TWI793409B - 壓力模塑設備及其操作方法 - Google Patents

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TWI793409B
TWI793409B TW109110291A TW109110291A TWI793409B TW I793409 B TWI793409 B TW I793409B TW 109110291 A TW109110291 A TW 109110291A TW 109110291 A TW109110291 A TW 109110291A TW I793409 B TWI793409 B TW I793409B
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阿姆蘭 森
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新加坡商Ｐｙｘｉｓ Ｃｆ有限公司
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Abstract

公開了一種壓力模塑設備，包括：第一模架；與該第一模架相對的第二模架；壓力致動裝置，包括至少兩個致動單元，用於使第二模架朝向第一模架移動，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於第一倒置楔形構件移動；公開了一種壓力模塑設備，還包括：第二致動裝置，配置為使該第二模架朝向第一模架移動到預定位置，該預定位置為在壓力致動裝置之上；公開了一種壓力模塑設備的操作方法，包括經由壓力致動裝置，將第二模架向第一模架移動，以使第一模架與第二模架協作地施加壓力。

Description

壓力模塑設備及其操作方法
根據一些實施例，本公開總體上涉及壓力模塑設備(或稱塑封設備、壓力塑封設備或者壓縮模塑設備)。具體的，根據一些實施例，本公開涉及半導體封裝工藝中的模塑過程(或稱塑封過程molding)所涉及的壓力塑封設備。進一步具體的，根據一些實施例，涉及面板級半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力模塑設備。根據一些實施例，本公開總體上還涉及壓力模塑設備的操作方法。具體的，根據一些實施例，涉及半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力模塑設備的操作方法。進一步具體的，根據一些實施例，涉及用於面板級半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力模塑設備的操作方法。
在面板級封裝過程中，將電子元件，例如裸片，矽片，被動元件與金屬元件等裝貼到大型的載板上，然後經過模塑(molding)成型工藝步驟，在載板上形成包封電子元件的模塑面板(molded panel)。接著，將包封電子元件的模塑面板從大型的載板上分離，並從塑封面板中暴露出電子元件的活性面，接著將電路鍍覆在電子元件的活性面上。面板級封裝具有產率高，價格低，適合大規模生產的優勢。在面板級封裝過程中，需要一種用於面板級模塑成型的有效且可靠的壓力模塑設備。
本公開涉及一種壓力模塑設備，包括：第一模架；與該第一模架相對的第二模架；壓力致動裝置，包括至少兩個致動單元，用於使第二模架朝向第一模架移動，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於第一倒置楔形構件移動。還涉及一種壓力模塑設備，包括：第一模架；與該第一模架相對的第二模架；壓力致動裝置，用於使第二模架朝向第一模架移動，以使第一模架與第二模架協作地施加壓力，該壓力致動裝置包括致動單元，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於該第一倒置楔形構件移動；以及第二致動裝置，配置為使該第二模架朝向第一模架移動到預定位置，該預定位置為在壓力致動裝置之上。
本公開涉及一種壓力模塑設備的操作方法，包括經由壓力致動裝置，將第二模架向第一模架移動，以使第一模架與第二模架協作地施加壓力，其中該第二模架與該第一模架相對，其中該壓力致動裝置包括致動單元，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於該第一倒置楔形構件移動。
100:壓力模塑設備
110:基座
112:支撐柱
120:第一模架/頂部模架
130:第二模架/底部模架
132:運動軸
134a:相應部位
134b:相應部位
140:壓力致動裝置
142a:致動單元
142b:致動單元
144a:驅動機構
144b:驅動機構
146a:力傳感器
146b:力傳感器
148a:位置傳感器
148b:位置傳感器
150a:第一倒置楔形構件
150b:第一倒置楔形構件
152a:基部
152b:基部
154a:垂直表面
154b:垂直表面
156a:致動軸
156b:致動軸
158a:傾斜表面
158b:傾斜表面
159a:細端
159b:細端
160a:第二楔型構件
160b:第二楔形構件
162a:基部
162b:基部
164a:垂直表面
164b:垂直表面
166a:傳動軸
166b:傳動軸
168a:傾斜表面
168b:傾斜表面
169a:細端
169b:細端
200:壓力模塑設備
202:載板
204:電子元件
206:模塑材料
210:基座
212:支撐柱
220:第一模架/頂部模架
230:第二模架/底部模架
232:運動軸
234a:部位
234b:部位
234c:部位
234d:部位
236a:滑動支撐塊
236b:滑動支撐塊
236c:滑動支撐塊
236d:滑動支撐塊
240:壓力致動裝置
242a:致動單元
242b:致動單元
242c:致動單元
242d:致動單元
244a:驅動機構
244b:驅動機構
246a:力傳感器
246b:力傳感器
248a:位置傳感器
248b:位置傳感器
250a:第一倒置楔形構件
250b:第一倒置楔形構件
252a:基部
252b:基部
254a:垂直表面
254b:垂直表面
256a:致動軸
256b:致動軸
258a:傾斜表面
258b:傾斜表面
259a:細端
259b:細端
260a:第二楔形構件
260b:第二楔形構件
262a:基部
262a:基部
264a:垂直表面
264b:垂直表面
266a:傳動軸
266b:傳動軸
268a:傾斜表面
268b:傾斜表面
269a:細端
269b:細端
270:第二致動裝置
272a:線性致動器
272b:線性致動器
274:線性致動臂
280:第一加熱裝置
282:第二加熱裝置
284:吸膜裝置
286:載板固定裝置
290:膜分配器單元
292:膜供應卷軸
294:膜收取卷軸
296:膜
在附圖中，相同的附圖標記通常指代相同的部分。附圖不一定按比例繪製，而是通常將重點放在說明本公開的原理上。參考以下附圖描述各種實施例：[圖1A及圖1B]示出了根據一些實施例的壓力模塑設備的示意圖。
[圖2A]示出了根據一些實施例的壓力模塑設備的示意性俯視圖。
[圖2B]示出了根據一些實施例的圖2A的壓力模塑設備的示意性側視圖。
[圖3A至圖3H]示出了根據一些實施例的使用圖2B的壓力模塑設 備進行壓力模塑的方法。
在以下的實施例中，對設備的描述對於相應的方法類似有效，反之亦然。此外，將理解的是，以下描述的實施例可以被組合，例如，一個實施例的一部分可以與另一實施例的一部分組合。
應該理解，術語「在...上」，「在...上方」，「頂部」，「底部」，「向下」，「向上」，「側」，「旁」，「左」，「右」，「前」，「後」，「上」，「下」等在以下描述中使用時，是為了方便描述並幫助理解相對位置或方向，而不是要限制任何設備的方向或者結構，或任何設備或結構的任何部分。另外，除非上下文另外明確指出，否則單數術語「一個」，「一種」與「該」包括複數形式。類似地，除非上下文另外明確指出，否則單詞「或」旨在包括「及」。
在面板級封裝過程中需要形成大型模塑面板，由於成型面積較大，需要模壓機提供很高的模塑壓力，並且，由於成型面積大，需要高度的平行度，因為即使在模塑過程中模塑設備的上下加熱板彼此稍微不平行，模塑面板的厚度不均勻也會非常顯著，而模塑面板的厚度不均勻會影響隨後的佈線過程，這也是影響面板放大過程的重要問題。因此，需要一種用於面板級成型的更有效且可靠的壓力模塑設備，以解決上述問題。
傳統的壓力模塑設備通常分為肘壓式成型機(toggle press type molding machine)及直接驅動式成型機(direct drive press type molding machine)。通常，在肘壓式成型機中，僅在行程末端(at the end of the stroke)及下止點(at the bottom dead center,BDC)產生額定力(rated force)。在這種情況下，使用肘壓式機構可以以較小的負擔來實現肘壓式機構的高工作壓力。但是，肘壓式機構不能提供線性運動(或距離與時間之間的線性關係)。因此，在成型過程中，操 作者難以精確地控制範本的移動距離及輸出壓力。因此，肘壓式成型機不適用於面板級半導體封裝工藝的模塑過程。
對於直接驅動式成型機，頂範本或底範本由致動器直接驅動，以在頂範本與底範本之間進行模塑成型過程。儘管這種方法可以實現線性運動(或距離與時間之間的線性關係)，但是位置控制的精度通常不足以成型大型模塑面板。另外，在面板級封裝工藝中，由於需要成型的面板面積較大，所使用的成型機的頂範本與底範本的面積相應較大，在成型過程中，確保大面積的均勻壓力以及確保均勻的成型厚度也是困難的。即使成型機的頂範本與底範本在模塑過程中彼此之間只是稍微的不平行，但由於成型面積很大，模塑樹脂層在整個面板上的不同位置處的厚度數值變化範圍也可能很大。而模塑形成的面板的厚度不均勻會影響後續的佈線工藝，這是面板級封裝工藝面板尺寸放大的主要障礙。在模塑過程中，難以將頂範本的底表面與底範本的頂表面的平行程度控制在令人滿意的狀態。同時，在大面積的模塑面板成型過程中，由於成型面積較大，因此也需要很大的壓力來實現面板成型。然而，實現大的壓力就要求具有更高的機械標準，這是常規成型機無法輕易實現的，直接驅動式成型機很難在平行的範本之間達到所需的高壓。
因此，在大型面板級半導體封裝工藝中，在模塑面板的成型過程中，使用傳統的壓力模塑設備來實現壓力模塑設備的平行的模塑範本之間的高壓是困難且具有挑戰性的，而這種高壓是面板級半導體封裝工藝的模塑面板形成的必要條件。另外，面板級封裝工藝中面板成型過程需要對成型的面板的厚度及平行度進行精確的控制。故而相應的，需要面板級封裝過程中在面板成型期間精確控制壓力模塑設備的頂範本與底範本的高度及平行度，而傳統的壓力模塑設備也難以滿足。
根據一些實施例，本公開總體上涉及壓力模塑設備以及壓力模塑 設備的操作方法。具體的，根據一些實施例，本公開涉及半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力塑封設備以及涉及半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力模塑設備的操作方法。進一步具體的，根據一些實施例，涉及面板級半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力模塑設備以及涉及用於面板級半導體封裝工藝中的模塑過程所涉及的壓力模塑設備的操作方法。根據一些實施例，在面板級模塑過程中，將電子元件，例如裸片，矽片，被動元件與金屬元件等裝貼到大型的載板上，將模塑材料或化合物覆蓋於載板上以覆蓋多個電子元件。接著施加壓力與熱量以使模塑材料或化合物固化，從而將多個電子元件塑封在大型模塑面板中。
根據一些實施例，壓力模塑設備被配置為採用楔形驅動構件對模架進行施壓，可以使驅動機構的輸出力經過楔形驅動裝置按照相應倍數放大，從而可對模架施加強大的壓力，根據一些實施例，壓力模塑設備被配置為採用楔形驅動構件對模架進行移動，驅動機構輸出的單位時間位移經過楔形驅動裝置按照相應倍數減小，從而使模架在單位時間內移動位移小並且模架的移動位移可以被精確控制，根據一些實施例，選取合適的楔塊(楔形構件)的角度，可以控制放大壓力的比例及單位時間移動位移縮小比例，根據一些實施例，採用第二致動裝置，實現模架間的迅速開合，根據一些實施例，採取多個楔形驅動構件驅動模架，可以使模塑壓力成倍增大，根據一些實施例，採取多個楔形驅動構件對稱分佈的設置，可以使模架嚴格按照平行的方式運動，以生產具有均勻厚度的模塑面板。根據一些實施例，採取多個楔形驅動構件相互獨立控制驅動模架的方式，可以使模架在模塑區域的不同位置相應調整不同區域的移動量，以抵消載板厚度的不均勻，根據一些實施例，採用兩個第二致動裝置並成對稱佈置，可以使模架穩定開合。根據一些實施例，壓力模塑設備可被配置為加工具有均勻厚度的模塑面板，根據一些實施例，壓力模塑設備可均一地移動模架的模塑區域的不同位 置，以產生具有均勻厚度的模塑面板。根據一些實施例，壓力模塑設備可根據載板厚度的不均勻，在模架的模塑區域的不同位置相應調整不同區域的移動量，以抵消載板厚度的不均勻，從而模塑出具有均勻厚度的模塑面板。根據一些實施例，壓力模塑設備可被構造成允許頂部或底部模架的精細的微小運動，以用於頂部或底部模架的精細調整或調平，以獲得模塑面板的期望的厚度或厚度輪廓。根據一些實施例，壓力模塑設備可被配置為允許調節頂部或底部模架，以確保模塑期間的平行度。根據一些實施例，壓力模塑設備可以被配置為在大的成型區域上施加足夠大的壓力。根據一些實施例，壓力模塑設備可被構造成允許在整個模塑區域上均勻地分佈壓力。根據一些實施例，壓力模塑設備可被構造成允許在大的成型區域的不同位置處施加的壓力變化。
根據一些實施例，圖1A及圖1B示出了用於面板模塑過程的壓力模塑設備100的示意圖。根據一些實施例，圖1A示出了在被致動以進行壓力模塑成型之前的處於初始狀態的壓力模塑設備100。圖1B示出了在被致動的狀態下執行壓力模塑成型時的壓力模塑設備100。根據一些實施例，壓力模塑設備100可以包括基座110。根據一些實施例，基座110可以是壓力模塑設備100的基底結構或基部支撐。根據一些實施例，壓力模塑設備100可包括與基座110間隔開的，並固定在基座110上方的第一模架120(或頂部模架)。根據一些實施例，第一模架120可以是第一模具部分的主體。根據一些實施例，第一模架120可以經由一個或多個支撐柱112固定地連接到基座110。因此，一個或多個支撐柱112可以在基座110與第一模架120之間延伸以與基座110間隔開的位置關係來固定第一模架120。因此，第一模架120可以由從基座110豎立延伸的一個或多個支撐柱112支撐，使得第一模架120可以保持在基座110上方。
根據一些實施例，壓力模塑設備100可包括第二模架130(或底部模架)，其佈置在基座110與第一模架120之間。根據一些實施例，第二模架130可 以是第二模具部分的主體。根據一些實施例，第二模架130可以直接在基座110與第一模架120之間。因此，第二模架130可以位於基座110上方與第一模架120下方的空間內。根據一些實施例，第二模架130的模塑表面可以為朝向第一模架120，並且第二模架130的相對表面可以為朝向基座110。
根據一些實施例，第二模架130可以沿著在基座110與第一模架120之間垂直延伸的運動軸132相對於基座110與第一模架120移動。在實施例中，在第一模架120相對於基座110固定的情況下，第二模架130可以在基座110與第一模架120之間移動，由此第二模架130可以沿著遠離基座110的方向並且沿著靠近第一模架120的方向移動，或者第二模架130可以沿著遠離第一模架120的方向並且沿著靠近基座110的方向移動。因此，第二模具框架130可以在基座110與第一模具之間以線性方式來回往復運動。根據一些實施例，第二模架130的運動軸132可以平行於在基座110與第一模架120之間延伸的一個或多個支撐柱112。在各種實施例中，第二模架130可以與在基座110與第一模架120之間延伸的一個或多個支撐柱112滑動接合。根據一些實施例，第二模架130可以包括一個或多個通孔(或通道)分別可滑動地與一個或多個支撐柱112接合，使得一個或多個支撐柱112可以***一個或多個通孔(或通道)以使第二模架130沿著一個或多個支撐柱112滑動。因此，一個或多個支撐柱112可以引導或限制第二模架130在基座110與第一模架120之間沿著運動軸132滑動。
根據一些實施例，壓力模塑設備100可以包括壓力致動裝置140，該壓力致動裝置140設置在第二模架130與基座110之間，以使第二模架130相對於基座110沿著運動軸132朝向第一模架120的方向移動，以使第一模架120與第二模架130協同作用以此施加壓力。因此，可以通過壓力致動裝置140將第二模架130壓靠在第一模架120上，以使第二模架130與第一模架120之間產生壓力。根據一些實施例，壓力致動裝置140可被安裝到基座110，並且可被配置成接合 (engage)第二模架130，以使第二模架130相對於基座110沿運動軸132移動。
根據一些實施例，壓力致動裝置140可包括至少兩個致動單元142a，142b，其配置成分別獨立地致動第二模架130的至少兩個不同部位134a，134b。根據一些實施例，壓力致動裝置140可包括兩個或三個或四個或五個或六個或更多個致動單元。根據一些實施例，至少兩個致動單元142a，142b可以在基座110上橫向地間隔分佈。根據一些實施例，每個致動單元142a，142b可以被獨立地控制及操作。因此，每個致動單元142a，142b可被單獨控制及操作，而不受另一致動單元的連結或影響或控制或干擾。根據一些實施例，利用至少兩個致動單元142a，142b獨立地致動以移動第二模架130，並可以實現第二模架130的傾斜或校平或平衡，從而調節第一模架120與第二模架130之間的平行度，以控制在第一模架120與第二模架130之間模塑的面板的厚度或厚度輪廓。
根據一些實施例，每個致動單元142a，142b可包括第一倒置楔形構件150a，150b，該第一倒置楔形構件150a，150b可相對於基座110沿著平行於第二模架130的運動軸132的致動軸156a，156b移動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b可以沿著致動軸156a，156b以線性方式來回往復運動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b可以定向成具有朝向第二模架130的基部152a，152b，其中第一倒置楔形構件150a，150b的基部152a，152b可以垂直於運動軸132以及第一倒置楔形構件150a，150b的高度可平行於運動軸132。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b可包括任何合適的楔形。例如，如圖1A及圖1B所示，第一倒置楔形構件150a，150b可包括直角三角柱體(right-angled-triangular-prism)的楔形構件，其定向成使基部152a，152b的表面朝向第二模架130，並且垂直表面154a，154b平行於運動軸132。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b可以沿著致動軸156a，156b移動，以接合(engage)並推動(urge)第二模架130的相應部位134a，134b，以移動第二模架。根據一些實施例，第一 倒置楔形構件150a，150b的基部152a，152b可以接合並推動第二模架130的相應部位134a，134b。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a可以被限制為僅沿致動軸156a，156b移動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b可以關聯至(coupled to)平行於致動軸156a，156b的導桿或導軌，以沿著致動軸156a，156b移動。根據一些實施例，每個致動單元142a，142b的致動軸156a，156b可以與第二模架130的相應部位134a，134b相交。根據一些實施例，至少兩個致動單元的第一致動單元142a的第一倒置楔形構件150a與至少兩個致動單元的第二致動單元142b的第一倒置楔形構件150b可沿著各自的致動軸156a，156b移動相同的距離，從而可以實現第二模架130的水準(也可稱為平行或均勻)運動。根據一些實施例，至少兩個致動單元的第一致動單元142a的第一倒置楔形構件150a與至少兩個致動單元的第二致動單元142b的第一倒置楔形構件150b可沿著各自的致動軸156a，156b移動不同的距離，從而矯正抵消載板厚度的不均勻，模塑出具有均勻厚度的模塑面板。根據一些實施例，至少兩個致動單元中的第一致動單元142a的第一倒置楔形構件150a與至少兩個致動單元的第二致動單元142b的第一倒置楔形構件150b可以被預設為處於不同初始高度，使得第二模架130的初始取向可以傾斜，然後，至少兩個致動單元的第一致動單元142a的第一倒置楔形構件150a與至少兩個致動單元的第二致動單元142b的第一倒置楔形構件150b可以沿著各自的致動軸156a，156b移動相同的距離，第二模架130可以沿傾斜方向平行均勻地移動，從而矯正抵消載板厚度的不均勻，模塑出具有均勻厚度的模塑面板。
根據一些實施例，每個致動單元142a，142b可包括第二楔形構件160a，160b，該第二楔形構件160a，160b可相對於第一倒置楔形構件150a，150b沿著傳動軸166a，166b運動，該傳動軸166a，166b垂直於第二模架130的運動軸132。根據一些實施例，第二楔形構件160a，160b可以沿傳動軸166a，166b以線 性方式來回往復運動。根據一些實施例，第二楔形構件160a，160b可以定向成具有面向基座110的基部162a，162b，其中第二楔形構件160a，160b的基部162a，162b可以垂直於運動軸132以及第二楔形構件160a，160b的高度。根據一些實施例，第二楔形構件160a，160b可包括任何合適的楔形。例如，如圖1A及圖1B所示，第二楔形構件160a，160b可以包括直角三角柱體的楔形構件，其定向成使其基部162a，162b的表面直接面向基座110並且其垂直表面164a，164b平行於運動軸132。根據一些實施例，第二楔形構件160a，160b可以被限制為僅沿著傳動軸166a，166b移動。根據一些實施例，第二楔形構件160a，160b可以關聯至(coupled to)平行於傳動軸166a，166b的導桿或導軌，以沿著傳動軸166a，166b運動。
根據一些實施例，每個致動單元142a，142b可包括連接至第二楔形構件160a，160b以使第二楔形構件160a，160b沿著傳動軸166a，166b運動的驅動機構144a，144b。根據一些實施例，驅動機構144a，144b可包括線性致動器，例如但不限於將電動機的旋轉運動轉換為線性運動的機電線性致動器，液壓致動器，氣動致動器，線性馬達或伸縮線性馬達。根據一些實施例，驅動機構144a，144b可以使第二楔形構件160a，160b沿著傳動軸166a，166b線性地移動。根據一些實施例，驅動機構144a，144b可以基於驅動控制信號來移動第二楔形構件160a，160b。根據一些實施例，至少兩個致動單元142a，142b的驅動機構144a，144b可以被控制以驅動第二楔形構件160a，160b移動相同的距離。根據一些實施例，至少兩個致動單元142a，142b的驅動機構144a，144b可以接收相同的驅動控制信號。根據一些實施例，至少兩個致動單元142a，142b的驅動機構144a，144b可以被獨立地控制以驅動第二楔形構件160a，160b分別移動不同的距離。根據一些實施例，至少兩個致動單元142a，142b的驅動機構144a，144b可以分別獨立接收彼此不同的單獨的驅動控制信號。
根據一些實施例，在每個致動單元142a，142b中，第一倒置楔形 構件150a，150b的傾斜表面158a，158b與第二楔形構件160a，160b的傾斜表面168a，168b以可滑動地接合的方式彼此移動，以將第二楔形構件160a，160b沿著傳動軸166a，166b的運動轉換成第一倒置楔形構件150a，150b沿著致動軸156a，156b的運動，從而使第二模架130沿著運動軸132運動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b的傾斜表面158a，158b與基部152a，152b之間形成的角度可以與第二楔形構件160a，160b的傾斜表面168a，168b與基部162a，162b之間形成的角度相同。根據一些實施例，當第一倒置楔形構件150a，150b的傾斜表面158a，158b與第二楔形構件160a，160b的傾斜表面168a，168b彼此滑動接觸時，第一倒置楔形構件150a，150b的基部152a，152b與第二楔形構件160a，160b的基部162a，162b可以彼此平行。此外，第一倒置楔形構件150a，150b的基部152a，152b與第一倒置楔形構件150a，150b的傾斜表面158a，158b匯合形成的第一倒置楔形構件150a，150b的細端159a，159b，其方向與第二楔形構件160a，160b的基部162a，162b與第二楔形構件160a，160b的傾斜表面168a，168b匯合形成的第二楔形構件160a，160b的細端169a，169b的方向相反。根據一些實施例，當第二楔形構件160a，160b沿著傳動軸166a，166b移動時，第二楔形構件160a，160b的與傳動軸166a成一定角度的傾斜表面168a，168b可相對於第一倒置楔形構件150a，150b的與致動軸156a，156b成一角度的傾斜表面158a，158b相對滑動，以將第二楔形構件160a，160b沿傳動軸166a，166b的線性運動轉換為第一倒置楔形構件150a，150b沿致動軸156a，156b的線性運動。
根據一些實施例，壓力致動裝置140可用於使第二模架130朝向第一模架120移動，以使第一模架120與第二模架130協作地施加壓力。根據一些實施例，通過控制壓力致動裝置140的至少兩個致動單元142a，142b的驅動機構144a，144b以分別移動至少兩個致動單元142a，142b的第二楔形構件160a，160b，至少兩個致動單元142a，142b的第二楔形構件160a，160b的運動可以被轉換成至 少兩個致動單元142a，142b的第一倒置楔形構件150a，150b的運動，以接合並推動第二模架130向第一模架120移動。相應地，壓力致動裝置140可以將第二模架130向第一模架120的運動轉換為用於壓縮置於第二模架與第一模架120之間的模塑材料的壓力。
根據一些實施例，第一模架120可以包括在第一模架120下方的第一加熱裝置。根據一些實施例，第二模架130可以包括在第二模架130上表面上的第二加熱裝置。根據一些實施例，第一加熱裝置可以設置在第一模架120上並朝向第二模架130。類似地，第二加熱裝置可以設置在第二模架130上並朝向第一模架。根據一些實施例，第一加熱裝置及第二加熱裝置中的每個可包括但不限於加熱板，加熱膜或加熱絲。根據一些實施例，在第一加熱裝置及第二加熱裝置分別設置在第一模架120及第二模架130上的情況下，壓力模塑設備100可以成型模塑材料。根據一些實施例，可以基於加熱控制信號來控制第一加熱裝置及第二加熱裝置中的每個。
根據一些實施例，壓力致動裝置140的每個致動單元142a，142b可包括佈置在驅動機構144a，144b與第二模架130之間的力感測器146a，146b。力感測器146a，146b可設置在第二模架130與第一倒置楔形構件150a，150b之間。因此，力感測器146a，146b可以被配置為測量由第一倒置楔形構件150a，150b直接施加到第二模架130的力或壓力。根據一些實施例，力感測器146a，146b可以是佈置在驅動機構144a，144b與第二楔形構件160a，160b之間。因此，力感測器146a，146b可被配置為測量由驅動機構144a，144b直接施加到第二楔形構件160a，160b的力或壓力，以作為致動單元142a，142b施加到第二模架130的力或壓力的量度。根據一些實施例，力感測器146a，146b可以被配置為提供指示檢測到的力或壓力的大小的力檢測信號。根據一些實施例，力感測器146a，146b可包括但不限於測力感測器(load cell)，應變儀(strain gauge)或壓電感測器(piezoelectric sensor)。
根據一些實施例，壓力致動裝置140的每個致動單元142a，142b可包括位置感測器148a，148b，該位置感測器148a，148b設置於第一倒置楔形構件150a，150b或基座110用以確定第一倒置楔形構件150a，150b沿致動軸156a，156b相對於基座110的的位移。根據一些實施例，當位置感測器148a，148b設置於第一倒置楔形構件150a，150b時，位置感測器148a，148b可以測量從位置感測器148a，148b到基座110的距離，第一倒置楔形構件150a，150b與位置感測器148a，148b一起移動以確定第一倒置楔形構件150a，150b的位移。根據一些實施例，當位置感測器148a，148b固定到基座110時，位置感測器148a，148b可以測量從位置感測器148a，148b到參考位置(例如，突起或參考結構)的距離，第一倒置楔形構件150a，150b與參考位置一起移動以確定第一倒置楔形構件150a，150b的位移。根據一些實施例，位置感測器148a，148b可被配置為提供位置檢測信號，該位置檢測信號指示第一倒置楔形構件150a，150b與基座110之間的距離或第一倒置楔形構件150a，150b的位移。根據一些實施例，位置感測器148a，148b可以包括但不限於位置編碼器，位移感測器，接近感測器，鐳射感測器，光感測器或超聲感測器。
根據一些實施例，壓力致動裝置140的至少兩個致動單元142a，142b可以被配置成相對於彼此成鏡像對稱，使得至少兩個致動單元142a，142b的第二楔形構件160a，160b的傳動軸166a，166b可以是同軸的。例如，如圖1A及圖1B所示。根據一些實施例，至少兩個致動單元的第一致動單元142a的第一倒置楔形構件150a的細端159a及至少兩個致動單元的第二致動單元142b的第一倒置楔形構件150b的細端159b可以彼此定向地遠離(directed away)，從而彼此成鏡像對稱。此外，至少兩個致動單元的第一致動單元142a的第二楔形構件160a的細端169a及至少兩個致動單元的第二致動單元142b的第二楔形構件160b的細端169b 可以彼此定向地靠近(directed towards)，從而彼此成鏡像對稱。根據一些實施例，第一倒置楔形構件150a，150b及第二楔形構件160a，160b的取向可以顛倒。根據一些實施例，以鏡像對稱的方式佈置至少兩個致動單元142a，142b可以提供用於以最佳配置致動第二模架130的至少兩個相對部位134a，134b以相對於第一模架120傾斜或調平或平衡。
根據一些實施例，圖2A示出了用於面板級模塑成型的壓力模塑設備200的示意性俯視圖。根據一些實施例，圖2B示出了用於面板級模塑成型的壓力模塑設備200的示意性側視圖。根據一些實施例，類似於圖1A及圖1B的壓力模塑設備100，壓力模塑設備200可包括基座210。根據一些實施例，基座210可以是用於壓力模塑設備200的基底結構或基部支撐。根據一些實施例，壓力模塑設備200可以類似於圖1A及圖1B的壓力模塑設備100，壓力模塑設備100可包括與基座210間隔開的，並固定在基座210上方的第一模架220(或頂部模架)。根據一些實施例，第一模架220可以是第一模具部分的主體。根據一些實施例，第一模架220可以經由一個或多個支撐柱212固定地連接到基座210。因此，一個或多個支撐柱212可以在基座210與第一模架220之間延伸以與基座210間隔開的位置關係來固定第一模架220。因此，第一模架220可以由從基座210豎立延伸的一個或多個支撐柱212支撐，使得第一模架220可以保持在基座210上方。
根據一些實施例，類似於圖1A及圖1B的壓塑機100，壓力模塑設備200可包括第二模架230(或底部模架)，其佈置在基座210與第一模架220之間。根據一些實施例，第二模架230可以是第二模具部分的主體。根據一些實施例，第二模架230可以直接在基座210與第一模架220之間。因此，第二模架230可以位於基座210上方與第一模架220下方的空間內。根據一些實施例，第二模架230的模塑表面可以為朝向第一模架220，並且第二模架130的相對表面可以為朝向基座210。
根據一些實施例，第二模架230可以沿著在基座210與第一模架220之間垂直延伸的運動軸232相對於基座210及第一模架220移動。在實施例中，在第一模架220相對於基座210固定的情況下，第二模架230可以在基座210與第一模架220之間移動，由此第二模架230可以沿著遠離基座210的方向並且沿著靠近第一模架220的方向移動，或者第二模架230可以沿著遠離第一模架220的方向並且沿著靠近基座210的方向移動。因此，第二模具框架230可以在基座210與第一模具之間以線性方式來回往復運動。根據一些實施例，第二模架230的運動軸232可以平行於在基座210與第一模架220之間延伸的一個或多個支撐柱212。在各種實施例中，第二模架230可以與在基座210與第一模架220之間延伸的一個或多個支撐柱212滑動接合。根據一些實施例，第二模架230可以包括一個或多個通孔(或通道)分別可滑動地與一個或多個支撐柱212接合，使得一個或多個支撐柱212可以***一個或多個通孔(或通道)以使第二模架230沿著一個或多個支撐柱212滑動。因此，一個或多個支撐柱212可以引導或限制第二模架230在基座210與第一模架220之間沿著運動軸232滑動。
根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括壓力致動裝置240，該壓力致動裝置240設置在第二模架230與基座210之間，以使第二模架230相對於基座210沿著移動軸線232朝向第一模架220的方向移動，以使第一模架220與第二模架230協同作用以此施加壓力。因此，可以通過壓力致動裝置240將第二模架230壓靠在第一模架220上，以使第二模架230與第一模架220之間產生壓力。根據一些實施例，壓力致動裝置240可被安裝到基座210，並且可被配置成接合(engage)第二模架230，以使第二模架230相對於基座210沿移動軸線232朝向第一模架220移動。
根據一些實施例，類似於圖1A及圖1B示出的壓力模塑設備100，壓力致動裝置240可以至少包括兩個致動單元(例如四個致動單元242a，242b， 242c，242d)，其設置成分別獨立地致動第二模架230的至少兩個不同部位(例如四個不同部位234a，234b，234c，234d)。根據一些實施例，壓力致動裝置240可包括兩個或三個或四個或五個或六個或更多個致動單元。例如，如圖2A所示，根據一些實施例，壓力致動裝置240可包括四個致動單元242a，242b，242c，242d。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d可以彼此間隔分佈在基座210上。根據一些實施例，可以佈置四個致動單元242a，242b，242c，242d形成矩形或正方形，每個致動單元242a，242b，242c，242d設置在矩形或正方形的一角，以分別獨立地致動第二模架230的四個不同部位234a，234b，234c，234d。根據一些實施例，當存在五個致動單元(未示出)時，可以將五個致動單元佈置成形成五邊形圖案，其中每個致動單元都佈置在五邊形圖案的拐角處，或者可以佈置五個致動單元，其中四個致動單元形成矩形或正方形圖案的四個角，第五個致動單元設置在矩形或正方形圖案的中央。根據一些實施例，當存在六個致動單元(未示出)時，六個致動單元可以以兩乘兩的配置佈置，即成對並排佈置，以形成矩形圖案，第二對在第一對後方排成一行，第三對在第二對後方排成一行。根據一些實施例，依據致動單元的數量，致動單元可以以合適的圖案佈置並被配置形成壓力致動裝置240。
根據一些實施例，每個致動單元242a，242b，242c，242d可以被獨立地控制及操作。因此，每個致動單元242a，242b，242c，242d可被單獨控制及操作，而不受另一致動單元的連結或影響或控制或干擾。根據一些實施例，如圖2A所示，利用四個致動單元242a，242b，242c，242d獨立地致動以使第二模具230在四個不同部位234a，234b，234c，234d移動，可以實現第二模具230的傾斜或校平或平衡，從而調節第一模架220與第二模架230之間的平行度，以控制在第一模架220與第二模架230之間模塑的面板的厚度或厚度輪廓。
根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括第二致動裝置270， 該第二致動裝置270佈置在第二模架230與基座210之間，用於使第二模架230沿著運動軸232移動到預定位置。根據一些實施例，第二致動裝置270可以被安裝到基座210，並且可以被構造成接合(engage)第二模架230，以沿著運動軸232相對於基座210移動第二模架230至預定位置。根據一些實施例，預定位置可以是，在該位置處，第二模架230被放置為靠近第一模架220，而在它們之間不產生任何壓力。隨後，壓力致動裝置240可以***作以使第二模架230沿著運動軸232從預定位置朝向第一模架220移動，以在第一模架220與第二模架230之間協同地施加壓力。故而，第二致動裝置270可操作為在裝載待模塑的材料之後將第二模架230快速移動到預定位置，以朝向第一模架220閉合第二模架230，並且壓力致動裝置240可以是執行壓力成型的主要驅動裝置。根據一些實施例，設置單獨分立的用於閉合第一模架220及第二模架230以及用於執行壓模的致動裝置，可以提高模塑效率以及實現對壓模過程的更好且更精細的控制。
根據一些實施例，第二致動裝置270可包括設置在基座210的至少一個線性致動器272a，272b。根據一些實施例，至少一個線性致動器272a，272b可包括線性致動臂274，沿運動軸232接合並移動第二模架230。根據一些實施例，至少一個線性致動器272a，272b可以安裝到基座210。根據一些實施例，線性致動臂274可從基座210延伸以接合並移動第二模架230。根據一些實施例，至少一個線性致動器272a，272b可包括但不限於螺桿型線性致動器，輪軸型線性致動器，凸輪型線性致動器或活塞型線性致動器。根據一些實施例，螺桿型線性致動器可以包括滾珠絲槓，滾柱螺桿，絲槓或螺桿千斤頂。螺桿型線性致動器可提供用於移動第二模架230的快速且有效的方式。根據一些實施例，輪軸型線性致動器可包括使電纜，齒條，鏈條或皮帶(例如提升機，絞車，齒條與小齒輪)，鏈傳動或皮帶傳動裝置運動的旋轉輪。根據一些實施例，凸輪型線性致動器可包括凸輪及從動件。根據一些實施例，活塞型線性致動器可以是液壓操作的或氣動操 作的。
根據一些實施例，第二致動裝置270可包括一個或兩個或三個或四個或更多個線性致動器。例如，如圖2A所示，根據一些實施例，第二致動裝置270可以包括兩個線性致動器272a，272b。根據一些實施例，兩個線性致動器272a，272b可以彼此間隔開。根據一些實施例，兩個線性致動器中的第一線性致動器272a可以設置在由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第一側的外側。根據一些實施例，兩個線性致動器中的第一線性致動器272a可以與由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第一側的中部相鄰。根據一些實施例，兩個線性致動器中的第二線性致動器272b可以設置在由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第二側的外側。根據一些實施例，兩個線性致動器中的第二線性致動器272b可以與由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第二側的中部相鄰。根據一些實施例，由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第一側及第二側可以是矩形或正方形圖案的兩個相對側。
根據一些實施例，兩個線性致動器272a，272b可操作為以同步方式將第二模架230移動到預定位置(例如，參見圖3C)。根據一些實施例，兩個線性致動器272a，272b可以由單個驅動機構驅動，因此，兩個線性致動器272a，272b可以基於單個致動器控制信號以同步方式操作。根據一些實施例，兩個線性致動器272a，272b可以經由兩個單獨的驅動機構被驅動，因此，兩個線性致動器272a，272b可以基於分別發送到兩個驅動機構的相同的致動器控制信號以同步方式操作。
根據一些實施例，第二模架230可包括在第二模架230下方的至少兩個滑動支撐塊(例如四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d)。根據一些實施例，至少兩個滑動支撐塊(例如四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d)可 相對於第二模架230沿滑動軸滑動，滑動軸為垂直於第二模架230的運動軸232(例如，參見圖3D)。根據一些實施例，第二模架230可包括在第二模架230下方的滑軌或軌道或滑桿。根據一些實施例，滑軌或軌道或滑桿可垂直於第二模架230的運動軸232。根據一些實施例，至少兩個滑動支撐塊(例如四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d)可以與滑軌或軌道或滑桿滑動接合，從而可相對於第二模架230滑動。根據一些實施例，當第二模架230沿著運動軸232處於預定位置時，至少兩個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可以彼此相對滑動，從而位於相應的壓力致動裝置的致動單元(例如四個壓力致動裝置242a，242b，242c，242d上方)。
根據一些實施例，對於壓力致動裝置240中的每個致動單元242a，242b，242c，242d，第二模架230均包括一個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d。根據一些實施例，當第二模架230沿著運動軸232處於預定位置時，每個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可以在第一位置與第二位置之間滑動。根據一些實施例，第一位置可以在相應的致動單元242a，242b，242c，242d的區域的外部。根據一些實施例，第二位置可以在相應的致動單元242a，242b，242c，242d的正上方。
根據一些實施例，例如如圖2A所示，第二模架230可包括四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d，其對應於四個致動單元242a，242b，242c，242d。根據一些實施例，當所有四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d都處於第一位置時，四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可以懸垂在第二模架230並處於相應的四個致動單元242a，242b，242c，242d的區域的外部。因此，第二模架230可以不與壓力致動裝置240的四個致動單元242a，242b，242c，242d接觸，並且第二模架230可以由第二致動裝置270支撐及移動。第二致動裝置270可以使第二模架230移動至更靠近基座210，從而在第二模架230與第一模架之間打開用 於裝載要模塑的材料的空間。根據一些實施例，當第二模架230更靠近基座210時，四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可以懸掛在第二模架230上並與相應的四個致動單元242a，242b，242c，242d相鄰。
根據一些實施例，當第二模架230通過第二致動裝置270移動到預定位置時，四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可分別從第一位置滑動到第二位置(例如，參見圖3C及圖3D)。根據一些實施例，當所有四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d都處於第二位置時，四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可以在對應的四個致動單元242a，242b，242c，242d正上方。因此，壓力致動裝置240的四個致動單元242a，242b，242c，242d可***作以通過分別接合對應的四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d而將第二模架230接合並朝向第一模架220移動，以使它們之間協作地施加壓力。
在圖2B中，僅示出了壓力致動裝置240的四個致動單元242a，242b，242c，242d中的第一對242a，242b。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d中的第二對242c，242d位於四個致動單元242a的第一對242a，242b的正後方，並與四個致動單元242a，242b，242c，242d的第一對242a，242b相同。因此，應當理解，以下關於由四個致動單元242a，242b，242c，242d中的第一對242a，242b的附圖標記所指的部件的描述也適用於四個致動單元242a，242b，242c，242d的第二對242c，242d。
根據一些實施例，壓力致動裝置240的每個致動單元242a，242b，242c，242d可包括第一倒置楔形構件250a，250b，該第一倒置楔形構件250a，250b可相對於基座210沿著平行於第二模架230的運動軸232的致動軸256a，256b移動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b可以沿著致動軸256a，256b以線性方式來回往復運動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b可以定向成具有朝向第二模架230的基部252a，252b，其中第一倒置楔形構件250a， 250b的基部252a，252b可以垂直於運動軸232以及第一倒置楔形構件250a，250b的高度可平行於運動軸232。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b可包括任何合適的楔形。例如，第一倒置楔形構件250a，250b可包括直角三角柱體(right-angled-triangular-prism)的楔形構件，其定向成使基座252a，252b的表面朝向第二模架230，並且垂直表面254a，254b平行於運動軸232。根據一些實施例，當第二模架230處於預定位置並且滑動支撐塊236a，236b，236c，236d處於第二位置時，第一倒置楔形構件250a，250b可以沿致動軸256a，256b移動，以接合(engage)並推動(urge)第二模架230的相應的滑動支撐塊236a，236b，236c，236d，以使第二模架230(例如，見圖3E)朝著第一模架220移動，以在它們之間協同地施加壓力。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b的基部252a，252b可以接合並推動第二模架130的相應的滑動支撐塊236a，236b，236c，236d。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b可以被限制為僅沿著致動軸256a，256b移動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b可以關聯至(coupled to)平行於致動軸線250a，250b的導桿或導軌，以沿著致動軸256a，256b移動。根據一些實施例，每個致動單元242a，242b，242c，242d的致動軸256a，256b可以與第二模架230的相應的滑動支撐塊236a，236b，236c，236d相交。根據一些實施例，至少兩個致動單元的第一致動單元242a的第一倒置楔形構件250a與至少兩個致動單元的第二致動單元242b的第一倒置楔形構件250b可沿著各自的致動軸256a，256b移動相同的距離，從而可以實現第二模架230的水準(也可稱為平行或均勻)運動。根據一些實施例，至少兩個致動單元的第一致動單元242a的第一倒置楔形構件250a與至少兩個致動單元的第二致動單元242b的第一倒置楔形構件250b可沿著各自的致動軸256a，256b移動不同的距離，從而矯正抵消載板厚度的不均勻，模塑出具有均勻厚度的模塑面板。根據一些實施例，至少兩個致動單元中的第一致動單元242a的第一倒置楔形構件250a與至少兩個致動單元的第 二致動單元242b的第一倒置楔形構件250b可以被預設為處於不同初始高度，使得第二模架230的初始取向可以傾斜，然後，至少兩個致動單元的第一致動單元242a的第一倒置楔形構件250a與至少兩個致動單元的第二致動單元242b的第一倒置楔形構件250b可以沿著各自的致動軸256a，256b移動相同的距離，第二模架230可以沿傾斜方向平行均勻地移動，從而矯正抵消載板厚度的不均勻，模塑出具有均勻厚度的模塑面板。
根據一些實施例，每個致動單元242a，242b，242c，242d可包括第二楔形構件260a，260b，該第二楔形構件260a，260b可相對於第一倒置楔形構件250a，250b沿著傳動軸266a，266b運動，該傳動軸266a，266b垂直於第二模架230的運動軸232。根據一些實施例，第二楔形構件260a，260b可以沿傳動軸266a，266b以線性方式來回往復運動。根據一些實施例，第二楔形構件260a，260b可以定向成具有面向基座210的基部262a，262b，其中第二楔形構件260a，260b的基部262a，262b可以垂直於運動軸232以及第二楔形構件260a，260b的高度可以平行於運動軸232。根據一些實施例，第二楔形構件260a，260b可包括任何合適的楔形。例如，如圖2B所示，第二楔形構件260a，260b可以包括直角三角柱體的楔形構件，其定向成使其基部262a，262b的表面直接面向基座210並且其垂直表面264a，264b平行於運動軸232。根據一些實施例，第二楔形構件260a，260b可以被限制為僅沿著傳動軸266a，266b移動。根據一些實施例，第二楔形構件260a，260b可以關聯至(coupled to)平行於傳動軸266a，266b的導桿或導軌，以沿著傳動軸266a，266b運動。
根據一些實施例，每個致動單元242a，242b，242c，242d可包括連接至第二楔形構件260a，260b以使第二楔形構件260a，260b沿著傳動軸266a，266b運動的驅動機構244a，244b。根據一些實施例，驅動機構244a，244b可包括線性致動器，例如但不限於將電動機的旋轉運動轉換為線性運動的機電線性致 動器，液壓致動器，氣動致動器，線性馬達或伸縮線性馬達。根據一些實施例，驅動機構244a，244b可以使第二楔形構件260a，260b沿著傳動軸266a，266b線性地移動。根據一些實施例，驅動機構244a，244b可以基於驅動控制信號來移動第二楔形構件260a，260b。根據一些實施例，至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d的驅動機構244a，244b可以被獨立地控制以驅動第二楔形構件260a，260b分別移動不同的距離。根據一些實施例，至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d的驅動機構244a，244b可以分別獨立接收彼此不同的單獨的驅動控制信號。
根據一些實施例，在每個致動單元242a，242b，242c，242d中，第一倒置楔形構件250a，250b的傾斜表面258a，258b與第二楔形構件260a，260b的傾斜表面268a，268b以可滑動地接合的方式彼此移動，以將第二楔形構件260a，260b沿著傳動軸266a，266b的運動轉換成第一倒置楔形構件250a，250b沿著致動軸256a，256b的運動，從而使第二模架230沿著運動軸232運動。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b的傾斜表面258a，258b與基部252a，252b之間形成的角度可以與第二楔形構件260a，260b的傾斜表面268a，268b與基部262a，262b之間形成的角度相同。根據一些實施例，當第一倒置楔形構件250a，250b的傾斜表面258a，258b與第二楔形構件260a，260b的傾斜表面268a，268b彼此滑動接觸時，第一倒置楔形構件250a，250b的基部252a，252b與第二楔形構件260a，260b的基部262a，262b可以彼此平行。此外，第一倒置楔形構件250a，250b的基部252a，252b與第一倒置楔形構件250a，250b的傾斜表面258a，258b匯合形成的第一倒置楔形構件250a，250b的細端259a，259b，其方向與第二楔形構件260a，260b的基部262a，262b與第二楔形構件260a，260b的傾斜表面268a，268b匯合形成的第二楔形構件260a，260b的細端269a，269b的方向相反。根據一些實施例，當第二楔形構件260a，260b沿著傳動軸266a，266b移動時，第二楔形構件260a，260b的與傳動軸266a成一定角度的傾斜表面268a，268b可相對於第一倒置楔形構件250a， 250b的與致動軸256a，256b成一角度的傾斜表面258a，258b相對滑動，以將第二楔形構件260a，260b沿傳動軸266a，266b的線性運動轉換為第一倒置楔形構件250a，250b沿致動軸256a，256b的線性運動。
根據一些實施例，壓力致動裝置240可用於使第二模架230朝向第一模架220移動，以使第一模架220與第二模架230協作地施加壓力。根據一些實施例，通過控制壓力致動裝置240的至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d的驅動機構244a，244b以分別移動至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d的第二楔形構件260a，260b，至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d的第二楔形構件260a，260b的運動可以被轉換成至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d的第一倒置楔形構件250a，250b的運動，以接合並推動第二模架230向第一模架220移動。相應地，壓力致動裝置240可以將第二模架230向第一模架220的運動轉換為用於壓縮置於第二模架與第一模架220之間的模塑材料的壓力。
根據一些實施例，第一模架220可以包括在第一模架220下方的第一加熱裝置280。根據一些實施例，第二模架230可以包括在第二模架230的上表面上的第二加熱裝置282。根據一些實施例，第一加熱裝置可以設置在第一模架220上並朝向第二模架130。類似地，第二加熱裝置可以設置在第二模架130上並朝向第一模架。根據一些實施例，第一加熱裝置120及第二加熱裝置130中的每個可包括但不限於加熱板，加熱膜或加熱絲。根據一些實施例，在第一加熱裝置280與第二加熱裝置282分別設置在第一模架120與第二模架130上的情況下，壓力模塑設備100可以成型模塑材料。根據一些實施例，可以基於加熱控制信號來控制第一加熱裝置280及第二加熱裝置282中的每個。
根據一些實施例，壓力致動裝置240的每個致動單元242a，242b，242c，242d可包括佈置在驅動機構244a，244b與第二模架230之間的力感測器246a，246b。力感測器246a，246b可設置在第二模架230與第一倒置楔形構件250a， 250b之間。因此，力感測器246a，246b可以被配置為測量由第一倒置楔形構件250a，250b直接施加到第二模架230的力或壓力。根據一些實施例，力感測器246a，246b可以是佈置在驅動機構244a，244b與第二楔形構件260a，260b之間。因此，力感測器246a，246b可被配置為測量由驅動機構244a，244b直接施加到第二楔形構件260a，260b的力或壓力，以作為致動單元242a，242b，242c，242d施加到第二模架230的力或壓力的量度。根據一些實施例，力感測器246a，246b可以被配置為提供指示檢測到的力或壓力的大小的力檢測信號。根據一些實施例，力感測器246a，246b可包括但不限於測力感測器(load cell)，應變儀(strain gauge)或壓電感測器(piezoelectric sensor)。
根據一些實施例，壓力致動裝置240的每個致動單元242a，242b，242c，242d可包括位置感測器248a，248b，該位置感測器248a，248b設置於第一倒置楔形構件250a，250b或基座210用以確定第一倒置楔形構件250a，250b沿致動軸256a，256b相對於基座210的的位移。根據一些實施例，當位置感測器248a，248b設置於第一倒置楔形構件250a，250b時，位置感測器248a，248b可以測量從位置感測器248a，248b到基座210的距離，第一倒置楔形構件250a，250b與位置感測器248a，248b一起移動以確定第一倒置楔形構件250a，250b的位移。根據一些實施例，當位置感測器248a，248b固定到基座210時，位置感測器248a，248b可以測量從位置感測器248a，248b到參考位置(例如，突起或參考結構)的距離，第一倒置楔形構件250a，250b與參考位置一起移動以確定第一倒置楔形構件250a，250b的位移。根據一些實施例，位置感測器248a，248b可被配置為提供位置檢測信號，該位置檢測信號指示第一倒置楔形構件250a，250b與基座210之間的距離或第一倒置楔形構件250a，250b的位移。根據一些實施例，位置感測器248a，248b可以包括但不限於位置編碼器，位移感測器，接近感測器，鐳射感測器，光感測器或超聲感測器。
根據一些實施例，壓力致動裝置140的至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d中的每對可以被配置成相對於彼此成鏡像對稱，使得至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d中的每對的第二楔形構件260a，260b的傳動軸266a，266b可以是同軸的。相應地，四個致動單元242a，242b，242c，242d(例如，參見圖2A)中的第一對的第一致動單元及相鄰的第二致動單元242a，242b沿著由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第一側可以被佈置為相對於彼此成鏡像對稱，使得第一致動單元與相鄰的第二致動單元242a，242b的第二楔形構件260a，260b的傳動軸266a，266b是同軸的。類似地，四個致動單元242a，242b，242c，242d(例如，參見圖2A)中的第二對的第三致動單元與相鄰的第四致動單元242c，242d沿著由四個致動單元242a，242b，242c，242d形成的矩形或正方形圖案的第二側可以被佈置為相對於彼此成鏡像對稱，使得第三致動單元與相鄰的第四致動單元242c，242d的第二楔形構件的傳動軸是同軸的。例如，如圖2B所示，根據一些實施例，第一對中第一致動單元242a的第一倒置楔形構件250a的細端259a與第一對中第二致動單元242b的第一倒置楔形構件250b的細端259b可以彼此定向地遠離(directed away)，從而彼此成鏡像對稱。此外，第一對中的第一致動單元242a的第二楔形構件260a的細端269a與第一對中的第二致動單元242b的第二楔形構件260b的細端269b可以彼此定向地靠近(directed towards)，從而彼此成鏡像對稱。根據一些實施例，第一倒置楔形構件250a，250b與第二楔形構件260a，260b的取向可以顛倒。根據一些實施例，以鏡像對稱的方式佈置四個致動單元242a，242b，242c，242d的每對可以提供用於以最佳配置致動第二模架230的四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d，以相對於第一模架120傾斜或調平或平衡第二模具框架230，以在第一模具框架220與第二模具框架230之間施加壓力。
根據一些實施例，壓力模塑設備200還可包括膜分配器單元290。 膜分配器單元290可包括設置在第一模架220的第一側的膜供應卷軸292及設置在第一模架220的相對側的第二側的膜收取卷軸294。因此，膜供應卷軸292與膜收取卷軸294可以在第一模架220的相對的兩側上。根據一些實施例，膜296可以橫跨於第一模架220的第一加熱裝置280上並懸掛在膜供應卷軸292與膜收取卷軸294之間。因此，膜296可以懸掛在第一模架220下方並且橫跨第一模架220的第一加熱裝置280。根據一些實施例，膜收取卷軸294可被驅動，從而使得將膜296的用過的部分卷到膜收取卷軸294上，並將新的膜296可以從膜供應卷軸292上展開。根據一些實施例，膜收取卷軸294可以基於卷軸控制信號進行操作。根據一些實施例，膜296可以促進模塑面板與第一模架220的分離。
根據一些實施例，壓力模塑設備200還可包括設置在第一模架220下方的吸膜裝置284。根據一些實施例，吸膜裝置284可操作以將膜296吸附至第一模架220的第一加熱裝置280。根據一些實施例，吸膜裝置284可包括一個或多個真空抽吸口，可操作以將膜296吸附到第一加熱裝置280上。根據一些實施例，一個或多個真空抽吸口可以設置在第一模架220的第一加熱裝置280中。根據一些實施例，吸膜裝置284可以被配置為將膜296固定到第一模架220的第一加熱裝置280。根據一些實施例，吸膜裝置284還可以被配置為使在第一模架220的第一加熱裝置280上的膜296變平整。根據一些實施例，可以基於真空控制信號來操作吸膜裝置284。
根據一些實施例，壓力模塑設備200還可包括設置在第二模架230處的載板固定裝置286。根據一些實施例，載板固定裝置286可配置成將載板保持或持有在第二模架230的第二加熱裝置282上。根據一些實施例，載板固定裝置286可以被配置為將載板固定在第二模架230上。根據一些實施例，載板固定裝置286可以被配置為防止模塑過程中載板的移動。根據一些實施例，載板固定裝置286可以防止載板被提升以接觸第一模架220。根據一些實施例，載板固定裝置 286可以使得能夠通過第二模架230的第二加熱裝置282均勻地加熱載板。根據一些實施例，載板固定裝置286可包括真空抽吸元件，磁性元件或夾持元件中的一個或多個或組合，用於將載板附接到第二模架230的第二加熱裝置282。根據一些實施例，載體可以承載要模塑或封裝的多個電子元件。根據一些實施例，真空抽吸元件可以是真空抽吸口或墊或杯，磁性元件可以是電磁體或永磁體，夾持元件可以是一對夾具，鉗口或抓持器。根據一些實施例，可以基於附接控制信號來操作載板固定裝置286。
根據一些實施例，壓力模塑設備200可包括圍繞第一模架220的第一加熱裝置280或圍繞第二模架230的第二加熱裝置282或兩者的部分週邊或周邊的密封件。因此，當在壓力成型期間當第二模架230抵靠第一模架220推動時，密封件、第一模架220以及第二模架230之間可形成封閉的模塑腔室。根據一些實施例，第二模架230可包括真空抽吸口，第二模架230的真空抽吸口可用於去除封閉的模塑腔室中的空氣，以形成無空(void free)的模塑環境。因此，密封件與真空抽吸口可以減少模塑期間空氣滯留的機會，並確保模塑面板的完全填充而沒有空隙缺陷。
根據一些實施例，提供了壓力模塑設備200。根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括兩個模架，即第一模架220(或頂模架)及第二模架230(或底模架)。根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括膜分配器單元290(或帶式供料器)，該膜分配器單元290用於在模塑過程中提供膜296以將模塑材料(或模塑物質)與第一模架220(或頂模架)分離。根據一些實施例，膜分配器單元290可以包括用於在模塑過程之前提供新鮮膜296的膜供應卷盤292(或入口進給器inlet feeder)以及用於在模塑過程之後接收用過的膜的膜卷取卷盤294(或出口進給器outlet feeder)。根據一些實施例，壓力模塑設備200可包括兩個加熱裝置(或兩個加熱板)。這兩個加熱裝置可包括在第一模架220(或頂模架)下方的 第一加熱裝置280(或頂加熱板)與在第二模架230(或底模架)上的第二加熱裝置282(或底加熱板)。第二加熱裝置282(或底加熱板)在第一加熱裝置280(或頂加熱板)之下。根據一些實施例，當第一加熱裝置280與第二加熱裝置282壓合在一起時，可以形成模塑腔室，在該模塑腔室中可以將載板或基板上的多個電子元件模塑成面板。
根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d(或四個滑塊)，用於在每個角處支撐第二模具框架230。四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d可以包括位於左前角的第一滑動支撐塊236a，位於右前角的第二滑動支撐塊236b，位於左後角的第三滑動支撐塊236c，右後角的第四滑動支撐塊236d。根據一些實施例，壓力模塑設備200可包括四個力感測器246a，246b(或四個測力感測器)，用於在不同時間讀取每個角上的壓力。四個力感測器246a，246b可包括在左前角的第一力感測器246a(或第一測力感測器)，在右前角的第二力感測器246b(或第二測力感測器)，在左後角的第三力感測器(或第三測力感測器)，在右後角的第四力感測器(或第四測力感測器)。
根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括用於快速閉合第一模架220及第二模架230的第二致動裝置270(或雙垂直/Z方向螺旋驅動器)。根據一些實施例，壓力模塑設備200可包括壓力致動裝置240，該壓力致動裝置240在對應的力感測器246a，246b(或稱測力感測器)下方的每個角處包括四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)。根據一些實施例，每個致動單元242a，242b，242c，242d(或每個楔形驅動器)可包括第一倒置楔形構件250a，250b(或垂直/Z方向楔形構件)及第二楔形構件260a，260b(或水準/X方向楔形構件)。根據一些實施例，第一致動單元242a(或第一楔形驅動器)可以在左前角處，第一致動單元242a包括第一倒置楔形構件250a及第二楔形構件260a。根據一些實施例，第二致動單元242b(或第二楔形驅動器)可以在右前角 處，第二致動單元242b包括第一倒置楔形構件250b及第二楔形構件260b。根據一些實施例，第三致動單元242c(或第三楔形驅動器)可以在左後角，第三致動單元242c包括第一倒楔形構件及第二楔形構件。根據一些實施例，第四致動單元242d(或第四楔形驅動器)可以在右後角，第四致動單元242d包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件。根據一些實施例，壓力模塑設備200可包括位置感測器248a，248b(或垂直/Z方向編碼器)。
根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以是壓力模塑設備200的獨特特徵之一。根據一些實施例，四個獨立的致動單元242a，242b，242c，242d(或四個獨立的楔形驅動器)可以移動第二模架230，以在大型面板模塑過程中實現面板級封裝所需的平行度。此外，可以實現精確的高度控制與精確的平行度(例如+/- 25um)。根據一些實施例，四個獨立的致動單元242a，242b，242c，242d(或四個獨立的楔形驅動器)可以實現精細運動。根據一些實施例，由於可以將沿X方向移動的長度為多倍的移動長度按比例傳輸為沿Z方向移動的長度為單倍的移動長度，因此可以對運動進行更精細的控制。更具體地，可以通過特定的楔形驅動器的楔角度值來確定X方向與Z方向移動長度按比例傳輸的比例。根據一些實施例，壓力模塑設備200可以能夠通過四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)提供高噸位(例如320TF夾緊能力)壓力。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以放大輸入力。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以允許精確的壓力控制。根據一些實施例，移動距離可以與輸入力及輸出力具有線性關係，這可以允許操作員在操作期間更容易且準確地將壓力控制到適當的值。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以提供低的維護成本。根據一些實施例，由於壓力模塑設備200結構可以相對簡單，所以維護成本可以 更便宜。另外，對於四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)中的每個，承受壓力可以較小。此外，壓力可以不再被載入到第二致動裝置270(或滾珠絲槓)上，並且因此可以增加第二致動裝置270(或滾珠絲槓)的壽命。因此，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以增加第二致動裝置270滾珠絲槓的壽命。另外，壓力模塑設備200可以通過利用第二致動裝置270(或滾珠絲槓驅動裝置)來實現模具的快速閉合。更具體地，具有兩個線性致動器272a，272b(或兩個滾珠絲槓)的第二致動裝置270可用於精確地控制第一及第二模架以及熱板的平行精度，從而實現第一及第二模架或熱板的快速閉合以及保證在第一及第二模架或熱板的四個側面的每一處的精細夾緊。
根據一些實施例，四個力感測器246a，246b(或四個測力感測器)及四個位置感測器248a，248b(或四個垂直/Z方向編碼器)可以是壓力模塑設備200的另一特徵。根據一些實施例，四個力感測器246a，246b(或四個測力感測器)可以用於在不同時間讀取每個角上的壓力。根據一些實施例，四個位置感測器248a，248b(或四個垂直/Z方向編碼器the vertical/Z-direction encoder)中的每個可對應於第一倒置楔形構件250a，250b(或楔形)在Z方向(即高度方向)上的上升值。根據一些實施例，可通過位置感測器248a，248b(或垂直/Z方向編碼器)，根據載板的厚度變化而自動做出調整，以補償默認設置的偏離。根據一些實施例，載板上的條碼可用於記錄載板與產品的資訊，載板資訊可以包括載板的厚度變化，在壓力模塑設備200讀取載板的厚度變化之後，位置感測器248a，248b(或垂直/Z方向編碼器)可用於調整第二模架230的移動，以自動調整載板的傾斜度。根據一些實施例，還可通過將位置感測器248a，248b(或垂直/Z方向編碼器)應用於預設設置來根據模塑面板(或產品)的特定要求來調整模塑層的厚度。根據一些實施例，還可以改變壓力以調節模塑層或模塑面板(或產品)的厚度。
根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括四組真空系統，其 用作吸膜裝置284，載板固定裝置286，以及用於抽真空模塑室。根據一些實施例，用作載板固定裝置286的真空系統(或載板真空)及用於排空模塑腔室的真空系統可設置在第二模架230的第二加熱裝置282(或下熱板)中。根據一些實施例，用作吸膜裝置284(或膜吸附真空與膜平坦真空)的真空系統可設置在第一模架220的第一加熱裝置280(或上熱板)中。在一些實施例中，用作載板固定裝置286的真空系統(或載板真空)可以用於將載板固定在第二模架230上，因此，它可以防止在模塑期間載板的移位，它還可以防止載板被抬起並接觸第一模架220(或頂模具)。因此，載板的加熱可以更均勻。根據一些實施例，可以通過真空系統用於抽空模塑腔室去除最初在模制腔室中的空氣以形成無空(void free)模塑環境，因此，這可以減少空氣滯留在模塑腔室中的機會，可以確保塑封面板(或產品)可以被完全填充。根據一些實施例，吸膜裝置284(或膜吸附真空)可以被構造成將膜吸附並固定在第一加熱裝置280(或上加熱板)中。根據一些實施例，吸膜裝置284(或膜平坦真空)可以被配置為使膜在第一加熱裝置280(或上加熱板)上平坦。根據一些實施例，壓力模塑設備200可以包括膜分配器單元290(或帶式供料器)，以將新鮮的膜供給到模塑室中。
根據一些實施例，圖3A至圖3H示出了一系列使用圖2B中的壓力模塑設備200進行壓力模塑成型的方法。
根據一些實施例，參照圖3A，可以打開或啟動膜分配器單元290(或帶式供料器)以在第一模架220的第一加熱裝置280(或頂加熱板)的底表面上提供新鮮的膜296。在各種實施例中，膜分配器單元290可以是帶輥索引(tape roller indexes)。因此，該方法可以包括由膜分配器單元290分配新鮮的膜296，使得將新鮮的膜296懸掛在膜供應卷軸292與膜收取卷軸294之間並跨過第一模架220的第一加熱裝置280。根據一些實施例，在提供新鮮的膜296之後，可以打開吸膜裝置284(或膜吸附真空與膜平坦真空)以將新鮮的膜296吸附並固定到第一 加熱裝置280(或頂加熱板)上，並且還使新鮮的膜296在第一加熱裝置280(或頂加熱板)上平坦。因此，該方法可以包括操作吸膜裝置284以將膜296貼附至第一模架220的第一加熱裝置280。
根據一些實施例，參照圖3B，提供其上具有多個電子元件204(或裸片)的載板202(或面板級基板)。根據一些實施例，模塑材料206(或模塑物質)也可被提供到載板202(或面板級基板)上並完全覆蓋載板202(或面板級基板)。根據一些實施例，可以將載板202(或面板級基板)裝載在第二模架230的第二加熱裝置282(或底加熱板)上。因此，該方法可以包括將具有多個電子元件204及模塑材料206的載板202(或板級基板)裝載到第二模架230的第二加熱裝置282(或底加熱板)。根據一些實施例，載板固定裝置286(或載板真空)可以被打開或啟動以將載板202保持或持有在第二模架230的第二加熱裝置282上。因此，該方法可以包括通超載板固定裝置286將載板附接到第二模架230的第二加熱裝置282上。
根據一些實施例，如圖3C所示，第二模架230可以利用第二致動裝置270(或兩個螺桿驅動器)向上移動到預定位置(或特定高度)。根據一些實施例，可以通過閉合第二模架230的第二加熱裝置282(或底加熱板)及第一模架220的第一加熱裝置280(或頂加熱板)來形成模塑腔室。但是，此時沒有施加壓力。根據一些實施例，可以打開或啟動用於排空模塑腔室的真空系統。該方法可包括經由第二致動裝置270將第二模架230沿著運動軸232移動到預定位置。此外，移動第二模架230可包括控制至少一個線性致動器272a，272b，將第二模架230移動到壓力致動裝置240上方的預定位置。
根據一些實施例，參照圖3D，四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d(或滑塊)可在第二模架230下方並向內移動，以便第一方面：通過使用致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)推壓第二模架230時對第 二模架230起到支撐作用。第二方面：確保第二模架230的第二加熱裝置282(或底加熱板)與第一模架220的第一加熱裝置280(或頂部熱板)完全平行。進一步，該方法還可包括移動第二模架230的四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d(或四個滑動支撐塊中的每對)，使其分別朝向彼此滑動並定位在壓力致動裝置240的至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個致動單元的對應的每對)上方。
根據一些實施例，如圖3E所示，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以向內致動以提供用於模塑的壓力。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可根據預設參數在第二模架230(或底加熱板)施加壓力。特別地，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)的每一個中的第二楔形構件260a，260b(或水準/X方向楔形)可由驅動機構244a，244b(或電動機與傳動機構)的驅動下沿著傳動軸266a，266b(或沿水準方向)移動，第一倒置楔形構件250a，250b(或垂直/Z方向楔形)在第二楔形構件260a，260b(或水準/X方向楔形)運動的帶動下，沿致動軸256a，256b(沿Z方向)運動。根據一些實施例，第二加熱裝置282(或底加熱板)的四個角中的每個可以由第一倒置楔形構件250a，250b(或垂直/Z方向楔)驅動，並且可以根據位置感測器248a，248b(或Z編碼器)中程式設計的預設參數，例如0.35mm/s的移動速度，沿著致動軸256a，256b(或沿Z方向)運動。根據一些實施例，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)的第一倒置楔形構件250a，250b可以以相同的速度運動以確保第二加熱裝置282(或底加熱板)的四個角可以沿運動軸232(或沿Z方向)在任何單位時間內都移動相同的距離。因此，在模塑過程中，可以使第二模架230的第二加熱裝置282(或底加熱板)與第一模架220的第一加熱裝置280(或頂加熱板)平行。根據一些實施例，四個力感測器246a，246b(或壓力感測器)中的每個可 分別測量由四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)的每個施加的壓力。根據一些實施例，當四個壓力之和達到預設壓力值時，可以停止加壓過程，並且可以開始模塑過程的時間。根據一些實施例，一旦壓力達到預設點，就可以啟動計時器以監視或跟蹤或計算施加壓力的時間。
該方法可以包括經由壓力致動裝置240使第二模架230沿著運動軸232朝向第一模架220移動，以在它們之間協同地施加壓力。根據一些實施例，使第二模架230朝向第一模架220移動可包括通過操作每個致動單元242a，242b，242c，242b的驅動機構244a，244b來沿傳動軸266a，266b向內移動每個致動單元242a，242b，242c，242d的第二楔形構件260a，260b，以使每個致動單元242a，242b，242c，242d的第一倒置楔形構件250a，250b分別沿致動軸256a，256b向上移動。從而致動第二模架230以沿著運動軸232朝向第一模架220運動，以在它們之間協同地施加壓力。該方法可以進一步包括控制驅動機構244a，244b使每個致動單元242a，242b，242c，242d的第二楔形構件260a，260b，基於位置感測器248a，248b中預設的關於每個致動單元242a，242b，242c，242d的第一倒置楔形構件250a，250b相對於基座210的沿致動軸256a，256b的位移的設定值來進行運動。該方法可以進一步包括基於力感測器246a，246b測量到的壓力達到預設的壓力值，控制驅動機構244a，244b，停止移動每個致動單元242a，242b，242c，242d的第二楔形構件260a，260b。該方法可以進一步包括：當壓力處於預設的壓力值時，經由壓力致動裝置240將第二模架230及第一模架220在預定時間段內保持在它們之間協作地施加設定的壓力值的狀態。
根據一些實施例，如圖3F所示，當壓力模塑過程結束時，四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)可以向外縮回。根據一些實施例，在縮回四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)之前，可以關閉用於模塑腔室抽真空的真空系統，以及關閉吸膜裝置284(或膜平 坦真空)。此外，可以在模塑腔室中開始吹入空氣。根據一些實施例，在完成四個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個楔形驅動器)的縮回時，可以停止吹入空氣。因此，該方法可以包括停止吸膜裝置284以將膜296從第一模架220的第一加熱裝置280釋放。該方法可以進一步包括通過縮回壓力致動裝置240，第二模架230沿著運動軸232遠離第一模架220，以釋放它們之間的壓力。此外，使第二模架230遠離第一模架220可以包括通過操作每個致動單元的驅動機構244a，244b來使每個致動單元242a，242b，242c，242d的第二楔形構件260a，260b分別沿著傳動軸266a，266b移動及縮回，從而使每個致動單元242a，242b，242c，242d的第一倒置楔形構件250a，250b分別沿致動軸256a，256b移動及縮回，從而使第二模架230沿著運動軸232遠離第一模架220。該方法可以進一步包括在壓力致動裝置240縮回期間啟動模具腔室中的空氣吹入。空氣吹入可以包括將空氣引入模具腔室以使腔室減壓。
根據一些實施例，如圖3G所示，在壓力致動裝置240縮回之後，第二模架230可以由第二致動裝置270支撐並保持。隨後，四個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d(或四個滑塊)會向外縮回。該方法可以包括移動第二模架230的至少兩個滑動支撐塊236a，236b，236c，236d(或四個滑動支撐塊中的每對)以向彼此遠離的方向滑動並且定位在壓力致動裝置240的至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個致動單元的相對應的每對)的區域之外。
根據一些實施例，如圖3H所示，隨著滑動支撐塊236a，236b，236c，236d移動到壓力致動裝置240的至少兩個致動單元242a，242b，242c，242d(或四個致動單元的相對應的每對)的區域之外，第二模架230可以通過第二致動裝置270朝著基座210降低。在第二模架230被降低之後，關閉載板固定裝置286，並且可以將具有模塑面板的載板從壓力模塑設備中取出。因此，該方法可以包括經由第二致動裝置270使第二模架230沿著運動軸232朝向基座210移動。 該方法可以進一步包括關閉或停止載板固定裝置286以釋放具有模塑面板的載板。
根據一些實施例，壓力模塑設備100、200可以包括處理器。在各種實施例中，「處理器」可以被理解為任何種類的邏輯實現實體，其可以是專用電路或執行存儲在記憶體，固件或其任何組合中的軟體的處理器。因此，在一個實施例中，「處理器」可以是邏輯電路或諸如可程式設計處理器之類的可程式設計邏輯電路，例如可程式設計處理器。微處理器(例如，複雜指令集電腦(CISC)處理器或精簡指令集電腦(RISC)處理器)。「處理器」也可以是任何類型的電腦程式，例如軟體。例如使用虛擬機器代碼的電腦程式，例如Java。根據一些實施例，將在下面更詳細描述的各個功能的任何其他種類的實現方式也可以被理解為「處理器」。在各種實施例中，處理器可以是計算系統或控制器或微控制器或提供處理能力的任何其他系統的一部分。根據一些實施例，這樣的系統可以包括例如在由設備或系統執行的處理中使用的記憶體。在實施例中使用的記憶體可以是易失性記憶體，例如DRAM(動態隨機存取記憶體)或非易失性記憶體，例如PROM(可程式設計唯讀記憶體)，EPROM(可擦除PROM)，EEPROM(電可擦除PROM)或快閃記憶體，例如浮柵記憶體，電荷捕獲記憶體，MRAM(磁阻隨機存取記憶體)或PCRAM(相變隨機存取記憶體)。
根據一些實施例，處理器可以被配置為生成各種控制信號，例如驅動控制信號，致動控制信號，加熱控制信號，附件控制信號，卷軸控制信號，真空控制用於操作各個壓力模塑設備100、200的各個元件的信號等。根據一些實施例，處理器可以被配置為生成各種控制信號，以便根據所述的各種方法來操作各個壓力模塑設備100、200。根據一些實施例，處理器可以被配置為基於所述的各種方法以預定的序列生成各種控制信號。根據一些實施例，處理器可以從各種元件(例如力感測器146a，146b，246a，246b及/或位置感測器148a，148b，248a， 248b)接收各種檢測信號，處理各種檢測信號。並回應於各種檢測信號而生成相應的控制信號，以控制各個壓力模塑設備100、200的各個元件。
根據一些實施例，提供了一種壓力模塑設備及壓力模塑設備的操作方法，其適用於大型面板級塑封成型。根據一些實施例，可以提供足夠大的壓力以施加到大的模塑區域。根據一些實施例，還可為基於面板的半導體元件的面板級封裝工藝中的面板級模塑提供足夠高的壓力與嚴格的平行度。
雖然已經參考特定實施例具體示出並描述了本發明，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離本發明範圍的情況下，可以在其中進行形式與細節上的各種改變，修改，變化。如所附申請專利範圍所定義的本發明。因此，本發明的範圍由所附申請專利範圍指示，並且因此意圖包括落入申請專利範圍的等同含義及範圍內的所有改變。
200:壓力模塑設備
220:第一模架/頂部模架
230:第二模架/底部模架
232:運動軸
242a:致動單元
242b:致動單元
244a:驅動機構
244b:驅動機構
246a:力傳感器
246b:力傳感器
248a:位置傳感器
248b:位置傳感器
250a:第一倒置楔形構件
250b:第一倒置楔形構件
260a:第二楔形構件
260b:第二楔形構件
266a:傳動軸
266b:傳動軸
280:第一加熱裝置
282:第二加熱裝置

Claims (21)

  1. 一種適用於面板級封裝的壓力模塑設備，包括：第一模架；與該第一模架相對的第二模架；壓力致動裝置，包括至少兩個致動單元，用於使第二模架朝向第一模架移動，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於第一倒置楔形構件移動，其中，該第一模架與該第二模架可採取相互傾斜的取向，從而抵消面板厚度的不均勻。
  2. 根據請求項1中所述的壓力模塑設備，還包括：基座，其中該第一模架固定在該基座上方並與該基座間隔開；該第二模架設置在該基座與該第一模架之間，該第二模架可相對於該基座與該第一模架沿著運動軸移動，該運動軸為在該基座與該第一模架之間垂直延伸；該壓力致動裝置設置在該第二模架與該基座之間，以使該第二模架沿運動軸移動，至少兩個該致動單元，被配置為可分別的獨立接合該第二模架的至少兩個不同部位；該第一倒置楔形構件可相對於該基座沿著致動軸移動，該致動軸平行於該第二模架的該運動軸；該第二楔形構件可相對於該第一倒置楔形構件沿著傳動軸移動，該傳動軸垂直於該第二模架的該運動軸；該致動單元還包括連接至該第二楔形構件以使該第二楔形構件沿著該傳動軸運動的驅動機構；第一倒置楔形構件的傾斜表面與第二楔形構件的傾斜表面可滑動地接合，以將第二楔形構件沿著傳動軸的運動轉換成第一倒置楔形構件沿著致動軸的運動，從而使第二模架沿著運動軸運動，該壓力致動裝置可使該第二模架朝向該第一模架移動，以使第一模架與第二模架協作地施加壓力。
  3. 根據請求項2中所述的壓力模塑設備，其中，至少兩個該致動單元，被配置為相對於彼此成鏡像對稱，使得第一致動單元與相鄰的第二致動單元的第二楔形構件的傳動軸是同軸的。
  4. 根據請求項1中所述的壓力模塑設備，還包括：第二致動裝置，配置為接合該第二模架，使該第二模架沿著該運動軸移動。
  5. 根據請求項2中所述的壓力模塑設備，還包括：第二致動裝置，配置為接合該第二模架，使該第二模架朝向第一模架移動；該第二致動裝置包括設置在該基座的至少一個線性致動器；至少一個該線性致動器包括線性致動臂，沿該運動軸移動該第二模架；該壓力模塑設備進一步包括在第二模架下方的至少兩個滑動支撐塊，至少兩個該滑動支撐塊可相對於該第二模架沿滑動軸滑動，該滑動軸垂直於第二模架的運動軸；該第二致動裝置被配置為將該第二模架移動到該壓力致動裝置上方的預定位置，以使至少兩個該滑動支撐塊分別朝向彼此滑動並定位在該壓力致動裝置的該第一倒置楔形構件上方；該壓力致動裝置隨後可操作為以使至少兩個該致動單元的該第一倒置楔形構件移動以分別接合至少兩個該滑動支撐塊，從而使該第二模架沿著該運動軸朝向該第一模架移動，以使該第一模架與該第二模架協作地施加壓力。
  6. 根據請求項5中所述的壓力模塑設備，其中：該壓力致動裝置包括四個該致動單元，四個該致動單元設置為形成矩形或正方形，每個該致動單元設置在矩形或正方形的一角，以分別獨立地致動該第二模架的四個不同部分。
  7. 根據請求項6中所述的壓力模塑設備，其中：四個該致動單元中的第一該致動單元與相鄰的第二該致動單元沿著該矩形或正方形的第一側被設置為相對於彼此成鏡像對稱，使得第一該致動單元的與 第二該致動單元的該第二楔形構件的該傳動軸是同軸的；四個該致動單元中的第三該致動單元與相鄰的第四該致動單元沿著該矩形或正方形的第二側被設置為相對於彼此成鏡像對稱，使得第三該致動單元的與第四該致動單元的該第二楔形構件的該傳動軸是同軸的；該矩形或正方形的該第一側及該第二側是該矩形或正方形的兩個相對側。
  8. 根據請求項7中所述的壓力模塑設備，其中：該第二致動裝置包括兩個線性致動器；該兩個線性致動器中的第一線性致動器設置在由四個該致動單元形成的該矩形或正方形的第一側的外側；該兩個線性致動器中的第二線性致動器設置在由四個該致動單元形成的該矩形或正方形的第二側的外側；該兩個線性致動器可操作為以同步方式將該第二模架移動到該壓力致動裝置上方的該預定位置。
  9. 根據請求項2、3、5至8中任一項所述的壓力模塑設備，其中：每一該致動單元包括力感測器，該力感測器設置在該驅動機構與該第二模架之間，用於測量由該驅動機構施加在該第二模架上的力。
  10. 根據請求項2、3、5至8中任一項所述的壓力模塑設備，其中：每一該致動單元包括位置感測器，該位置感測器設置在該第一倒置楔形構件或該基座，用以確定該第一倒置楔形構件沿該致動軸相對於該基座的位移。
  11. 根據請求項1至6中任一項所述的壓力模塑設備，還包括：該第一模架下方的第一加熱裝置及該第二模架上表面上的第二加熱裝置。
  12. 根據請求項11中所述的壓力模塑設備，還包括：設置在該第一模架的膜分配器單元，該膜分配器單元包括設置在該第一模架的第一側的膜供應卷軸及設置在該第一模架的與該第一側相對的第二側的膜收取卷軸，膜橫跨於該第一模架的該第一加熱裝置上並懸掛在該膜供應卷軸與該膜收取卷軸之間。
  13. 根據請求項12中所述的壓力模塑設備，還包括：設置在該第一加熱裝置的吸膜裝置，該吸膜裝置包括一個或多個真空抽吸口，配置為將膜吸附到第一加熱裝置上。
  14. 根據請求項13中所述的壓力模塑設備，還包括：設置在該第二加熱裝置的載板固定裝置，該載板固定裝置包括一個或多個真空抽吸元件、磁性元件或夾持元件，配置為將載板附接到該第二加熱裝置。
  15. 根據請求項1-8中任一項所述的壓力模塑設備，其中至少兩個該致動單元可具有相互獨立的致動行為，以保持該第一模架與第二模架之間的平行度以使在該第一模架與該第二模架之間模塑出的塑封面板具有均勻厚度。
  16. 一種適用於面板級封裝的壓力模塑設備，包括：第一模架；與該第一模架相對的第二模架；壓力致動裝置，用於使第二模架朝向第一模架移動，以使第一模架與第二模架協作地對模塑材料施加壓力以使模塑材料模塑成型為塑封面板，該壓力致動裝置包括致動單元，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於該第一倒置楔形構件移動；以及第二致動裝置，配置為使該第二模架朝向第一模架移動到預定位置，該預定位置為在壓力致動裝置之上，其中，該第一模架與該第二模架可採取相互傾斜的取向，從而抵消面板厚度的不均勻。
  17. 根據請求項16中所述的壓力模塑設備，其中：該壓力致動裝置包括至少兩個致動單元，至少兩個該致動單元，被配置為相對於彼此成鏡像對稱，使得第一致動單元與相鄰的第二致動單元的第二楔形構件的傳動軸是同軸的。
  18. 根據請求項17中所述的壓力模塑設備，其中：該壓力致動裝置包括四個該致動單元，四個該致動單元設置為形成矩形或正方形，每個該致動單元設置在矩形或正方形的一角，以分別獨立地致動該第二模架的四個不同部分。
  19. 根據請求項18中所述的壓力模塑設備，其中：該第二致動裝置包括兩個線性致動器；該兩個線性致動器中的第一線性致動器設置在由四個該致動單元形成的該矩形或正方形的第一側的外側；該兩個線性致動器中的第二線性致動器設置在由四個該致動單元形成的該矩形或正方形的第二側的外側；該兩個線性致動器可操作為以同步方式將該第二模架移動到該壓力致動裝置上方的預定位置。
  20. 一種根據請求項1至19中任一項壓力模塑設備的操作方法，包括經由壓力致動裝置，將第二模架向第一模架移動，以使第一模架與第二模架協作地施加壓力，其中該第二模架與該第一模架相對，其中該壓力致動裝置包括致動單元，該致動單元包括第一倒置楔形構件及第二楔形構件，該第二楔形構件可相對於該第一倒置楔形構件移動。
  21. 一種根據請求項20中所述的壓力模塑設備的操作方法，包括經由第二致動裝置，在通過壓力致動裝置將第二模架朝向第一模架移動以在其間協同地施加壓力之前，將第二模架朝向第一模架移動至預定位置，該預定位置為在壓力致動裝置之上。
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