电子器件胶粘剂预制盖的制造方法技术

电子器件（２２）装入一个封装或组件（１０）中，该封装有一个用胶粘剂预制件（３０）密封的盖（４０），该预制件预先放在盖（４０）的粘接面上。粘接剂预制件（３０）由作为预制件涂覆在脱模基片（３２）上相对于一组参考导孔（３４，３６）的预定位置上的湿胶粘剂形成，随后用拾取－安放设备或导向板粘接在盖子（４０）上。湿胶粘剂预制件（３０）被半熔或干燥形成干胶粘剂预制件（３０）。盖子（４０）和胶粘剂预制件（３０）都可由电绝缘或导电材料制成。使用时，在温度显著低于焊接传统盖的温度的情况下，通过粘接胶粘剂预制件（３０）安装盖子（４０）和胶粘剂预制件（３０）并封闭电子器件（２２）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请主张以下专利申请的利益1998年6月23日申请的美国临时申请系列号60/090295、1998年7月9日申请的美国临时申请系列号60/092170和1999年1月19日申请的美国专利申请系列号09/232936。本专利技术涉及一种胶粘剂预制件，尤其是一种胶粘剂预制件和包括这种胶粘剂预制件的电子器件盖的制造方法。已经尝试过许多方法对包装电子器件进行封装，以防止如手摸和其他机械损害、环境因素、化学侵袭和其他潜在有害要素等的外部损坏。根据功能和审美的需要，这些电子器件按多层封装的方式进行封装。最外层最可能是设备的外罩或外壳，而该电子器件是设备的一部分。通常，一个电子电路或集成电路等有用的电子器件封装在提供至少几层保护中的第一层的小封壳或组件内。半导体器件等电子器件经常由固态有机封装进行保护。当几个这些封装的电子器件作为一个功能单元放在一起时，比如放在电路组件中或印刷电路板上或其他基底上时，它们常常由一外部盖、罩或其他封闭件形成的护罩保护。这些外部盖或罩可以用粘接剂、焊料、或用如螺钉、螺栓和夹子等机械紧固件来连接。在一些应用中，电子器件中的半导体器件不能可靠地封装在固体封装件中，因为半导体器件与封装直接接触而在器件中引起了不利的应力。在其他应用中，封装的使用可能太昂贵。在另外的应用中，可能会需要一个导电的盖或罩，来屏蔽电磁干扰(EMI)。这些电磁干扰可能来自被盖住的器件或来自外部，而且可能影响到被盖住的器件。在这种类型的抗电磁干扰的应用中，盖必须是导电的，而且也必须与电子器件的电接地连接。使用不能提供屏蔽的绝缘有机封装件，或者使用可能会将电子器件或与之连接的导体短路的导电封装件，都不容易满足这个要求。由于焊接连接所需的高温对电子器件会产生不良后果，所以即使将导电盖焊接就位，也可能使用起来不方便或不实用。另外，如果需要返工一个已焊好的组件，脱焊操作也可能引起过热、其他损坏或盒体内部其他电子元件的意外脱焊。事实上，用于航天、军事和其他高可靠性领域的大部分电子器件使用一种密封盖以防止水气和其他有害元素影响或损坏内部的电子部件。然而，真正的密封封装制作成本昂贵。多数高可靠性密封封装在安装盖时采用金属焊或钎焊，特别是在需要导电外壳进行EMI保护的应用场合中。在那些必须使用绝缘盖或罩的情况中，常使用高温玻璃密封。为防止形成玻璃密封所必需的高温过程对电子器件的损坏，必须沿封装和盖的边缘局部加热。其结果是，操作过程长和保护盖的安装工作要非常精细。另外，玻璃密封和盖所使用的材料必须有相对应的热膨胀系数(CTE)，而且要与安装玻璃密封和盖的电基底或封装相匹配。基底、密封材料和盖的CTE要相互匹配的这个附加要求增加了封装的设计难度和成品器件的成本。一般来说，对于象日常电子产品等商业电子产品，材料和制作匹配CTE封装的成本就过高了。然而，在要求实现某些必要性能参数的情况下，在商业电子产品中一定程度上也使用电子封装和罩。例如，易受由应力引起的机械变形导致的频率误差影响的频率检测电子器件，或象压电发声器和在通讯设备中应用的频率晶体等必须经机械上的变形才能起作用的频率检测电子器件都不能简单封装，然后用盖保护。这些盖通常用胶粘剂粘接。在现有技术中，在盖粘接安装过程前或作为盖粘接过程的一部分，在器件或盖上涂上可分配胶粘剂或模切预制件形状的胶粘剂。比如在某些情况下，盖安装数量很大，盖预先涂上胶粘剂或模切胶粘剂预制件，当施以热和压力时，它们就会在盖安装期间产生流动和凝固。但是，预涂胶粘剂和用于盖或罩的胶粘剂预制件的成本仍然很高。部分原因是所要求的步骤数多，而且要对各个盖甚至各个胶粘剂预制件进行处理。液态形式的胶粘剂通常用可编程自动分配机分配在或滚涂在每个盖的密封区域上，然后在比指定胶粘剂具体的凝固温度和时间低的温度下干燥或半熔一段时间。在干燥或半熔期间通过溶剂挥发或胶粘剂的化学交联，液态胶粘剂变成固态。授予Ross等人的美国专利5056296、题目为“电子器件的等温密封方法”披露了一种设备和方法，其中该设备加热盖、封装和周围的热固胶粘剂，这样在粘接工序中，在盖装到封装上之前它们都能获得了一个等温条件，即均匀的温度。Ross专利将密封前等温条件描述成防止封装内外压差的必要条件。当这些零件粘在一起然后被加热时，该压差能沿密封热固胶粘剂形成的粘接线引起喷气导致的小孔。因为需要时间来使盖和封装的温度升高，差不多几分钟才达到均匀温度，所以，Ross方法看起来只有当用在盖的批量加工时，才能达到大批量，而这通常并不实用。还有，因为加热时间长，Ross方法看起来需要缓慢凝固胶粘剂，以在把盖安装到封装之前避免预热胶粘剂的胶化或局部凝固，因此也延长了胶粘剂连接之后的固化时间而且还降低了实现批量生产的能力。因此，需要一种在盖和罩上预涂和预施加胶粘剂预制件的有效方法，为保护如敏感的电子元件提供一个经济的解决方案。也期望该方法能用到自动化过程中，能在某一温度下去掉预制件的胶粘剂，而且所施加的力不会损坏封装内的电子元件和/或它们连接到的基底。还需要能够屏蔽EMI和能够在比通常的220℃焊接温度低的温度下连接的盖或罩。还期望这里用到的胶粘剂是导电的，达到结合温度后能够基本立即结合，以及这样连接的盖或罩在比普通焊接温度低的温度下是可去掉的，以便消除封装内由热引起的对元件的损坏或对不准。为实现这个目的，本专利技术的方法包括制备多个盖，每个盖有一个确定一粘接模型的粘接表面；涂覆一个包括多个粘接模型的胶粘剂模型；及在每个胶粘剂粘接模型上安放每个盖，以将每个盖连接到每个胶粘剂粘接模型上。通过参照附图将更容易和更好地理解关于本专利技术最佳实施例的详细描述，附图包括附图说明图1是包括本专利技术一个实施例的电子器件剖开透视图；图2是脱模基底上多个胶粘剂预制件的平面图；图3是沿图2的Ⅰ-Ⅰ线的胶粘剂预制件和脱模基底的侧截面图；图4是图3中的胶粘剂预制件和脱模基底上有多个盖或罩的侧截面图；图5是根据本专利技术一方面的，其上有多个盖或罩的电子器件的透视图。图1是电子器件10的截断透视图，该器件包括一个电子基底20，其上安装有一个或多个电子元件22，比如半导体芯片、集成电路、晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器及其组合。正如本领域普通技术人员所知，电子器件由形成于基底20上或内的电导体连接成回路(在图1中看不出)。比如，电导线24、26以一个“扁平片”布置从基底20向外延伸，在电导体和电子器件10的元件22以及包含电子器件10的设备之间提供导电连接。因为电子元件22通常包括非常纤细特征，脆弱并且容易被机械和电子方法损坏，以及/或容易被湿气或其他外来物质玷污，因此就要附加一个保护盖或罩40保护电子元件22。保护罩40由胶粘剂30的连线连接到基底20上，该连线完全绕四周将罩40的边缘42连接在基底20的表面。罩40的边缘42是一个确定一粘接模型的粘接面，其中，胶粘剂30以基本上与粘接模型对应的尺寸和形状涂覆在模型内。当罩40只作为一个保护罩，可以由冲压或浇铸或模制环氧基树脂、液晶聚合物或其他合适塑料制成，胶粘剂30可以是不导电的热塑胶粘剂，比如TP7150、TP7090、TP7750和TP7260，或者是不导电的热固胶粘剂，比如ESP7675、ESP7670和ESP7450，它们都可以很方便地从位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备预制盖（３０，４０，３０′，４０′）的方法，包括：获得多个盖（４０，４０′），每个盖有一个确定一粘接模型的粘接面；涂覆一个包含多个所述粘接模型的胶粘剂（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ）模型；及安放每 个所述多个盖（４０，４０′）于每个所述多个胶粘剂（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ）的所述多个粘接模型上，来粘接所述每个所述盖（４０，４０′）于每个所述胶粘剂（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ）粘接模型上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：凯文KT钟，
申请(专利权)人：阿梅拉西亚国际技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]