CN107818924A - 上胶设备及形成胶材的方法 - Google Patents

Abstract

一种上胶设备及形成胶材的方法，该上胶设备包括：机台本体、设于该机台本体上的供胶装置以及清理装置，以通过该清理装置与该供胶装置设于同一机台本体上，以节省制造方法时间，而能降低电子产品的制作成本。

Description

上胶设备及形成胶材的方法

技术领域

本发明有关一种形成胶材的制造方法，尤指一种上胶设备及形成胶材的方法。

背景技术

随着半导体封装技术的演进，半导体装置(Semiconductor device)已开发出不同的封装型态，其中，球栅阵列式(Ball grid array，简称BGA)，例如PBGA、EBGA、FCBGA等，为一种先进的半导体封装技术，其特点在于采用一封装基板来安置半导体晶片，并于该封装基板背面植置多数个成栅状阵列排列的焊球(Solder ball)，并藉该些焊球将整个封装单元焊结并电性连接至外部电子装置，使相同单位面积的承载件上可容纳更多输入/输出连接端(I/O connection)以符合高度集积化(Integration)的半导体晶片的需求。

如图1所示，现有覆晶制造方法为先将一如半导体晶片的电子元件11通过多个如焊锡凸块的导电元件12设于一如封装基板的承载件10上，再回焊(reflow)该些导电元件12，之后进行点胶步骤，即利用一点胶器13将如底胶的胶材14填入该电子元件11与该承载件10之间以包覆该些导电元件12，藉以避免该些导电元件12遭受污损及损毁。

若该电子元件11与该承载件10上欲填充该胶材14之处产生有脏污，则于该胶材14固化后，该脏污很容易于该胶材14中产生气泡(void)，致使当经过回焊炉等制造方法时，会产生气爆等问题，因此，一般会于点胶步骤之前，先清洁该电子元件11与该承载件10。

现有清洗方法先将设有该电子元件11的承载件10置入一盒体中，再以清洗剂与去离子水等进行清洁，待清洗完毕后，再将设有该电子元件11的承载件10移到一点胶机台上，以该点胶器13进行点胶。

然而，现有清洗方法需先于一清洗机台位置(如前述盒体)进行清洗，之后才移到点胶机台上进行点胶步骤，致使制造方法太过繁杂而增加制造方法时间(清洗机台位置移至该点胶机台的输送时间)，且还需准备输送、固定与夹持治具等，导致成本增加。另外，运送过程中，还可能造成该电子元件11或该承载件10的损伤。

此外，依据产品微小化的趋势与需求，该导电元件12的高度越来越低，而各该导电元件12之间的间距(pitch)也越来越窄，致使现有清洗方法并不易于清洁。

因此，如何克服现有技术中的问题，实已成目前亟欲解决的课题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺失，本发明揭露一种上胶设备及形成胶材的方法，以节省制造方法时间，而能降低电子产品的制作成本。

本发明的上胶设备包括：机台本体；供胶装置，其设于该机台本体上，用以清洁物件的表面；以及清理装置，其设于该机台本体上，用以形成胶材于该物件上。

本发明还揭露一种形成胶材的方法，包括：提供一前述的上胶设备；通过该清理装置清洁物件的表面；以及通过该供胶装置将胶材形成于该物件上。

前述的上胶设备及形成胶材的方法中，该清理装置为高压流体清理装置或电浆清理装置(如大气电浆式清理装置)。

前述的上胶设备及形成胶材的方法中，还包括控制装置，其电性连接该机台本体。

前述的上胶设备及形成胶材的方法中，还包括设于该机台本体上的置放区，用以置放形成胶材后的物件。

前述的上胶设备及形成胶材的方法中，该清理装置包含有喷嘴、移转模组、以及检测模组；该供胶装置包含有填胶器、移转模组、储存模组、以及挤压模组。

由上可知，本发明的上胶设备及形成胶材的方法，主要通过该清理装置与该供胶装置设于同一机台本体上，故相比于现有技术，本发明能节省制造方法时间，因而能降低电子产品的制作成本。

附图说明

图1为现有覆晶制造方法的剖视示意图；

图2为本发明的上胶设备的示意图；以及

图2A至图2C为本发明的形成胶材的方法的剖视示意图。

符号说明：

10 承载件 11 电子元件

12 导电元件 13 点胶器

14 胶材 2 上胶设备

2a 机台本体 20 清理装置

200 喷嘴 21 供胶装置

210 填胶器 22 置放区

23 控制装置。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图2所示，本发明的上胶设备2包括：一机台本体2a、设于该机台本体2a上的供胶装置21(图中仅以标号表示其布设位置，并未显示其详细机构)、设于该机台本体2a上的清理装置20(图中仅以标号表示其布设位置，并未显示其详细机构)、以及设于该机台本体2a上的置放区22(图中仅以标号表示其布设位置，并未显示其详细机构)。

所述的机台本体2a配置点胶制造方法相关的机电配备。

所述的清理装置20为高压流体清理装置(如去离子水清理装置、清洗剂清理装置)或电浆清理装置(如大气电浆式清理装置)，其中，大气电浆清理方式相比于高压去离子水或清洗剂具有较佳的清洁效果。

于本案实施例中，该清理装置20采用大气电浆式清理装置，可直接在一般环境下操作使用，不需额外的腔室，即可直接以提高电压、加热至极高温等方式产生电浆，而避免采用真空电浆式清理装置，因其体积过大，而需独立为单一机台，因而无法设于该机台本体2a上，故仍会产生如现有技术所述的缺失(如输送过程)。具体地，因真空电浆式清理装置需要一个腔室，并抽取其内的空气，使该腔室内维持一定的真空度或低压，且需将待处理的物件置放于该腔室内，才能以电浆(或离子)进行清理；另一方面，依据产品微小化的趋势与需求，因此供电子元件电性连接至承载件的导电元件的高度与间距均越来越小，由于真空电浆机并无法调整喷头的位置，因而其电浆不易清洗至电子元件下方，致使胶材的流性不佳，且容易有吸湿问题，而于点胶烘烤后，胶材内会产生气泡(void)的问题。

于本实施例中，该清理装置20包括：一如图2A所示的喷嘴200、一移转模组(图未示)以及一检测模组(图未示)。具体地，该喷嘴200用以供应清洗流体或电浆至待处理的物件上；该移转模组用以控制该喷嘴200进行三轴向或多方位移动或转动；该检测模组具有感光耦合元件(Charge-coupled Device，简称CCD)等影像撷取计算功能，其可根据影像计算出脏污多寡，也可根据影像计算得知该脏污是否去除。然而，有关该清理装置20的机构种类繁多，并不限于上述。

所述的供胶装置21紧邻于该清理装置20，其包括一如图2B所示的填胶器210、一移转模组(图未示)、一储存模组(图未示)以及一挤压模组(图未示)。

于本实施例中，该填胶器210用以供应胶材14至该物件上。该移转模组用以控制该填胶器210进行移动或转动。该储存模组用以储存胶材14。该挤压模组用以将胶材14经由该填胶器210挤出。然而，有关该供胶装置21的机构种类繁多，并不限于上述。

所述的置放区22用以置放完成上胶的物件，其紧邻于该供胶装置21，且其机构种类繁多，并无特别限制。

于一实施例中，该上胶设备2还包括一控制装置23，其电性连接该机台本体2a。于本实施例中，该控制装置23为中央控制单元、信号处理器、信号产生单元、或电脑等，其外接至该机台本体2a，用以控制该上胶设备2的作动；应可理解地，该控制装置23也可内建于该机台本体2a中。

图2A至图2C为本发明的形成胶材的方法的剖视示意图。于本实施例中，是采用该上胶设备2形成该胶材14，且该胶材14例如为底胶。

如图2A所示，将一待进行上胶处理的物件置放于该机台本体2a上，该物件包括一具有多个焊垫与线路(图略)的承载件10、及一设于该承载件10上且具有多个电极垫与线路(图略)的电子元件11，其中，该电子元件11通过多个导电元件12结合至该承载件10上。接着，该控制装置23控制该清理装置20以其喷嘴200清理该导电元件12、承载件10与电子元件11表面的脏污，其中，该清理装置20所运作的清理时间可为一特定时间(例如，经过模拟、评估或实验的后所得出的清理时间)。

于本实施例中，该承载件10为封装基板，其例如为半导体板材(玻璃、硅晶圆或硅中介板)、陶瓷板材或绝缘板材等，并无特别限制。

此外，该电子元件11为主动元件、被动元件或其二者组合，且该主动元件例如为半导体晶片，而该被动元件例如为电阻、电容及电感。

又，所述的线路、焊垫与电极垫为金属材质，如铜材或铝材，但不限于上述。

另外，所述的脏污例如为灰尘、残胶、碳化物、有机化合物(如塑胶等)、金属氧化物(如氧化铜等)，但不限于上述。

本发明的方法中，可通过该清理装置20的移转模组调整该喷嘴200的角度，以令该喷嘴200直接对准该承载件10与电子元件11之间的缝隙，藉以去除脏污(如碳化物)，并清洗该电子元件11下方以增加润湿性，故能避免后续步骤的胶材14的流性不佳及吸湿所造成的气泡(void)。

如图2B至图2C所示，于该清理装置20的检测模组通过其具有的感光耦合元件(CCD)等影像撷取计算功能，而根据影像计算出脏污多寡，并可根据影像计算得知该脏污是否去除，于通知该控制装置23已完全移除该脏污之后，该控制装置23将控制该供胶装置21以该填胶器210将该胶材14形成于该电子元件11与该承载件10之间，使该胶材14包覆该些导电元件12。之后，将图2C所示的已完成上胶的结构移至该置放区22。

因此，本发明的形成胶材的方法中，通过该上胶设备2的设计，也就是该清理装置20因其体积小而可设于该机台本体2a上，故清理完成后的物件能立即进行填胶作业(也就是电浆清洗与形成胶材无时差)，致使制造方法大幅简化而有效缩短制造方法时间(因清理作业与填胶作业于同一机台上进行而无输送时间)，且无需额外增加或制作夹持固定治具等，因而能大幅降低产品成本，并能避免现有制造方法于运送过程中所造成该电子元件11或该承载件10的损伤的情况发生。

此外，本发明的清理作业与填胶作业于同一机台上进行，以于清理完成物件后，能立即进行填胶作业，故能避免该电子元件11与该承载件10因等待时间过久而使其线路或金属材氧化的问题。

又，本发明的上胶设备2中，其清理装置20能调整该喷嘴200的角度，故能对准该承载件10与电子元件11之间的缝隙作清理，因而易于清理该物件，以符合产品微小化的趋势与需求。

综上所述，本发明的上胶设备及形成胶材的方法，通过该清理装置20与该供胶装置21设于同一机台本体2a上，故能节省制造方法时间，因而能降低电子产品的制作成本。

此外，该清理装置若采用大气电浆式，则可通过调整喷嘴方向，以对于焊锡凸块的高度与间距较小的物件，能用不同的角度或位置进行清洗，而达到较佳的清洁效果。

上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如后述的申请专利范围所列。

Claims (14)

1.一种上胶设备，其特征为，该上胶设备包括：

机台本体；

清理装置，其设于该机台本体上，用以清洁一物件的表面；以及

供胶装置，其设于该机台本体上，用以形成胶材于该物件上。

2.如权利要求1所述的上胶设备，其特征为，该清理装置为高压流体清理装置或电浆清理装置。

3.如权利要求2所述的上胶设备，其特征为，该电浆清理装置为大气电浆式清理装置。

4.如权利要求1所述的上胶设备，其特征为，该上胶设备还包括电性连接该机台本体的控制装置。

5.如权利要求1所述的上胶设备，其特征为，该清理装置包含有喷嘴、移转模组、以及检测模组。

6.如权利要求1所述的上胶设备，其特征为，该供胶装置包含有填胶器、移转模组、储存模组、以及挤压模组。

7.如权利要求1所述的上胶设备，其特征为，该上胶设备还包括设于该机台本体上的置放区，用以置放形成胶材后的该物件。

8.一种形成胶材的方法，其特征为，该方法包括：

提供一如权利要求1所述的上胶设备；

通过该清理装置清洁一物件的表面；以及

通过该供胶装置将胶材形成于该物件上。

9.如权利要求8所述的形成胶材的方法，其特征为，该清理装置为高压流体清理装置或电浆清理装置。

10.如权利要求9所述的形成胶材的方法，其特征为，该电浆清理装置为大气电浆式清理装置。

11.如权利要求8所述的形成胶材的方法，其特征为，该上胶设备还包括有电性连接该机台本体的控制装置。

12.如权利要求8所述的形成胶材的方法，其特征为，该清理装置包含有喷嘴、移转模组、以及检测模组。

13.如权利要求8所述的形成胶材的方法，其特征为，该供胶装置包含有填胶器、移转模组、储存模组、以及挤压模组。

14.如权利要求8所述的形成胶材的方法，其特征为，该上胶设备还包括有设于该机台本体上的置放区，用以置放形成胶材后的物件。