供作用力F以帶動該第一模體20a及/或第二模體20b相對該支撐結構241移動，使該第一模體20a與該 第二模體20b相接合，如第2B圖所示，令該模具20呈現模封作業之合模狀態。
同時，該量測裝置21檢測該模具20之合模狀態，以判斷該模具20之合模狀態是否正常。於本實施例中，該量測裝置21係藉由量測該作用力F並將該作用力F轉換為電壓之方式，再以電壓數值判斷該模具20之合模狀態是否為正常。
待該模具20之合模狀態呈現正常後，使用該模具20進行模封作業，亦即藉由該填充器23將模封材填入該容置空間S中，此時該量測裝置21仍繼續檢測該模具20之合模狀態，以供該模封設備2之自動警示系統(圖略)參考。
待該模封材硬化後，打開該模具20(如第2A圖所示)，以取出成品(如第1C圖所示之成品9，即封裝好之物件)。
綜上所述，本發明之模封設備2，係藉由該校準裝置22判斷該量測裝置21之感測功能之狀態，以避免因該感應器210的老化而感測不良，進而避免該模封設備2之自動警示系統因異常狀態而停止模封作業之運作(如停止該填充器23供應該模封材至該容置空間S中、或停止硬化該模封材等)，故本發明之模封設備2能避免物件因未完成模封而報廢之問題。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範 圍所列。
2‧‧‧模封設備
20‧‧‧模具
20a‧‧‧第一模體
20b‧‧‧第二模體
21‧‧‧量測裝置
210‧‧‧感應器
211‧‧‧控制器
22‧‧‧校準裝置
23‧‧‧填充器
24‧‧‧作動裝置
240‧‧‧動力單元
241‧‧‧支撐結構
F,P‧‧‧作用力

Claims (10)

  1. 一種模封設備，係包括：模具；量測裝置，係感測該模具之狀態是否正常；以及校準裝置，係電性連接該量測裝置，以判斷該量測裝置之感測功能之狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之模封設備，其中，該模具係包含第一模體與第二模體，且於該第一模體與第二模體之間形成有容置空間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之模封設備，其中，該量測裝置係用以量測該第一模體與第二模體所受之作用力並將該作用力轉換為電壓訊號，以檢查該模具之合模狀態。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之模封設備，其中，該量測裝置係包含感應器及控制器，用以量測該模具所受之作用力，且將該作用力轉換成電壓訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之模封設備，其中，該校準裝置係包含偵收器與資料處理器，該偵收器係用以偵測與收集該量測裝置之電壓訊號，且該資料處理器係利用該電壓訊號判斷該量測裝置之感測功能之狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之模封設備，其中，該校準裝置係藉由測量該量測裝置之初始電壓，以檢查該量測裝置之感測功能之狀態。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之模封設備，其中，該初始 電壓若小於或等於0.3伏特，表示該量測裝置為正常。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之模封設備，其中，該初始電壓若大於0.3伏特，表示該量測裝置為不正常。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之模封設備，復包括填充器，係連通該模具之內部以填充模封材。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之模封設備，復包括作動裝置，係連接該模具以作動該模具。
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