TWM551344U - 用於半導體封裝製程之封裝模具 - Google Patents

Description

用於半導體封裝製程之封裝模具

本揭露有關於一種封裝模具，特別是用於半導體封裝製程。

現今的半導體封裝製程技術領域中，多側模塑成形(Multi-side molding)技術能有效提高基板利用率，且能降低基板之面積，在半導體封裝產品逐漸趨向微小化之現況下，多側模塑成形(Multi-side molding)技術可成為半導體產業之發展趨勢。 關於目前應用於多側模塑成形(Multi-side molding)技術之模具設計，其在模具之側邊開設有注膠口，且在模具之適當處設有排氣孔，而安置於模具內之欲被封膠之基板則在其適當處開設一通孔；如此一來，可利用轉送模製(transfer molding)之方式對安置於模具中之基板進行封膠。 若基板上所設置的通孔較為接近模具之注膠口，且模具上之排氣孔較為遠離模具之注膠口，自注膠口進入模具內之膠體則會部分地通過基板之通孔，以使基板之上下側同時可具有模流。 若基板上所設置的通孔較為遠離模具之注膠口，且模具上之排氣孔較為接近模具之注膠口，自注膠口進入模具內之膠體之模流則會先流經基板之下方，再通過基板上之通孔回流至基板之上方。 然，當基板具有較大之尺寸時，如8吋或12吋之晶圓，則膠體之模流則為較長，如此容易因膠體之填充物的沈澱而導致膠體之模流在完整地流過基板之上下表面之前則停止流動，進而使得基板之上下表面無法完整地被膠體所覆蓋。

本揭露有關於一種封裝模具及半導體封裝製程，可解決使用習知模具所造成膠體之模流無法完整地覆蓋基板之上下表面之問題。 本揭露之一方面係關於一種封裝模具，該封裝模具包括有一第一模具及一第二模具。該第一模具包括有一上部、設置於該上部之至少一注膠口、與該上部連接之一上側部、形成於該上部及該上側部之間一第一模穴及形成於該上側部且貫穿該上側部之至少一第一排氣孔。該第二模具包括有一下部、係與該下部連接之下側部、係形成於該下部及該下側部之間之第二模穴、形成於該下側部且貫穿該下側部之至少一第二排氣孔及位於該第二模穴中且形成於該下側部之支撐部，其中該支撐部係用於支撐欲被封裝之一物件。 本揭露之另一方面係一種半導體封裝之製程方法，該方法包括提供一封裝模具，其中該封裝模具有一第一模具及一第二模具；該第一模具包括有一上部、設置於該上部之至少一注膠口、與該上部連接之一上側部、形成於該上部及該上側部之間一第一模穴及形成於該上側部且貫穿該上側部之至少一第一排氣孔；該第二模具包括有一下部、係與該下部連接之下側部、係形成於該下部及該下側部之間之第二模穴、形成於該下側部且貫穿該下側部之至少一第二排氣孔及位於該第二模穴中且形成於該下側部之支撐部，其中該支撐部係用於支撐欲被封裝之一物件；提供欲封裝之一物件設置於該支撐部上，其中該物件可將該第一模穴及該第二模穴彼此區隔，且該物件包括至少一貫穿孔對應該至少一注膠口；以及將一膠體自該至少一注膠口注入入該第一模穴中，且該膠體可通過該物件之至少一貫穿孔而流入該第二模穴中。 亦預期本揭露之其他態樣及實施例。前述創作內容及以下實施方式並不意欲將本揭露限於任何特定實施例，而是僅意欲描述本揭露之一些實施例。

圖1為本揭露之封裝模具之一實施例之立體分解示意圖，而圖2為本揭露之封裝模具之一實施例之剖面分解示意圖。參閱圖1及圖2，封裝模具1具有可彼此互相分離與結合之上模具2與下模具3，使用者可將上模具2與下模具3分離，並將欲被封裝之物件置於其中，之後再將上模具2與下模具3結合以進行對該物件之封裝製程。 如圖1及圖2所示，上模具2具有一上部21及與上部21結合之上側部23，而上模具2之上部21與上側部23可共同界定出之空間為一上模穴25。上模穴2之上部21具有一主注膠口211及多個次注膠口213，主注膠口211設置於上部21之幾何中心處，而該等多個次注膠口213係設置於鄰近主注膠口211處，尤其，該等多個次注膠口213係圍繞主注膠口211彼此等距規則的排列。上模具2之上側部23具有一第一側壁231，而在上側部23之第一側壁231之底部設置至少有一第一排氣孔27，第一排氣孔27係貫穿上模具2之上側部23，以使上模具2之上模穴25可與封裝模具1之外部彼此連通。 再者，下模具3具有一下部31及與下部31結合之下側部33，而下模具3之下部31與下側部33可共同界定出之空間為一下模穴35。一同參考圖1及圖4，下側部33具有一第二側壁331及設置於第二側壁331下之第三側壁332，而下側部33之第三側壁332之底端係與下部31連接；下側部33之第三側壁332之頂端設置有至少一第二排氣孔37，第二排氣孔37係貫穿下模具2之下側部33，以使下模具3之下模穴35可與封裝模具1之外部彼此連通；此外，第二排氣孔37所設置之位置係對應第一排氣孔27所設置之位置。 由圖1及圖2可知，上模具2之第一側壁之壁厚大致等於下模具3之第三側壁332之壁厚，而下模具3之第二側壁331之壁厚小於其第三側壁332之壁厚；而因為第二側壁331之壁厚小於第三側壁332之壁厚，故在第二側壁331之底端與第三側壁之頂端332之間形成一支撐部39，支撐部39可用於支撐欲被放置於封裝模具1中進行封裝製程之物件的周緣。 圖3A-3C為本揭露一實施例之封裝模具進行模流之示意圖。參閱圖3A，使用者可將封裝模具1之上模具2與下模具3彼此分離，並將一欲被封裝之物件5放置於下模具3之支撐部39上，以使物件5之周緣可被下模具3之支撐部39所支撐，其中在物件5之幾何中心處具有一貫穿其本身之貫通孔51；此外，若物件5之尺寸較大，如晶圓，而僅以下模具3之支撐部39支撐其周緣仍難以使物件5穩定被放置於下模具3，可在物件5之底部之適當處放置多個支撐件32以進一步支撐物件5。在物件5穩定的被置放於下模具3後，使用者可將上模具2與下模具3彼此結合，如此以使得欲被封裝之物件5可被收納於封裝模具1中，其中物件5之貫通孔51係對應上模具2之上部21之主注膠口211。 參閱圖3B，當欲被封裝之物件5已被放置於封裝模具1中後，注膠管道4之膠體42可通過上模具2之主注膠口211與次注膠口213注入於封裝模具1中以封裝物件5。由注膠管道4所提供之膠體42首先通過上模具2之主注膠口211與次注膠口213進入上模具2之上模穴25中，且在物件5之上表面上流動；同時，部分的膠體42可通過物件55之貫通孔51流入封裝模具1之下模具3之下模穴35中，流入下模穴35中之膠體42可在物件5之下表面處流動，如此一來，膠體42可同時於物件5之上下表面流動，而物件5之上下表面可同時被膠體42所覆蓋；最終，物件5之上下表面完全地被膠體42所覆蓋，而完成物件5之封裝，如圖3C所示。 利用本揭露之封裝模具1之封裝方法可有效地縮減膠體42完整地流動通過物件5之上下表面所需的時間，膠體42可在其填充物沈澱前即完整地覆蓋物件5之上下表面，如此，欲被封裝之物件5則不會產生膠體42未能完全覆蓋之情形，且縮短了封裝物件5所需之時間。 然，在將膠體42注入封裝模具1中時，為避免膠體42中之沈澱物進入封裝模具1之第一排氣孔27及/或第二排氣孔37中以堵塞住該等排氣孔，封裝模具1之第一排氣孔27及第二排氣孔37之孔徑尺寸係經構形小於膠體42之沈澱物之尺寸，以阻擋沈澱物進入該等排氣孔中；再者，為避免流入下模穴35之膠體42之流速過快，封裝模具1之下部31之第二排氣孔37之孔徑尺寸係經構形小於其上部21之第一排氣孔27之孔徑尺寸；為此，本揭露之一實施例之封裝模具1之上部21之第一排氣孔27之孔徑的高度可被構形為膠體42之填充物之直徑之三分之二，而封裝模具1之下部之第二排氣孔37之高度可被構形為膠體42之填充物之直徑三分之一，其中膠體42之填充物之直徑約30um。 另，為使注入於封裝模具1之膠體42可大致同時充滿於上模穴25與下模穴35，以使膠體42可大致同時完整覆蓋欲被封裝之物件5之上下表面，本揭露之一實施例之封裝模具1可構形如下： 大致設置於封裝模具1之上部之幾何中心之主注膠口231之截面積為A ₁，而鄰近於主注膠口231之多個次注膠口之截面積之總和為A ₂，則欲被封裝之物件5之貫通孔51之截面積D可經構形為A ₁+A ₂/2；如此一來，若膠體42注入封裝模具之速度為V，膠體42流入上模穴25之體積流量Q ₁約為A ₂V/2，且膠體42流入下模穴35之體積流量Q ₂約為A ₁V+A ₂V/2。再者，封裝模具1之上模穴25之高度為H ₁，而其下模穴35之高度為H ₂，則上模穴25與下模穴35之體積之比率為H ₁/H ₂；若欲使注入於封裝模具1之膠體42可大致同時充滿於上模穴25與下模穴35，膠體42流入上模穴25之體積流量Q ₁與膠體42流入下模穴35之體積流量Q ₂之比率需等於上模穴25與下模穴35之體積之比率H ₁/H ₂，即Q ₁/Q ₂=H ₁/H ₂，根據上述等式可推得H ₂Q ₁=H ₁Q ₂，且進一步得知H ₂(A ₂V/2)=H ₁(A ₁V+A ₂V/2)，最後可得到H ₁/(H ₂+H ₁)=A ₂/2(A ₁+A ₂)之公式；故，製作本揭露之一實施例之封裝模具1，可以此公式H ₁/(H ₂+H ₁)=A ₂/2(A ₁+A ₂)界定主注膠口或次注膠口之截面積大小及/或上模穴25或下模穴35之高度，以使得注入於封裝模具1之膠體42可大致同時充滿於上模穴25與下模穴35，即膠體42可大致同時完整覆蓋欲被封裝之物件5之上下表面。 惟上述實施例僅為說明本創作之原理及其功效，而非用以限制本創作。因此，習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本創作之精神。本創作之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧封裝模具
2‧‧‧上模具
3‧‧‧下模具
4‧‧‧注膠管道
5‧‧‧物件
21‧‧‧上部
23‧‧‧上側部
25‧‧‧上模穴
27‧‧‧第一排氣孔
31‧‧‧下部
32‧‧‧支撐件
33‧‧‧下側部
35‧‧‧下模穴
37‧‧‧第二排氣孔
39‧‧‧支撐部
42‧‧‧膠體
51‧‧‧貫通孔
211‧‧‧主注膠口
213‧‧‧次注膠口
231‧‧‧第一側壁
331‧‧‧第二側壁
332‧‧‧第三側壁

為了更好地理解本揭露之一些實施例的本質及目標，將參考結合隨附圖式而採取之以下實施方式。在圖式中，除非上下文另有明確規定，否則類似參考編號表示類似元件。 圖1為本揭露之封裝模具之一實施例之立體分解示意圖。 圖2為本揭露之封裝模具之一實施例之剖面分解示意圖。 圖3A-3C為本揭露一實施例之封裝模具進行模流之示意圖。

1‧‧‧封裝模具

2‧‧‧上模具

3‧‧‧下模具

21‧‧‧上部

23‧‧‧上側部

25‧‧‧上模穴

27‧‧‧第一排氣孔

31‧‧‧下部

32‧‧‧支撐件

33‧‧‧下側部

35‧‧‧下模穴

37‧‧‧第二排氣孔

39‧‧‧支撐部

211‧‧‧主注膠口

213‧‧‧次注膠口

231‧‧‧第一側壁

331‧‧‧第二側壁

332‧‧‧第三側壁

Claims (11)

1. 一種封裝模具，其包括： 一第一模具，其包括有： 一上部； 至少一注膠口，其設置於該上部； 一上側部，其係與該上部連接； 一第一模穴，其係形成於該上部及該上側部之間；及 至少一第一排氣孔，其形成於該上側部，且貫穿該上側部； 一第二模具，其包括有： 一下部； 一下側部，其係與該下部連接； 一第二模穴，其係形成於該下部及該下側部之間； 至少一第二排氣孔，其形成於該下側部，且貫穿該下側部；及 一支撐部，其位於該第二模穴中且形成於該下側部，其中該支撐部係用於支撐欲被封裝之一物件。
2. 如請求項1之封裝模具，其中該至少一第一排氣孔之位置係與該至少一第二排氣孔之位置相對應。
3. 如請求項1之封裝模具，其中該第一模具具有複數個第一排氣孔，該等複數個第一排氣孔係設置於該上側部且彼此等距地環繞該第一模穴，又其中該第二模具具有複數個第二排氣孔，該等複數個第二排氣孔係設置於該下側部且彼此等距地環繞該第二模穴。
4. 如請求項1之封裝模具，其中該第一排氣孔之孔徑尺寸與該第二排氣孔之孔徑尺寸不同。
5. 如請求項4之封裝模具，其中該第一排氣孔之孔徑尺寸大於該第二排氣孔之孔徑尺寸。
6. 如請求項1之封裝模具，其中 該上側部具有一第一側壁，其中該第一排氣孔係形成於該第一側壁(之底端處； 該下側部具有一第二側壁及一第三側壁，其中該第二側壁設置於該第三側壁之上，而該第三側壁係與該下部連接，該支撐部係連接該第二側壁之底端和該第三側壁之頂端，且其中該第二排氣孔係形成於第三側壁之頂端。
7. 如請求項6之封裝模具，其中該第一側壁之壁厚係大致等於該第三側壁之壁厚。
8. 如請求項1之封裝模具，其中該至少一注膠口係大致位於該上部之幾何中心處。
9. 如請求項1之封裝模具，其中該至少一注膠口包含一第一注膠口及複數個第二注膠口，且其中該第一注膠口係設置於該上部之幾何中心處，而該等複數個第二注膠口係設置於鄰近該第一注膠口處。
10. 如請求項9之封裝模具，其中該等複數個第二注膠口係彼此等距地圍繞該第一注膠口。
11. 如請求項10之封裝模具，其中該第一模穴之一高度為H ₁，該第二模穴之一高度為H ₂、該第一注膠口之一截面積為A ₁，該等第二注膠口之截面積之總和為A ₂，則H ₁/(H ₂+H ₁)=A ₂/2(A ₁+A ₂)。