[发明专利]利用受控气压封装电子元件的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及如根据权利要求1前序部分所述的利用受控气压对载带上安装的电子元件进行封装的方法。本发明还涉及一种执行这种方法的设备。

背景技术

在电子元件的包装中，更具体地，在对安装在载带(诸如焊接框架(lead frame))上的半导体的包装中，利用所谓的“传递模塑工艺”。这里，带有电子元件的载带被钳位在模塑部件之间，从而在进行封装的元件周围形成模塑腔。液体封装材料接着被引入这些模塑腔，之后在其至少部分固化之后，移去模塑部件并且移去具有封装的电子元件的载带。通常利用一个或多个活塞来进行模塑材料的注入，活塞的压力可以施加在封装材料的供给过程中。活塞可在一空间进行位移，在此空间中也携载了模塑材料。模塑材料通常以非液体状态的小球形式、利用薄膜包裹的打包形式或颗粒形式位于模具中。但是，注入液体形式的封装材料也是可能的。封装材料通常包括热固性的环氧或树脂，引入到漏斗。活塞向同时加热的封装材料(加热封装材料至其还不是液体的程度)施加压力，使得其变成液体。响应于活塞施加的压力，液体的封装材料流向加热的模具腔，并注入模具腔。为了不移位封装材料，封装材料被加热之后，作为化学键合(也称为交键)结果，其在加热的模塑腔中至少部分地固化。为了增加封装的质量，可以在开始注入封装材料之前在模塑腔中施加确定的抽空处理(即，气压低于环境气压)。这里，通常通过在模塑腔注入期间使气体流出的排风处理来抽空模塑腔。使封装材料完全注满模塑腔且限制封装材料到模塑腔的供给非常重要。

日本专利05-259652描述了簿膜多层衬底的加工系统，能使导线导体之间的窄间隙注入树脂。在模塑之前，利用真空泵将模塑腔抽空。接着，通过中断抽空处理并在模塑腔内引入惰性气体，返回到大气压力状态，使得腔内压力设置为5-10kg/cm²。由于树脂的挥发成份因此不挥发，所以抑制了无效的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封装电子元件的方法和设备，其中限制了封装材料的泄漏机会，并且还能够施加增加的稀释液体封装材料。

为此目的，本发明提供一种如权利要求1的前序部分所述的用于封装在载带上安装的电子元件的方法，具有特征：在液体封装材料已经到达连接到模塑腔的气孔之后，连接到模塑腔的气孔中的压力增加到过压状态。过压力也可以增加到例如5、8、10、20或30个大气压力。另一个限制过压力的选项是最大化对与在连接到模塑腔的气孔中封装材料上的压力对应的压力的限制。调整模塑腔已经被完全注入之后的气孔中的过压力的优点是由此限制封装材料进一步渗入气孔的可能性。准确的是在非常薄的液体封装材料(实际中的使用增加以使得形成稀释封装和使得在电子元件和载带之间的非常窄的开口的注入)的情况下可以防止封装材料到气孔的远到达渗入。因此，气孔中存在少量的固化封装材料(气孔渗入)，这使得载带少受封装材料的污染。封装材料的保持自由的边缘还具有下列的优点：在封装处理之后，载带可以更容易地通过与侧边缘准确配合的诸如轨道运送装置的传输系统运输。这不仅具有载带保持吸气开口位置处的放好的(cured)封装材料的自由的优点，而且还降低了陷入模塑部分的气孔被污染和/或阻塞的机会。过压力施加的时刻与现有技术不同。根据现有技术，当封装材料进入模塑腔时(通过阀门(gate)的流前锋)已经施加了过压力，其结果是，由于过压力，也由于封装材料的蒸汽压力，在进入模塑腔的过程中封装材料被压缩，从而在封装中不出现或出现较少的排出(void)。本发明涉及在完全不同的时刻增加气体压力，即，仅在液体封装材料已经到达连接到模塑腔的气孔之后。那么，因此模塑腔已经完全被封装材料填满，这与现有技术显著不同。根据本发明的启示，为了增加封装材料的完全注入模塑腔的机会(或者甚至能够保证封装材料的完全注入模塑腔)，希望引入连接到模塑腔的气孔以仅在封装材料已经部分进入连接到模塑腔的气孔的时刻施加过压力。因此通过气孔的封装材料的泄露机会(经由气孔的过冲)被降低或甚至降低到零。根据本发明，不必须精心地在向模塑腔注入封装材料期间在先施加过压力，因为与现有技术的示教不同，现有技术在封装材料的类型确定的情况下，需小心在封装材料中出现排出增加的机会。在此更加希望气孔中的气压不会变得大于封装材料上的压力；气体在气孔中施加的压力将由此不被封装材料传送到模塑腔。气孔中的气体压力将因此不影响模塑腔中的封装过程。封装材料上的压力大约为60-90大气压(6-9mPa)，而气孔中的过压力优选为3-30大气压(0.3-3mPa)。