NL1019514C2 - Method and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure. - Google Patents
Method and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1019514C2 NL1019514C2 NL1019514A NL1019514A NL1019514C2 NL 1019514 C2 NL1019514 C2 NL 1019514C2 NL 1019514 A NL1019514 A NL 1019514A NL 1019514 A NL1019514 A NL 1019514A NL 1019514 C2 NL1019514 C2 NL 1019514C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- mold cavity
- fluid
- mold
- encapsulating material
- carrier
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 4
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
- B29C45/14655—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/565—Moulds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/4824—Connecting between the body and an opposite side of the item with respect to the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73215—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
Werkwijze en inrichting voor het onder uitoefening van fluïdumdruk omhullen van elektronische componentenMethod and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het omhullen van elektronische 5 componenten, in het bijzonder halfgeleiders, door het tussen twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare vormhelften opnemen van een op een drager bevestigde te omhullen component en het aan ten minste één daartoe aangebrachte vormholte middels een transfermechanisme onder overdruk toevoeren van een vloeibaar omhulmateriaal.The invention relates to a method for encapsulating electronic components, in particular semiconductors, by accommodating, between two mold halves displaceable relative to each other, a component to be encapsulated mounted on a carrier and the at least one mold cavity arranged for this purpose by means of supplying a liquid encapsulating material under an overpressure transfer mechanism.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het omhullen van 10 elektronische componenten, in het bijzonder halfgeleiders, omvattende: twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare vormhelften voor het opnemen van een te omhullen component, welke vormhelften zijn voorzien van ten minste één vormholte, en een transfermechanisme voor het onder overdruk aan de vormholte toevoeren van een vloeibaar omhulmateriaal, 15The invention also relates to a device for encapsulating electronic components, in particular semiconductors, comprising: two mold halves displaceable relative to each other for receiving a component to be encapsulated, which mold halves are provided with at least one mold cavity, and a transfer mechanism for supplying a liquid encapsulating material to the mold cavity under excess pressure, 15
Het omhullen van elektronische componenten, in het bijzonder op dragers (leadframes) geplaatste halfgeleiders, vindt veelal plaats middels een zo geheten transferpers. Daarbij wordt gebruik gemaakt van vormholten die worden bepaald door ten minste twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare maldelen. In geopende toestand kunnen één of 20 meerdere dragers met te omhullen componenten tussen de maldelen worden geplaatst.The encapsulation of electronic components, in particular semiconductors placed on carriers (lead frames), usually takes place by means of a so-called transfer press. Use is thereby made of mold cavities which are determined by at least two mold parts displaceable relative to each other. In the opened state, one or more carriers with components to be encased can be placed between the mold parts.
Na het plaatsen van de drager en het sluiten van de maldelen kan het omhulproces een aanvang nemen. Daarbij wordt omhulmateriaal middels plunjers door toevoerkanalen (runners) naar vormholten gedrukt. Het vloeibare omhulmateriaal stroomt in een vormholte en verdringt daarbij het aanwezige gas dat wijkt middels daartoe 25 aangebrachte ontluchtingen (“ventings”). Om ongewenste luchtinsluitingen in het omhulmateriaal te voorkomen is er geëxperimenteerd met het aanbrengen van een onderdruk in een vormholte ten tijde van het toevoeren van omhulmateriaal. Na het uitharden van het omhulmateriaal in de vormholte worden de maldelen uiteen bewogen en kan de omhulde component worden uitgenomen.After placing the carrier and closing the mold parts, the encapsulating process can begin. In addition, encapsulating material is pressed by plungers through supply channels (runners) to mold cavities. The liquid encapsulating material flows into a mold cavity and thereby displaces the gas present that differs by means of venting provided for this purpose ("ventings"). In order to prevent undesired air inclusions in the encapsulating material, experiments have been carried out with the application of an underpressure in a mold cavity at the time of encapsulating material. After the encapsulating material has hardened in the mold cavity, the mold parts are moved apart and the encapsulated component can be taken out.
De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verbeteren van de kwaliteit van de omhulling van elektronische componenten onder handhaving van de voordelen van de stand van techniek.It is an object of the present invention to improve the quality of the enclosure of electronic components while maintaining the advantages of the prior art.
30 1002074_nl.wpd -2-30 1002074_en.wpd -2-
De uitvinding verschaft daartoe een werkwijze van het in aanhef genoemde type, met het kenmerk, dat tijdens het aan de vormholte toevoeren van vloeibaar omhulmateriaal het nog niet met omhulmateriaal gevulde deel van de vormholte is gevuld met een onder 5 overdruk staand fluïdum. In een voorkeurstoepassing van de werkwijze wordt de fluïdumdruk gerealiseerd door een gas, maar het is ook mogelijk hiervoor een vloeistof aan te wenden. De fluïdumdruk kan zo worden aangebracht dat deze slechts eenzijdig druk uitoefent op een drager waarop de te omhullen elektronische component is bevestigd. Aldus zal er een drukverschil over de drager ontstaan waarmee de drager 10 tegen een deel van de vormholte (“cavity”) wordt gedrongen. Een en ander draagt bij aan een verbeterde positionering van de elektronische component in de vormholte. Een verbeterde positionering zal leiden tot een verbeterd omhulresultaat door onder meer een kleinere kans op beschadiging van draden (“wire jump”), minder kans op lekkage van omhulmateriaal langs de randen van de vormholte (“bleed” en “flash”), een 15 verbeterde beheersbaarheid van de omvang van de omhulde component, et cetera. De overdruk zal in normale omstandigheden kleiner zijn dan de druk op het omhulmateriaal en groter dan de omgevingsdruk.To this end, the invention provides a method of the type mentioned in the preamble, characterized in that during the supply of liquid encapsulating material to the mold cavity, the part of the mold cavity not yet filled with encapsulating material is filled with a fluid under overpressure. In a preferred application of the method, the fluid pressure is realized by a gas, but it is also possible to use a liquid for this. The fluid pressure can be applied such that it exerts only one-sided pressure on a carrier on which the electronic component to be encased is mounted. A pressure difference will thus arise over the carrier, with which the carrier 10 is urged against a part of the mold cavity. All this contributes to an improved positioning of the electronic component in the mold cavity. An improved positioning will lead to an improved encapsulation result by, among other things, a smaller chance of damage to wires ("wire jump"), less chance of leakage of encapsulating material along the edges of the mold cavity ("bleed" and "flash"), improved manageability of the size of the encapsulated component, et cetera. Under normal circumstances, the overpressure will be less than the pressure on the encapsulating material and greater than the ambient pressure.
In een voorkeurstoepassing van de werkwijze wordt tussen de vormholte en de te 20 omhullen component een folielaag geplaatst. Zo kan de kans op het tussen de vormhelften dringen van omhulmateriaal (of een fractie van het omhulmateriaal ook wel aangeduid als “flash” of “bleed”) verder worden verkleind. Het onder overdruk staand fluïdum kan zich tussen de vormholte en de folielaag bevinden zodat het fluïdum niet in aanraking komt met het omhulmateriaal. Naast het voorkomen van interactie tussen het 25 fluïdum en het omhulmateriaal heeft dit tevens als voordeel dat de stroming van het omhulmateriaal kan worden beïnvloed door de aanwezige folie. Een voorbeeld hiervan is de omhulling van zogeheten “flip-chips” waarbij het omhulmateriaal tussen twee gestapelde delen (de drager en de met contactpunten daarop geplaatste chip) moet worden gebracht. Door de aanwezigheid van het foliemateriaal kan de stroom van het 30 omhulmateriaal in het bijzonder tussen de drager en de chip worden geleid.In a preferred application of the method, a film layer is placed between the mold cavity and the component to be encapsulated. Thus, the chance of encapsulating material between the mold halves (or a fraction of the encapsulating material also referred to as "flash" or "bleed") can be further reduced. The pressurized fluid can be located between the mold cavity and the film layer so that the fluid does not come into contact with the encapsulating material. In addition to preventing interaction between the fluid and the encapsulating material, this also has the advantage that the flow of the encapsulating material can be influenced by the foil present. An example of this is the casing of so-called "flip-chips", in which the casing material must be placed between two stacked parts (the carrier and the chip with contact points placed thereon). Due to the presence of the foil material, the flow of the encapsulating material can be guided in particular between the carrier and the chip.
1 1 -3-1 1 -3-
Bij voorkeur wordt de fluïdumdruk (gasdruk) in de vormholte gehandhaafd tot het volledig met omhulmateriaal vullen van de vormholte. Aldus worden de voorgaand beschreven voordelen gedurende het gehele omhulproces verkregen. Gunstige resultaten worden verkregen wanneer afhankelijk van andere proces beïnvloedende factoren de 5 fluïdumdruk (gasdruk) ten minste 1,5·105 Pa, bij voorkeur ten minste 5·105 Pa, bedraagt. Andere factoren die het proces beïnvloeden zijn bijvoorbeeld de samenstelling van het omhulmateriaal, de temperatuur van het omhulmateriaal, de dikte van de drager, het dragermateriaal, de omvang van de vormholte en de te omhullen component.Preferably, the fluid pressure (gas pressure) in the mold cavity is maintained until the mold cavity is completely filled with encapsulating material. Thus the advantages described above are obtained during the entire encapsulating process. Favorable results are obtained when, depending on other process-influencing factors, the fluid pressure (gas pressure) is at least 1.5 · 105 Pa, preferably at least 5 · 105 Pa. Other factors that influence the process are, for example, the composition of the encapsulating material, the temperature of the encapsulating material, the thickness of the carrier, the carrier material, the size of the mold cavity and the component to be encapsulated.
10 De fluïdumdruk kan worden aangebracht middels perslucht. Dit is een eenvoudige en dus goedkope wijze voor het creëren van de gewenste druk. Een andere mogelijkheid is dat de fluïdumdruk wordt aangebracht middels een inert gas, zoals bijvoorbeeld stikstof. Dit gas kan bijvoorbeeld onder tussenkomst van een ventiel worden afgenomen uit een gasbuffer zoals een gasfles. Het voordeel van het toepassen van een inert gas is dat het 15 gas geen negatieve invloed zal uitoefenen op de te omhullen component.The fluid pressure can be applied by means of compressed air. This is a simple and therefore inexpensive way of creating the desired pressure. Another possibility is that the fluid pressure is applied by means of an inert gas, such as for example nitrogen. This gas can, for example, be taken from a gas buffer such as a gas bottle through the intervention of a valve. The advantage of using an inert gas is that the gas will not exert a negative influence on the component to be encased.
De fluïdumdruk kan worden aangebracht door ten minste één op de vormholte aansluitend afvoeropening voor overtollig gas. Een dergelijke opening (“venting”) is reeds aanwezig in de meeste bestaande mallen zodat deze weinig of geen aanpassing 20 behoeven voor het toepassen van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding.The fluid pressure can be applied through at least one outlet opening for excess gas connecting to the mold cavity. Such an opening ("venting") is already present in most existing molds so that they require little or no modification for applying the method according to the invention.
Naast het aanbrengen van overdruk in de vormholte is het ook mogelijk gelijktijdig lokaal een onderdruk te creëren aan een van de te omhullen component afgekeerde zijde van de drager waar de overdruk wordt gecreëerd. Het aanbrengen van onderdruk wordt 25 reeds toegepast. Door een lokale onderdruk kan een drager tegen een zijde van de vormholte worden “gezogen” om zo meer nauwkeurig te worden gepositioneerd. Door combinatie van een lokale onderdruk en een op een andere positie in de vormholte aangebrachte overdruk kan het drukverschil over de drager verder toenemen hetgeen de reeds opgesomde voordelen verder versterkt. Afhankelijk van een voor een gewenst 30 niveau van procesbeheersing gewenst drukverschil kan er worden gevarieerd met zowel het niveau van overdruk als het niveau van onderdruk; het verschil van beide drukken f Q } -4- dient een bepaalde waarde te bezitten. In deze wordt opgemerkt dat het regelbereik van de overdruk (1 Bar, veel groter is dan het regelbereik van de onderdruk (0 Bar, 1 Bar).In addition to applying overpressure in the mold cavity, it is also possible to simultaneously create a local underpressure on a side of the carrier remote from the component to be enveloped where the overpressure is created. The application of underpressure is already being applied. Due to a local underpressure, a carrier can be "sucked" against one side of the mold cavity in order to be positioned more accurately. By combining a local underpressure and an overpressure applied at a different position in the mold cavity, the pressure difference over the carrier can further increase, which further reinforces the advantages already listed. Depending on a pressure difference desired for a desired level of process control, it is possible to vary both the level of overpressure and the level of underpressure; the difference between both pressures f Q} -4- must have a certain value. It is noted that the control range of the overpressure (1 Bar, is much larger than the control range of the underpressure (0 Bar, 1 Bar).
5 De uitvinding verschaft tevens een inrichting van het in aanhef genoemde type, met het kenmerk, dat op de vormholte voor het opnemen van vloeibaar omhulmateriaal een fluïdum-toevoer aansluit. De bestaande transferpersen voor het omhullen van elektronische componenten behoeven slechts een beperkte modificatie om deze geschikt te maken voor toepassing van de onderhavige werkwerkwijze. Daarbij is het uiteraard 10 gewenst dat de fluïdumtoevoer aansluit op de vormholte aan de afgekeerde zijde van een toevoeropening voor omhulmateriaal. Aldus kan er gedurende het gehele vul-traject van de vormholte een overdruk in de vormholte in stand worden gehouden. De fluïdumtoevoer kan daarbij gelijktijdig worden gebruikt voor het bij het toenemen van de vulgraad van de vormholte met omhulmateriaal laten ontsnappen van overtollig 15 fluïdum (gas). Ook is het mogelijk dat de vormholte daartoe op afstand van de fluïdumtoevoer tevens is voorzien van ten minste één afvoeropening voor fluïdum. Aldus kunnen de fluïdumtoevoer en de fluïdumafVoer separaat worden bestuurd. Ook verkleind hierdoor de kans op verontreiniging van met name de fluïdumtoevoer.The invention also provides a device of the type mentioned in the preamble, characterized in that a fluid supply connects to the mold cavity for receiving liquid encapsulating material. The existing transfer presses for encapsulating electronic components only need a limited modification to make them suitable for applying the present method. In this case, it is of course desirable that the fluid supply connects to the mold cavity on the remote side of a supply opening for encapsulating material. Thus, an overpressure in the mold cavity can be maintained throughout the entire filling range of the mold cavity. The fluid supply can thereby be used simultaneously for the release of excess fluid (gas) as the degree of filling of the mold cavity with encapsulating material escapes. It is also possible that the mold cavity for this purpose is also provided with at least one discharge opening for fluid at a distance from the fluid supply. Thus, the fluid supply and the fluid discharge can be controlled separately. This also reduces the chance of contamination, in particular of the fluid supply.
20 Voor het opwekken van de gasdruk sluit de fluïdumtoevoer aan op middelen voor het opwekken van een overdruk, zoals een pomp of onder druk staande gashouder. Wanneer de fluïdumtoevoer tevens wordt aangewend voor het uit de vormholte laten ontsnappen van fluïdum heeft het de voorkeur dat de fluïdumtoevoer tevens aansluit op middelen voor het opwekken van een onderdruk. Voor een goede positionering van een drager in 25 een vormholte zal deze zijn voorzien van een opneemruimte voor een drager. De werkwijze overeenkomstig de uitvinding blijkt in het bijzonder voordelig te kunnen worden toegepast wanneer aan weerszijden van de opneemruimte voor de drager uitsparingen zijn gelegen voor het vormen van omhuldelen. Een dergelijke drager met aan twee zijden een te vormen omhulling is zeer moeilijk te positioneren in een 30 vormholte, zelf wanneer deze eenzijdig (over een deel van het oppervlak in verband met de tweezijdig te creëren omhuldelen) met een onderdruk wordt gepositioneerd. Met -5- name dergelijke componenten kunnen voordelig meer nauwkeurig worden gepositioneerd door de eenzijdig aangelegde overdruk van een fluïdum. Voor het handhaven van de opgewekte fluïdumdruk kan het gewenst zijn dat de vormholte is voorzien van een mediumdichte afdichtrand.For generating the gas pressure, the fluid supply connects to means for generating an overpressure, such as a pump or pressurized gas container. When the fluid supply is also used to allow fluid to escape from the mold cavity, it is preferred that the fluid supply also connects to means for generating an underpressure. For a good positioning of a carrier in a mold cavity, it will be provided with a receiving space for a carrier. The method according to the invention appears to be particularly advantageous when, on both sides of the receiving space for the carrier, recesses are provided for forming encapsulating parts. Such a carrier with an enclosure to be formed on two sides is very difficult to position in a mold cavity, even when it is positioned unilaterally (over a part of the surface in connection with the enclosure parts to be created on two sides) with an underpressure. Particularly such components can advantageously be positioned more accurately by the unilaterally applied overpressure of a fluid. To maintain the generated fluid pressure, it may be desirable for the mold cavity to be provided with a medium-tight sealing edge.
55
De onderhavige uitvinding omvat tevens een werkwijze voor het omhullen van elektronische componenten, in het bijzonder halfgeleiders, door het tussen twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare vormhelften opnemen van een op een drager bevestigde te omhullen component en het aan ten minste één daartoe aangebrachte 10 vormholte middels een transfermechanisme onder overdruk toevoeren van een vloeibaar omhulmateriaal, met het kenmerk, dat tijdens het aan de vormholte toevoeren van vloeibaar omhulmateriaal aan de van de vormholte afgekeerde zijde van de drager een fluïdumdruk op de drager wordt uitgeoefend. In plaats van het creëren van een overdruk in de vormholte kan er ook voor worden gekozen juist aan een van de vormholte 15 afgekeerde zijde een overdruk te worden aangebracht met een fluïdum. Ook hiermee kan de drager in een gewenste positie worden gedrongen. Een meer nauwkeurige positionering van de drager betekent een beter beheerst omhulproces en dus een beter beheerst eindresultaat. Bij voorkeur is het onder overdruk staande fluïdum een gas. De fluïdumdruk kan zeer voordelig worden geregeld in relatie tot de druk op het vloeibaar 20 omhulmateriaal. Wanneer de druk van het omhulmateriaal beperkt is wordt ook de druk van het fluïdum beperkt gehouden, dit om vervorming van de drager te vermijden. Wanneer de druk van het omhulmateriaal toeneemt neemt bij voorkeur gelijktijdig ook de druk van het fluïdum toe. Het regelbereik van de fluïdumdruk is daartoe bij voorkeur ten minste zo groot als de maximale druk op het omhulmateriaal (de procesdruk). Een 25 belangrijk voordeel naast de nauwkeurige positionering is dat dit de verwerking mogelijk maakt van dragers met uiteenlopende dikten. Zo zullen dikteverschillen in de dikte van bijvoorbeeld een Ball Grid Array (BGA) niet of veel minder snel leiden tot beschadiging van de drager (board) ten gevolge van hoog oplopende locale belastingen van de drager. De drager zal onafhankelijk van de dikte altijd met een beheersbare druk 30 (de fluïdumdruk) aan kunnen sluiten op de vormholte. De tolerantie in maatafwijkingen -6- in de te verwerken dragers is als gevolg van deze werkwijze veel groter dan bij een starre mechanische inklemming van te verwerken dragers.The present invention also comprises a method for encapsulating electronic components, in particular semiconductors, by accommodating, between two mold halves displaceable relative to each other, a component to be encapsulated mounted on a carrier and the at least one mold cavity arranged for this purpose by means of feeding a liquid encapsulating material under overpressure, characterized in that a fluid pressure is exerted on the carrier on the side of the carrier remote from the mold cavity while supplying liquid encapsulating material to the mold cavity. Instead of creating an overpressure in the mold cavity, it is also possible to choose to apply an overpressure with a fluid on a side remote from the mold cavity. The carrier can also be forced into a desired position with this. A more accurate positioning of the carrier means a better controlled encapsulation process and therefore a better controlled end result. The fluid under overpressure is preferably a gas. The fluid pressure can be very advantageously controlled in relation to the pressure on the liquid encapsulating material. When the pressure of the encapsulating material is limited, the pressure of the fluid is also kept limited in order to prevent distortion of the carrier. As the pressure of the encapsulating material increases, the pressure of the fluid preferably also increases simultaneously. The control range of the fluid pressure is therefore preferably at least as large as the maximum pressure on the encapsulating material (the process pressure). An important advantage in addition to the accurate positioning is that this enables the processing of carriers with varying thicknesses. For example, thickness differences in the thickness of, for example, a Ball Grid Array (BGA) will not, or much less rapidly, lead to damage to the carrier (board) as a result of high local loads on the carrier. Regardless of the thickness, the carrier will always be able to connect to the mold cavity with a controllable pressure (the fluid pressure). The tolerance in dimensional deviations in the carriers to be processed is much greater as a result of this method than in the case of rigid mechanical clamping of carriers to be processed.
Aansluitend op de laatst beschreven werkwijze verschaft de uitvinding tevens een 5 inrichting voor het omhullen van elektronische componenten, in het bijzonder halfgeleiders, omvattende: twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare vormhelften voor opnemen van een te omhullen component, welke vormhelften zijn voorzien van ten minste één vormholte, en een transfermechanisme voor het middels een toevoer voor omhulmateriaal onder overdruk aan de vormholte toevoeren van een vloeibaar 10 omhulmateriaal, met het kenmerk, dat op afstand van de toevoer voor omhulmateriaal op de verplaatsbare vormhelften ten minste één fluï'dum-toevoer aansluit voor het middels fluïdumdruk positioneren van de te omhullen component. Bij voorkeur is de vormholte ten minste in hoofdzaak aangebracht in één van de vormhelften, en sluit de fluïdum-toevoer aan op de op de vormhelft aansluitende vormhelft waarin de vormholte 15 is aangebracht. Voor een goede werking sluit de fluïdum-toevoer aan op middelen voor het opwekken van een overdruk respectievelijk sluit de fluïdum-toevoer aan op middelen voor het opwekken van een onderdruk. De vormholte kan zijn voorzien van een opneemruimte voor een drager en aan weerszijden van de opneemruimte voor de drager gelegen uitsparingen voor het vormen van omhuldelen. Met een dergelijke 20 inrichting kunnen de voordelen worden gerealiseerd zoals reeds bovengaand beschreven.In addition to the method described last, the invention also provides a device for encapsulating electronic components, in particular semiconductors, comprising: two mold halves displaceable relative to each other for receiving a component to be encapsulated, which mold halves are provided with at least one mold cavity, and a transfer mechanism for supplying a liquid enveloping material to the mold cavity under an overpressure by means of an encapsulating material supply, characterized in that at least one fluid supply connects to the displaceable mold halves at a distance from the encapsulating material supply positioning the component to be enveloped by means of fluid pressure. The mold cavity is preferably arranged at least substantially in one of the mold halves, and the fluid supply connects to the mold half connecting to the mold half in which the mold cavity 15 is arranged. For proper operation, the fluid supply connects to means for generating an overpressure or the fluid supply connects to means for generating an underpressure. The mold cavity can be provided with a receiving space for a carrier and recesses located on either side of the receiving space for the carrier for forming enclosing parts. With such a device the advantages can be realized as already described above.
De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: 25 figuur 1 een dwarsdoorsnede door een deel van een vormholte met een drager voorzien van een te omhullen component volgens de stand der techniek, en figuur 2 een dwarsdoorsnede door een deel van een vormholte met een drager waaraan tweezijdig een omhuldeel wordt aangebracht volgens de onderhavige uitvinding.The present invention will be further elucidated with reference to the non-limitative exemplary embodiments shown in the following figures. Herein: figure 1 shows a cross-section through a part of a mold cavity with a carrier provided with a component according to the state of the art, and figure 2 shows a cross-section through a part of a mold cavity with a carrier to which an envelope part is arranged on both sides according to the present invention.
30 Figuur 1 toont een vormdeel 1 met een vormholte 2. Een drager 3 is tegen de vormholte 2 geplaatst zodanig dat een door de drager 3 ondersteunde elektronische component 4 -7- zich in de vormholte 2 bevindt. Een bezwaar van het omhullen volgens de stand dar techniek is in deze figuur weergegeven. De drager 3 kan zodanig zijn gepositioneerd dat een contactdraad 5 waarmee de elektronische component 4 geleidend is verbonden met de drager 3 in contact komt met het vormdeel 1. Aldus kan het goed functioneren van de 5 elektronische component 4 na het aanbrengen van een omhulling worden verstoort.Figure 1 shows a mold part 1 with a mold cavity 2. A support 3 is placed against the mold cavity 2 such that an electronic component 4 -7 supported by the support 3 is located in the mold cavity 2. A drawback of encapsulating according to the state of the art is shown in this figure. The carrier 3 can be positioned such that a contact wire 5 with which the electronic component 4 is conductively connected to the carrier 3 comes into contact with the molded part 1. Thus, the proper functioning of the electronic component 4 can be disturbed after the application of an envelope .
Figuur 2 toont twee vormdelen 6,7 waartussen een drager 8 met een elektronische component 9 is geplaatst. De drager 8 is voorzien van een centrale uitsparing waardoor contactdraden 10 van de component 9 naar de tegenoverliggende zijde van de drager 9 10 worden gevoerd. Aan twee zijden van de drager 8 worden omhuldelen 11,12 vervaardigd. Daartoe wordt door een toevoerkanaal 13 en een toevoeropening 14 (“gate”) vloeibaar omhulmateriaal aangevoerd. Het in de figuur 2 aan de bovenzijde gelegen omhuldeel 11 is nog niet geheel gevormd; een bovenste vormholte 15 is gedeeltelijk nog gasgevuld. Het gasgevulde deel van de bovenste vormholte 15 staat 15 middels een opening 16 (“venting”) in verbinding met een gastoevoer 17. De gastoevoer voor het creëren van een overdruk in het gasgevulde deel van de bovenste vormholte 15 is middels een pijl PI symbolisch weergegeven. De overdruk in het gasgevulde deel van de bovenste vormholte 15 wordt symbolisch weergegeven door de pijlen P2. Opgemerkt wordt dat tijdens het toevoeren van omhulmateriaal de gastoevoer 17 ook kan worden 20 gebruikt voor het afvoeren van gas zodat de pijl PI tegengesteld kan zijn aan de stroomrichting van het gas in de gastoevoer op het in de figuur weergegeven moment van omhullen. De overdruk in het gasgevulde deel van de bovenste vormholte 15 draagt onder meer zorg voor het tegen het onderste vormdeel 7 dringen van de drager 8 waardoor de betrouwbaarheid van het omhulproces toeneemt.Figure 2 shows two mold parts 6,7 between which a carrier 8 with an electronic component 9 is placed. The carrier 8 is provided with a central recess through which contact wires 10 of the component 9 are fed to the opposite side of the carrier 9. Casing parts 11,12 are produced on two sides of the carrier 8. To this end, liquid encapsulating material is supplied through a supply channel 13 and a supply opening 14 ("gate"). The enclosure part 11 located at the top in Figure 2 is not yet fully formed; an upper mold cavity 15 is still partially gas-filled. The gas-filled part of the upper mold cavity 15 is connected via an opening 16 ("venting") to a gas supply 17. The gas supply for creating an overpressure in the gas-filled part of the upper mold cavity 15 is symbolically represented by an arrow P1 . The overpressure in the gas-filled part of the upper mold cavity 15 is symbolically represented by the arrows P2. It is noted that during the supply of encapsulating material the gas supply 17 can also be used for discharging gas so that the arrow P1 can be opposite to the direction of flow of the gas in the gas supply at the moment of encapsulation shown in the figure. The overpressure in the gas-filled part of the upper mold cavity 15 ensures, among other things, that the carrier 8 is pressed against the lower mold part 7, whereby the reliability of the encapsulating process increases.
2525
Voor een verdere nauwkeurige positionering van de drager 8 is het onderste vormdeel 7 tevens voorzien van een onderdruksysteem 16 met afzuigleidingen 17 waardoor overeenkomstig de pijlen P3 een onderdruk wordt gecreëerd. In het bijzonder de drager 8 met een centrale opening maakt het moeilijk de drager 8 op de gewenste wijze te 30 positioneren slechts met behulp van het onderdruksysteem 16. Juist bij dragers 8 van het type zoals weergegeven in deze figuur is het voordelig in het gasgevulde deel van de -8- bovenste vormholte 15 een overdruk aan te brengen overeenkomstig de onderhavige uitvinding.For a further accurate positioning of the carrier 8, the lower mold part 7 is also provided with an underpressure system 16 with suction lines 17, whereby an underpressure is created in accordance with the arrows P3. In particular the carrier 8 with a central opening makes it difficult to position the carrier 8 in the desired manner only with the aid of the underpressure system 16. Especially with carriers 8 of the type as shown in this figure it is advantageous in the gas-filled part of the upper mold cavity 15 to apply an overpressure in accordance with the present invention.
Claims (25)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1019514A NL1019514C2 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Method and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure. |
KR10-2004-7008741A KR20040064729A (en) | 2001-12-07 | 2002-12-05 | Method and device for encapsulating electronics components while exerting fluid pressure |
PCT/NL2002/000797 WO2003049177A2 (en) | 2001-12-07 | 2002-12-05 | Method and device for encapsulating electronic components while exerting fluid pressure |
US10/497,721 US20050062199A1 (en) | 2001-12-07 | 2002-12-05 | Method and device for encapsulating electronic components while exerting fluid pressure |
AU2002347678A AU2002347678A1 (en) | 2001-12-07 | 2002-12-05 | Method and device for encapsulating electronic components while exerting fluid pressure |
EP02783856A EP1456878A2 (en) | 2001-12-07 | 2002-12-05 | Method and device for encapsulating electronic components while exerting fluid pressure |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1019514 | 2001-12-07 | ||
NL1019514A NL1019514C2 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Method and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1019514C2 true NL1019514C2 (en) | 2003-06-11 |
Family
ID=19774372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1019514A NL1019514C2 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Method and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050062199A1 (en) |
EP (1) | EP1456878A2 (en) |
KR (1) | KR20040064729A (en) |
AU (1) | AU2002347678A1 (en) |
NL (1) | NL1019514C2 (en) |
WO (1) | WO2003049177A2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6297812A (en) * | 1985-10-23 | 1987-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | Resin molding |
JPS63202417A (en) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Sakae Riken Kogyo Kk | Manufacture of decorative body in plastic product by simultaneous molding |
JPS6472816A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-17 | Hitachi Ltd | Molding device |
JPH10146859A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Dowa Mining Co Ltd | Resin molded product, and resin molding method and device |
JPH11297731A (en) * | 1998-04-15 | 1999-10-29 | Hitachi Ltd | Molding method and apparatus thereof, and manufacture of semiconductor device |
EP0971401A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Apic Yamada Corporation | Method of manufacturing semiconductor devices and a resin molding machine therefor |
-
2001
- 2001-12-07 NL NL1019514A patent/NL1019514C2/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-12-05 EP EP02783856A patent/EP1456878A2/en not_active Withdrawn
- 2002-12-05 WO PCT/NL2002/000797 patent/WO2003049177A2/en not_active Application Discontinuation
- 2002-12-05 US US10/497,721 patent/US20050062199A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-05 KR KR10-2004-7008741A patent/KR20040064729A/en not_active Application Discontinuation
- 2002-12-05 AU AU2002347678A patent/AU2002347678A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6297812A (en) * | 1985-10-23 | 1987-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | Resin molding |
JPS63202417A (en) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Sakae Riken Kogyo Kk | Manufacture of decorative body in plastic product by simultaneous molding |
JPS6472816A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-17 | Hitachi Ltd | Molding device |
JPH10146859A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Dowa Mining Co Ltd | Resin molded product, and resin molding method and device |
JPH11297731A (en) * | 1998-04-15 | 1999-10-29 | Hitachi Ltd | Molding method and apparatus thereof, and manufacture of semiconductor device |
EP0971401A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Apic Yamada Corporation | Method of manufacturing semiconductor devices and a resin molding machine therefor |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
DATABASE WPI Section Ch Week 199832, Derwent World Patents Index; Class A32, AN 1998-370455, XP002210554 * |
DATABASE WPI Section Ch Week 200005, Derwent World Patents Index; Class A32, AN 2000-056681, XP002210553 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 310 (M - 630) 9 October 1987 (1987-10-09) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 484 (M - 776) 16 December 1988 (1988-12-16) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 274 (M - 841) 23 June 1989 (1989-06-23) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1456878A2 (en) | 2004-09-15 |
US20050062199A1 (en) | 2005-03-24 |
WO2003049177A3 (en) | 2003-10-16 |
AU2002347678A1 (en) | 2003-06-17 |
WO2003049177A2 (en) | 2003-06-12 |
KR20040064729A (en) | 2004-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111403303B (en) | Resin packaging device and resin packaging method | |
JP4519398B2 (en) | Resin sealing method and semiconductor device manufacturing method | |
JP4326786B2 (en) | Resin sealing device | |
US20060186576A1 (en) | Resin sealing method for electronic part and mold used for the method | |
US8338922B1 (en) | Molded leadframe substrate semiconductor package | |
KR20160021240A (en) | Resin-molding die and resin-molding device | |
US5326243A (en) | Compression-cavity mold for plastic encapsulation of thin-package integrated circuit device | |
US6630374B2 (en) | Resin sealing method and resin sealing apparatus | |
CN108028235B (en) | Resin sealing device and resin sealing method | |
US7968377B2 (en) | Integrated circuit protruding pad package system | |
US6438826B2 (en) | Electronic component, method of sealing electronic component with resin, and apparatus therefor | |
TW200308066A (en) | Fabrication method of semiconductor integrated circuit device | |
EP1126516A2 (en) | Electronic component, method of sealing electronic component with resin, and apparatus therefor | |
NL1019514C2 (en) | Method and device for encapsulating electronic components under the application of fluid pressure. | |
KR960019622A (en) | Mold method and apparatus | |
JP2004146556A (en) | Method and device for sealing resin and resin sheet | |
JP7029342B2 (en) | Mold mold, resin molding device and resin molding method | |
JP2008137334A (en) | Resin sealing device | |
US20080277829A1 (en) | Compression molding of an electronic device | |
JP2002059453A (en) | Method and apparatus for sealing resin | |
JP2005225067A (en) | Method and apparatus for molding resin | |
KR100622173B1 (en) | Mould, encapsulating device and method of encapsulation | |
JP2001168121A (en) | Method for sealing electronic part with resin | |
JP5027451B2 (en) | Resin sealing molding method of semiconductor chip | |
KR20240073105A (en) | Resin encapsulation device, encapsulation mold, and resin encapsulation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20070701 |