CN102371643B - 用于模塑电子器件的衬底载体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模塑包含有大量电子器件的衬底的方法，其包含有以下步骤：提供包含框架的载体，该框架包含粘性膜；将衬底装配在载体的粘性膜上，以便于该框架环绕于该衬底；将载体放置在塑模中，以便于该框架设置在塑模的夹持区域和该衬底设置在塑模的模塑区域，在该模塑区域设置有模塑洞穴；在将电子器件设置在模塑洞穴的同时，将框架夹持在夹持区域；使用封装材料模塑。

Description

用于模塑电子器件的衬底载体

技术领域

本发明涉及用于电子器件的模塑（molding），特别是涉及装配在易碎衬底上的电子器件的模塑。

背景技术

对于具有光学元件，如LED器件的电子器件，通常使用一层透明的或者半透明的模塑封装材料模塑光学元件。在现有的用于这种电子器件的模塑***中，所述的模塑封装材料通常通过直接将模塑封装材料滴注进入模塑洞穴（molding cavities）或者通过喷射模塑法(injection molding)被模塑，以生产各个封装件。使用这些方法模塑该光学元件所获得的产能普遍不令人满意。

尤其最近，压缩成型(compression molding)方法通过同时模塑一组LED器件而提供了一种可行的解决方法，以提高生产率。这种形式的模塑包括模塑装配在如陶瓷衬底之类的衬底上的单组LED器件，其具有很高的热容量和很低的导热性。模塑装配在如陶瓷衬底之类的易碎衬底上的器件经常遇到的问题是：由于模塑过程中施加过多的夹持力，固定有器件的陶瓷衬底可能会在模塑过程中碎裂。所以，从使用压缩成型方法模塑装配在易碎衬底上的LED器件中提高产能，并同时减少易碎衬底破碎的发生率，这是令人期望的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种同时模塑多个电子器件的方法，以便于在避免包含于电子器件中的易碎材料破碎的同时，提高生产率。

于是，本发明提供一种模塑包含有大量电子器件的衬底的方法，其包含有以下步骤：提供包含框架的载体，该框架包含粘性膜；将衬底装配在载体的粘性膜上，以便于该框架环绕于该衬底；将载体放置在塑模中，以便于该框架设置在塑模的夹持区域和该衬底设置在塑模的模塑区域，在该模塑区域设置有模塑洞穴；在将电子器件设置在模塑洞穴的同时，将框架夹持在夹持区域；其后使用封装材料模塑设置在模塑洞穴中的电子器件。

参阅后附的描述本发明实施例的附图，随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制，本发明的特点限定在权利要求书中。

附图说明

根据本发明较佳实施例所述的模塑***的实例现将参考附图加以详细描述，其中。

图1所示为根据本发明较佳实施例所述的用于电子器件如LED器件压缩成型的衬底载体的应用。

图2表明了随同本发明一起可能被使用的衬底载体的不同配置形式的示例。

图3表明了根据本发明较佳实施例所述的用于LED器件压缩成型的作为衬底载体的晶圆环的应用。

图4所示为在模塑***中用于模塑LED器件的压缩成型过程的示意图，该LED器件装配在衬底面板上，该衬底面板支撑在衬底载体上。

图5所示为压缩成型***的模塑装置的局部剖视示意图，其中衬底载体抵靠于模塑装置的顶部洞穴板体固定。

图6所示为图5中模塑装置的夹持区域的放大局部示意图。

图7至图11表明了用于装配于衬底载体上的LED器件的典型的模塑流程图。

具体实施方式

图1所示为根据本发明较佳实施例所述的用于电子器件如LED器件压缩成型的衬底载体的应用。衬底载体12包含有框架16，该框架16环绕中空的装配位置14，衬垫带体（backing tape）18贴附于其上。多个框架16，其较佳地为金属材质，可环绕于多个装配位置14，以装配多个衬底，如图1（a）所示。

图1（b）表明了在衬底载体12上覆盖装配位置14的衬垫带体18。衬垫带体18较佳地为粘性膜，一个或多个衬底或衬底面板22装配于其上，以便于框架16环绕于每个装配后的衬底面板22。衬垫带体18可以使用带轮（taping roller）20的方式被放置在框架16上。

图1（c）表明了由例如陶瓷和硅树脂之类的材料制成的衬底面板22，其贴附于衬底载体12的装配位置14处的衬垫带体18上。图1（d）表明了装配于衬底面板22上的LED器件24已经使用模塑封装材料以圆顶形状被模塑。每个模塑后的衬底面板22接下来被从衬底载体12的衬垫带体18处移离，以将每个LED器件24进行分割。

图2表明了随同本发明一起可能被使用的衬底载体12的不同配置形式的示例。衬底载体12可包括有两个中空的装配位置14，如图2（a）所示，其被配置来装载一对陶瓷衬底面板22。超过两个以上的陶瓷衬底面板22同样也可以被装配在环绕两对中空的装配位置14的衬底载体12上，该装配位置以两行或者单行的形式设置，分别如图1（B）和图1（C）的实施例所示。

图3表明了根据本发明较佳实施例所述的用于LED器件24压缩成型的作为衬底载体的晶圆环12’的应用。晶圆环12’包含有内部载体，该内部载体包含内框架16’，如图3（a）所示，其被装配在外框架19’的周边之内，如图3（b）所示。内框架16’在其中心是具有中空的装配位置14’的晶圆框架，其被其上装配有衬底的粘性膜或衬垫带体18’所覆盖。外框架19’可包括晶圆环，其大于内框架16’，以及具有和内框架16’的形状、尺寸相匹配的装配位置20’，以便于内框架16’可在此被装配，如图3（c）所示。

如图3（d）表明了诸如陶瓷衬底面板22之类的衬底面板的示例，该陶瓷衬底面板装载有安装于其上的LED器件24。在模塑LED器件以前，陶瓷衬底面板22装配于晶圆环12’的衬垫带体18’的粘性表面上。在图3（e）中，外框架19’或晶圆环在LED器件24的模塑过程中用作为夹持区域。所以，陶瓷衬底面板22在模塑过程中没有遭受巨大的可能导致其碎裂的夹持力。每个模塑后的陶瓷衬底面板22接下来从晶圆环12’的衬垫带体18’处被移离，以将各个LED器件24分离。

图４所示为表述模塑***10中用于模塑LED器件的压缩成型过程的示意图，该LED器件装配在衬底面板上，该衬底面板支撑在衬底载体12上。在输入料盒提升器28处，装载带有LED器件的易碎的衬底面板进行模塑的衬底载体12被装载在第一***30。其被传输到模塑装置32处以进行压缩成型模塑。在模塑装置32处，滴涂器34将液态模塑封装材料滴入模塑洞穴中。然后将衬底面板放置在模塑洞穴上以便于设置于此处的LED器件使用封装材料被模塑。

接着，衬底载体12被第二***36定位，衬底面板上的模塑后的LED器件被传送到输出料盒提升器38处，以进行进一步的处理，如分割LED器件以前完成卸载。在另一个工作模式中，衬底载体12可以被手动地进给，并定位在模塑装置32中，以将液态模塑封装材料滴涂在LED器件上而将该LED器件模塑。

图5所示为压缩成型***10的模塑装置32的局部剖视示意图，其中衬底载体12被放置在模塑装置32中并抵靠于模塑装置32的顶部洞穴板体46固定。模塑装置32包括上塑模42和下塑模44，上塑模42和下塑模44***作来相互彼此移动，以在模塑装置32的夹持区域靠近衬底载体12的框架16并在其上施加夹持力。顶部洞穴板体46设置在上塑模42的基座处，而底部洞穴板体48设置在下塑模44的顶部。衬底14设置在模塑装置32的模塑区域中，在此处模塑洞穴被如此设置以便于衬底14在夹持区域不会遭受上塑模42和下塑模44所施加的完全夹持力。

在模塑装置32的模塑区域，塑模插件如圆顶插件50可分离地插置在下塑模44中，并被精确地定位在底部洞穴板体48中。圆顶插件50包含有大量的可能为圆顶形状的模塑洞穴52，每个模塑洞穴被成形和配置来将LED器件24***模塑洞穴52中。当模塑期间衬底载体12的框架16在顶部洞穴板体46和底部洞穴板体48之间的模塑装置32的夹持区域被定位和被直接夹持的同时，设置在模塑洞穴52中的装配在衬底载体12上的LED器件24能够使用封装材料得以模塑。

上塑模42还支撑有引导板56，其沿着上塑模42延伸并在此借助于支撑杆58被固定。引导板56抓握衬底载体12的侧边，并***作来相对于上塑模42和下塑模44移动衬底载体12，例如在上塑模42和下塑模44之间上下垂直移动。仅仅只有引导板56的一个侧边得以表示，然而在衬底载体12相对的另一端应存在类似的引导板，以便于衬底载体12的两侧同时被夹持固定。通过上塑模42上方的马达可提供驱动力，以用于通过支撑杆58提升和降低引导板56。在衬底载体12被放置于塑模中之后，引导板56抵靠于上塑模42在载体12上施加夹持力。当引导板56降低远离上塑模42时，引导板56抵靠于上塑模42释放作用在衬底载体12上的夹持力。

上塑模42和下塑模44包含有各自的顶部支撑板64和底部支撑板66，它们较佳地均为被弹性装置如各自的弹簧60、62受弹簧力作用，以致于顶部支撑板64和底部支撑板66朝向衬底载体12弹性偏置。顶部支撑板64邻接于顶部洞穴板体46设置，而通过所述的弹性偏置将压力施加至顶部洞穴板体46上，在框架16已经被固定在夹持区域之后其接下来会施加压力至衬底载体12上。另外，当模塑封装材料正被模塑在LED器件24上时，圆顶插件50可相对于衬底面板22移动以抵靠于衬底面板22接触和按压模塑洞穴52。这防止了衬底面板12表面上模塑封装材料的泄漏。同时，相邻于底部洞穴板体48的底部支撑板66施加压力至底部洞穴板体48，当上塑模42和下塑模44相互抵靠被夹持时其接下来会施加压力至衬底载体12上。圆顶插件50中模塑洞穴52的位置和衬底面板22上所建立的成行的LED器件的位置相对应。所以，在模塑过程中通过模塑洞穴52模塑封装材料被模塑在LED器件24上。

图6所示为图5中模塑装置32的夹持区域的放大局部示意图。衬底面板22借助于粘性衬垫带体18被装配于衬底载体12上。衬底面板22携带被各自插置在每个模塑洞穴52中的LED器件24，该模塑洞穴52包含于底部洞穴板体48上的圆顶插件50中。可以发现，衬底面板22被装配于衬垫带体18上，以致于它和衬底载体12的框架16空间上相分离，该框架16通过引导板56抵靠于顶部洞穴46而被固定。因此，衬底面板22不再遭受大量的夹持力，结果，衬底面板22开裂或破损得以避免。

圆顶插件50被延展跨越模塑洞穴52的释放膜70所覆盖。这有助于在模塑之后将模塑后的LED器件24自圆顶插件50分开。

图7-图11表明了用于在衬底载体12上传送的LED器件24的典型的模塑流程图。当模塑装置32位于开放位置，如图7所示，顶部洞穴板体46和底部洞穴板体48被分开，衬底载体12被定位至模塑位置，在此处其被引导板56抵靠于顶部洞穴板46所固定。在这个位置，每个LED器件24位于相应的模塑洞穴52的上方。

真空吸附72被提供在底部洞穴48中以便于铺盖在模塑洞穴52上的释放膜70被吸附在每个模塑洞穴52中。在释放膜70的顶部，诸如液态硅树脂之类的模塑封装材料被滴入每个模塑洞穴52中。以这种方式，释放膜有助于将模塑后的LED器件24自模塑洞穴52处进行轻松的分离。当塑模32打开时，顶部洞穴板体46固定衬底载体12和在此装配的处于待命模式的衬底面板22。

在图8中，当模塑装置32处于闭合位置时，衬底载体12被固定在顶部洞穴板体46和顶部洞穴板体48之间。接下来，如图9所示，当圆顶插件50朝向顶部洞穴板体46被提升带动携带有液态硅树脂的模塑洞穴52更靠近于顶部洞穴板体46以便于将LED器件24浸没在液态硅树脂中进行封装时，模塑装置32设定为封装位置。在液态硅树脂固化之后，模塑装置32打开，顶部洞穴板体46和底部洞穴板体48被分离，如图10所示。带有模塑后的LED器件24的衬底面板22连同衬底载体12一起从圆顶插件50处被提升。每个LED器件24已被模塑在硅树脂中，其在LED器件24上方形成了圆顶状的保护盖。引导板56然后被降低，并抵靠于顶部洞穴46释放作用于衬底载体12上的夹持力（参见图11）。其次，衬底载体12连同大量的模塑后的LED器件24一起能被定位至塑模32之外。

值得欣赏的是，在本发明较佳实施例中，易碎的衬底面板22不再遭受大量的通过上塑模42和下塑模44所施加的夹持力，因为在整个模塑过程中夹持力反而主要施加在衬底载体12上。因此，衬底面板22损坏的发生率能够得以减少。当衬底载体12上的衬底面板22被定位到模塑装置32的模塑位置时，衬底载体12能被配置来装载超过一个以上的衬底面板22。当更大数量的LED器件同时被模塑时，和一次装载一个LED器件面板相比，这加快了装载多个LED器件面板进入模塑装置32中进行模塑的流程，同时也提高了生产率。

此处描述的本发明在所具体描述的内容基础上很容易产生变化、修正和/或补充，可以理解的是所有这些变化、修正和/或补充都包括在本发明的上述描述的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种模塑包含有大量电子器件的衬底的方法，其包含有以下步骤：

提供一载体，该载体包含框架，该框架环绕至少一个装配位置;

将粘性膜贴附于位于该载体的至少一个装配位置上，该粘性膜被用来将衬底装配在载体上； 

将衬底装配在载体的粘性膜上，以便于该框架环绕于该衬底；其后，

将载体放置在塑模中，以便于该框架设置在塑模的夹持区域和该衬底设置在塑模的模塑区域，在该模塑区域设置有模塑洞穴，其中塑模包含有上塑模和下塑模，该上塑模和下塑模相对于彼此移动，以当在夹持区域夹持框架时在载体上靠近和在载体上施加夹持力；

在将电子器件设置在模塑洞穴的同时，将框架夹持在夹持区域；并且

使用封装材料模塑设置在模塑洞穴中的电子器件。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

该载体包含有外框架和内框架，该内框架装配在外框架的周边以内，其中粘性膜安装在内框架上以装配衬底。

3.如权利要求2所述的方法，其中，在模塑过程中外框架而不是内框架被夹持在夹持区域。

4.如权利要求2所述的方法，其中，外框架包括晶圆环的框架。

5.如权利要求1所述的方法，该方法还包含有位于上塑模的引导板，该引导板***作来握紧载体和相对于上塑模和下塑模移动载体，其中在载体被放置在塑模中之后，该引导板抵靠于上塑模在载体上施加夹持力。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在模塑之后，该引导板被降低远离上塑模，并释放抵靠于上塑模而作用于载体上的夹持力。

7.如权利要求1所述的方法，其中，上塑模包括顶部支撑板，下塑模包括底部支撑板，在夹持区域框架已经被夹持之后，该顶部支撑板和底部支撑板朝向衬底弹性偏置以通过所述的弹性偏置在衬底上施加压力。

8.如权利要求1所述的方法，其中，模塑区域包含有可分离地插置在塑模中的模塑插件，其中该模塑插件包括模塑洞穴，每个洞穴被成形和配置来将电子器件插置在模塑洞穴中。

9.如权利要求8所述的方法，其中，该模塑洞穴是圆顶形状的。

10.如权利要求8所述的方法，其中，在载体的框架已被夹持之后，该模塑插件相对于衬底被移动，以便于在模塑过程中接触衬底和抵靠于衬底按压模塑洞穴。

11.如权利要求1所述的方法，其中，该载体具有多个被多个框架所环绕的装配位置，以装配多个衬底。

12.如权利要求1所述的方法，其中，衬底为陶瓷或硅树脂衬底。

13.如权利要求1所述的方法，其中该电子器件为LED器件。