專利名稱：半導(dǎo)體封裝鑄模裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝，尤其涉及一種半導(dǎo)體封裝鑄模裝置及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝鑄模裝置包括設(shè)有模穴的上模板、設(shè)有活塞口的下模板、活塞以及容置于上模板和下模板之間的基板，基板上設(shè)有多個(gè)陣列排列的芯片。每個(gè)活塞口兩側(cè)分別設(shè)置一對(duì)流道以連接基板，流道之流道口與基板上的上模板相連接。通過擠壓活塞所產(chǎn)生的壓力，封膠塑料從活塞口經(jīng)由流道流向流道口而進(jìn)入上模板之模穴內(nèi)。當(dāng)封膠塑料充滿模穴后，活塞保持靜止并持續(xù)一段時(shí)間直至封膠塑料硬化。而后，拉動(dòng)活塞以打開上模 板，取出模制產(chǎn)品。將模制產(chǎn)品之流道及流道口去除后，并切割成單個(gè)單元，而完成半導(dǎo)體封裝構(gòu)造。由于封膠塑料系沿基板之邊緣的流道口直接注入上模板之模穴內(nèi)，使得進(jìn)入模穴內(nèi)之模流壓力分布較不均勻，易產(chǎn)生沖線、氣泡及孔洞等缺陷。此外，因封膠塑料于模穴內(nèi)之路徑較長(zhǎng)，封膠塑料受熱產(chǎn)生化學(xué)變化，造成模穴內(nèi)前后位置封膠塑料性質(zhì)差異較大，而影響封膠品質(zhì)，且需要較長(zhǎng)的封膠制程周期。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，需提供一種半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，可以平衡封膠流速。本發(fā)明一種實(shí)施方式中的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，包括上模板、與所述上模板相對(duì)設(shè)置的下模板以及活塞。所述下模板設(shè)有多個(gè)活塞口以容置所述活塞及開口朝向所述上模板的凹陷部，所述凹陷部與所述上模板共同形成模具型腔以容置基板。所述上模板設(shè)朝所述凹陷部凸出且鄰近所述活塞口的突出部，所述突出部靠近所述下模板處設(shè)有與所述凹陷部相對(duì)的缺口，所述缺口之兩側(cè)分別形成與所述活塞口及所述模具型腔相通的入口及出口，以使經(jīng)所述活塞口注入的封膠，沿所述入口、所述缺口以及所述出口注入所述模具型腔，以包覆所述基板。優(yōu)選地，所述缺口之橫截面呈梯形、方形、三角形或者圓弧形。優(yōu)選地，所述鑄模裝置設(shè)有多個(gè)形成于所述活塞口與所述突出部之間的第一流道，所述第一流道與所述活塞口及所述入口相互貫通。優(yōu)選地，所述凹陷部包括第一凹陷部和第二凹陷部，所述第一凹陷部位于所述活塞口和所述突出部之間，所述第二凹陷部與所述第一凹陷部相互貫通并與所述模具型腔相通。優(yōu)選地，所述基板設(shè)有脫膠層，所述脫膠層嵌合于所述基板內(nèi)并朝向所述上模板，所述基板設(shè)有脫膠層的一端收容于所述第一凹陷部以使所述脫膠層鄰近所述突出部。優(yōu)選地，所述脫膠層包括第一層和第二層，所述第一層由銅制成，所述第二層由氧化銅或者有機(jī)保護(hù)薄膜制成。優(yōu)選地，所述脫膠層為單層結(jié)構(gòu)，且由銅制成。
本發(fā)明一種實(shí)施方式中的半導(dǎo)體封裝鑄模方法，包括步驟提供一種基板；提供一種鑄模裝置，所述鑄模裝置包括上模板、與所述上模板相對(duì)設(shè)置的下模板及活塞，所述下模板設(shè)有多個(gè)活塞口以容置所述活塞以及開口朝向所述上模板的凹陷部，所述凹陷部與所述上模板共同形成模具型腔以容置所述基板，所述上模板設(shè)朝所述凹陷部凸出且鄰近所述活塞口的突出部，所述突出部靠近所述下模板處設(shè)有與所述凹陷部相對(duì)的缺口，所述缺口之兩側(cè)分別形成與所述活塞口及所述模具型腔相通的入口及出口 ；緊密夾緊所述上模板及所述下模板以使所述基板位于所述模具型腔內(nèi)；將封膠沿所述活塞口注入，推擠所述活塞以使所述封膠沿所述入口、所述缺口以及所述出口注入所述模具型腔內(nèi)，以包覆所述基板；硬化所述封膠；打開所述鑄模裝置以取出鑄模制品。優(yōu)選地，形成多個(gè)第一流道，所述第一流道位于所述活塞口與所述突出部之間，并與所述活塞口及所述入口相互貫通。優(yōu)選地，所述缺口之橫截面呈梯形、方形、三角形或者圓弧形。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明之鑄模裝置的上模板設(shè)有突出部，以使所述突出部與所述下模板之間形成第二流道，并且所述第二流道包括入口、收容腔及出口，收容腔位于入口與出口之間以收容封膠，以平衡封膠之流速，從而減少注膠過程中產(chǎn)生的氣洞。另外，本發(fā)明之脫膠層設(shè)置于基板之鄰近第二流道的一側(cè)，以控制封膠，使其流動(dòng)及填充更加均勻。而且，本發(fā)明之脫膠層采用銅、銅與氧化銅或者銅與有機(jī)保護(hù)薄膜而制成，以降低制造成本。


圖1為本發(fā)明之半導(dǎo)體封裝鑄模裝置的上視圖。圖2為沿圖1中I1-1I剖線之局部剖面?zhèn)纫晥D。圖3為本發(fā)明之脫膠層與基板之結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明之鑄模裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖2中V部分的放大圖。圖6為本發(fā)明之鑄模裝置進(jìn)行封膠制程的示意圖。圖7為本發(fā)明之鑄模裝置應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝示意圖。主要元件符號(hào)說明基板20脫膠層21第一層210第二層212芯片22焊墊23焊腳24焊線25鑄模裝置40上模板42突出部420第一擋塊4200
缺口4202第二擋塊4204下模板44活塞口440凹陷部442第一凹陷部4420第二凹陷部4422活塞46 第一流道41第二流道43A 口430收容腔432出口434模具型腔45封膠60前進(jìn)方向A如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，適用于封裝的基板20，所述基板20的材質(zhì)可以為玻璃環(huán)氧基樹月旨(Flame-retardant epoxy-glass fabric composite resin, FR-4、RF-5)或者雙順丁烯二酸酰亞胺(Bismaleimide Triazine, BT)。所述基板20上設(shè)有多個(gè)芯片22、多個(gè)焊腳24及多根焊線25。所述芯片22上設(shè)有多個(gè)焊墊23，并通過焊線25連接焊墊23與焊腳24以使芯片22與基板20電性連接。基板20之一側(cè)端設(shè)有脫膠層21，所述脫膠層21嵌合于基板20內(nèi)。在本實(shí)施方式中，脫膠層21之外露于基板20的表面并與芯片22所在基板20之表面共面。請(qǐng)參照?qǐng)D3，其中(a)圖所示設(shè)于基板20上的脫膠層21包括第一層210和第二層212，所述第一層210由銅制成，第二層212由氧化銅或者有機(jī)保護(hù)薄膜制成，以降低成本。(b)圖所示的脫膠層21為單層結(jié)構(gòu)，由銅制成。在其他實(shí)施方式中，所述脫膠層21由金或者鎳金合金等金屬制成。請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，本發(fā)明之一種實(shí)施方式中的鑄模裝置40用于放置基板20，并包括上模板42、與所述上模板42相對(duì)設(shè)置的下模板44及活塞46。請(qǐng)參照?qǐng)D4，所述下模板44設(shè)有多個(gè)活塞口 440及凹陷部442，所述活塞口 440位于所述凹陷部442的側(cè)邊以容置所述活塞46，所述凹陷部442之開口朝向上模板42以容置基板20。所述凹陷部442包括第一凹陷部4420和第二凹陷部4422，所述第一凹陷部4420鄰近所述活塞口 440，所述第二凹陷部4422與所述第一凹陷部4420相互貫通并遠(yuǎn)離所述活塞口 440。使用時(shí)，基板20收容于凹陷部442中，并使設(shè)有脫膠層21的一端收容于第一凹陷部4420以及設(shè)有芯片22的一端收容于第二凹陷部4422。所述上模板42設(shè)有突出部420，所述突出部420沿所述上模板42朝下模板44之凹陷部442凸出。在本實(shí)施方式中，突出部420與所述第二凹陷部4422相對(duì)且靠近第一凹陷部4420，也就是說，突出部420靠近基板20之設(shè)有脫膠層21的一端。請(qǐng)參照?qǐng)D5，所述突出部420包括第一擋塊4200和第二擋塊4204，并設(shè)有缺口4202，所述缺口 4202位于第一擋塊4200與第二擋塊4204之間，所述缺口 4202之開口方向與所述凹陷部442相對(duì)，以使所述突出部420之朝向所述下模板44的一面形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，所述缺口 4202位于第二凹陷部4422之上方并鄰近所述第一凹陷部4420，其中第一擋塊4200位于所述第一凹陷部4420上方，也就是說，所述缺口 4202鄰近所述脫膠層21,且第一擋塊4200位于脫膠層21上方。在本實(shí)施方式中，所述缺口 4202之橫截面呈梯形。
在其他實(shí)施方式中，所述缺口 4202之橫截面呈方形、三角形、圓弧形或者其他幾何形狀。鑄模裝置40設(shè)有多個(gè)第一流道41、第二流道43及模具型腔45，所述第一流道41與活塞口 440相通，沿活塞口 440延伸至鄰近脫膠層21的第一擋塊4200。在本實(shí)施方式中，一個(gè)活塞口 440對(duì)應(yīng)于多個(gè)第一流道41，例如2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)或者其他數(shù)量，每個(gè)第一流道41對(duì)應(yīng)一個(gè)脫膠層21。第二流道43形成于突出部420與下模板44之間，并位于第一流道41與模具型腔45之間以與第一流道41和模具型腔45相互貫通。第二流道43包括入口 430、收容腔432及出口 434，所述入口 430形成于第一擋塊4200與下模板44之間，所述收容腔432形成于所述缺口 4202與所述下模板44之間并位于所述入口 430與出口 434之間，所述出口 434形成于第二擋塊4204與下模板44之間并位于收容腔432與模具型腔45之間。在本實(shí)施方式中，入口 430與出口 434的寬度大致相等，且均小于收容腔432之寬度。模具型腔45形成于上模板42與下模板44之間并與所述凹陷部442相貫通，并自位于第二凹陷部4422上方的凸肋4200沿遠(yuǎn)離第二流道43的方向延伸，即，模具型腔45對(duì)應(yīng)于收容設(shè)有芯片22之基板20的空間。請(qǐng)參照?qǐng)D6，封膠60經(jīng)由第一流道41、第二流道43填充至模具型腔45中，以包覆設(shè)于基板20上的芯片22。由于突出部420位于第一流道41和模具型腔45之間，且沿上模板42朝下模板44凸出，由此可知，第二流道43的寬度小于第一流道41與模具型腔45的寬度，以降低封膠60之流速。具體而言，當(dāng)封膠60由第一流道41流入第二流道43中時(shí)，首先，封膠60從第一流道41流入入口 430中，封膠60受第一擋塊4200的作用而使其流速降低，以防止氣泡和氣洞的產(chǎn)生。其次，封膠60從入口 430流入收容腔432中，由于收容腔432之寬度稍大于入口 430之寬度，以收容封膠60并使流入的封膠60之流速穩(wěn)定。最后，封膠從收容腔432流入出口 434并流出至模具型腔45中，同樣地，封膠60受第二擋塊4204的作用而限制其流速，致使流入模具型腔45中的封膠60之流速穩(wěn)定而且有效地減少氣泡和氣洞的產(chǎn)生。由于封膠60之流速降低，在注膠過程中，流動(dòng)的封膠60不容易沖斷焊線25。再者，由于缺口 4202靠近脫膠層21，以減少脫膠層21的面積，從而降低生產(chǎn)成本。使用時(shí)，所述上模板42與所述下模板44合模后，沿所述活塞口 440向上模板42方向推擠活塞46，將熔融封膠60填滿活塞口 440及第一流道41，隨即擠壓活塞46以使熔融封膠60流入第一流道41，并經(jīng)由第一流道41、第二流道43之入口 430、收容腔432及出口 434填充至模具型腔45中，熔融封膠60在模具型腔45中沿前進(jìn)方向A流動(dòng)直至填滿模具型腔45并包覆設(shè)于基板20上的芯片22，如圖7所示。在本實(shí)施方式中，各芯片22之焊墊23垂直于熔融封膠60之前進(jìn)方向A，而連接焊墊23與焊腳24之間的焊線25平行于熔融封膠60之前進(jìn)方向A，以減少封膠60對(duì)焊線25的影響，從而降低沖斷焊線25的機(jī)率以增加產(chǎn)品良率。待活塞46保持靜止且持續(xù)至熔融封膠60硬化，打開鑄模裝置40以取出封月父制品。本發(fā)明之鑄模裝置40設(shè)有第二流道43連通各第一流道41以及第二流道43設(shè)有收容腔432,使各第一流道41內(nèi)的壓力相同，從而使活塞46推擠封膠60時(shí),封膠60可均勻地沿第二流道43注入模具型腔45中。本發(fā)明之脫膠層21設(shè)置于第一流道41處并鄰近第二流道43，與熔融封膠60硬化后形成的封膠60之間的粘著力小于基板20與封膠60之間的粘著力，所述脫膠層21可 有效控制封膠60，以使其流動(dòng)及填充更加均勻，從而縮短每一封膠制程的周期。當(dāng)熔融封膠60硬化，并打開鑄模裝置40后，因脫膠層21與封膠60之間的粘著力小于基板20與封膠60之間的粘著力，因此，貼合于脫膠層21上的封膠60可以輕易剝落，以完成脫膠。本發(fā)明之脫膠層21設(shè)于收容于第一凹陷部4420的基板20的一端，以增強(qiáng)第一流道41區(qū)域內(nèi)基板20的剛性強(qiáng)度，以避免基板20受壓受熱發(fā)生彎曲變形，導(dǎo)致封膠60流入基板20下方而發(fā)生破壞。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，包括上模板、與所述上模板相對(duì)設(shè)置的下模板以及活塞，所述下模板設(shè)有多個(gè)活塞口以容置所述活塞以及開口朝向所述上模板的凹陷部，所述凹陷部與所述上模板共同形成模具型腔以容置基板，其特征在于，所述上模板設(shè)朝所述凹陷部凸出且鄰近所述活塞口的突出部，所述突出部靠近所述下模板處設(shè)有與所述凹陷部相對(duì)的缺口，所述缺口之兩側(cè)分別形成與所述活塞口及所述模具型腔相通的入口及出口，以使經(jīng)所述活塞口注入的封膠，沿所述入口、所述缺口以及所述出口注入所述模具型腔，以包覆所述基板。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，其特征在于，所述缺口之橫截面呈梯形、方形、三角形或者圓弧形。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，其特征在于，所述鑄模裝置設(shè)有多個(gè)形成于所述活塞口與所述突出部之間的第一流道，所述第一流道與所述活塞口及所述入口相互貫通。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，其特征在于，所述凹陷部包括第一凹陷部和第二凹陷部，所述第一凹陷部位于所述活塞口和所述突出部之間，所述第二凹陷部與所述第一凹陷部相互貫通并與所述模具型腔相通。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，其特征在于，所述基板設(shè)有脫膠層，所述脫膠層嵌合于所述基板內(nèi)并朝向所述上模板，所述基板設(shè)有脫膠層的一端收容于所述第一凹陷部以使所述脫膠層鄰近所述突出部。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，其特征在于，所述脫膠層包括第一層和第二層，所述第一層由銅制成，所述第二層由氧化銅或者有機(jī)保護(hù)薄膜制成。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，其特征在于，所述脫膠層為單層結(jié)構(gòu)，且由銅制成。
8.一種半導(dǎo)體封裝鑄模方法，其特征在于，所述鑄模方法包括步驟 提供一種基板； 提供一種鑄模裝置，所述鑄模裝置包括上模板、與所述上模板相對(duì)設(shè)置的下模板及活塞，所述下模板設(shè)有多個(gè)活塞口以容置所述活塞以及開口朝向所述上模板的凹陷部，所述凹陷部與所述上模板共同形成模具型腔以容置所述基板，所述上模板設(shè)有朝所述凹陷部凸出且鄰近所述活塞口的突出部，所述突出部靠近所述下模板處設(shè)有與所述凹陷部相對(duì)的缺口，所述缺口之兩側(cè)分別形成與所述活塞口及所述模具型腔相通的入口及出口 ； 緊密夾緊所述上模板及所述下模板以使所述基板位于所述模具型腔內(nèi)； 將封膠沿所述活塞口注入，推擠所述活塞以使所述封膠沿所述入口、所述缺口以及所述出口注入所述模具型腔內(nèi)，以包覆所述基板；以及 硬化所述封膠，打開所述鑄模裝置以取出鑄模制品。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體封裝鑄模方法，其特征在于，形成多個(gè)第一流道，所述第一流道位于所述活塞口與所述突出部之間，并與所述活塞口及所述入口相互貫通。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體封裝鑄模方法，其特征在于，所述缺口之橫截面呈梯形、方形、三角形或者圓弧形。
全文摘要
一種半導(dǎo)體封裝鑄模裝置，包括上模板、與上模板相對(duì)設(shè)置的下模板以及活塞。所述下模板設(shè)有多個(gè)活塞口以容置所述活塞以及開口朝向所述上模板的凹陷部，所述凹陷部與所述上模板共同形成模具型腔以容置基板。所述上模板設(shè)朝所述凹陷部凸出且鄰近所述活塞口的突出部，所述突出部靠近所述下模板處設(shè)有與所述凹陷部相對(duì)的缺口。所述缺口之兩側(cè)分別形成與所述活塞口及所述模具型腔相通的入口及出口，以使經(jīng)所述活塞口注入的封膠，沿所述入口、所述缺口以及所述出口注入所述模具型腔，以包覆所述基板。
文檔編號(hào)B29C45/26GK103021902SQ20111028225
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者肖俊義 申請(qǐng)人:國(guó)碁電子(中山)有限公司