TWI778148B - 封裝載體上電子組件時所用模件的支撐壓床部件及包括此種壓床部件之壓床 - Google Patents

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Abstract

本發明有關一種壓床部件，用以支撐封裝多個安裝於一載體上的電子組件時所使用的模件；該壓床部件包括一壓塊，其包括一接觸面、一背對該接觸面之側面、及至少一側壁；該側壁連接該接觸面及該背對接觸面之側面。其中，該壓塊包括至少二個從該側壁反向突伸的元件，且該側壁僅經由一凹槽部而換位至每一突伸元件。本發明進而有關一種壓床，其包括本發明之壓床部件。

Description

封裝載體上電子組件時所用模件的支撐壓床部件及包括此種壓床部件之壓床
本發明有關一種壓床部件，係用以支撐封裝多個安裝於一載體上的電子組件時所使用的模件，並有關一種包括本發明壓床部件之壓床。
在封裝技術中，例如使用單層連續封裝材料來封裝複數個安裝於一載體上的電子組件時，必須防止模件的任何變形，例如，含有封裝材料層定義用模穴的一或多個模件的變形、及載體支撐用模件的變形，以免封裝材料發生溢料與滲散。
為了提供一種模件平整度在預定義公差範圍內的封裝裝置，例如一壓床，本發明於茲提供一種壓床部件，用以支撐封裝多個安裝於一載體上的電子組件時所使用的模件；該壓床部件包括一壓塊，其包括一接觸面、一背對該接觸面之側面、及至少一側壁；該側壁連接該接觸面及該背對接觸面之側面。本發明的壓塊包括至少二個從該側壁反向突伸的元件，其中，該側壁僅經由一凹槽部而換位至每一突伸元件。其中發現，所提供的壓床部件包含上述定義的 壓塊構形時，可獲得低於10微米的平整度公差範圍。根據本發明之壓塊構形進一步優化時，可產生低於5微米的平整度公差範圍，或甚至低於2微米的平整度公差範圍。若以本發明壓床部件之基本構形為前提，可以獲得大約1.5微米的平整度公差範圍。
本發明的壓塊可為長方形、正立方形或圓柱形。在一較佳實施例中，此壓塊可包括至少四個側壁，其中，二個反向的第一及第二側壁各包括至少一個從該側壁突伸的元件。其中發現，所提供的長方形或正立方形壓塊包括至少二個突伸元件時(略似耳狀或臂狀的壓塊部位)，壓塊的任何變形都會被該至少二個突伸元件吸收，使壓塊的接觸面具有顯著的平整度。為了提供具有最大活動自由度的元件以使其變形不會傳遞成壓塊接觸面的任何變形，此壓塊之側壁在該等突伸元件與其突伸起點所在之側壁表面間，設有凹槽部。
值得注意的是，藉由增加突伸元件的數目，可以更進一步降低平整度公差。雖然突伸元件的數目並無限制，但是使用包括四個突伸元件的壓塊，亦即，從第一及第二側壁各突伸二個元件，可以獲得最佳的效果
在本發明之一實施例中，每一突伸元件可包括一個相對壓塊接觸面成直立之側面，每一突伸元件之直立側與壓塊之第三及/或第四側壁相連。在此一實施例中，所述第三及/或第四側壁之表面較佳為T字形或(+)字形。在此一實施例中，設於元件突伸起點所在之側壁的凹槽部，可由一個與該突伸元件鄰接之狹槽構成，其中，該狹槽延伸至該第三及/或第四側壁。
在本發明另一實施例中，例如在上述實施例以外或在一替代實施例中，每一突伸元件可包括一個與壓塊接觸面背對之側面，此側面係連接壓塊上與該接觸面背對的那一側面。在此一實施例中，所述壓塊(不論為圓柱形或長 方形/正立方形)的正視圖較佳為T字形(其中，以長方形/正立方形壓塊而言，其正面是由壓塊第三或第四側壁的側視圖定義的)。在此一實施例中，設於元件突伸起點所在之側壁的凹槽部，可由一個與突伸元件鄰接之狹槽構成，其中，該狹槽延伸至壓塊上與該壓塊接觸面背對的那一側面。
在更一實施例中，本發明有關一種壓床部件，其中的凹槽部由一個鄰接並環繞該突伸元件之閉環形狹槽構成。在此一實施例中，所述壓塊(不論為圓柱形或長方形/正立方形)的正視圖為(+)字形(其中，以長方形/正立方形壓塊而言，其正面是由壓塊第三或第四側壁的側視圖定義的)。
在本發明之一較佳實施例中，該凹槽部包括一第一狹槽及一第二狹槽；該第一狹槽鄰接各該突伸元件面向該接觸面的那一側面，而該第二狹槽鄰接各該突伸元件之直立側。其中發現，所提供的第二狹槽其深度大於第一狹槽深度時，可以進一步改善平整度公差。應注意的是，每一狹槽之深度是從位於該等元件突伸起點之側壁開始測量的。
此外，每一突伸元件包括一個面向壓塊接觸面的側面。較佳是，各該突伸元件面向壓塊接觸面的那一側面，其位置係與壓塊接觸面間隔一距離。前述的突伸元件側面與該壓塊接觸面之間的最佳距離，可視壓塊之尺寸及具有前述側面構成其一部份的突伸元件之尺寸而改變。例如，若使用的壓塊具有400毫米(mm) x 400毫米(mm)的接觸面，則前述側面與該壓塊接觸面之間的距離至少為該壓塊總高度的30%。其中發現，所提供的壓塊上，若前述距離為壓塊總高度的至少30%時，該等突伸元件的變形不會負面影響壓塊接觸面的平整度。藉由選擇至少為壓塊總高度40%或50%的距離時，可獲得理想效果。採用的距離在壓塊總高度60%至75%的範圍內時，會得到最佳的效果。
此外，設於元件突伸起點所在側壁內的凹槽部，其尺寸亦可改變，以達最佳的壓床部件。前述凹槽部的最佳尺寸，不僅部份要視突伸元件的尺寸而定，且視顯然有助於達到接觸面最佳平整度公差的壓塊尺寸而定。例如，以一個接觸面為400mm x 400mm的壓塊而言，所述凹槽部的寬度範圍較佳為60至100mm，最好在65-80mm的範圍內。同時，所述凹槽部的深度也可以改變，但較佳為至少60mm，較佳範圍是65-100mm。應注意的是，所述凹槽部的寬度，是由突伸元件及其突伸起點所在之側壁與該凹槽部相連之表面二者間的距離定義之。同樣地，如先前已下的定義，凹槽部的深度是從該等元件突伸起點所在之側壁開始測量的。雖然不希望受到任何特定理論的拘束，但一般相信，若所提供的壓塊包括一個鄰接該等突伸元件的凹槽部，當此壓塊用於一壓床內時，施於該等突伸元件的壓力，會傳遞至更接近壓塊中心的位置。使施於突伸部的壓力傳遞至壓塊的中心時，作用於壓塊接觸面的力量會更均勻地分佈，使接觸面明顯更為平整。
應注意的是，以上定義的凹槽部寬度與深度尺寸，係以具有400mm x 400mm長方形接觸面的壓塊為基礎。應進一步注意的是，以上定義的尺寸也適用於直徑400mm的圓柱形壓塊。具有上述尺寸的壓塊於茲稱為400mm壓塊(與其長方形或圓柱形無關)。若使用不同尺寸的壓塊，諸如具有200mm x 200mm接觸面(或具有200mm直徑)的壓塊，此種壓塊可用數字200表示，亦即，200mm壓塊。500mm壓塊則指具有500mm x 500mm長方形接觸面(或具有500mm直徑圓形接觸面)的壓塊。為了讓所提供的壓塊具有可配合壓塊本身尺寸的較佳凹槽部尺寸，以上定義的較佳寬度與深度尺寸應使用以下公式決定其縮放：A * (B/400)。
其中：A為對400mm壓塊定義的凹槽部寬度/深度；及B為表示所用壓塊尺寸之數字。
在以上前提下，若使用一個200mm的壓塊，所述凹槽部的寬度較佳在30mm(60*[200/400])至50mm(100*[200/400])的範圍內。同樣地，設於500mm壓塊上的凹槽部，其較佳深度可為至少75mm(60*[500/400])。
本發明壓床部件較佳為對稱狀。本發明壓床部件較佳由相同材料形成，例如使用實心鋼塊製成。所提供的壓床部件使用相同的材料製成其壓塊以及從壓塊突伸的元件時，作用於壓床部件的力量會以更佳的可控與可預測樣態分佈之。所述壓床部件較佳是使用銑削技術形成。
雖然所述接觸面可有不同的幾何形狀，然而以長方形接觸面形狀為較佳。藉由提供具有長方形接觸面的壓床部件，作用於壓床部件的力量可以更均勻地分佈到由壓床部件所支撐的模件。
在本發明更一實施例中，所述壓床部件可包括一凹陷部，其位於壓塊上背對壓塊接觸面的那一側面。在一較佳實施例中，所述凹陷部之中心線及垂直通過該接觸面的壓床部件中心線，彼此重合。其中發現，藉由提供此種凹陷部，所述壓塊接觸面的平整度相較於無此種凹陷部的壓塊，可以獲得進一步的改善。
藉由改變所述凹陷部的尺寸，可以更進一步改善壓塊接觸面之平整度。舉例而言，所述凹陷部可由一圓柱形孔穴構成。雖然由貫穿壓塊的通孔所構成的凹陷部已可獲得良好的效果，但是所述凹陷部包括一個與該壓塊接觸面間隔一距離的端面時，會得到更好的效果(以平整度公差而言)。在此一實施例 中，所述端面及各該突伸元件面向所述接觸面的那一側面，較佳位於同一平面內。
本發明進而有關一種壓床，用於封裝多個安裝於一載體上的電子組件；其包括一第一壓床部件、一位於該第一壓床部件上方的第二壓床部件、及一驅動系統。其中，該二壓床部件可相對彼此位移，用以支撐至少二個合作的模件。所述驅動系統係用於驅動該等壓床部件作相對位移。其中，該等壓床部件至少其中之一係由如上定義的本發明壓床部件構成；且此種壓床部件之至少二個突伸元件係連接於該驅動系統。
在本發明之一實施例中，所述壓床之第二壓床部件可由本發明之壓床部件構成。在此一實施例中，所謂的「上塊體」係使用本發明之壓床部件提供之。或者，所述壓床之第一壓床部件可由本發明之壓床部件構成。在此一實施例中，所謂的「下塊體」係使用本發明之壓床部件提供之。在另一替代實施例中，該第一及第二壓床部件二者皆可由本發明之壓床部件構成。
1:壓床部件
2:壓塊
3:接觸面
4:側面
5:側壁
5a:側壁
5b:(對)側壁
5c:(前)側壁
5d:(後)側壁
6a:(突伸)元件
6b:(突伸)元件
7:凹槽部
7a:第一溝槽
7b:第二溝槽
8:直立側
9:頂側
10:側面
11:凹陷部
12:端面
20:壓床部件
21a:突伸元件
21b:突伸元件
22:側壁(直立側)
23:側面
24:側面
25:端面
30:壓床部件
31a:突伸元件
31b:突伸元件
31c:突伸元件
31d:突伸元件
32:直立側
33:頂側
34:底側
40:(圓柱形)壓床部件
42:圓柱形壓塊
44:第一(突伸)元件
以下將根據下列圖式顯示的非限制性示例實施例，進一步闡述本發明。其中：圖1為本發明壓床部件之立體外觀圖；圖2為本發明一替代性壓床部件之立體外觀圖；圖3為本發明另一替代性壓床部件之立體外觀圖；及圖4為本發明圓柱形壓床部件之立體外觀圖。
圖1顯示壓床部件1之立體外觀圖，此壓床部件1係用於支撐一模件(圖中未示)，而該模件係用於封裝多個安裝於一載體上的電子組件。壓床部件1包括一壓塊2。該壓塊2包括一接觸面3，一背對接觸面3之側面4，及一連接接觸面3與背對接觸面3之側面4的側壁5。圖1中，側壁5由四個側壁5a、5b、5c、5d組成。側壁5a設有從該側壁5a突伸之元件6a。此外，另一元件6b則從與側壁5a相對之側壁5b突伸。兩個突伸元件6a、6b各鄰接一凹槽部7(例如一溝槽或狹槽)。凹槽部7延伸至壓塊2上與接觸面3背對的那一個側面4。進而可以看到兩個突伸元件6a、6b的頂側9係背對壓塊2的接觸面3，而頂側9連接於壓塊2上與接觸面3背對的側面4。
圖1中，兩個突伸元件6a、6b的直立側8(相對接觸面3成直立)，其位置與壓塊2之前側壁5c及後側壁5d各相隔一距離。在一替代實施例中，例如圖2所描繪的替代實施例，每一突伸元件21a、21b之直立側22則與壓塊2之前側壁5c及/或後側壁5d相連。
應注意的是，圖1所描繪的壓床部件1是一種所謂的「上塊體」。藉由將突伸元件6a、6b連接於一驅動系統(圖中未示)，並朝壓塊2接觸面3的方向，對該等突伸元件6a、6b上施加一壓力，該等突伸元件6a、6b會朝接觸面3的方向彎曲而吸收因高壓力引起的任何變形。藉由在該等突伸元件6a、6b之相鄰位置設置凹槽部7，並使該等突伸元件6a、6b面向接觸面3的那一側面10，位於與接觸面3間隔一距離的位置，可以保證接觸面3的平整度維持在最低可能的公差範圍。
為了更進一步地改進平整度的公差範圍，壓塊2設有一凹陷部11。圖1描繪的凹陷部11為一圓柱形孔穴(例如一鑽孔)。凹陷部11包括一端面(圖中未示)，其位置與接觸面3間隔一距離並與兩個元件6a、6b之側面10位於同一平面內。
圖2顯示一替代性壓床部件20之立體外觀圖；該壓床部件20係用於支撐一模件(圖中未示)，而該模件係用來封裝多個電子組件。壓床部件20包括一壓塊2，其包括接觸面3、背對接觸面3之側面4、及一側壁5(圖2中，側壁5由四個側壁5a、5b、5c、5d組成)。壓床部件20進而包括二個從側壁5a及對側壁5b突伸之元件21a、21b。突伸元件21a、21b包括一側面23，其面向壓塊2之接觸面3，且其位置與接觸面3間隔一距離。每一突伸元件21a,21b背對接觸面3的那一側面24，係連接壓塊2上背對接觸面3的那一側面4。此外，突伸元件21a、21b之直立側22(相對接觸面3成直立)連接壓塊2之前側壁5c及後側壁5d，產生T形的前側壁5c及後側壁5d表面。本質上，與突伸元件21a、21b鄰接的凹槽部7係延伸至前側壁5c及後側壁5d二者。
若以圖1及圖2所描繪的突伸元件6a、6b、21a、21b為前提，可以看出，由突伸元件6a、6b、21a、21b的端面12、25表面積所定義的突伸元件6a、6b、21a、21b之大小，約為端面12、25，凹槽部7以及位於元件6a、6b、21a、21b突伸起點之側壁5a、5b三者總表面的50%。
圖3顯示另一替代性壓床部件30之立體外觀圖，該壓床部件30包括一壓塊2，其類似圖1所描繪的壓塊2。其中，此壓塊進而包括四個而非二個突伸元件31a、31b、31c、31d。在每一突伸元件31a、31b、31c、31d中，其直立側32之一係銜接前側壁5c或後側壁5d。每一突伸元件31a、31b、31c、31d之頂側33上背對壓塊2之接觸面3，且連接壓塊2上與接觸面3背對之側面4。
圖3中，凹槽部7包括一位置鄰接每一突伸元件31a、31b、31c、31d底側34的第一溝槽7a，及一位置鄰接每一突伸元件31a、31b、31c、31d直立側32的第二溝槽7b。雖然圖3中無法看到，但是第二溝槽7b的深度大於第一溝槽7a的深度，其中，每一溝槽7a、7b的深度是從壓塊2的側壁5a、5b開始測量的。
圖4顯示本發明一圓柱形壓床部件40之立體外觀圖。其圓柱形壓塊42包括一接觸面3、一背對接觸面3之側面4、及一連接接觸面3與背對接觸面3之側面4的側壁5。壓塊42進而包括一從側壁5突伸之第一元件44，及一從側壁5突伸並相對第一元件44之第二元件(圖中無法看到)。突伸元件44周圍環繞一凹槽部7。
1‧‧‧壓床部件
2‧‧‧壓塊
3‧‧‧接觸面
4‧‧‧側面
5‧‧‧側壁
5a‧‧‧側壁
5b‧‧‧(對)側壁
5c‧‧‧(前)側壁
5d‧‧‧(後)側壁
6a‧‧‧(突伸)元件
6b‧‧‧(突伸)元件
7‧‧‧凹槽部
8‧‧‧直立側
9‧‧‧頂側
10‧‧‧側面
11‧‧‧凹陷部
12‧‧‧端面

Claims (25)

  1. 一種壓床部件(1,20,30,40)，用以支撐封裝多個安裝於一載體上的電子組件時所使用的模件，該壓床部件包括：一壓塊(2,42)，該壓塊(2,42)包括一接觸面(3)、一背對接觸面(3)之側面(4)、及至少一側壁(5)，該側壁(5)係連接接觸面(3)及背對接觸面(3)之側面(4)；其中，該壓塊(2,42)包括至少二個從該側壁(5)反向突伸的元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d；44)；其特徵在於：該側壁(5)僅經由一凹槽部(7)而換位至每一突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d；44)。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30)，其中，該壓塊(2)包括至少四個側壁(5)，其中，二個反向的第一及第二側壁(5a,5b)各包括至少一個從該側壁(5)突伸的元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d)，較佳各包括二個突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d)。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之壓床部件(1,20,30)，其中，每一突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d)相對該接觸面(3)成直立之側面(8,22,32)，係連接一第三及/或第四側壁(5c,5d)。
  4. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30)，其中，該凹槽部(7)由一個鄰接該突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d)之狹槽構成，其中，該狹槽延伸至該第三及/或第四側壁(5c,5d)。
  5. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30)，其中，每一突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d)上與該接觸面(3)背對的那一側面(9,24,33)，係連接壓塊(2)上與該接觸面(3)背對之側面(4)。
  6. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30)，其中，該凹槽部(7)由一個鄰接該突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d)之狹槽構成，其中，該狹槽延伸至該壓塊(2)上與該接觸面(3)背對之側面(4)。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項之壓床部件(40)，其中，該凹槽部(7)由一個鄰接並環繞該突伸元件(44)之閉環形狹槽構成。
  8. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(30)，其中，該凹槽部(7)包括一第一狹槽(7a)及一第二狹槽(7b)；該第一狹槽(7a)鄰接各該突伸元件(31a,31b,31c,31d)面向該接觸面(3)之一側面(34)，而該第二狹槽(7b)鄰接各該突伸元件(31a,31b,31c,31d)之直立側(32)。
  9. 如申請專利範圍第8項之壓床部件(30)，其中，該第二狹槽(7b)之深度大於該第一狹槽(7a)之深度，而每一狹槽(7a,7b)之深度是從該等元件(31a,31b,31c,31d)突伸起點所在之側壁(5a,5b)開始測量的。
  10. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，每一突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d,44)面向該接觸面(3)的那一側面(10,23,34)，其位置係與該接觸面(3)間隔一距離。
  11. 如申請專利範圍第10項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，每一突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d,44)面向接觸面(3)的那一側面(10,23,34)至該壓塊(2)接觸面(3)之距離，至少為該壓塊(2,42)總高度之30%，較佳為至少40%，較佳為至少50%，更佳為該壓塊(2,42)總高度之[60,75]%。
  12. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，該凹槽部(7)之寬度為[60,100]毫米(mm)，較佳為[65,80]毫米。
  13. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，該凹槽部(7)之深度為至少60毫米，較佳為[65,100]毫米。
  14. 如申請專利範圍第12或第13項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，該凹槽部(7)之寬度及/或深度係使用以下公式決定其縮放尺寸：A* (B/400)其中：A為申請專利範圍第12項所述之寬度或申請專利範圍第13項所述之深度；及B為表示所用壓塊(2,42)尺寸之數字。
  15. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，該壓床部件(1,20,30,40)為對稱狀。
  16. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30,40)，其中，該壓床部件(1,20,30,40)是由相同材料形成的，較佳是使用實心鋼塊製成。
  17. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1,20,30)，其中，該接觸面(3)由一長方形接觸面(3)構成。
  18. 如申請專利範圍第1項之壓床部件(1)，其中，該壓塊(2)上與該接觸面(3)背對的那一側面(4)包括一凹陷部(11)，其中，該凹陷部(11)之中心線及垂直通過該接觸面(3)的壓床部件(1)中心線，彼此重合。
  19. 如申請專利範圍第18項之壓床部件(1)，其中，該凹陷部(11)由一圓柱形孔穴構成。
  20. 如申請專利範圍第18或第19項之壓床部件(1)，其中，該凹陷部(11)由一貫穿該壓塊(2)之通孔構成。
  21. 如申請專利範圍第18或第19項之壓床部件(1)，其中，該凹陷部(11)包括一端面，其位置與該接觸面(3)間隔一距離。
  22. 如申請專利範圍第21項之壓床部件(1)，其中，該端面之位置及各該突伸元件(6a,6b)面向該接觸面(3)的那一側面(10)，係位於同一平面。
  23. 一種壓床，用於封裝多個安裝於一載體上的電子組件，該壓床包括：一第一壓床部件及一位於該第一壓床部件上方的第二壓床部件；其中，該二壓床部件可相對彼此位移，用以支撐至少二個合作的模件；及一驅動系統，用以驅動該等壓床部件作相對位移；其特徵在於：該等壓床部件至少其中之一係由前述申請專利範圍第1~22項中任一項之壓床部件(1,20,30,40)構成；並且其中該等至少二個突伸元件(6a,6b；21a,21b；31a,31b,31c,31d；44)係連接於該驅動系統。
  24. 如申請專利範圍第23項之壓床，其中，該第二壓床部件係由申請專利範圍第1至第22項中任一項之壓床部件(1,20,30,40)構成。
  25. 如申請專利範圍第23項之壓床，其中，該第一壓床部件係由申請專利範圍第1至第22項中任一項之壓床部件(1,20,30,40)構成。
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