TWI492828B - 用於模具的蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法 - Google Patents

Description

用於模具的蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法

本發明係有關於一種用於模具的蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法，更具體地，有關於一種用於防止環氧樹脂附著在用於形成半導體晶片封裝的模具內側並且能夠快速容易地塗覆至上述模具內側的用於模具的蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法。

通常，製造半導體晶片需要進行封裝工序(PACKAGING PROCESS)，該工序是將引線連接至半導體晶片並用環氧樹脂覆蓋晶片以保護晶片。

用於半導體晶片封裝工序的模具內部依次形成有多個空腔，並且在每個空腔內分別形成有結構複雜的注射通道以注入環氧樹脂。

在封裝工序中，當上、下模具閉合時、將環氧樹脂注入由上、下模具的空腔所限定的空間內，保持一段預設時間以使環氧樹脂凝固。在此，由於模具被加熱至約175℃，異物如環氧樹脂氧化物、灰塵等在環氧樹脂的凝固過程中附著在模具的空腔上。

因此，在執行預定次數的工序後，進行清潔(CLEANING)工序和蠟塗覆(WAX COATING)工序，以去除環氧樹脂氧化物、灰塵等異物。

在清潔工序中，將清潔劑放置於上、下模具之間，該清潔劑是通過將三聚氰胺或橡膠與用於將環氧樹脂氧化物從模具中去除的某些化學物相混 合而製成的，將上模具向下移動以貼合下模具，隨後緊壓上模具約3至5分鐘以使異物與清潔劑貼合併被清潔劑去除。

在清潔工序之後，進行蠟塗覆工序以防止環氧樹脂氧化物、灰塵等異物在封裝工序中附著在模具的空腔上。

為防止異物附著在模具的空腔上，通過混合蠟和三聚氰胺而獲得的蠟塗覆劑被緊壓在上、下模具之間以使蠟被塗覆至空腔。

應注意的是，上述說明用於理解背景技術，並非說明本領域的公知技術。

如上所述，為了將蠟塗覆至模具空腔，當蠟塗覆劑放置於模具空腔時，使上模具向下移動並緊壓3至5分鐘。因此，工人在接近高溫模具以將蠟塗覆劑放置於每個空腔時感到危險，進一步地，為了放置和去除多種蠟塗覆劑，蠟塗覆工序耗時約為20分鐘。

具體地，將蠟塗覆劑放置於模具上並加熱模具至高溫的準備工序耗時約為10分鐘，將蠟塗覆劑緊壓至上、下模具之間的工序耗時約為3至5分鐘，打開模具並將蠟塗覆劑從模具中去除的工序耗時約為5分鐘，因此進行蠟操作的整個工序耗時約為20分鐘。另外，由於反復執行蠟操作兩次或三次以達到蠟塗覆均勻，總工序耗時為40分鐘至1個小時。

此外，當含有三聚氰胺和蠟的蠟塗覆劑被緊壓至高溫的上、下模具上時，蠟塗覆劑附著在模具的空腔上，因此，不容易將蠟塗覆劑從模具中去除，並且在高溫時由於產品燃燒而產生不利於工人呼吸的化學煙氣。此外，人工作業去除蠟塗覆劑困難，以及發生燃燒等危險。

此外，使用清潔模具內部的方法將蠟塗覆至模具耗時為20分鐘 或更長，這是由於將模具加熱至高溫的工序和流入模具內的熔化的蠟進行凝固的工序所造成的，因而生產率低。因此，需要解決本領域的這些問題。

為了解決本領域的上述問題，提出了本發明。本發明一方面在於提供一種使用用於模具的蠟塗覆構件的蠟塗覆方法，能夠防止由於加熱包含上模具和下模具的模具的工序和將蠟熔化、供應及凝固至上、下模具的空腔內的工序所造成的工作時間的增加，並且不會增加由於手工操作去除塗覆至模具後殘留的蠟所造成的不良率。

根據本發明的一個方面，用於模具的蠟塗覆構件包括：支撐部件和蠟構件，其中，上述支撐部件在上模具和下模具之間被緊壓，上述支撐部件具有的厚度比形成在上述上模具和上述下模具上的空腔的高度大；上述蠟構件設置於上述支撐部件上，並且當上述支撐部件被緊壓時上述蠟構件被塗覆至上述空腔。

此外，優選地，上述支撐部件由彈性材料製成，當緊壓上述上模具時，上述支撐部件***上述空腔，因此，上述空腔填充有上述支撐部件。

此外，優選地，上述支撐部件由具有耐熱性的纖維材料製成。

此外，優選地，上述支撐部件由具有耐熱性的天然纖維製成。

此外，優選地，上述支撐部件由化學纖維製成。

此外，優選地，上述支撐部件由塑膠材料製成。

此外，優選地，上述支撐部件以覆蓋上述上模具和上述下模具的結合面的大小製成。

此外，優選地，上述支撐部件以覆蓋由上述空腔組成的空腔組的上表面的大小製成。

此外，優選地，上述蠟構件為液相。

此外，優選地，上述蠟構件為能夠附著在上述支撐部件上的固體粉末或凝膠。

此外，優選地，包括形成在上述支撐部件表面上的突出部。

此外，優選地，上述突出部形成在上述支撐部件的兩側面。

此外，優選地，上述突出部的一端具有用於接收上述蠟構件的凹形的凹塗槽。

此外，優選地，上述突出部的一端具有用於塗覆上述蠟構件的凸形的凸部。

此外，優選地，上述突出部的一端具有用於塗覆上述蠟構件的平面形狀的接觸部。

本發明的使用用於模具的蠟塗覆構件的蠟塗覆方法包括：將具有蠟構件的支撐部件放置在具有空腔的上模具和下模具之間；通過向下移動上述上模具來緊壓上述支撐部件；緊壓上述支撐部件的過程中，上述支撐部件被填充至上述空腔以使上述蠟構件塗覆至上述空腔。

此外，優選地，上述支撐部件的緊壓時間為5秒鐘至1分鐘。

此外，優選地，上述支撐部件***形成在上述上模具和上述下模具上的包括有空腔的凹槽，因此，上述凹槽填充有上述支撐部件。

根據本發明的優選實施例，用於模具的蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法，可以僅通過將蠟塗覆劑放置在上、下模具內並緊壓，約1分鐘後抬起上模具並將蠟塗覆劑從模具中去除而完成蠟塗覆操作，而不需要模具的加熱工序或蠟熔化及轉移的工序，進而提高生產率。

此外，蠟塗覆構件可以放置在可容易地從模具上去除的支撐部件的表面上，不需要在將蠟塗覆至包括空腔的模具內表面之後的額外的蠟去除工 序，從而可縮短工作時間。

此外，蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法可以不需要將模具加熱至高溫，進而抑制有害煙氣的產生並防止工人的燒傷危險。

1、2‧‧‧蠟塗覆構件

3‧‧‧支撐部件

5‧‧‧蠟構件

10‧‧‧上模具

20‧‧‧下模具

22‧‧‧注入通道

30‧‧‧空腔

32‧‧‧空腔組

40、41、42‧‧‧突出部

45‧‧‧凸部

46‧‧‧凹塗槽

47‧‧‧接觸部

52‧‧‧引線

54‧‧‧導線

56‧‧‧環氧樹脂

圖1示出了根據本發明一個優選實施例的用於模具的蠟塗覆構件的立體圖；圖2示出了位於上、下模具之間的圖1所示的蠟塗覆構件的截面圖；圖3示出了當圖2中上模具與下模具接合時，蠟塗覆構件被緊壓以將其塗覆至上、下模具的狀態的局部放大截面圖；圖4示出了圖2所示的下模具一個實例的立體圖；圖5示出了圖4所示的空腔內生成的環氧樹脂封裝晶片的一個實例的截面圖；圖6示出了根據本發明另一優選實施例的用於模具的蠟塗覆構件的立體圖；圖7至圖9示出了圖6所示的蠟塗覆構件的突出部的變形示圖；以及圖10示出了根據本發明一個優選實施例的使用用於模具的蠟塗覆構件的蠟塗覆方法的流程圖。

下面將結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。為了方便說明，將用於模具的蠟塗覆構件及使用該構件的蠟塗覆方法作為例子來進行說明。在此，為了說明的清楚和方便，可能放大附圖中示出的線條厚度或元件大小。另外，術語是考慮本發明的功能而界定的用語，其可根據使用者或操作者的習慣或目的而不同。因此，對這些術語的定義應基於本說明書整體內容做出。

圖1示出了根據本發明一個優選實施例的用於模具的蠟塗覆構件的立體圖，圖2示出了位於上、下模具之間的圖1所示的蠟塗覆構件的截面 圖，圖3示出了當圖2中上模具與下模具接合時，蠟塗覆構件被緊壓以將其塗覆至上、下模具的狀態的局部放大截面圖，圖4示出了圖2所示的下模具一個實例的立體圖，圖5示出了圖4所示的空腔內生成的環氧樹脂封裝晶片的一個實例的截面圖。

參考圖1至圖3，根據本發明的一個優選實施例的用於模具的蠟塗覆構件1包括：支撐部件3和蠟構件5，其中，形成在上模具10和下模具20之間的支撐部件3被緊壓在上模具10和下模具20之間，支撐部件3具有的厚度比形成在上模具10和下模具20上的空腔30的高度大，蠟構件5設置於支撐部件3，並且當支撐部件3的被緊壓時蠟構件5被塗覆至空腔30。

如圖5所示，通過上模具10和下模具20製造半導體晶片的封裝，引線52通過導線54連接至晶片50，並通過環氧樹脂56將引線52、導線54和晶片50進行密封及保護。

上模具10和下模具20分別設置有空腔30，使得環氧樹脂56環繞空腔30固化。

如圖4所示，用於封裝工序的模具包括下模具20和上模具10，其中，下模具20具有依次形成於其內的多個空腔30和多個注入通道22，環氧樹脂56通過注入通道22注入每個空腔30，上模具10形成有與下模具20的空腔30相反方向的多個空腔30。

在上模具10和下模具20中，多個空腔30聚集在一起形成空腔組32。

在封裝工序中，當上模具10和下模具20閉合時，上模具10和下模具20的空腔30形成一個空間，將環氧樹脂56注入空腔30中，並保持一段預設時間，以使環氧樹脂56凝固。

當支撐部件3在上模具10和下模具20之間被緊壓時，為了使支 撐部件3填充至包括形成在上模具10和下模具20上的空腔30和注入通道22的凹槽，支撐部件3的高度大於對應於空腔30的上側部分的形成在上模具10上的空腔30的高度與對應於空腔30的下側部分的形成在下模具20上的空腔30的高度之和。

也就是說，支撐部件3的厚度大於形成在上模具10上空腔30的上側部分與形成在下模具20上空腔30的下側部分之和。

由於支撐部件3的厚度比空腔30的高度大，當用於模具的蠟塗覆構件1緊壓至上模具10和下模具20之間時，環氧樹脂56流入的包括空腔30及注入通道22的凹槽被支撐部件3填充，並且被塗覆蠟構件5塗覆。

用於模具的蠟構件1在上模具10和下模具20之間被緊壓、產生變形，使得支撐部件3進入形成凹槽的空腔30和注入通道22，因此，空腔30和注入通道22被支撐部件3填充。

支撐部件3以能夠覆蓋上模具10和下模具20的結合面的大小製成。優選地，支撐部件3以能夠覆蓋形成在上模具10和下模具20上的所有空腔30的大小製成，因此便於封裝操作。

可選地，支撐部件3以能夠覆蓋由空腔30組成的空腔組32的上表面的大小製成，從而降低加工成本。支撐部件3的大小可以根據生產工序進行調整。

蠟塗覆構件1可以應用於被加熱的模具和未被加熱的模具。因此，支撐部件3需要能夠承受約175℃的溫度，也就是模具的作業溫度，支撐部件3的製造材料最好選擇具有約200℃耐熱性的材料。

支撐部件3由彈性材料製成，通過緊壓上模具10使支撐部件3填充空腔30，以使支撐部件3上的蠟構件5可以容易地塗覆至上模具10和下模具20的空腔30的內表面。

支撐部件3可以由化學纖維如無紡布、玻璃纖維、碳纖維、尼龍等製成，例如，支撐部件3可以由具有高耐熱性的化學纖維製成以降低加工成本。

可選地，支撐部件3可以由天然纖維如紙或棉花製成，例如，支撐部件3可以由具有耐熱性的天然纖維製成，天然纖維作為親環境材料，防止環境污染。

可選地，由具有高耐熱性的纖維材料製作的面板可用於支撐部件3，這樣，蠟構件5塗覆在纖維的精細表面上，從而均勻塗覆至空腔30的內表面和注入通道22的內表面。

可選地，支撐部件3可以由塑膠材料製成，支撐部件3成形容易的同時可降低加工成本。可將耐熱塑膠製成薄片(SHEET)來使用。

特別地，支撐部件3的厚度被設置成稍大於被封裝晶片的平均厚度，因此，當上模具10和下模具20閉合時，支撐部件3被填充至空腔30內部，以便塗覆蠟構件5。

此外，在標準溫度與壓力時(STP)，蠟構件5可為液相。

可選地，蠟構件5可為能夠附著在支撐部件3上的固體粉末或凝膠。

塗覆至支撐部件3的蠟構件5可為液體、固體粉末或凝膠。

當蠟構件5為液體時，通過將蠟構件5塗覆至支撐部件3或將支撐部件3浸入液相的蠟構件5來生產用於模具的蠟塗覆構件1。

當蠟構件5為固體粉末或凝膠時，通過將不同的粘合劑與固體粉末或凝膠狀的蠟構件5混合並塗覆至支撐部件3。

當液態或粉末狀蠟構件5塗覆至支撐部件3時，在上模具10和下模具20相接合的狀態下通過將蠟構件5塗覆在空腔30上以使蠟構件5可均勻 塗覆在空腔30上。

將液態蠟構件5塗覆至支撐部件3時，蠟構件5的量是以在支撐部件3上不會流動的程度為限。此外，如果將粉末狀的蠟構件5塗覆至支撐部件3時，蠟構件5的量是以附著蠟構件5後豎立支撐部件3時不會掉下來的程度為限。這樣，通過塗覆預定數量的蠟構件5，能夠防止由於蠟構件5在高溫模具中沸騰而向外部流出，並能夠防止由於蠟構件5缺乏而不能充分塗覆至模具內部。

接下來，將詳細描述根據本發明實施例的使用用於模具的蠟塗覆構件的蠟塗覆方法。

圖10是根據本發明優選實施例的使用用於模具的蠟塗覆構件的蠟塗覆方法的流程圖。

參考圖10，根據本發明實施例的使用蠟塗覆構件的蠟塗覆方法包括將表面上具有蠟構件5的支撐部件3放置在具有空腔的上模具10和下模具20之間的步驟。(S10)

當使用用於模具的蠟塗覆構件1之前，以規定次數重複進行空腔30的封裝工序，由於環氧樹脂56特性，將產生於上模具10和下模具20的空腔30貼合的氧化物同時，異物燃燒，並與氧化物貼合。

因此，當氧化物在上模具10和下模具20的空腔30上產生時，必須執行清潔工序。通過將清潔劑放置在上模具10和下模具20之間並緊壓上模具10和下模具20來執行清潔工序。

清潔工序完畢後，在抬升上模具10的狀態下，塗覆有蠟構件5的支撐部件3放置在下模具20的上表面上。

然後，向下移動上模具10來緊壓支撐部件3的步驟。(S20)

使用以能夠全部覆蓋上模具10和下模具20的大小製成的支撐部 件3時，在支撐部件3放置在下模具20上表面上之後，將上模具10向下移動使其與下模具20緊密接觸。

隨後，支撐部件3被緊壓並***空腔30，從而使蠟構件5被塗覆的步驟。(S30)

由於支撐部件3被緊壓在上模具10和下模具20之間，支撐部件3的厚度明顯減少。然而，置於空腔30上的支撐部件3以支撐部件3厚度與封裝厚度的差值被緊壓，使得支撐部件3填充空腔30內部至邊緣。

也就是說，由於支撐部件3的厚度比上模具10和下模具20關閉時形成的空腔30高度大，在沒有形成空腔30的地方由無紡布製作的支撐部件3極大地被緊壓，反之，在空腔30部分僅被輕微緊壓，使得空腔30完全被支撐部件3填充以將蠟塗覆至空腔30的各個角落。

支撐部件3填充至包括上模具10和下模具20的空腔30和注入通道22的凹槽時，塗覆至支撐部件3上的蠟構件5被塗覆至包括上模具10和下模具20的空腔30和注入通道22的凹槽內表面。在此，下降上模具10、塗敷蠟、抬升上模具10的時間約為10秒鐘，蠟構件5塗覆至空腔30的時間約為10秒鐘。

為此，支撐部件3的緊壓時間約為5秒鐘至1分鐘。優選地，支撐部件3被緊壓5至15秒鐘。

根據本發明實施例，由於支撐部件3與上模具10和下模具20均緊密接觸，蠟構件5可塗覆至用於注入環氧樹脂56的注入通道22，從而防止環氧樹脂56和異物附著注入通道22。

由於當使用由蠟和三聚氰胺製成的傳統蠟塗覆劑時需要將蠟塗覆劑置於每個空腔30上，所以很難將蠟塗覆至注入通道22。然而，本實施例中，可將蠟構件5塗覆至空腔30和注入通道22。

當然，使用若干張能夠覆蓋上、下模具每個空腔組的支撐部件3 來將蠟塗覆到模具的空腔30中也能達到相同效應。

根據本發明實施例的使用蠟塗覆構件1的模具的蠟塗覆工序中，蠟塗覆構件1被放置於模具之間，而不需要額外的加熱，緊壓約5秒鐘至1分鐘後，去除所用的蠟塗覆構件1，放置另一蠟塗覆構件1，再緊壓5秒鐘至1分鐘，以在已將蠟塗覆至模具。蠟塗覆工序需要的總時間約為1至5分鐘。

接下來，將參考附圖對根據本發明其他實施例的蠟塗覆構件進行說明。

為了方便描述，採用相同的附圖標記表示本發明各實施例中相同組成部分，並省去其詳細說明。

圖6是根據本發明另一優選實施例的用於模具的蠟塗覆構件的立體圖，圖7至圖9是示出圖6中所示蠟塗覆構件突出部的變形示圖。

如圖6和圖7所示，根據本發明實施例的用於模具的蠟塗覆構件2包括形成在支撐部件3表面上的突出部40。

為了防止蠟塗覆構件2在模具之間被緊壓時蠟構件5不能均勻地被塗覆，突出部40能夠通過模具與突出部40上的蠟構件5相接觸而實現均勻塗覆。

為此，優選地，突出部40形成在支撐部件3的兩側面。

突出部40的一端可變形為各種形狀。如圖7所示，突出部40的一端具有用於塗覆蠟構件5的凸形的凸部45，從而使得模具和突出部40之間的接觸面積最大化，主要在包括空腔30的用於塗覆蠟構件5的凹槽的形狀是圓形時使用。

可選地，如圖8所示，突出部41的一端具有用於接收蠟構件5的凹形的凹塗槽46。塗覆凹塗槽46的蠟構件5數量比其他部分的多，當具有凹塗槽46的突出部41與模具相接觸時，蠟構件5均勻塗覆至包括空腔30的模具 內側，當塗覆大量蠟構件5時使用。

如圖9所示，突出部42的一端具有用於塗覆蠟構件5的平面形狀的接觸部47，並且具有接觸部47的突出部42優選地在凹槽內側形狀具有很多平的部分時使用。

儘管參考附圖中所示的實施例說明了本發明，但這僅是示例性的，本領域的技術人員應當理解，由此可以進行各種變形和等同的其他實施例。

此外，儘管將用於封裝半導體晶片時塗覆上模具10和下模具20的空腔30的蠟塗覆構件1和蠟塗覆構件2作為例子進行了說明，但這僅是示例性的，本發明的用於模具的蠟塗覆構件還可應用於不是用於半導體的模具的作為其他用途使用的模具。

因此，本發明的保護範圍應當由申請專利範圍書限定。

1‧‧‧蠟塗覆構件

3‧‧‧支撐部件

5‧‧‧蠟構件

10‧‧‧上模具

20‧‧‧下模具

30‧‧‧空腔

Claims (14)

1. 一種用於模具的蠟塗覆構件，其特徵在於包括：支撐部件，上述支撐部件在上模具和下模具之間被緊壓，上述支撐部件具有的厚度比形成在上述上模具和上述下模具上的空腔的高度大；突出部，形成在上述支撐部件表面上；以及蠟構件，設置於上述支撐部件上，並且當上述支撐部件被緊壓時上述蠟構件被塗覆至上述空腔。
2. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件由彈性材料製成，當緊壓上述上模具時，上述支撐部件***上述空腔，因此，上述空腔填充有上述支撐部件。
3. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件由具有耐熱性的纖維材料製成。
4. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件由具有耐熱性的天然纖維製成。
5. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件由化學纖維製成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件由塑膠材料製成。
7. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件以覆蓋上述上模具和上述下模具的結合面的大小製成。
8. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述支撐部件以覆蓋由上述空腔組成的空腔組的上表面的大小製成。
9. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述蠟構件為液相。
10. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述蠟構件為能夠附著在上述支撐部件上的固體粉末或凝膠。
11. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述突出部形成在上述支撐部件的兩側面。
12. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述突出部的一端具有用於接收上述蠟構件的凹形的凹塗槽。
13. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述突出部的一端具有用於塗覆上述蠟構件的凸形的凸部。
14. 如申請專利範圍第1項所述的用於模具的蠟塗覆構件，其中，上述突出部的一端具有用於塗覆上述蠟構件的平面形狀的接觸部。