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TWI548005B - 選擇性電子封裝模組的製造方法 - Google Patents

選擇性電子封裝模組的製造方法 Download PDF

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TWI548005B
TWI548005B TW103102666A TW103102666A TWI548005B TW I548005 B TWI548005 B TW I548005B TW 103102666 A TW103102666 A TW 103102666A TW 103102666 A TW103102666 A TW 103102666A TW I548005 B TWI548005 B TW I548005B
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陳世堅
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Description

選擇性電子封裝模組的製造方法
本發明有關於一種選擇性電子封裝模組及其製造方法。
目前常見的電子封裝模組大多為使用封裝材料所封裝而成的各種電子元件,電子產品的功能越來越多,所以電子封裝模組內部所整合的電子元件的種類也越來越多。不過,當所有的電子元件皆被包覆於封膠體之內,倘若僅部分電子元件的功能喪失,則難以針對喪失功能的電子元件的進行更替;又或者,有些如光電元件等,亦不希望被包覆時,則這類型的光電元件也不可被包覆於封膠體之內。
一般而言,為了便於更替喪失功能的電子元件或者增加電子封裝模組的封裝靈活度,通常會在電子封裝模組設計多個不同的封裝體以分別包覆不同的電子元件。
不過,為了使得電子封裝模組具有多個不同的封裝體,於製作電子封裝模組的製程工序中,須設計多組模具以區分不同的電子元件,如此可能會增加製作難度以及成本。
本發明實施例提供一種選擇性電子封裝模組的製造方法,用以改進對現有選擇性電子封裝模組的製程。
本發明實施例提供一種電子封裝模組的製造方法,所述電子封裝模組的製造方法包括配置複數個電子元件於基板的表面。噴塗液態光敏樹脂材料於基板的表面。照射紫外光於液態光敏樹脂材料以形成堤圍結構,其中堤圍結構圍設至少一電子元件。填置模 封材料於堤圍結構之內,其中模封材料包覆至少一電子元件。固化模封材料以形成封裝體,其中封裝體包覆至少一電子元件。
綜上所述,本發明實施例提供選擇性電子封裝模組的製造方法,所述選擇性電子封裝模組的製造方法藉由反覆地噴塗液態光敏樹脂材料圍繞所欲封裝的電子元件,以及照射紫外光於液態光敏樹脂材料使其硬化以形成堤圍結構。隨後,填置模封材料於堤圍結構之內並使其固化而形成封裝體,從而封裝體得以選擇性地包覆所欲封裝的電子元件。因此,選擇性電子封裝模組100的封裝體140得以選擇性地封裝部分的電子元件120,從而選擇性電子封裝模組100能夠針對所需封裝的電子元件120進行包覆,進而增加選擇性電子封裝模組100於封裝上的靈活度。
為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得以深入且具體之瞭解,然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
100‧‧‧選擇性電子封裝模組
110‧‧‧基板
120‧‧‧電子元件
130‧‧‧堤圍結構
130’‧‧‧液態光敏樹脂材料
140‧‧‧封裝體
140’‧‧‧模封材料
D1‧‧‧分配器
M1‧‧‧保護區域
P1‧‧‧噴頭
U1‧‧‧紫外光源
圖1A是本發明實施例的選擇性電子封裝模組的俯視示意圖。
圖1B是圖1A中沿線P-P剖面所繪示的剖面示意圖。
圖2A至2D分別是本發明實施例的選擇性電子封裝模組的製造方法於各步驟所形成的剖面示意圖。
圖1A是本發明實施例的選擇性電子封裝模組的結構示意圖,圖1B是圖1A中沿線P-P剖面所繪示的剖面示意圖。請參閱圖1A以及圖1B,選擇性電子封裝模組100包括基板110、複數個電子元件120以及封裝體140。電子元件120與基板110電性連接。封裝體140覆蓋部分電子元件120上。
基板110用以作為不同電子元件120所配置的載體(carrier),而基板110可以是一大尺寸的電路聯板(circuit substrate panel或 circuit substrate strip)。電子元件120可以是主動元件或被動元件,例如是晶片、電晶體、二極體、電容、電感、光電元件或其他高頻、射頻元件等。
電子元件120可以包括多種各種類型,亦即這些電子元件120的種類並不完全相同。電子元件120可以是多個不完全相同的電子元件,例如其中一個電子元件120可以是二極體,而另一個電子元件120可以是晶片。如圖1A以及圖1B中所繪示,電子元件120可以包括不同的種類,皆以電子元件120表示。不過,本發明並不對電子元件120的種類加以限定。
封裝體140為一模封膠,用以避免電子元件120之間產生不必要的電性連接或是短路等情形。封裝體130可以由是一種具黏性的液態模封膠(Liquid Ericapsulant)經固化而所形成,例如是環氧樹脂(Epoxy resin)等材料。值得說明的是,選擇性電子封裝模組100的封裝體140得以選擇性地封裝部分的電子元件120,從而選擇性電子封裝模組100能夠針對所需封裝的電子元件120進行包覆,進而增加選擇性電子封裝模組100於封裝上的靈活度。
於本實施例中,選擇性電子封裝模組100包括堤圍結構130,而堤圍結構130接觸並且圍繞封裝體140。堤圍結構130包圍所欲封裝的一保護區域M1,其中保護區域M1定義為所欲選擇性封裝的區域,而被封裝的電子元件120配置於保護區域M1內。堤圍結構130的材料為一液態光敏樹脂材料,透過一定波長的紫外光照射下,液態光敏樹脂材料會產生聚合反應以固化成堤圍結構130。
值得說明的是,堤圍結構130為選擇性電子封裝模組100的製造方法過程中所需的一構造,不過,選擇性電子封裝模組100可以視產品需求而選擇於後續製程工序中去除或是留下堤圍結構130。因此,於其他發明實施例中,選擇性電子封裝模組100亦可以不包括堤圍結構130。此外,選擇性模封電子封裝模組100亦可以依照產品的電磁遮蔽需求而繼續製作電磁遮蔽結構(未繪示)。
圖2A至2D分別是本發明實施例的選擇性電子封裝模組的製造方法於各步驟所形成的示意圖。請依序配合參照圖2A至2D。
首先,請參閱圖2A,配置複數個電子元件120於基板100的表面。於實務上,基板110可以是一大尺寸的電路聯板,而電子元件120可以是晶片、電晶體、二極體、電容、電感、光電元件或其他高頻、射頻元件等。電子元件120可以透過多種方式裝設(mount)於基板100的表面,例如是打線方式、覆晶方式或是利用表面黏著技術(Surface Mount Technology,SMT)等方式。不過,本發明並不對電子元件120與基板100之間的配置方式加以限定。
請參閱圖2B,噴塗一液態光敏樹脂材料130’於基板100的表面,且照射紫外光於液態光敏樹脂材料130’。詳細而言,首先,藉由噴頭P1的移動而使液態光敏樹脂材料130’圍繞於至少一電子元件120以先定義出所欲圍設的保護區域M1。保護區域M1為選擇性電子封裝模組100之中被封裝體140包覆的區域。噴頭P1一層層地噴塗出液態光敏樹脂材料130’,液態光敏樹脂材料130’層層向上堆疊。
在噴頭P1一層層地噴塗出液態光敏樹脂材料130’的同時,透過紫外光源U1進行紫外光照射,液態光敏樹脂材料130’一照射到紫外光隨即發生硬化反應。值得說明的是,液態光敏樹脂材料130’是一種由聚合物單體與預聚體(prepolymer)組成的樹脂材料,其中添加有光敏劑。在一定波長的紫外光照射下,液態光敏樹脂材料130’會產生聚合反應而固化。
請參閱圖2C,液態光敏樹脂材料130’在層層地向上堆疊的同時以紫外光照射,以使得液態光敏樹脂材料130’硬化。在反覆地噴塗液態光敏樹脂材料130’以及照射紫外光的過程中,形成一圍繞於至少一電子元件120周圍的堤圍結構130,其中堤圍結構130圍繞著區域M1。值得說明的是,為了顧及電子元件120的高度以及不同的電子元件120的配置設計,堤圍結構130的高度以及形 狀可以具有多種變化,例如是矩形框、多邊形框或者是任意的形狀框體。也就是說,堤圍結構130可以透過噴頭P1的移動而將液態光敏樹脂材料130’先定義出保護區域M1的形狀,而後再依照電子元件120的高度或者是後續製產品的考量而調整堤圍結構130的高度。
請參閱圖2D,填置一模封材料140’於堤圍結構130之內,其中模封材料140’包覆至少一電子元件120。詳細來說,模封材料140’為液態模封膠(Liquid Encapsulant),且具有良好的流動性以及平坦性。藉由分配器(dispenser)D1將模封材料140’填入堤圍結構130所圍設的保護區域M1之內,使得模封材料140’覆蓋在基板110的表面並且包覆位於保護區域M1之內的電子元件120。此外,填入模封材料140’的高度可以約略與堤圍結構130的高度相同,不過,本發明並不對此加以限制。值得注意的是,填置模封材料140’的步驟是在常壓及加溫的環境進行,以利填置模封材料140’易於流動填滿提圍內的空間。
在填置模封材料140’的過程中會捲入空氣或產生氣泡,而這些氣泡會導致內部或外部孔穴並影響到產品的封裝品質。所以在填置模封材料140’的步驟之後,將藉由提高環境真空度與環境溫度,並且維持此環境真空度與環境溫度約1小時,以釋放模封材料140’內部的氣泡,其中真空壓力介於10-2托爾(torr)至10-3托爾(torr)之間,而環境溫度在90(℃)至110(℃)之間,從而在模封材料140’內部的氣泡得以逸散而出。
請再次參閱圖1B,固化模封材料140’以形成封裝體140,其中封裝體140包覆至少一電子元件120。詳細而言,在進行固化程序過程中,亦是在真空環境10-2托爾(torr)至10-3托爾(torr)之間,再度提高環境溫度維持約3小時,其中環境溫度在140(℃)至160(°C)之間,以使模封材料140’固化形成封裝體140。於此,選擇性模封電子封裝模組100已大致上完成。值得說明的是,為了產品 的考量,選擇性模封電子封裝模組100可以將堤圍結構130去除或是留下。此外,選擇性模封電子封裝模組100亦可以依照產品的電磁遮蔽需求而繼續製作電磁遮蔽結構。
綜上所述,本發明實施例提供選擇性電子封裝模組的製造方法,所述選擇性電子封裝模組的製造方法藉由反覆地噴塗液態光敏樹脂材料圍繞所欲封裝的電子元件,同時照射紫外光於液態光敏樹脂材料使其硬化以形成堤圍結構。隨後,填置模封材料於堤圍結構之內並使其固化而形成封裝體,從而封裝體得以選擇性地包覆所欲封裝的電子元件。因此,選擇性電子封裝模組100的封裝體140得以選擇性地封裝部分的電子元件120,從而選擇性電子封裝模組100能夠針對所需封裝的電子元件120進行包覆,進而增加選擇性電子封裝模組100於產品設計與應用彈性。
以上所述僅為本發明的實施例,其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者,在不脫離本發明的精神與範圍內,所作的更動及潤飾的等效替換,仍為本發明的專利保護範圍內。
100‧‧‧選擇性電子封裝模組
110‧‧‧基板
120‧‧‧電子元件
130‧‧‧堤圍結構
140‧‧‧封裝體
M1‧‧‧保護區域

Claims (8)

  1. 一種選擇性模封電子封裝模組的製造方法,包括:配置複數個電子元件於一基板的表面;形成一液態光敏樹脂材料於該基板的表面;照射紫外光於該液態光敏樹脂材料以形成一堤圍結構,其中該堤圍結構圍設該至少一電子元件;填置一模封材料於該堤圍結構之內,其中該模封材料包覆於該至少一電子元件;以及固化該模封材料以形成一封裝體,其中該封裝體包覆該至少一電子元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中形成一液態光敏樹脂材料的方法為噴塗。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中噴塗一液態光敏樹脂材料的步驟以及照射紫外光於該液態光敏樹脂材料的步驟為同時進行。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中填置一模封材料的步驟是在常壓的環境下進行。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中在填置該模封材料的步驟之後,釋放該模封材料內部氣泡。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中在釋放該模封材料內部氣泡的步驟包括:提高環境真空度以去除模封材料內氣泡,其中,真空壓力介於10-2托爾(torr)至10-3托爾(torr)。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中在釋放該模封材料內部氣泡的步驟包括:提高環境溫度在90(℃)至110(℃)之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性模封電子封裝模組的製造方法,其中在固化該模封材料的步驟是在真空環境10-2托爾 (torr)至10-3托爾(torr)之間,環境溫度在140(℃)至160(℃)之間。
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