專利名稱：用于半導體封裝的模塑裝置及模塑半導體芯片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)示范性實施例的裝置和方法涉及模塑半導體封裝，更具體地，涉及通過模塑料(molding compound)密封半導體芯片的模塑裝置。
背景技術(shù)：
通常，為了制造半導體封裝，可以進行模塑エ藝以用模塑樹脂密封半導體芯片。例如，模塑エ藝可以利用環(huán)氧模塑料(EMC)進行以保護半導體芯片免受外部損壞?，F(xiàn)有技術(shù)的模塑裝置可以包括夾在一起的上模具和下模具，以提供用于模塑半導體芯片的腔。當半導體芯片設置在該腔中時，模塑料可以在上模具與下模具被夾緊的狀態(tài)下注入到該腔中以模塑半導體芯片。然而，由于上模具和下模具被夾在一起以形成腔，所以通過具有上模具和下模具 的模塑裝置一次模塑的半導體芯片的數(shù)目會受到限制。因而，需要一種模塑裝置，在與現(xiàn)有技術(shù)的模塑裝置基本相同的占用面積(footprint)和エ藝時間內(nèi)提高模塑エ藝的生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
示例實施例提供一種能夠改善模塑エ藝的生產(chǎn)率的用于半導體封裝的模塑裝置。示例實施例還提供利用該模塑裝置模塑半導體芯片的方法。根據(jù)示例實施例的方面，提供一種用于半導體封裝的模塑裝置，該模塑裝置包括下模具，支撐至少ー個第一半導體芯片；中間模具，位于下模具上方并支撐至少ー個第二半導體芯片，中間模具在面對下模具的下表面上具有用于模塑第一半導體芯片的第一空腔；上模具，位于中間模具上方，上模具在面對中間模具的下表面上具有用于模塑第二半導體芯片的第二空腔；第一供應端ロ，貫穿下模具并連接到第一空腔；第二供應端ロ，貫穿下模具和中間模具并連接到第二空腔；以及擠壓單元，位于下模具下面并包括第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭(transfer ram),第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭分別提供在第一和第二供應端口中以擠壓第一和第二供應端ロ中的模塑料，從而將模塑料供應到第一和第二空腔中。在示例實施例中，中間模具可以包括下中間模具和上中間模具，該下中間模具可以面對下模具并具有第一空腔，上中間模具可以面對上模具并支撐第二半導體芯片。在示例實施例中，擠壓單元可以包括位于下模具下方的轉(zhuǎn)移板，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭可以安裝在轉(zhuǎn)移板中以向上延伸。在示例實施例中，轉(zhuǎn)移板可以同時提升或降低第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭。在示例實施例中，第二轉(zhuǎn)移壓頭的高度可以比第一轉(zhuǎn)移壓頭的高度要大中間模具的厚度。在示例實施例中，第二供應端ロ可以包括第一端ロ和第二端ロ，第一端ロ可以形成為貫穿下模具，第二端ロ可以形成為貫穿中間模具并連接到第一端ロ。在示例實施例中，多個第一供應端口和第一端ロ可以形成為沿下模具的中間部分布置，多個第二端ロ可以形成為沿中間模具的中間部分布置。
在示例實施例中，第一供應端ロ和第二供應端ロ可以交替布置。在示例實施例中，第一供應端ロ的數(shù)目可以與第二供應端ロ的數(shù)目相同。在示例實施例中，第一供應端ロ可以布置在至少兩個第一半導體芯片之間，第二供應端ロ可以布置在至少兩個第二半導體芯片之間。在示例實施例中，模塑料可以通過第一分配塊體(distribution block)從第一供
應端口供應到第一空腔中。 在示例實施例中，模塑料可以通過第二分配塊體從第二供應端口供應到第二空腔中。在示例實施例中，模塑裝置還可以包括分別保持并支撐下模具、中間模具和上模具的下沖模(lower die)、中間沖模和上沖模。在示例實施例中，上沖?？梢怨潭ǖ较禇U(tie rod)，中間沖模和下沖?？梢匝刂禇U上下使得上模具和中間模具被夾在一起并且中間模具和下模具被夾在一起。在示例實施例中，停止件(stopper)可以安裝在系桿中以限制中間沖模的移動距離。在示例實施例中，中間沖模還可以包括用于將第二半導體芯片與中間模具分離的多個第一中間模具脫模銷以及用于支撐第一半導體芯片的多個第二中間模具脫模銷。在示例實施例中，第一中間模具脫模銷可以通過安裝在系桿中的停止件的壓カ而從中間模具的上表面突出，從而將第二半導體芯片與中間模具分離。在示例實施例中，中間模具可以包括面對下模具的下中間模具和面對上模具的上中間模具，中間沖模還可以包括用于將上中間模具從中間沖模提升的脫模彈簧(ejectorspring)。在示例實施例中，多個引導部分可以提供在上中間模具中以抓住被模塑的第二半導體芯片。根據(jù)另ー示例實施例的方面，提供一種用于半導體封裝的模塑裝置，該模塑裝置包括下模具；上模具，位于下模具上方；中間模具，插設在下模具與上模具之間，中間模具與下模具夾緊以提供至少ー個第一模塑空間以在第一模塑空間中模塑第一半導體芯片，中間模具與上模具夾緊以提供至少ー個第二模塑空間以在第二模塑空間中模塑第二半導體芯片；第一供應端ロ，貫穿下模具并連接到第一模塑空間；第二供應端ロ，貫穿下模具和中間模具并連接到第二模塑空間；以及擠壓單元，位于下模具下面并包括第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭分別提供在第一和第二供應端ロ中以擠壓第一和第二供應端ロ中的模塑料，從而將模塑料供應到第一和第二模塑空間中。根據(jù)另ー示例實施例的方面，提供ー種在模塑裝置中模塑多個半導體芯片的方法，該模塑裝置包括下模具、上模具以及在上模具與下模具之間的中間模具，該方法包括將第一半導體芯片裝載在下模具上以及將第二半導體芯片裝載在中間模具上；將下模具與中間模具夾在一起以提供在第一半導體芯片上方的第一模塑空間以及將中間模具與上模具夾在一起以提供在第二半導體芯片上方的第二模塑空間；以及將模塑料從第一供應端ロ供應到第一模塑空間中以及將模塑料從第二供應端口供應到第二模塑空間中，該第一供應端ロ貫穿下模具并連接到第一模塑空間，該第二供應端ロ貫穿下模具和中間模具并連接到第二模塑空間，其中所供應的模塑料固化以模塑第一半導體芯片和第二半導體芯片。
根據(jù)ー個或多個實例實施例的方面，一種模塑裝置可以包括插設在下模具與上模具之間的中間模具。模塑裝置可以提供在下模具與中間模具之間的第一模塑空間以及在中間模具與上模具之間的第二模塑空間以在第一和第二模塑空間中進行模塑エ藝。因而，與現(xiàn)有技術(shù)的模塑裝置相比，該模塑裝置可以改善模塑エ藝的生產(chǎn)率至少兩倍。此外，相同或不同的半導體芯片可以同時在第一和第二模塑空間中模塑。


從以下結(jié)合附圖的詳細描述，示例實施例將被更清楚地理解。圖I至圖13示出如這里所述的非限制性的示例實施例，在附圖中圖I是示出根據(jù)第一示例實施例的用于半導體封裝的模塑裝置的截面圖；圖2是示出圖I的模塑裝置的下模具的平面圖； 圖3是圖I中的模塑裝置的中間模具；圖4是沿圖2中的線IV-IV’截取的截面圖；圖5是沿圖3中的線V-V’截取的截面圖；圖6是沿圖2中的線VI-VI’截取的截面圖；圖7至圖10是示出利用圖I中的用于半導體封裝的模塑裝置來模塑半導體芯片的方法的截面圖；圖11是示出根據(jù)第二示例實施例的用于半導體封裝的模塑裝置的截面圖；圖12是示出圖11中的中間模具的平面圖；以及圖13是示出利用圖11中的模塑裝置來模塑半導體芯片的方法的截面圖。
具體實施例方式在下文將參照附圖更全面地描述各個示例實施例，附圖中示出了示例性實施例。然而，示例實施例可以以多種不同的形式實施，而不應被解釋為限于這里闡述的示例實施例。而是，提供這些示例實施例使得本公開充分和完整，并將示例實施例的范圍充分傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。附圖中，為清晰起見，層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸可以被夸大。將理解，當稱一個元件或?qū)釉诹硪辉驅(qū)印吧稀薄ⅰ斑B接到”或“耦接到”另一元件或?qū)訒r，它可以直接在另一元件或?qū)由稀⒅苯舆B接到或耦接到另一元件或?qū)?，或者還可以存在插入的元件或?qū)?。相反，當稱ー個元件“直接在”另一元件或?qū)由稀ⅰ爸苯舆B接到”或“直接耦接到”另一元件或?qū)訒r，不存在插入的元件或?qū)印Ｏ嗨频母綀D標記始終指代相同的元件。如這里所用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個所列相關(guān)項目的任何及所有組合。將理解，雖然這里可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應受限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用于將ー個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)別開。因此，以下討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而不背離示例實施例的教導。為便于描述這里可以使用諸如“在...之下”、“在...下面”、“下”、“在...之上”、
“上”等空間相對性術(shù)語以描述如附圖所示的一個元件或特征與另ー個(些)元件或特征之間的關(guān)系。將理解，空間相對性術(shù)語_在涵蓋除附圖所示取向之外器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)過來，被描述為“在”其他元件或特征“之下”或“下面”的元件將會在其他元件或特征的“上方”。這樣，示范性術(shù)語“在...下面”就能夠涵蓋之上和之下兩種取向。器件可以采取其他取向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他取向)，這里所用的空間相對性描述符做相應解釋。這里所用的術(shù)語是為了描述特定示例實施例的目的，并非要限制示例實施例。如這里所用的，除非上下文另有明確表述，否則單數(shù)形式“一”和“該”均也g在包括復數(shù)形式。將進一歩理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”，當在本說明書中使用時，指定了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除ー個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或増加。這里參照截面圖描述示例實施例，這些圖為理想化示例實施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。因而，由例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的變化是可能發(fā)生的。因此，示例實施例不應被解釋為限于這里示出的區(qū)域的特定形狀，而是包括由例如制造引起的形狀 偏差在內(nèi)。例如，圖示為矩形的被注入?yún)^(qū)域通常將具有圓化或彎曲的特征和/或在其邊緣處的注入濃度的梯度而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的ニ元變化。類似地，通過注入形成的埋入?yún)^(qū)可以導致在埋入?yún)^(qū)與通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的ー些注入。因此，附圖所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并非要示出器件的區(qū)域的真實形狀，也并非要限制示例實施例的范圍。除非另行定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)都具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所通常理解的同樣的含義。將進一歩理解的是，諸如通用詞典中所定義的術(shù)語，除非此處加以明確定義，否則應當被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域的語境中的含義相一致的含義，而不應被解釋為理想化的或過度形式化的意義。在下文，將參照附圖來詳細解釋示例實施例。圖I是示出根據(jù)第一示例實施例的用于半導體封裝的模塑裝置100的截面圖。圖2是示出圖I的模塑裝置100的下模具的平面圖。圖3是圖I中的模塑裝置100的中間模具。圖4是沿圖2中的線IV-IV’截取的截面圖。圖5是沿圖3中的線V-V’截取的截面圖。圖6是沿圖2中的線VI-VI’截取的截面圖。參照圖I至圖6，根據(jù)第一示例實施例的模塑裝置100可以包括下模具200、中間模具300、上模具400、貫穿下模具200的第一供應端ロ 220、貫穿下模具200和中間模具300的第二供應端ロ 320以及擠壓單元500。上模具400可以位于下模具200上方。中間模具300可以插設在下模具200與上模具400之間。下模具200和中間模具300可以被夾在一起以提供用于模塑至少ー個第一半導體芯片10a、10b的第一模塑空間。中間模具300和上模具400可以被夾在一起以提供用于模塑至少ー個第二半導體芯片20a、20b的第二模塑空間。因而，當下模具200和中間模具300處于夾緊狀態(tài)時，第一半導體芯片10a、IOb可以在下模具200與中間模具300之間被模塑。當中間模具300與上模具400處于夾緊狀態(tài)時，第二半導體芯片20a、20b可以在中間模具300與上模具400之間被模塑。在第一示例實施例中，下模具200和中間模具300可以被夾在一起以形成第一空腔310用于模塑至少ー個第一半導體芯片10a、10b。中間模具300和上模具400可以被夾在一起以形成第二空腔410用于模塑至少ー個第二半導體芯片20a、20b。
第一半導體芯片10a、10b可以設置并支撐在下模具200的上表面上。第一空腔310可以形成在中間模具300的下表面上使得下模具200和中間模具300被夾在一起以提供在第一半導體芯片10a、10b的基板上的模塑空間。第二半導體芯片20a、20b可以設置并支撐在中間模具300的上表面上。第二空腔410可以形成在上模具400的下表面上使得中間模具300和上模具400被夾在一起以提供在第二半導體芯片20a、20b的基板上的模塑空間。在第一示例實施例中，中間模具300可以包括下中間模具300a和上中間模具300b。下中間模具300a可以面對下模具200以提供用于模塑第一半導體芯片10a、10b的第一空腔310。上中間模具300b可以面對上模具400以支撐第二半導體芯片20a、20b。用于半導體封裝的模塑裝置100可以包括分別保持和支撐下模具200、中間模具300和上模具400的下沖模(die) 202、中間沖模302和上沖模402。下沖模202可以保持并支撐下模具200。中間沖模302可以保持并支撐下中間模具300a和上中間模具300b。上沖模402可以保持并支撐上模具400。下沖模202、中間沖模302和上沖模402可以連接到系桿(tie rod) 110使得下沖模202、中間沖模302和上沖模402沿著系桿110相對于彼此移動。在第一示例實施例中，上沖模402可以固定到系桿110，中間沖模302和下沖模202可以沿著系桿110上下移動使得上模具400和中間模具300被夾在一起以及中間模具300與下模具200被夾在一起。下沖模202可以沿著系桿110向上以與中間沖模302接合使得下模具200和中間模具300被夾在一起。中間沖模302可以沿著系桿110向上以與上沖模402接合使得中間模具300和上模具400被夾在一起。如圖I、圖2、圖4和圖6所示，第一供應端ロ 220可以貫穿下模具200以通過第一分配塊體330連接到第一空腔310。特別地，第一通孔204可以形成為貫穿下模具200以用作第一供應端ロ 220。第一端ロ 206可以鄰近第一通孔204形成以貫穿下模具200。在第一示例實施例中，多個第一通孔204可以形成以提供多個第一供應端ロ 220。多個第一端ロ 206可以形成在下模具200中。第一供應端ロ 220和第一端ロ 206可以沿下模具200的中間部分布置。第一供應端ロ 220和第一端ロ 206可以彼此交替地布置。第一供應端ロ 220的數(shù)目可以等于第一端ロ 206的數(shù)目。兩個第一半導體芯片IOa和IOb可以設置在下模具200的上表面上，但是將理解，一個或多個其他的示范性實施例在數(shù)目上并不限于兩個第一半導體芯片IOa和10b。第一供應端ロ 220可以提供在兩個第一半導體芯片IOa和IOb之間。下模具200和下中間模具300a可以被夾在一起以形成第一空腔310,也就是用于模塑第一半導體芯片IOa和IOb的模塑空間Cla和Clb。如圖I、圖3、圖5和圖6所示，第二供應端ロ 320可以貫穿下模具200和中間模具300以通過第二分配塊體430連接到第二空腔410。 在第一示例實施例中，第二供應端ロ 320可以包括第一端ロ 206和第二端ロ 304。第二端ロ 304可以對應于第一端ロ 206形成以貫穿中間模具300。第一端ロ 206和第二端ロ 304可以連接到彼此以用作第二供應端ロ 320。多個第二端ロ 304可以對應于第一端ロ 206形成在中間模具300中。第二端ロ304可以沿著中間模具300的中間部分布置。因而，貫穿下模具200的第一端ロ 206和貫穿中間模具300的第二端ロ 304可以連接到彼此以提供第二供應端ロ 320。兩個第二半導體芯片20a和20b可以設置在上中間模具300b的上表面上，但是將理解一個或多個其他的示范性實施例在數(shù)目上不限于兩個第二半導體芯片20a和20b。上中間模具300b和上模具400可以被夾在一起以形成第二空腔410，也就是用于模塑第二半導體芯片20a和20b的模塑空間C2a和C2b。
第一供應端ロ 220和第二供應端ロ 320可以彼此交替布置。第一供應端ロ 220的數(shù)目可以等于第二供應端ロ 320的數(shù)目。但是，將理解在一個或多個其他的示范性實施例中，第一和第二供應端ロ 220和320的數(shù)目和布置不限于上述的數(shù)目和布置。如圖6所示，擠壓單元500可以包括第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭(ram) 510和520，用于供應模塑料到第一和第二空腔310和410。第一轉(zhuǎn)移壓頭510可以提供在第一供應端ロ 220中，第二轉(zhuǎn)移壓頭520可以提供在第二供應端ロ 320中。擠壓單元500可以包括位于下模具200下面的轉(zhuǎn)移板502。多個第一轉(zhuǎn)移壓頭510可以安裝在轉(zhuǎn)移板502中以向上延伸。多個第二轉(zhuǎn)移壓頭520可以安裝在轉(zhuǎn)移板502中以向上延伸。因而，轉(zhuǎn)移板502可以一起升高或降低第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520。第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520可以彼此交替布置,但是將理解一個或多個其他的示范性實施例不限于此。例如，第二轉(zhuǎn)移壓頭520的高度可以比第一轉(zhuǎn)移壓頭510的高度大中間模具300的厚度。在此實施例中，第二轉(zhuǎn)移壓頭520與第一轉(zhuǎn)移壓頭510之間的高度差異可以基本等于上中間模具300b的上表面與下中間模具300a的下表面之間的距離。第一轉(zhuǎn)移壓頭510可以提供在第一供應端ロ 220內(nèi)以擠壓第一供應端ロ 220中的模塑料，從而通過第一分配塊體330供應模塑料到第一空腔310中。特別地，第一分配塊體330可以將圓形截面形狀的第一供應端ロ 220連接到第一空腔310。模塑料可以通過第一分配塊體330的儲料部(cull)、流道(runner)和水口(gate)從第一供應端ロ 220轉(zhuǎn)移到第一空腔310，然后可以被固化以在第一半導體芯片IOaUOb的基板上形成模塑構(gòu)件。第二轉(zhuǎn)移壓頭520可以提供在第二供應端ロ 320內(nèi)以擠壓第二供應端ロ 320中的模塑料并將模塑料通過第二分配塊體430供應到第二空腔410中。特別地，第二分配塊體430可以將圓形截面形狀的第二供應端ロ 320連接到第二空腔410。模塑料可以通過第二分配塊體430的儲料部、流道和水口從第二供應端ロ 320轉(zhuǎn)移到第二空腔410，然后可以被固化以在第二半導體芯片20a、20b的基板上形成模塑構(gòu)件。因而，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520可以分別提供在第一和第二供應端ロ 220和320中以同時擠壓第一和第二供應端ロ 220和320中的模塑料并將模塑料分別供應到第一和第二空腔310和410。如圖1、4和圖5所示，在第一示例實施例中，下沖模202、中間沖模302和上沖模402可以包括多個脫模銷242、342、352、442，用于支撐或去除第一和第二半導體芯片10a、10b、20a、20b。特別地，下沖模202可以包括用于將第一半導體芯片10a、IOb從下模具200分離的下模具脫模銷242。下模具脫模銷242可以提供為貫穿下模具200并可以連接到下模具脫模板240。下模具脫模板240可以通過第一復位彈簧244弾性支撐在下沖模202中。第一停止件120可以安裝在下沖模202下面以限制下沖模202的移動距離。此外，當下沖模202下降到預定高度以下時，第一停止件120可以擠壓下模具脫模板240使得下模具脫模銷242從下模具200的上表面突出。因而，被模塑的第一半導體芯片10a、10b可以通過下模具脫模銷242從下模具200的上表面分離。中間沖模302可以包括用于將第二半導體芯片20a、20b從中間模具300分離的多個第一中間模具脫模銷342以及用于支撐第一半導體芯片10a、10b的多個第二中間模具脫模銷352。 第一中間模具脫模銷342可以提供為貫穿上中間模具300b并可以連接到第一中間模具脫模板340。第一中間模具脫模板340可以通過第二復位彈簧344弾性支撐在中間 沖模302中。 第二停止件130可以安裝在系桿110中以限制中間沖模302的移動距離。此外，當中間沖模302下降到預定高度以下時，第二停止件130可以擠壓第一中間模具脫模板340使得第一中間模具脫模銷342從上中間模具300b的上表面突出。因而，被模塑的第二半導體芯片20a、20b可以通過第一中間模具脫模銷342從上中間模具300b的上表面分離。第二中間模具脫模銷352可以提供為貫穿下中間模具300a并可以連接到第二中間模具脫模板350。第二中間模具脫模板350可以通過第三復位彈簧354弾性支撐在中間沖模302中。當下模具200和下中間模具300a被夾在一起吋，下模具200或下沖模202可以接觸并擠壓從下中間模具300a突出的第二中間模具脫模銷352。因而，第二中間模具脫模銷352中的一些可以接觸并支撐裝載在下模具200上的第一半導體芯片10a、10b。上沖模402可以包括用于支撐第二半導體芯片20a、20b的多個上模具脫模銷442。上模具脫模銷442可以提供為貫穿上模具400并可以連接到上模具脫模板440。上模具脫模板440可以通過第四復位彈簧444弾性支撐在上沖模402中。當上中間模具300b和上模具400被夾在一起時，上中間模具300b或中間沖模302可以接觸并擠壓從上模具400突出的上模具脫模銷442。因而，上模具脫模銷442中的ー些可以接觸并支撐裝載在上中間模具300b上的第二半導體芯片20a、20b。在本示例實施例中，至少兩個第一半導體芯片10a、10b可以在下模具和中間模具之間模塑，至少兩個第二半導體芯片20a、20b可以在中間模具和上模具之間模塑。但是，將理解，在一個或多個其他的示范性實施例中要被模塑的半導體芯片的數(shù)目和形狀不限于此。此外，轉(zhuǎn)移壓頭510、520的數(shù)目以及用干支撐并模塑半導體芯片的模具200、300、400的結(jié)構(gòu)可以基于半導體芯片的類型、模具之間的壓力等來確定。此外,第一半導體芯片10a、10b可以與第二半導體芯片20a、20b基本相同。備選地，第一半導體芯片10a、IOb可以不同于第二半導體芯片20a、20b。在下文，將解釋利用圖I中的模塑裝置100模塑半導體芯片的方法。圖7至圖10是示出利用圖I中的用于半導體封裝的模塑裝置100來模塑半導體芯片10a、10b、20a、20b的方法的截面圖。
首先，參照圖7，第一半導體芯片IOa和IOb可以通過裝載機裝載在下模具200上，第二半導體芯片20a和20b可以裝載在中間模具300上。模塑料(R)諸如EMC可以供應到第一和第二供應端ロ 220和320中的第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520上。參照圖8，上沖模402可以固定到系桿110，下沖模202和中間沖模302可以沿著系桿110上升使得下模具200和中間模具300被夾在一起并且中間模具300和上模具400被夾在一起。在第一示例實施例中，下沖模202可以上升使得下模具200和中間模具300被夾在一起，然后中間沖模302可以與下沖模202 —起沿著系桿110上升。然而，將理解，ー個或多個其他的示范性實施例不限于此。例如，根據(jù)ー個或多個其他的示范性實施例，上沖模402和中間沖模302可以下降使得下模具200和中間模具300被夾在一起并且中間模具300和上模具400被夾在一起。此外，根據(jù)ー個或多個其他的示范性實施例，中間沖模302可以只是與下沖模202 —起沿著系桿110上升。當下模具200和下中間模具300a被夾在一起時，從下中間模具300a突出的第二中間模具脫模銷352中的一些可以接觸并支撐裝載于下模具200上的第一半導體芯片IOa和 IOb0當上中間模具300b和上模具400被夾在一起吋，從上模具400突出的上模具脫模銷442中的一些可以接觸并支撐裝載于上中間模具300b上的第二半導體芯片20a和20b。然后，隨著擠壓單元500的轉(zhuǎn)移板502向上，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520可以同時上升。因而，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520可以同時擠壓第一和第二供應端ロ 220和320中的模塑料(R)并將模塑料分別供應到第一和第二空腔310和410。在第一不例實施例中，模塑料(R)可以由于第一轉(zhuǎn)移壓頭510的壓カ通過第一分配塊體330從第一供應端ロ 220轉(zhuǎn)移到第一空腔310，然后可以被固化以模塑第一半導體芯片 IOa 和 IOb0模塑料(R)可以由于第二轉(zhuǎn)移壓頭520的壓カ通過第二分配塊體430從第二供應端ロ 320轉(zhuǎn)移到第二空腔410，然后可以被固化以模塑第二半導體芯片20a和20b。參照圖9和圖10，在第一和第二半導體芯片10a、10b、20a、20b被模塑之后，下沖模202和中間沖模302可以沿著系桿110下降。在第一示例實施例中，中間沖模302可以與下沖模202 —起下降，下沖模202與中間沖模302夾在一起。當中間沖模302下降到預定高度以下時，中間沖模302可以被第二停止件130停止。第一中間模具脫模銷342可以由于第二停止件130的壓カ從上中間模具300b的上表面突出以將被模塑的第二半導體芯片20a和20b從上中間模具300b分離。然后，下沖模302可以繼續(xù)下降到預定高度以下，然后下沖模302可以被第一停止件120停止。下模具脫模銷242可以由于第一停止件120的壓カ從下模具200的上表面突出以將被模塑的第一半導體芯片IOa和IOb從下模具200分離。接著，被模塑的第一和第二半導體芯片10a、10b、20a、20b可以被卸載機卸載，可以去除被模塑的半導體芯片10a、10b、20a、20b的不期望部分諸如水口和儲料部分。如上所述，根據(jù)第一示例實施例的模塑裝置100可以包括插設在下模具200與上模具400之間的中間模具300。模塑裝置100可以提供下模具200與中間模具300之間的第一模塑空間310以及在中間模具300與上模具400之間的第二模塑空間410以在第一和第二模塑空間310和410中進行模塑エ藝。因而，與現(xiàn)有技術(shù)的模塑裝置相比，模塑裝置100可以提高模塑エ藝的生產(chǎn)率至少兩倍。此外，在第一和第二模塑空間310、410中可以模塑相同或不同的半導體芯片。圖11是根據(jù)第二示例實施例的用于半導體封裝的模塑裝置101的截面圖。圖12是示出圖11中的中間模具300的平面圖。本示范性實施例與圖I的示范性實施例基本相同或相似，除了用于將第二半導體芯片20a、20b從其分離的脫模單元之外。因此，相同的附圖標記將用于指代與圖I的示范性實施例中所述的那些相同或相似的元件，將省略關(guān)于以上元件的任何進ー步的重復解釋。參照圖11和圖12，根據(jù)第二示例實施例的模塑裝置101的中間沖模302可以包括用于將上中間模具300b從中間沖模302提起的脫模彈簧360。 脫模彈簧360可以提供在上中間模具300b下面。當上中間模具300b和上模具400被夾在一起時，上模具400可以擠壓上中間模具300b。因而，上中間模具300b可以下降到中間沖模302中使得上中間模具300b的上表面與中間沖模302的上表面共平面。當上中間模具300b從上模具400分離時，上中間模具300b可以通過脫模彈簧360從中間沖模302突出。同時，上中間模具300b的上表面可以高于中間沖模302的上表面。在第二示例實施例中，多個弓I導部分362可以提供在上中間模具300b中以抓住被模塑的第二半導體芯片。如圖12所示，多個引導部分362可以形成在上中間模具300b的外部分中以彼此間隔開。引導部分362可以沿著上中間模具300b的外部側(cè)部分形成以暴露設置在上中間模具300b上的第二半導體芯片20a、20b的下部側(cè)部分。當上中間模具300b被脫模彈簧360升起時，被模塑的第二半導體芯片20a、20b可以被升起。卸載器的夾具可以被引導部分362引導以與第二半導體芯片20a、20b的暴露的下部側(cè)部分接觸并抓住第二半導體芯片20a、20b。應當理解，引導部分的數(shù)目、布置和結(jié)構(gòu)不限于本示范性實施例的那些，而是可以考慮半導體芯片的類型、模塑料的重量等來確定。在下文，將解釋利用圖11中的模塑裝置101模塑半導體芯片10a、10b、20a、20b的方法。圖13是示出利用圖11中的模塑裝置101模塑半導體芯片10a、10b、20a、20b的方
法的截面圖。首先，如圖7和圖8所示，第一和第二半導體芯片10a、10b、20a和20b可以通過裝載器裝載在下模具200和中間模具300上。模塑料(R)諸如EMC可以供應到第一和第二供應端ロ 220和320中的第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520上。上沖模402可以固定到系桿110，下沖模202和中間沖模302可以沿著系桿110上升使得下模具200和中間模具300被夾在一起以及中間模具300和上模具400被夾在一起。在第二示例實施例中，當上中間模具300b和上模具400被夾在一起時，上模具400可以擠壓上中間模具300b。因而，上中間模具300b可以下降到中間沖模302中使得上中間模具300b的上表面與中間沖模302的上表面共平面。然后，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭510和520可以同時擠壓第一和第二供應端ロ 220和320中的模塑料(R)以將模塑料(R)分別供應到第一和第二空腔310和410。參照圖13，當?shù)谝缓偷诙雽w芯片10a、10b、20a、20b被模塑時，下沖模202和中間沖模302可以沿著系桿110下降。在第二示例實施例中，當上中間模具300b從上模具400分離時，上中間模具300b可以通過脫模彈簧360從中間沖模302突出。同時，上中間模具300b的上表面可以高于中間沖模302的上表面。 隨著上中間模具300b被脫模彈簧360提升，被模塑的第二半導體芯片20a、20b可以被一起提升。卸載器的夾具140可以沿著引導部分362移動并上升以抓住第二半導體芯片20a、20b。此外，卸載器的吸氣單元142可以抓住和轉(zhuǎn)移被模塑的產(chǎn)品到接下來的エ藝位置。盡管上述示范性實施例提供了具有下模具、中間模具和上模具的模塑裝置，但是將理解，一個或多個其他的示范性實施例不限于此。例如，根據(jù)ー個或多個其他的示范性實施例，模塑裝置可以包括下模具、上模具以及位于兩者之間的多個中間模具以提供多于兩層的模塑空間。此外，根據(jù)ー個或多個示范性實施例，每層的模塑空間可以具有通過其供應模塑料的相應供應端ロ。如上所述，根據(jù)示例實施例的模塑裝置可以包括插設在下模具與上模具之間的中間模具。該模塑裝置可以提供在下模具與中間模具之間的第一模塑空間以及在中間模具與上模具之間的第二模塑空間，以在第一和第二模塑空間中進行模塑エ藝。因而，與現(xiàn)有技術(shù)的模塑裝置相比，該模塑裝置可以提高模塑エ藝的生產(chǎn)率至少兩倍。此外，在第一和第二模塑空間中可以同時模塑相同或不同的半導體芯片。以上是對示例實施例的說明而不應被解釋為對其進行限制。盡管已經(jīng)描述了ー些示例實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解，可以在示例實施例中做出許多修改而在本質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教導和優(yōu)點。因此，所有這樣的修改都g在被包括在權(quán)利要求所界定的示例實施例的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，功能性限定意在覆蓋這里所述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)等同物和等同的結(jié)構(gòu)。因此，將理解，以上是對各個示例實施例的說明，而不應被解釋為限于所公開的特定示例實施例，對所公開的示例實施例以及其他示例實施例的修改_在被包括在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。本申請要求于2011年3月3日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交的韓國專利申請No. 10-2011-0018733的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種用于半導體封裝的模塑裝置，該模塑裝置包括 下模具，構(gòu)造為支撐第一半導體芯片； 中間模具，設置在所述下模具上方并支撐第二半導體芯片，所述中間模具在面對所述下模具的下表面上具有用于模塑所述第一半導體芯片的第一空腔； 上模具，位于所述中間模具上方，所述上模具具有第二空腔，所述第二空腔構(gòu)造為在面對所述中間模具的下表面上模塑所述第二半導體芯片； 第一供應端口，貫穿所述下模具并連接到所述第一空腔； 第二供應端口，貫穿所述下模具和所述中間模具并連接到所述第二空腔；以及 擠壓單元，設置在所述下模具下面并包括第一轉(zhuǎn)移壓頭和第二轉(zhuǎn)移壓頭，所述第一轉(zhuǎn)移壓頭提供在所述第一供應端口中以將模塑料擠壓到所述第一供應端口中從而將所述模塑料供應到所述第一空腔中，所述第二轉(zhuǎn)移壓頭提供在所述第二供應端口中以將模塑料擠壓到所述第二供應端口中從而將所述模塑料供應到所述第二空腔中。
2.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中所述中間模具包括下中間模具和上中間模具，所述下中間模具面對所述下模具并具有所述第一空腔，所述上中間模具面對所述上模具并支撐所述第二半導體芯片。
3.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中所述擠壓單元還包括設置在所述下模具下方的轉(zhuǎn)移板，所述第一轉(zhuǎn)移壓頭和所述第二轉(zhuǎn)移壓頭從所述轉(zhuǎn)移板向上延伸。
4.如權(quán)利要求3所述的模塑裝置，其中所述轉(zhuǎn)移板同時升高所述第一轉(zhuǎn)移壓頭和所述第二轉(zhuǎn)移壓頭并且同時降低所述第一轉(zhuǎn)移壓頭和所述第二轉(zhuǎn)移壓頭。
5.如權(quán)利要求3所述的模塑裝置，其中所述第二轉(zhuǎn)移壓頭的高度比所述第一轉(zhuǎn)移壓頭的高度要大所述中間模具的厚度。
6.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中所述第二供應端口包括第一端口和第二端口，所述第一端口貫穿所述下模具，所述第二端口貫穿所述中間模具并連接到所述第一端口。
7.如權(quán)利要求6所述的模塑裝置，其中多個第一供應端口和第一端口沿所述下模具的中間部分布置，多個第二端口沿所述中間模具的中間部分布置。
8.如權(quán)利要求7所述的模塑裝置，其中所述多個第一供應端口和所述多個第二供應端口交替布置。
9.如權(quán)利要求7所述的模塑裝置，其中所述多個第一供應端口的數(shù)目等于所述多個第二供應端口的數(shù)目。
10.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中所述第一供應端口布置在由所述下模具支撐的至少兩個第一半導體芯片之間，所述第二供應端口布置在由所述中間模具支撐的至少兩個第二半導體芯片之間。
11.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中所述模塑料通過第一分配塊體從所述第一供應端口供應到所述第一空腔中。
12.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中所述模塑料通過第二分配塊體從所述第二供應端口供應到所述第二空腔中。
13.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，還包括 下沖模，保持并支撐所述下模具； 中間沖模，保持并支撐所述中間模具；以及上沖模，保持并支撐所述上模具。
14.如權(quán)利要求13所述的模塑裝置，其中所述上沖模固定到系桿，所述中間沖模和所述下沖模沿著所述系桿移動以將所述上模具和所述中間模具夾在一起并且將所述中間模具和所述下模具夾在一起。
15.如權(quán)利要求14所述的模塑裝置，還包括設置在所述系桿中以限制所述中間沖模的移動距離的停止件。
16.如權(quán)利要求13所述的模塑裝置，其中所述中間沖模包括將所述第二半導體芯片與所述中間模具分離的多個第一中間模具脫模銷以及支撐所述第一半導體芯片的多個第二中間模具脫模銷。
17.如權(quán)利要求16所述的模塑裝置，其中所述第一中間模具脫模銷通過位于所述系桿中的停止件的壓力而從所述中間模具的上表面突出，從而將所述第二半導體芯片與所述中間模具分離。
18.如權(quán)利要求13所述的模塑裝置，其中所述中間模具包括面對所述下模具的下中間模具和面對所述上模具的上中間模具，所述中間沖模包括將所述上中間模具從所述中間沖模提升的脫模彈簧。
19.如權(quán)利要求18所述的模塑裝置，還包括在所述上中間模具中的多個引導部分以抓住被模塑的第二半導體芯片。
20.如權(quán)利要求18所述的模塑裝置，其中當所述上中間模具和所述上模具被夾在一起時，所述上中間模具擠壓所述脫模彈簧并降低到所述中間沖模中使得所述上中間模具的上表面與所述中間沖模的上表面共平面，當所述上中間模具從所述上模具分離時，所述脫模彈簧提升所述上中間模具使得所述上中間模具的上表面高于所述中間沖模的上表面。
21.如權(quán)利要求I所述的模塑裝置，其中被所述第一空腔模塑的模塑第一半導體芯片的尺寸和形狀的至少一個不同于被所述第二空腔模塑的模塑第二半導體芯片的尺寸和形狀。
22.一種用于半導體封裝的模塑裝置，該模塑裝置包括 下模具； 上模具，設置在所述下模具上方； 中間模具，插設在所述下模具與所述上模具之間，以在與所述下模具夾緊時提供將第一半導體芯片在其中模塑的第一模塑空間并且在與所述上模具夾緊時提供將第二半導體芯片在其中模塑的第二模塑空間； 第一供應端口，貫穿所述下模具并連接到所述第一模塑空間； 第二供應端口，貫穿所述下模具和所述中間模具并連接到所述第二模塑空間；以及 擠壓單元，設置在所述下模具下面，并構(gòu)造為將模塑料從所述第一供應端口供應到所述第一模塑空間中以及將所述模塑料從所述第二供應端口供應到所述第二模塑空間中。
23.如權(quán)利要求22所述的模塑裝置，其中所述擠壓單元包括 第一轉(zhuǎn)移壓頭，提供在所述第一供應端口中以擠壓所述第一供應端口中的模塑料，從而將所述模塑料供應到所述第一模塑空間中；和 第二轉(zhuǎn)移壓頭，提供在所述第二供應端口中以擠壓所述第二供應端口中的模塑料，從而將所述模塑料供應到所述第二模塑空間中。
24.ー種在模塑裝置中模塑多個半導體芯片的方法，該模塑裝置包括下模具、上模具和在所述下模具與所述上模具之間的中間模具，所述方法包括 將第一半導體芯片裝載在所述下模具上以及將第二半導體芯片裝載在所述中間模具上； 將所述下模具與所述中間模具夾在一起以提供在所述第一半導體芯片上方的第一模塑空間以及將所述中間模具與所述上模具夾在一起以提供在所述第二半導體芯片上方的第二模塑空間；以及 將模塑料從第一供應端口供應到所述第一模塑空間中以及從第二供應端口供應到所述第二模塑空間中，所述第一供應端ロ貫穿所述下模具并連接到所述第一模塑空間，所述第二供應端ロ貫穿所述下模具和所述中間模具并連接到所述第二模塑空間， 其中所供應的模塑料固化以模塑所述第一半導體芯片和所述第二半導體芯片。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述中間模具包括下中間模具和上中間模具，所述下中間模具面對所述下模具并具有第一空腔以形成所述第一模塑空間，所述上中間模具面對所述上模具并支撐所述第二半導體芯片。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括卸載被模塑的第一半導體芯片和被模塑的第二半導體芯片， 其中將所述中間模具與所述上模具夾在一起包括將所述上中間模具和所述上模具夾在一起并通過所述上中間模具壓縮脫模彈簧以降低到保持并支撐所述中間模具的中間沖模中，使得所述上中間模具的上表面與所述中間沖模的上表面共平面；以及 其中卸載所述被模塑的第二半導體芯片包括將所述上中間模具從所述上模具分離并通過所述脫模彈簧提升所述上中間模具以高于所述中間沖模的上表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于半導體封裝的模塑裝置及模塑半導體芯片的方法，該模塑裝置包括下模具，支撐至少一個第一半導體芯片；中間模具，位于下模具上方并支撐至少一個第二半導體芯片，該中間模具在面對下模具的下表面上具有用于模塑第一半導體芯片的第一空腔；上模具，位于中間模具上，該上模具在面對中間模具的下表面上具有用于模塑第二半導體芯片的第二空腔；第一供應端口，貫穿下模具并連接到第一空腔；第二供應端口，貫穿下模具和中間模具并連接到第二空腔；以及擠壓單元，位于下模具下面并包括第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭，第一和第二轉(zhuǎn)移壓頭分別提供在第一和第二供應端口中以擠壓第一和第二供應端口中的模塑料，從而將模塑料供應到第一和第二空腔中。
文檔編號B29C45/00GK102655098SQ20121005502
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者嚴堯世, 張顥洙, 鄭垠泳, 金幀勛, 金相根, 韓東徹 申請人:三星電子株式會社