专利名称：便携式模具清洗设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式模具清洗设备和 一种使用所述便携式模具清洗 设备的模具清洗方法，且更明确地说，本发明涉及一种便携式辯具清洗设 备和一种使用所述便携式模具清洗设备的模具清洗方法，其中可在不分离 所述模具的情况下，通过以等离子体放电方式进行的等离子体清洗工艺来清洗供用树脂模制半导体、电子组件或类似物中使用的模具。
技术背景在制造电子组件(尤其是半导体)的工艺中，在衬底由模具支撑的状态下，实行对上面安装有半导体芯片的衬底(例如引线框或球栅阵列(ball grid array, BGA))执行树脂模制的工艺。通过用树脂来填充形成于所述模 具中的多个空腔，以执行此类模制工艺。然而，因为树脂残余物由于重复 的模制工艺的缘故而附着或粘附到所述空腔，所以树脂残余物成为妨碍模 制工艺的原因之一。发明内容技术问题因此，必需周期性地清洗模具，尤其是形成于模具中的空腔的内表面。 近来，已经以操作者通过使用化学制品或类似物手动地去除模具的空腔中 的外来物质(尤其是树脂残余物)的方式，执行上文所述的模具的清洗。 然而，模具的手动清洗导致较大的人力和时间浪费，且不能完全去除树脂 残余物。此外，由于模具在模制期间处于较高温度，所以操作者在手动清 洗所述模具时可能会有危险。还有 一个问题是清洗工艺中所使用的化学制 品可能导致环境污染。为了解决这些问题，本发明人已经预设模具与模制机器分离，且将经 分离的模具装载到炉型等离子体设备中，使得可对模具的表面进行等离子 体清洗。然而，在此情况下，存在的问题是分离和重新安装模具需要浪费 人力和时间，且在分离模具时应考虑模具的温度。另外，已经提出了一种 常规技术，其中在放电电极上形成电介质；在所述电介质中形成用于穿过 其中而供应气体的孔；在所述放电电极被放置在模具的空腔上的状态下， 穿过所述孔供应气体；且在放电电极与连接到所述模具的接地电极之间产 生等离子体。在第2000-167853号日本专利早期公开案中揭示了此技术。然 而，此类技术也存在问题，即，由于所述孔应形成于电介质中以对应于相应的空腔，所以所述技术的可行性显著降低，且由于等离子体产生空间太 小，所以所述技术的实用性大大降级。另外，对具有不同规格的模具的等 离子体处理存在局限性。因此，本发明人提出 一种能够在不使模具与模制机器分离的情况下，对模具的表面，尤其是模具中的空腔的整个表面执行等离子体'清洗工艺的设备和方法。因此，本发明的目的是提供一种便携式模具清洗设备，其能够在不分 离模具的情况下，通过使用在模具上界定的反应室中产生的等离子体放电， 来对模具的表面，尤其是模具中的空腔的表面执行等离子体清洗工艺。本发明的另一目的是提供一种使用等离子体的模具清洗方法，其中在 不分离模具的情况下，通过使用在模具上界定的反应室中产生的等离子体 放电，来对模具的表面，尤其是模具中的空腔的表面执行等离子体清洗工艺技术方案本发明提供一种用于使用等离子体放电来清洗模具的表面的便携式模具清洗设备。本发明的所述便携式模具清洗设备包括框架，其具有开口 的下面，以在所述框架被固定在模具上时，在模具的表面与框架本身之间 界定面向模具的表面的反应室；以及有源电极，其在所述模具电接地的状 态下被放置在与所述模具相对的位置处，并从外部电源接收电功率，以在 所述反应室中产生等离子体。因此，根据本发明，框架被固定在模具上， 使得反应室可被界定为面向模具的表面，且可优选使用反应室中产生的等 离子体放电来对模具的表面，尤其是模具中的空腔的表面执行清洗。根据本发明的实施例，所述框架可包含里面安装有有源(active)电极 的盒状主体框；以及附接框，其呈画框的形式，且上面紧密接触主体框且 下面紧密接触模具的表面。此配置允许通过调换本发明的模具清洗设备中 的附接框，来清洗具有不同规格的模具。此时，附接框可在其接触到模具的表面的部分处具有密封填料(seal packing )。可在附接框与主体框彼此接触的部分处提供密封填料。密封填料 允许更完全地密封反应室，从而有助于有效形成等离子体。另外，本发明可进一步包括用于调整反应室内的压力的真空泵。同时，本发明提供一种使用便携式模具清洗设备来清洗模具的表面的 模具清洗方法。本发明的模具清洗方法包括界定室的步骤，其通过将便 携式模具清洗设备定位在模具的表面上，来在模具的表面上界定反应室； 以及清洗步骤，其在反应室中产生等离子体，并使用所述等离子体来清洗 模具的表面。有利效应根据本发明，在清洗供模制(例如)半导体芯片或类似物中使用的模 具的情况下，可在不使模具与模制机器分离的情况下，使用等离子体来容 易地去除附着在模具的空腔上的外来物质，例如树脂残余物。因此，本发明的优势在于可减少使模具从模制机器分离和将其重新安 装到模制机器的过程中导致的诸多不便，以及由此引起的经济秀面的巨大 浪费，与使用化学制品的手动清洗工艺相比，可更干净地去除模具表面上 的外来物质，且可消除或减少由于化学制品而导致的环境污染。'
图1是示意性地绘示根据本发明实施例的便携式模具清洗设备连同待 清洗的模具的分解透视图。图2是绘示图1中所示的便携式模具清洗设备被固定在模具上的状态 的截面图。图3是说明通过使用图1和图2中所示的便携式清洗设备来去除模具 上的外来物质的清洗工艺的示意图。10 14 30框架附接框电源2:模具具体实施方式
12:主体框 20:有源电极 40:真空泵 2a:空腔实行本发明的最佳模式下文中，将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。图1是绘示根据本发明实施例的模具清洗设备连同待清洗的模具的分 解透视图，且图2是示意性绘示图1中所示的模具清洗设备被固定在模具 上的状态的截面图。如图1和图2中所示， 一种将经受表面清洗的模具2是供模制半导体 芯片(未图示)中使用的模具，且具有形成有在模制期间充当待用树脂填 充的空间的多个空腔2a的表面。由于在执行半导体芯片的模制时，树脂残 余物d (见图3)主要附着到模具2的空腔2a的内表面，所以非常有必要 清洗模具2,尤其是模具2的空腔2a的表面。根据本发明实施例的模具清洗设备1包括框架10,其具有用于界定 反应室C的开口下面；以及有源电极20,其提供在框架10内。有源电极 20连接到外部电源30，例如DC电源或AC电源，例如RF电源、MF电源 或类似电源，并从外部电源30接收具有高电压的电功率。此时，由于模具 2在其一侧处电接地到外部，所以其充当接地电极。同时，优选实施例中的框架10包括盒状主体框12,其允许有源电极 20穿透其而安装；以及附接框14，其采取画框的形状，且连同主体框12 一起构成一套。由于如上文所述，附接框14与主体框12分离地形成，所 以根据本发明的模具清洗设备1可在调换各种种类的附接框14时借助等离 子体清洗来清洗具有不同规格的模具2。在此实施例中，附接框14呈实质上矩形画框的形式，且具有分别定位 在附接框14的上表面和下表面上的第一密封填料142a和第二密封填料 142b。第一密封填料142a增强了主体框12与附接框14之间的气密性，而 第二密封填料142b增强了附接框14与模具2之间的气密性。另外，附接 框14的上表面上具有多个框架配合插入突起144。插入突起144配合到形 成于主体框12的下表面上的框架配合插入凹进部分(未图示)中，使得主 体框12可与附接框14彼此对准。同时，根据本发明的模具清洗设备1除如上文所述用于产生等离子体 放电的有源电极20之外，还包括用于调整反应室C内的压力的真空泵40。 此时，有源电极20被放置在反应室C内，同时连接到外部电源30，并穿 透主体框12和一借助于某一固定构件52而从主体框12悬挂下来的盒状绝 缘体50。如上文所述，优选提供真空泵40，以便为产生等离子体而建立低 真空压力条件。然而，可通过致使有源电极20具有电介质，使得所述电介 质可在大气压力下实施等离子体放电，来省略真空泵40。这也属于本发明 的范围。图3是依次说明使用上文所述的模具清洗设备来清洗模具，尤其是清 洗多个形成于模具上的空腔的表面的工艺的示意图。图3 (a)绘示具有附着有某些树脂残余物d的空腔2a的模具2。为了 去除附着到模具2的树脂残余物d，构成模具清洗设备1的一部分的附接框 14首先固定在模具2上，如图3(b)中所示。接着，将主体框12(即，里 面安装有有源电极20的主体框12)固定在附接框14上。在此状态下，上 文所述的模具清洗设备1可对模具的表面执行等离子体清洗在此位置处， 模具2电接地到外部，以界定接地电极。当有源电极20从外部电源30接 收到电功率时，反应室'C中(尤其是模具2与有源电极20之间)的气体与 加速的电子碰撞，并被激活成等离子体。因此，经激活的等离子体分解该 模具2的空腔2a内的树脂残余物。本发明的模式尽管在上文所述的实施例中已经将用于界定反应室C的框架描述为被 分成主体框和附接框，但这仅仅是实例，且仅盒状主体框可用来界定反应室。另外，尽管本文未绘示，但优选模具清洗设备部分地或整体地连接到驱动构件(例如机械臂、液压或气动的传动装置、或电传动装置)，使得可 以自动控制的方式对模具的表面执行等离子体清洗。 产业适用性
尽管已结合优选实施例描述了本发明，但可在由所附权利要求书界定 的本发明的精神和本发明的范围内作各种改变、修改和校正。因此，应将 上文的描述内容和附图解释为示范说明本发明，而不是限制本发明的技术 精神。
权利要求
1、一种用于使用等离子体放电来清洗模具的表面的便携式模具清洗设备，其特征在于其包括框架，其具有开口的下面，以在所述框架被固定在所述模具上时，在所述模具的所述表面与所述框架本身之间界定面向所述模具的所述表面的反应室；以及有源电极，其在所述模具电接地的状态下，被放置在与所述模具相对的位置处，所述有源电极从外部电源接收电功率，以在所述反应室中产生等离子体。
2、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述框架包含 盒状主体框，其里面安装有所述有源电极；以及附接框，其呈画框的形式，所述附^接框的上面紧密接触所述主体框， 且下面紧密接触所述模具的所述表面。
3、 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述附接框在其接触到所 述模具的所述表面的部分处具有密封填料。
4、 根据权利要求2所述的设备，其特征在于在所述附接框与所述主体 框彼此接触的部分处提供密封填料。
5、 根据权利要求1所述的设备，其进一步包括用于调整所述反应室内 的压力的真空泵。
6、 根椐权利要求1所述的设备，其特征在于所述有源电极具有用于在 大气压力下产生等离子体放电的电介质。
7、 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的设备，其特征在于所迷 模具具备用于用树脂模制半导体的多个空腔。
8、 一种用于使用便携式模具清洗设备来清洗模具的表面的模具清洗方 法，其特征在于其包括界定室的步骤，其通过将所述便携式模具清洗设备定位在所述模具的 所迷表面上，来在所述模具的所迷表面上界定反应室；以及清洗步骤，其在所述反应室中产生等离子体，并使用所述等离子体来 清洗所迷模具的所述表面。
9、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于在所述界定室的步骤中， 将附接框固定在所述模具上，且将里面安装有有源电极的主体框固定在所 述附接一匡上。
10、 根据权利要求8所逸的方法，其特征在于在所述清洗步骤中，所 述模具电接地，且将用于等离子体放电的电功率施加到放置在所述反应室 内的所迷有源电极。
全文摘要
本发明涉及一种便携式模具清洗设备和使用所述便携式模具清洗设备的模具清洗方法。本发明的目的是提供一种便携式模具清洗设备，其能够在不分离模具的情况下，通过使用所述在模具上界定的反应室中产生的等离子体放电，来对所述模具的表面，尤其是所述模具中的空腔的表面执行等离子体清洗工艺。本发明的所述便携式模具清洗设备包括框架，其具有开口的下面，以在所述框架被固定在所述模具上时，在所述模具的表面与所述框架本身之间界定一种面向所述模具的所述表面的反应室；以及有源电极，其在所述模具电接地的状态下被放置在与所述模具相对的位置处，并从外部电源接收电功率，以在所述反应室中产生等离子体。
文档编号H01L21/02GK101258579SQ200680032325
公开日2008年9月3日 申请日期2006年9月5日 优先权日2005年9月6日
发明者吴正根, 李海龙, 李近浩, 金德宰, 金道现 申请人:Psm有限公司