利用至少两个单独的可控致动器封装电子元件的压机、致动器组和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于封装安装在载体上的电子元件的压机，包括：至少两个压机部件，可相对于彼此移位；驱动系统，用于使所述压机部件相对移位；以及智能控制器，适于控制所述压机部件的驱动系统，其中所述驱动系统包括至少两个单独的可控致动器，所述智能控制器进一步连接到多个位移传感器，用于检测所述压机部件的相对位移，并且其中所述智能控制器适于基于利用所述位移传感器检测到的测量值随着时间动态地控制所述驱动系统的致动器。本发明专利技术还涉及使现有技术的压机转换成根据本发明专利技术的压机的致动器组以及用于封装安装在载体上的电子元件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用至少两个单独的可控致动器封装电子元件的压机、致动器组和方法
本专利技术涉及一种用于封装安装在载体上的电子元件的压机。本专利技术还涉及一种使用于封装安装在载体上的电子元件的压机转换成本专利技术的压机的致动器组以及用于封装安装在载体上的电子元件的方法。
技术介绍
用封装材料封装安装在载体上的电子元件是已知技术。在工业规模上，对这种电子元件设有封装，通常是其中添加了填充材料的固化环氧树脂的封装。市场上有一种趋势是同时封装大量相对较小的电子元件。这里可以设想通常变得越来越小的电子元件，诸如半导体(芯片，尽管LED在这方面也被视为半导体)。一旦布置封装材料，共同封装的电子元件就位于布置在载体的一侧但有时也布置在两侧的封装(包装)中。封装材料在此通常采用与载体连接的平坦层的形式。该载体可以由引线框架、多层载体(部分由环氧树脂制成)(也称为板或基板等)或另一种载体结构组成，比如感应硅、玻璃或陶瓷载体或晶圆或任何其他载体结构。在封装安装在载体上的电子元件期间，根据现有技术，通常使用利用模制压机驱动两个模具部件的封装压机，一个或多个模腔凹入到至少一个模具部件内。在将具有用于封装的电子元件的载体放置在模具部件之间之后，通过使与模具部件连接的压机部件移动可以使模具部件朝着彼此移动，例如，使得模具部件夹持载体。通常加热的液体封装材料然后可以通常通过传递模制而被供应到模腔。作为替代方案，也可以在模具部件封闭之前将封装材料例如作为颗粒或片材或者作为液体的封装材料引入到模腔中，然后将待模制的部件压入到封装材料中；这种压缩封装工艺是传递模制的替代方案。通常提供有填充材料的环氧树脂(也称为树脂)用作封装材料。在一个模腔/多个模腔体中的封装材料至少部分(化学)固化之后，将具有封装的电子元件的载体从封装压机中取出。并且随后封装产品在进一步处理期间可以彼此分离。这种封装方法在大型工业规模上实施，并且允许很好地控制电子元件的封装。在模制电子元件的封装过程和后续加工过程中的一个问题是，对模制产品的尺寸精度的控制并不总是足以满足市场上越来越高的精度要求，此外，在成型过程中存在损坏载体的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种替代方法和装置，利用该方法和装置保持了现有技术的封装电子元件的方法的优点，但是本专利技术另外提供了增强的过程控制，使得尤其更好地控制封装的电子部件的尺寸和/或限制损坏载体的风险。本专利技术还能够通过在供给任何封装材料之前夹持元件来封装暴露的电子元件。本专利技术为此提供了一种用于封装安装在载体上的电子元件的压机，所述压机包括：至少两个压机部件，可相对彼此移动，用于支撑至少两个相互配合的模具部件，驱动系统，用于驱动所述压机部件的相对位移；以及智能控制器，连接到所述压机部件的驱动系统，所述智能控制器适于控制所述压机部件的驱动系统，其中，所述驱动系统包括至少两个单独的可控致动器，所述至少两个单独的可控致动器能够改变由所述驱动系统在所述压机部件的位置处施加在所述压机部件中的至少一个上的压力分布，其中所述压机部件相互施加压力(因此在关闭由压机部件承载的模具部件之后)。本专利技术的压机的智能控制器进一步连接到多个位移传感器，用于检测所述压机部件在各个位置处的相对位移，并且其中所述智能控制器适于基于利用所述位移传感器检测到的测量值随着时间动态地控制所述驱动系统的致动器。根据本专利技术的压机能够基本上保持压机部件的相对定向，并且因此也保持由压机部件支撑的协作模具部件的相对定向，独立于外部载荷和施加到压机部件上(或施加到模具部件上并传递到压机部件上)的载荷分布的变化。在压机部件相互施加压力的压机部件的位置，模具部件处于关闭位置。施加影响的外部压力可以是供给到至少一个模具部件的一个或多个模腔中的(液体)模制材料的供给。在开始供给模制材料时，只有浇道以及紧接着的一部分模腔(多个模腔)将被填满液体模制材料，所以仅在这些位置，模制材料将在模具部件上施加压力(其被转移到压机部件)。施加在压机部件上的这种局部和变化的负载将导致模具部件的局部位移(并且还导致承载模具部件的压机部件的局部位移)(有限的；微米级)，这(在没有进一步动作的情况下)会导致待形成的模制产品的尺寸的相应不准确性以及载体上局部增强的压力。本专利技术现在能够检测压机部件的任何(有限的)局部位移并通过改变驱动系统施加在至少一个压机部件上的压力的分布来校正/补偿这些位移，并且因此将压机部件(并且因此将附接至压机部件的模具部件)拉平至原始(所需的)相互位置。此外，载体上的夹持力更多地受到本专利技术的压机的控制，因为可以避免或者至少限制由于压机部件的局部位移(以及因此附接到压机部件的模具部件)引起的载体上的峰值压力。更好地控制载体上的(最大)压力的优点是，例如可以避免例如感应硅(sensiblesilicon)或玻璃(或其他脆弱载体或晶圆)中的裂纹。此外，在夹持力分配方面的增强控制提供了更好的排气控制(以排出腔体内部气体)，因为随着压机部件改进的位置控制(并且因此模具部件附接到压机部件上)，排气孔的计划尺寸将更好地保持。此外，压机部件定向(以及因此附接到压机部件的模具部件)的更好控制在于模具部件之间的模制材料泄漏的可能性较小(“流珠”或“毛边”)。因此，本专利技术导致对模制产品的所得尺寸的更多控制，更小的载体损坏几率以及更好的过程控制(例如适当的排气功能并且避免流珠/毛边)。必须清楚的是，不仅在将模制材料供应到模具部件中的至少一个中期间，压机部件上的外部载荷可能会改变。在模制材料的固化过程(或固化过程的一部分)期间也可能会出现相同的情况。在模制材料的(一部分)固化期间，压机部件的相对位置的局部变化的相同补偿可以通过由至少两个单独的可控致动器改变由驱动系统施加在至少一个压机部件上的压力分布来补偿。在压机的驱动系统包括至少三个单独的可控致动器(例如一个驱动缸与至少两个压机缸组合)的情况下，压机部件可以在两个维度上进行调节，这进一步增强了对待模制的电子元件的尺寸的控制。单独的可控致动器可以由压力缸，通常为液压缸构成。但是作为替代形式，一个或多个单独的可控致动器可以为主轴。只要致动器施加的压力的方向对应于致动器的位移方向，这些类型的致动器就适合于模制压机中的压力需求。至于各个可控致动器的定位；压力缸中的至少两个优选地偏离中心接触压机部件以使得能够用致动器改变压机部件的取向。致动器可能作用于相反的压机部件，但是如果至少三个致动器(如压力缸)与单个压机部件共同作用，则调节和构造是最简单的。另一种选择是使用与单个压机部件共同作用的四个或更多的气缸。由于模制电子元件领域中的几何和夹持力分布精度要求高，所以位移传感器优选对微米(μm)级相对位移敏感。位移传感器可以提供这种准确度并且可以与UOD(不需要的物体检测)组合以检测在模具部件闭合期间不需要的和/或意外的材料，例如不应该存在于物体被检测的位置处的物体。这种传感器的选择是(相对便宜的)模拟电感式接近开关或用作位移传感器的模拟电容式接近开关，而更昂贵的替代方案是将增量式线性光学或霍尔效应传感器与高精度直尺系统相结合。本专利技术不仅涉及这样的压机，而且还涉及下面的压机，其中所述压机部件支撑至少两个模具部件，所述模具部件中的至少一个模具部件设置有至少一个凹入到接触侧内的模腔，用于封闭放置在所述载体上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于封装安装在载体上的电子元件的压机，包括：‑至少两个压机部件，可相对于彼此移位，用于支撑至少两个协同操作的模具部件；‑驱动系统，用于驱动所述压机部件的相对位移；以及‑智能控制器，连接到所述压机部件的驱动系统，所述智能控制器适于控制所述压机部件的驱动系统，其中，所述驱动系统包括至少两个单独的可控致动器，所述至少两个单独的可控致动器能够改变由所述驱动系统在所述压机部件的位置处施加在所述压机部件中的至少一个上的压力分布，其中所述压机部件相互施加压力，其特征在于，所述智能控制器进一步连接到多个位移传感器，用于检测所述压机部件在各个位置处的相对位移，并且其中所述智能控制器适于基于利用所述位移传感器检测到的测量值随着时间动态地控制所述驱动系统的致动器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 NL 20160111.用于封装安装在载体上的电子元件的压机，包括：-至少两个压机部件，可相对于彼此移位，用于支撑至少两个协同操作的模具部件；-驱动系统，用于驱动所述压机部件的相对位移；以及-智能控制器，连接到所述压机部件的驱动系统，所述智能控制器适于控制所述压机部件的驱动系统，其中，所述驱动系统包括至少两个单独的可控致动器，所述至少两个单独的可控致动器能够改变由所述驱动系统在所述压机部件的位置处施加在所述压机部件中的至少一个上的压力分布，其中所述压机部件相互施加压力，其特征在于，所述智能控制器进一步连接到多个位移传感器，用于检测所述压机部件在各个位置处的相对位移，并且其中所述智能控制器适于基于利用所述位移传感器检测到的测量值随着时间动态地控制所述驱动系统的致动器。2.根据权利要求1所述的压机，其特征在于，所述驱动系统包括至少三个单独的可控致动器。3.根据权利要求1或2所述的压机，其特征在于，所述致动器施加的压力的方向对应于所述致动器的移位方向。4.根据前述权利要求中任一项所述的压机，其特征在于，所述单独的可控致动器是压力缸。5.根据权利要求4所述的压机，其特征在于，至少三个压力缸与单个压机部件共同作用。6.根据前述权利要求中任一项所述的压机，其特征在于，所述位移传感器对微米级相对位移敏感。7.根据前述权利要求中任一项所述的压机，其特征在于，所述位移传感器适于检测不应出现在所述物体被检测到的地方的物体。8.根据前述权利要求中任一项所述的压机，其特征在于，所述压机部件支撑至少两个模具部件，所述模具部件中的至少一个模具部件设有至少一个凹入到接触侧内的模腔，用于封闭放置在所述载体上的至少一个电子元件，所述模具部件的接触表面至少部分地包围所述模腔以用于介质密封地连接到所述载体上。9.根据权利要求8所述的压机，其特征在于，具有模具部件的所述压机进一步包括设有至少一个柱塞的供给装置，用于在液体封装材料上施加压力，使得所述封装材料移位到封闭所述电子元件的模腔中。10.根据权利要求8或9所述的压机，其特征在于，所述压机进一步包括释放装置，以便于释放所述至少一个模具部件，所述至少一个模具部件设有凹入到接触侧内的至少一个模腔，用于封闭放置在所述载体上的至少一个电子元件，其中所述接触侧由所述释放装置的接触表面以及与所述释放装置配合的所述至少一个模具部件的接触表面形成。11.根据权利要求10所述的压机，其特征在于，所述释放装置在与所述压机部件的相对位移的方向基本上垂直的方向上可移位。12.根据权利要求10或11所述的压机，其特征在于，所述释放装置包括用于将封装材料供给到所述模腔的供给通道。13.一种将用于封装安装在载体上的电子元件的压机转换成根据前述权利要求中任一项所述的压机...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·G·J·盖尔，H·A·M·菲尔肯斯，
申请(专利权)人：贝斯荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL