专利名称：芯片封装模具的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种芯片封装模具，且特别是有关于一种可以使承载器的面积可 以被有效地利用且可以避免承载器的布局受到限制的芯片封装模具。
背景技术：
以集成电路的封装而言，一般会先将已配置有芯片的承载器(carrier)置于多个 模具之间。然后，将这些模具结合以定义出模穴(cavity)，而承载器与芯片则位于模穴中。 接着，将封装胶体材料经由模具的浇口(Pin gate)注入模穴中。之后，将模具移除，即完成 一般熟知的芯片封装结构。将封装胶体材料注入模穴的一种方式为通过位于上模具中的浇口将封装胶体材 料自承载器与芯片上方注入模穴。所形成的芯片封装结构包括承载器、配置于承载器上的 芯片以及包覆部分承载器与芯片的封装胶体。上述注胶工艺所使用的上模具通常具有多个相同设计的注胶单元。每一个注胶单 元皆包括一料穴(pot)以及多个尺寸和数量相同与料穴连接的流道(runner)，每一个流道 具有相同数量的浇口。在进行注胶的过程中，先利用活塞将热熔的封装胶体材料压入上模 具的各个料穴中。然后，料穴中的封装胶体材料沿着与料穴连接的流道，流经浇口注入模穴 内，待封装胶体材料固化后即可形成封装胶体。上述的注胶单元中通常具有多个对称配置于料穴两侧的流道，且注胶单元的二侧 分别具有相同数量的流道，因此，该注胶单元具有偶数条的流道。因此，在注胶的过程中，可 以避免因注胶压力不平均而造成封装胶体材料的流速不均，以提高芯片封装工艺的良率。 然而，当承载器上具有质数排(例11排，13排，17排...等)芯片时，且考虑封装胶体特性 的情况下，将无法使用上述模具进行封胶工艺。举例来说，当承载器上具有13排芯片且上 模具中具有6个注胶单元(每一个注胶单元具有2排流道)时，仅能对承载器上的12排芯 片进行封装工艺，因此浪费了部分的承载器或芯片，亦会使得承载器的布局受到限制。
发明内容
本发明提供一种芯片封装模具，其可以使承载器的面积可以被有效地利用。本发明另提供一种芯片封装模具，可以避免承载器的布局受到限制。本发明又提供一种芯片封装模具，可以避免在进行封装工艺时浪费部分的承载器 或芯片。本发明提出一种芯片封装模具，其包括相对位置配置的第一模具以及第二模具。 第一模具与第二模具结合后形成多个模穴，用以容置承载器与配置于承载器上的芯片。第 二模具包括多个注胶单元。这些注胶单元至少包括第一注胶单元与第二注胶单元。第一注 胶单元与第二注胶单元分别包括料穴以及与料穴连接的多个流道，其中每一个流道具有多 个浇口，且每一个浇口与对应的模穴连接。封装胶体材料经由料穴、流道与浇口被注入每一 个模穴中并包覆承载器与芯片，以形成多个芯片封装结构，其中第一注胶单元所容纳的封装胶体材料(molding compound)的体积实质上等于第二注胶单元所容纳的封装胶体材料 的体积，且第一注胶单元所形成的芯片封装结构的数量大于第二注胶单元所形成的芯片封 装结构的数量。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第一注胶单元的流道的数量例如 大于第二注胶单元的流道的数量。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第一注胶单元的流道的宽度例如 小于第二注胶单元的流道的宽度。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第一注胶单元的流道的深度例如 小于第二注胶单元的流道的深度。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第一注胶单元的料穴的容积例如 小于第二注胶单元的料穴的容积。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第二注胶单元还可以包括与第二 注胶单元的料穴连接的缓冲料穴。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在至少一注胶单元中，分别位于料穴二 侧的流道所容纳的封装胶体材料的体积例如实质上相同，且位于料穴的一侧的芯片封装结 构的数量例如大于位于料穴的另一侧的芯片封装结构的数量。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在注胶单元中，位于料穴的一侧的流道 的数量例如大于位于料穴的另一侧的流道的数量。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在注胶单元中，位于料穴的一侧的流道 的宽度例如小于位于料穴的另一侧的流道的宽度。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在注胶单元中，位于料穴的一侧的流道 的深度例如小于位于料穴的另一侧的流道的深度。本发明另提出一种芯片封装模具，其包括相对位置配置的第一模具以及第二模 具。第一模具与第二模具结合后形成多个模穴，用以容置承载器与配置于承载器上的芯片。 第二模具包括多个注胶单元。每一个注胶单元包括料穴以及与料穴连接的多个流道，其中 每一个流道具有多个浇口，且每一个浇口与对应的模穴连接。封装胶体材料经由料穴、流道 与浇口被注入每一个模穴中并包覆承载器与芯片，以形成多个芯片封装结构，其中在这些 注胶单元的至少一者中，分别位于料穴二侧的流道所容纳的封装胶体材料的体积实质上相 同，且位于料穴的一侧的芯片封装结构的数量大于位于料穴的另一侧的芯片封装结构的数 量。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在这些注胶单元的此至少一者中，位于 料穴的一侧的流道的数量例如大于位于料穴的另一侧的流道的数量。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在这些注胶单元的此至少一者中，位于 料穴的一侧的流道的宽度例如小于位于料穴的另一侧的流道的宽度。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，在这些注胶单元的此至少一者中，位于 料穴的一侧的流道的深度例如小于位于料穴的另一侧的流道的深度。本发明又提出一种芯片封装模具，其包括第一注胶单元与第二注胶单元。第一注 胶单元具有第一料穴以及与第一料穴连接的流道。第二注胶单元具有第二料穴以及与第二 料穴连接的流道。第一注胶单元的流道数量大于第二注胶单元的流道数量。
依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第一注胶单元所容纳的封装胶体 材料的体积例如实质上等于第二注胶单元所容纳的封装胶体材料的体积。依照本发明实施例所述的芯片封装模具，上述的第一注胶单元所形成的芯片封装 结构的数量例如大于第二注胶单元所形成的芯片封装结构的数量。基于上述，本发明通过调整模具中的注胶单元的数量、注胶单元的种类、流道的尺 寸、料穴的尺寸或配置缓冲料穴，并使各注胶单元所容纳的封装胶体材料的体积实质上相 等以及使分别位于料穴二侧的流道所容纳的封装胶体材料的体积实质上相等，因此可以在 有限的模具的使用空间中增加流道的数量，以避免浪费承载器的使用面积，且可以避免承 载器的布局受到限制。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示 作详细说明如下。
图1为依照本发明实施例所绘示的芯片封装模具以及所形成的芯片封装结构的 示意图。图2为依照本发明一实施例所绘示的封装胶体材料固化后所得的模制结构的示意图。图3为依照本发明一实施例所绘示的芯片封装模具中的上模具的示意图。图4为依照本发明另一实施例所绘示的芯片封装模具中的上模具的示意图。图5为依照本发明一实施例所绘示的中的注胶单元的示意图。图6为依照本发明又一实施例所绘示的芯片封装模具中的上模具的示意图。图7为依照本发明另一实施例所绘示的封装胶体材料固化后所得的模制结构的 示意图。附图标记说明10 芯片封装模具20,70 模制结构22、72 芯片封装结构24、74a、74b 流道胶条26、76:浇 口胶条28、78a、78b 胶块100 下模具102、400 上模具104 芯片106 承载器108 模穴110:活塞112:封装胶体材料114、200a、202a、400a、502a 料穴116、200b、202b、400b、400c、502b、502c 流道
118、200c、202c 浇口200、202、402、500 注胶单元202d 缓冲料穴
具体实施例方式关于芯片封装模具以及所形成的芯片封装结构可如图1所示。图1为依照本发明 实施例所绘示的芯片封装模具以及所形成的芯片封装结构的示意图。一般来说，芯片是以 阵列的方式配置于承载器上，且每一芯片的尺寸相同，因此用于容置这些芯片的模穴也具 有相同的尺寸。但是，为了使图示清楚，在图1中仅以一个芯片与一个模穴为例作说明。请 参照图1，芯片封装模具10包括第一模具与第二模具。在本实施例中，第一模具为下模具 100，而第二模具为上模具102。芯片104配置于承载器106上。在本实施例中，承载器106 例如为导线架(lead frame)。当然，在其他实施例中，承载器106也可以是基板。上模具 102与下模具100结合形成模穴108。芯片104与部分承载器106位于模穴108中。在进 行注胶的过程中，先利用活塞110将热熔的封装胶体材料112压入上模具102的料穴114 中。然后，料穴114中的封装胶体材料112沿着与料穴114连接的流道116流动。流道116 具有浇口 118。流道116中的封装胶体材料112经由浇口 118可注入模穴108中。待模穴 108中的封装胶体材料112固化后即可形成封装胶体。图2为依照本发明一实施例所绘示的封装胶体材料固化后所得的模制结构的示 意图。请参照图2，模制结构20包括以阵列方式排列的芯片封装结构22。在图2中，为了 清楚说明，仅绘示出包覆承载器与芯片的封装胶体部分。此外，模制结构20还包括流道胶 条24、浇口胶条26以及胶块28。详细地说，流道中的封装胶体材料固化后形成了流道胶条 24 ；浇口中的封装胶体材料固化后形成了浇口胶条26 ；料穴中的封装胶体材料固化后形成 了胶块28。流道胶条24与胶块28连接。此外，流道胶条24经由浇口胶条26而与芯片封 装结构22连接。特别一提的是，胶块28的尺寸是与料穴的容积相对应。在本发明中，上模具102中具有不同的注胶单元。这些注胶单元所形成的芯片封 装结构的数量并不相同。由于上模具102中具有不同的注胶单元，亦即可视实际情况配置 具有不同数量的流道的注胶单元，因此可以避免浪费承载器的使用面积，且可以避免承载 器的布局受到限制。此外，通过调整这些注胶单元的料穴与流道的数量和/或容积，以使这 些注胶单元所容纳的封装胶体材料的体积实质上相等，因此可以避免在进行注胶时因注胶 压力不平均造成封装胶体材料的流速不同而导致封装工艺的良率下降。以下将对芯片封装 模具10中的上模具102作详细地说明。图3为依照本发明一实施例所绘示的芯片封装模具中的上模具的示意图。请参照 图3，上模具102具有多个注胶单元。在本实施例中，这些注胶单元包括注胶单元200与注 胶单元202。注胶单元200与注胶单元202的数量与配置方式并不限于图3所示，可视实 际需求而进行调整。为了避免在进行注胶时因封装胶体材料的流速不同而导致封装工艺的 良率下降，因此注胶单元200与注胶单元202所容纳的封装胶体材料的体积必须实质上相 等。此外，注胶单元200所形成的芯片封装结构的数量大于注胶单元202所形成的芯片封 装结构的数量。详细地说，在本实施例中，注胶单元200包括料穴200a以及与料穴200a连 接的四个流道200b，而每一个流道200b具有四个浇口 200c。也就是说，一个注胶单元200可形成十六个芯片封装结构。此外，注胶单元202包括料穴202a以及与料穴202a连接的 三个流道202b，而每一个流道202b具有四个浇口 202c。也就是说，一个注胶单元202可形 成十二个芯片封装结构。当然，在其他实施例中，注胶单元200与注胶单元202中的流道与 浇口的数量也可视实际情况而进行调整。此外，注胶单元200与注胶单元202的个别数量 亦可视实际情况而进行调整。为了使注胶单元200与注胶单元202所容纳的封装胶体材料的体积实质上相等， 因此流道202b的容积必须大于流道200b的容积。在本实施例中，可通过使流道202b的宽 度大于流道200b的宽度来达成上述目的。在另一实施例中，也可以通过使流道202b的深 度大于流道200b的深度来达成上述目的。在本实施例中，由于注胶单元200与注胶单元202所形成的芯片封装结构的数量 不同，即二者具有不同数量的流道，因此可以视实际需求来调整注胶单元200与注胶单元 202的数量，以有效地利用上模具102中的空间，且可以符合承载器上所配置的芯片数量， 以避免浪费承载器的使用面积，且可以避免承载器的布局受到限制。此外，在另一实施例中，为了使注胶单元200与注胶单元202所容纳的封装胶体材 料的体积实质上相等，在流道200b的容积与流道202b的容积实质上相等的情况下，可以通 过使料穴202a的容积大于料穴200a的容积来达成。在此情况下，分别对应料穴200a与 202a所形成的胶块(如图2中的胶块28)会具有不同的尺寸。在上述实施例中，由于注胶单元200与注胶单元202所容纳的封装胶体材料的体 积实质上相等，因此可以避免在进行注胶时注胶单元200与注胶单元202中的封装胶体材 料的流速不同。另外，在另一实施例中，为了使注胶单元200与注胶单元202所容纳的封装胶体材 料的体积实质上相等，在流道200b的容积与流道202b的容积实质上相等且料穴200a的容 积与料穴202a的容积实质上相等的情况下，也可以通过配置与料穴202a连接的缓冲料穴 来达成上述目的。图4为依照本发明另一实施例所绘示的芯片封装模具中的上模具的示意图。请参 照图4，流道200b的容积与流道202b的容积实质上相等，且料穴200a的容积与料穴202a 的容积实质上相等，而缓冲料穴202d与料穴202a连接，以容纳多余的封装胶体材料。在本 实施例中，缓冲料穴202d为半球形，而在其他实施例中，缓冲料穴202d也可以为其他形状。另外一提的是，针对模具中个别的注胶单元来说，本发明还可进一步让分别位于 料穴二侧的流道所容纳的封装胶体材料的体积实质上相同，以使料穴二侧的封装胶体材料 的流速相同。在一实施例中，在料穴的二侧可形成相同数量的芯片封装结构，即分别位于料 穴二侧的流道的数量相同，因此料穴二侧的封装胶体材料的流速亦相同。在另一实施例中， 若料穴二侧所形成的芯片封装结构的数量并不相同，即分别位于料穴二侧的流道的数量不 同，则分别位于料穴二侧的流道的容积必须不同。图5为依照本发明一实施例所绘示的中的注胶单元的示意图。请参照图5，在注 胶单元500中，由于料穴502a上方具有二个流道502b，而料穴502a下方仅具有一个流道 502c,因此位于料穴502a下方的流道502c的容积必须大于位于料穴502a上方的流道502b 的容积。在本实施例中，流道502c的宽度大于流道502b的宽度。在另一实施例中，也可以 是流道502c的深度大于流道502b的深度。在本实施例中，料穴502a的一侧具有二个流道502b，而另一侧仅具有一个流道502c。当然，在其他实施例中，也可以视实际需求而于料穴 的二侧配置不同数量的流道。图6为依照本发明又一实施例所绘示的芯片封装模具中的上模具的示意图。请参 照图6，在本实施例中，上模具400具有多个相同且彼此以左右颠倒方式交错排列的注胶单 元402。注胶单元402包括料穴400a以及与料穴400a连接的五个流道，其中二个流道400b 位于料穴400a的一侧，而另外三个流道400c位于料穴400a的另一侧。在本实施例中，由于 每个注胶单元402皆相同且可形成相同数量的芯片封装结构，即具有相同数量(五个)的 流道，因此每个注胶单元402中的封装胶体材料的流速皆相同。然而，对于每一个注胶单元 402来说，由于料穴400a的二侧所形成的芯片封装结构的数量并不相同，即位于料穴400a 二侧的流道的数量不同，因此必须对位于料穴400a 二侧的流道的容积进行调整。在本实 施例中，流道400b的宽度大于流道400c的宽度。在另一实施例中，也可以是流道400b的 深度大于流道400c的深度。或者，在另一实施例中，也可以于料穴旁配置缓冲料穴。在本 实施例中，于料穴400a的二侧配置数量不同的流道，因此可以在有限的上模具的使用空间 中，增加流道的数量，以避免浪费承载器的使用面积，且可以避免承载器的布局受到限制。图7为依照本发明另一实施例所绘示的封装胶体材料固化后所得的模制结构的 示意图。请参照图7，与图2相似，模制结构70包括以阵列方式排列的芯片封装结构72。在 图7中，为了清楚说明，仅绘示出包覆承载器与芯片的封装胶体部分。此外，模制结构70还 包括流道胶条74a与74b、浇口胶条76以及胶块78a与78b。流道胶条74b的宽度大于流 道胶条74a的宽度，且胶块78b的尺寸大于胶块78a的尺寸。此外，位于胶块78b —侧的流 道胶条74b的宽度大于位于胶块78b另一侧的流道胶条74b的宽度。因此，由模制结构70 可以得知，在形成模制结构70的上模具中具有二组注胶单元。在第一组注胶单元中具有四 个流道，而在第二组注胶单元中具有三个流道。为了使每一个注胶单元所容纳的封装胶体 材料的体积实质上相同，因此第二组注胶单元的流道的宽度大于第一组注胶单元的流道的 宽度，且第二组注胶单元的料穴的容积大于第一组注胶单元的料穴的容积。此外，在第二组 注胶单元中，位于一侧的流道的宽度大于位于一侧的流道的宽度。特别一提的是，本发明并不限于上述各实施例，使用者可视实际情况来调整上模 具中的注胶单元的数量、注胶单元的种类、注胶单元的排列方式、流道的尺寸、流道的数量、 料穴的尺寸或配置缓冲料穴。虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的 保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
权利要求
一种芯片封装模具，包括相对位置配置的第一模具与第二模具，该第一模具与该第二模具结合后形成多个模穴，每一模穴用以容置承载器与配置于该承载器上的芯片，该第二模具包括多个注胶单元，该些注胶单元至少包括第一注胶单元与第二注胶单元，该第一注胶单元与该第二注胶单元分别包括料穴；以及多个流道，与该料穴连接，其中每一流道具有多个浇口，且每一浇口与对应的模穴连接；其中封装胶体材料经由该些料穴、该些流道与该些浇口被注入每一模穴中并包覆该承载器与该芯片，以形成多个芯片封装结构，且其中该第一注胶单元所容纳的该封装胶体材料的体积实质上等于该第二注胶单元所容纳的该封装胶体材料的体积，且该第一注胶单元所形成的该些芯片封装结构的数量大于该第二注胶单元所形成的该些芯片封装结构的数量。
2.如权利要求1所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元的该些流道的数量大于该 第二注胶单元的该些流道的数量。
3.如权利要求1所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元的该些流道的宽度小于该 第二注胶单元的该些流道的宽度。
4.如权利要求1所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元的该些流道的深度小于该 第二注胶单元的该些流道的深度。
5.如权利要求1所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元的该料穴的容积小于该第 二注胶单元的该料穴的容积。
6.如权利要求1所述的芯片封装模具，其中该第二注胶单元还包括缓冲料穴，与该第 二注胶单元的该料穴连接。
7.如权利要求1所述的芯片封装模具，其中在至少一注胶单元中，分别位于该料穴二 侧的该些流道所容纳的该封装胶体材料的体积实质上相同，且位于该料穴的一侧的该些芯 片封装结构的数量大于位于该料穴的另一侧的该些芯片封装结构的数量。
8.如权利要求7所述的芯片封装模具，其中在该注胶单元中，位于该料穴的该侧的该 些流道的数量大于位于该料穴的该另一侧的该些流道的数量。
9.如权利要求8所述的芯片封装模具，其中在该注胶单元中，位于该料穴的该侧的该 些流道的宽度小于位于该料穴的该另一侧的该些流道的宽度。
10.如权利要求8所述的芯片封装模具，其中在该注胶单元中，位于该料穴的该侧的该 些流道的深度小于位于该料穴的该另一侧的该些流道的深度。
11.一种芯片封装模具，包括相对位置配置的第一模具与第二模具，该第一模具与该第 二模具结合后形成多个模穴，每一模穴用以容置承载器与配置于该承载器上的芯片，该第 二模具包括多个注胶单元，每一注胶单元包括 料穴；以及多个流道，与该料穴连接，其中每一流道具有多个浇口，且每一浇口与对应的模穴连接；其中一封装胶体材料经由该些料穴、该些流道与该些浇口被注入每一模穴中并包覆该 承载器与该芯片，以形成多个芯片封装结构，且其中在该些注胶单元的至少一者中，分别位 于该料穴二侧的该些流道所容纳的该封装胶体材料的体积实质上相同，且位于该料穴的一 侧的该些芯片封装结构的数量大于位于该料穴的另一侧的该些芯片封装结构的数量。
12.如权利要求11所述的芯片封装模具，其中在该些注胶单元的该至少一者中，位于 该料穴的该侧的该些流道的数量大于位于该料穴的该另一侧的该些流道的数量。
13.如权利要求12所述的芯片封装模具，其中在该些注胶单元的该至少一者中，位于 该料穴的该侧的该些流道的宽度小于位于该料穴的该另一侧的该些流道的宽度。
14.如权利要求12所述的芯片封装模具，其中在该些注胶单元的该至少一者中，位于 该料穴的该侧的该些流道的深度小于位于料穴的该另一侧的该些流道的深度。
15.一种芯片封装模具，包括第一注胶单元，具有一第一料穴及与该第一料穴连接的流道；以及 第二注胶单元，具有一第二料穴及与该第二料穴连接的流道； 其中该第一注胶单元的流道数量大于该第二注胶单元的流道数量。
16.如权利要求15所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元所容纳的封装胶体材料 的体积实质上等于该第二注胶单元所容纳的封装胶体材料的体积。
17.如权利要求16所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元的流道的宽度小于该第 二注胶单元的流道的宽度。
18.如权利要求16所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元的流道的深度小于该第 二注胶单元的流道的深度。
19.如权利要求16所述的芯片封装模具，其中该第一料穴的容积小于该第二料穴的容积。
20.如权利要求16所述的芯片封装模具，其中该第二注胶单元还包括缓冲料穴，与该 第二料穴连接。
21.如权利要求15所述的芯片封装模具，其中该第一注胶单元所形成的芯片封装结构 的数量大于该第二注胶单元所形成的芯片封装结构的数量。
全文摘要
一种芯片封装模具，其包括第一模具以及第二模具。第二模具与第一模具相对位置配置。第二模具具有多个注胶单元。这些注胶单元至少包括第一注胶单元、第二注胶单元，其中第一注胶单元所容纳的封装胶体材料的体积，实质上等于第二注胶单元所容纳的封装胶体材料的体积，且第一注胶单元所形成的芯片封装结构的数量大于第二注胶单元所形成的芯片封装结构的数量。
文档编号H01L21/56GK101887861SQ20101020673
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者徐志宏, 林英士, 邱世杰, 陈焕文 申请人:日月光半导体制造股份有限公司