專利名稱：光學(xué)器件模塑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子器件的模塑系統(tǒng)(molding system)，更具體是涉及一種適合 于模塑包含有光學(xué)元件的電子器件的模塑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于具有光學(xué)元件的電子器件而言，例如LED器件(LED =Light-Emitting Diode)，通常使用一層透明的或者半透明的(translucent)的模塑混合料將該光學(xué)元 件模塑。在用于這種電子器件的現(xiàn)有的模塑系統(tǒng)中，通常使用將模塑混合料直接滴 涂(dispensing)進入模塑洞穴(molding cavities)的方式或者使用射出成型模塑 (injection molding)的方式，將所述的模塑混合料模塑。然而，可以發(fā)現(xiàn)，這些方法提供了 不令人滿意的產(chǎn)能和生產(chǎn)率，而且工藝的精度也缺乏。有時原料浪費也是可觀的。最近，壓縮成型模塑(compression molding)為平板型封裝件(panel type packages)提供了一種切實可行的解決辦法，但是，壓縮成型模塑需要流動通道來連接所有 的獨立單元，這可能導(dǎo)致污染襯底的電觸點。利用移送成型模塑(transfer molding)積極 的一面而避免滴涂模塑混合料進行模塑時所面臨的一些不足，這是令人期望的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種模塑系統(tǒng)，其使用液態(tài)模塑混合料來模塑電子 器件的光學(xué)元件，同時克服前述現(xiàn)有的模塑系統(tǒng)中存在的一些不足。于是，一方面，本發(fā)明提供一種用于襯底的模塑系統(tǒng)，該襯底在其表面上具有多個 凸伸單元，該模塑系統(tǒng)包含有第一塑模和第二塑模，其相配合以在襯底上施加夾持力進行 模塑；中間板體，其設(shè)置在第一塑模和第二塑模之間，以便于在模塑過程中襯底被夾持在該 中間板體和第一塑模之間；多個模塑洞穴，其設(shè)置在第二塑模上；以及中間板體上和模塑 洞穴相對應(yīng)的位置形成有通孔，每個通孔形成所需尺寸和被配置來插置襯底的凸伸單元， 以使每個凸伸單元能和第二塑模的模塑洞穴相連通(in communication with)；其中模塑 混合料在模塑期間通過模塑洞穴被模塑在凸伸單元上。另一方面，本發(fā)明提供一種模塑襯底的方法，該襯底在其表面上具有多個凸伸單 元，該方法包含有以下步驟提供有第一塑模、第二塑模和中間板體，該中間板體設(shè)置在第 一塑模和第二塑模之間；將凸伸單元插置在中間板體中所形成的通孔中以使凸伸單元能和 第二塑模中所形成的模塑洞穴相連通的同時，將襯底設(shè)置在中間板體和第一塑模之間；在 襯底上施加夾持力；然后在模塑過程中將模塑混合料形成在凸伸單元上。參閱后附的描述本發(fā)明實施例的附圖，隨后來詳細描述本發(fā)明是很方便的。附圖 和相關(guān)的描述不能理解成是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的特點限定在權(quán)利要求書中。


根據(jù)本發(fā)明較佳實施例所述的模塑系統(tǒng)的實例現(xiàn)將參考附圖加以詳細描述，其中圖1所示為灌封后的LED器件的側(cè)視示意圖。圖2所示為安裝在引線框襯底上的多個LED器件的平面示意圖。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明較佳實施例所述的用于灌封LED器件的移送成型模塑系統(tǒng) 的剖視示意圖。圖4所示為圖3中的模塑系統(tǒng)的下塑模的平面示意圖。圖5所示為闡明施加在載有待灌封的LED芯片的預(yù)成型套上的彈性力的剖視示意 圖。以及圖6所示為灌封之后，和模塑系統(tǒng)的中間板體一起被提升的模塑后的LED器件的 示意圖。
具體實施方式

圖1所示為灌封后的LED器件10的側(cè)視示意圖。該LED器件10包含有支撐該 器件的襯底12、位于其上裝配有LED芯片(圖中未示)的該襯底表面上的凸伸單元如預(yù)成 型套(pre-molded cap) 14、由透明材料如硅膠(silicone)形成的圓拱形透鏡16，該透明材 料模塑在預(yù)成型套14的上部以灌封LED芯片。圖2所示為安裝在引線框襯底12上的多個LED器件10的平面示意圖。該多個 LED器件10以兩排的形式布置。每個LED器件10包含有預(yù)成型套14和圓拱形透鏡16，其 通過拉桿(tie bars) 18連接到引線框襯底12的其他部分。為了移除每個LED器件10，將 LED器件10從拉桿18處切割。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明較佳實施例所述的用于灌封LED器件10的移送成型模塑 系統(tǒng)20的剖視示意圖。該模塑系統(tǒng)20包括第一塑?；蛏纤苣?top mold) 22、第二塑?；?下塑模(bottom mold)24。上塑模22可以配置來相對于下塑模24移動，以施加夾持力在襯 底12上進行模塑。中間板體26是如此設(shè)置在上塑模22和下塑模24之間以便于模塑過程 中襯底12被夾持在中間板體26和上塑模22之間。中間板體26包含有大量的通孔25，每 個通孔被成形和配置來恰當(dāng)?shù)夭逯肔ED器件10的預(yù)成型套14進入該通孔中。這個特征有 助于防止模塑混合料進入預(yù)成型套14的邊側(cè)。上塑模22還支撐有跟蹤板(track plate) 28，其通過支撐桿30從上塑模22處延 伸，以握緊襯底12的側(cè)邊。跟蹤板28被操作來在上塑模22和中間板體26之間垂直上下 移動襯底12。圖中僅僅顯示了跟蹤板28的一側(cè)，在襯底12的相對的另一端也存在一個類 似的跟蹤板，以便于襯底12的兩邊同時被固定。在上塑模22上方驅(qū)動力32可以使用馬達 來提供，以提升和降低跟蹤板28。當(dāng)中間板體26大體覆蓋整個襯底12而僅僅留下預(yù)成型 套14被暴露的同時，跟蹤板28將襯底12固定。支撐體34設(shè)置在和LED器件10的位置相對應(yīng)的盲孔(blindholes) 35內(nèi)，該盲孔 形成于上塑模22的表面。預(yù)成型套14插置在盲孔35內(nèi)的支撐體的上表面上。每個支撐 體34通過彈性裝置，如彈簧36被彈性裝載。支撐體34在預(yù)成型套14上施加有壓縮力，以 當(dāng)模塑混合料被模塑在預(yù)成型套14上時，在朝向洞穴38的方向上將預(yù)成型套14緊緊地壓 靠在中間板體26上。這防止了模塑混合料的滲漏(leakage)。下塑模24具有多個位于其上的模塑洞穴。該模塑洞穴較合適地包括和襯底12上所出現(xiàn)的兩排LED器件10相對應(yīng)的兩排洞穴38。中間板體26中所形成的通孔25的位置 和洞穴38的位置相對應(yīng)，以便于在模塑過程中插置在通孔中載有LED芯片的每個預(yù)成型套 14被設(shè)置在每個洞穴38上而和洞穴38相連通(in communication with)。居中設(shè)置在兩 排洞穴38中間的塞腔(plunger pot) 42和塞體(plunger) 40被操作來容納和傳送模塑混 合料，在本較佳實施例中為液態(tài)硅膠44到洞穴38。所以，在模塑過程中通過洞穴38模塑混 合料被模塑在預(yù)成型套14上。 帶有安裝在X-Y定位平臺上的靜態(tài)混合器的雙組件滴涂器(two-component dispenser)在下塑模24上方移動，以便于滴涂成行的混合的液態(tài)硅膠44到塞腔42中。下 塑模24被脫模薄膜(release film) 45所封蓋，該脫模薄膜延伸跨越洞穴38和塞腔42。這 有助于模塑之后模塑后的LED器件10從下塑模24處分離。圖4所示為圖3中的模塑系統(tǒng)20的下塑模24的平面示意圖。模塑洞穴38被設(shè) 置成兩排的形式，這和在引線框襯底12上所布置的LED器件10的設(shè)置形式相同。以擴展 通道(elongated channel)形式出現(xiàn)的塞腔42居中設(shè)置在兩排洞穴38之間，從塞腔42到 洞穴38連接有流道(runners) 46。塞體40可能設(shè)置在塞腔42的側(cè)邊或中央，以將液態(tài)硅 膠44壓縮到塞腔42中。當(dāng)模塑過程中塞體40在塞腔42中壓縮液態(tài)硅膠44的時候，液 態(tài)硅膠44從塞腔42中被排出到流道46，從而通過流道46從塞腔42被分配到洞穴38中。 將洞穴38連通到外部大氣的氣孔(airVents)48排盡洞穴38中的氣體，并防止氣泡(air bubbles)形成于洞穴38中。而且，在下塑模24的表面設(shè)置有真空孔(vacuum holes) 50, 以向下吸附和固定脫模薄膜45，從而確保和下塑模的表面輪廓緊密配合。圖5所示為闡明施加在載有待灌封的LED芯片的預(yù)成型套14上的彈性力的剖視 示意圖。中間板體26已經(jīng)移動到下塑模24上，并且引線框襯底12已經(jīng)被放置在中間板體 26上。在這個闡述中，預(yù)成型套14被插置在中間板體26中所形成的中間板體插件27中形 成的通孔25中，而襯底12的其他部分停留在中間板體26上。所以，除了預(yù)成型套14的位 置，中間板體26基本上覆蓋了襯底12的整個表面。上塑模22在停留于中間板體26上的 襯底12上方封閉。這幅圖同時也表明下塑模24中的洞穴38是從洞穴插件52的圓頂狀凹槽處形成 的，該洞穴插件可分離地插置在下塑模24中。這使得洞穴插件52被取代和替換以在預(yù)成型 套14上模塑不同的圓頂尺寸成為可能。在預(yù)成型套14的相對另一側(cè)，支撐體34被彈簧36 偏置而推抵于預(yù)成型套14，以便于在洞穴38上形成密封效果。間距套(distance bush) 54 控制彈簧36的收縮程度。在這個位置，塞體40向上推動進入塞腔42，以迫使液態(tài)硅膠44 進入流道46，從而進入洞穴38中，借此將LED器件10灌封。中間板體26接觸液態(tài)硅膠44的下表面在選定區(qū)域較合適地覆蓋有光學(xué)金屬覆蓋 層，其防止液態(tài)硅膠44粘住中間板體26的金屬表面。下塑模24的表面被脫模薄膜45覆 蓋，不會面臨相同的液態(tài)硅膠44粘住它的難題。圖6所示為灌封之后，和模塑系統(tǒng)20的中間板體26 —起被提升的模塑后的LED 器件10的示意圖。在該闡述中，塞體40包含有鎖固插件56，該鎖固插件在其接觸液態(tài)硅 膠44的位置處具有鎖固特征結(jié)構(gòu)58。鎖固特征結(jié)構(gòu)58可以包括一個或兩個有角的鉤狀 凹槽，并被使用來將模塑混合料粘附于塞體40。在模塑過程中，一些液態(tài)硅膠44將會進入 鎖固特征結(jié)構(gòu)58。模塑之后，當(dāng)中間板體26被提升離開下塑模24時，鎖固特征結(jié)構(gòu)確保駐留在流道46和塞腔42中的包含有液態(tài)硅膠44的連接品(cull)和中間板體26分離，并 保留在脫模薄膜45上。另一方面，模塑在洞穴38中的液態(tài)硅膠44和預(yù)成型套14的移離 一起被移離。而且，下塑模24的吸附特征結(jié)構(gòu)，即真空孔50，確保當(dāng)中間板體26從下塑模 24分離時脫模薄膜45留在下塑模24上。由于液態(tài)硅膠44粘著于脫模薄膜45，所以它能 和使用過的脫模薄膜45 —起被移離。具有模塑后的圓拱形透鏡16的襯底12現(xiàn)在可以通過跟蹤板28被提升離開中間板體26。然后從模塑系統(tǒng)20處將襯底12移離，以進行進一步的處理，例如從襯底12為每 個單獨的LED器件10服務(wù)。值得欣賞的是，本發(fā)明較佳實施例介紹了將滴涂和移送成型模塑相結(jié)合，以完成 灌封以發(fā)光器件形式存在的電子器件。使用所描述的方法，LED器件10最終形狀的精確控 制是可能的。從而可以制造出具有更好發(fā)光質(zhì)量的LED器件10。此處描述的本發(fā)明在所具體描述的內(nèi)容基礎(chǔ)上很容易產(chǎn)生變化、修正和/或補 充，可以理解的是所有這些變化、修正和/或補充都包括在本發(fā)明的上述描述的精神和范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于襯底的模塑系統(tǒng)，該襯底在其表面上具有多個凸伸單元，該模塑系統(tǒng)包含有第一塑模和第二塑模，其相配合以在襯底上施加夾持力進行模塑；中間板體，其設(shè)置在第一塑模和第二塑模之間，以便于在模塑過程中襯底被夾持在該中間板體和第一塑模之間；多個模塑洞穴，其設(shè)置在第二塑模上；以及中間板體上和模塑洞穴相對應(yīng)的位置形成有通孔，每個通孔形成所需尺寸和被配置來插置襯底的凸伸單元，以使每個凸伸單元能和第二塑模的模塑洞穴相連通；其中模塑混合料在模塑期間通過模塑洞穴被模塑在凸伸單元上。
2.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，該模塑系統(tǒng)還包含有以擴展通道形式出現(xiàn)的塞腔，其被用來容納模塑混合料進行模塑；流道，其連接塞腔到模塑洞穴；塞體，其用于將模塑混合料從塞腔排出進入流道。
3.如權(quán)利要求2所述的模塑系統(tǒng)，其中，模塑洞穴被設(shè)置成不同排的形式，塞腔居中設(shè) 置在不同排的模塑洞穴之間。
4.如權(quán)利要求2所述的模塑系統(tǒng)，該模塑系統(tǒng)還包含有滴涂器，其在塞腔的上方移動，該滴涂器用來滴涂模塑混合料進入塞腔。
5.如權(quán)利要求2所述的模塑系統(tǒng)，該模塑系統(tǒng)還包含有位于塞體上的鎖固特征結(jié)構(gòu)，其用來在模塑之后將模塑混合料粘附于塞體，以便于實 施模塑洞穴中的模塑混合料從連接品分離。
6.如權(quán)利要求5所述的模塑系統(tǒng)，其中，該鎖固特征結(jié)構(gòu)為一個或多個有角的鉤狀凹 槽，其位于塞體的表面。
7.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，該模塑系統(tǒng)還包含有跟蹤板，其通過支撐桿引導(dǎo)，以握緊襯底的側(cè)邊，該跟蹤板被操作來在第一塑模和中間 板體之間垂直移動襯底。
8.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其中，該中間板體大體覆蓋襯底除了凸伸單元所在 位置以外的整個表面。
9.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，該模塑系統(tǒng)還包含有盲孔，其設(shè)置在第一塑模上，用于插置和容納襯底的凸伸單元。
10.如權(quán)利要求8所述的模塑系統(tǒng)，該模塑系統(tǒng)還包含有支撐體，其設(shè)置在盲孔內(nèi)，該支撐體被彈性裝置所偏置以將凸伸單元朝向第二塑模的 模塑洞穴推抵。
11.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其中，該模塑混合料是硅膠，模塑之后該模塑混合 料在每個凸伸單元處形成透鏡。
12.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其中，該模塑洞穴是在插件上形成的，該插件可分 離地插置在第二塑模上。
13.如權(quán)利要求1所述的模塑系統(tǒng)，其中，該中間板體和模塑混合料相接觸的表面覆蓋 有覆蓋層，該覆蓋層用來防止模塑混合料粘附于中間板體。
14.一種模塑襯底的方法，該襯底在其表面上具有多個凸伸單元，該方法包含有以下步驟提供有第一塑模、第二塑模和中間板體，該中間板體設(shè)置在第一塑模和第二塑模之間；將凸伸單元插置在中間板體中所形成的通孔中以使凸伸單元能和第二塑模中所形成 的模塑洞穴相連通的同時，將襯底設(shè)置在中間板體和第一塑模之間； 在襯底上施加夾持力；然后 在模塑過程中將模塑混合料形成在凸伸單元上。
15.如權(quán)利要求14所述的模塑襯底的方法，該方法還包含有以下步驟在襯底上施加夾持力以前，滴涂模塑混合料進入以擴展通道形式出現(xiàn)的塞腔，該塞腔 通過流道連接到模塑洞穴。
16.如權(quán)利要求14所述的模塑襯底的方法，該方法還包含有以下步驟使用通過支撐桿引導(dǎo)的跟蹤板，以握緊襯底的側(cè)邊，和在第一塑模和中間板體之間直 線移動襯底，以定位襯底進行夾持。
17.如權(quán)利要求14所述的模塑襯底的方法，其中，該中間板體大體覆蓋整個的襯底除 了凸伸單元以外的表面。
18.如權(quán)利要求14所述的模塑襯底的方法，該方法還包含有以下步驟在設(shè)置于第一 塑模上的盲孔中插置和容納襯底的凸伸單元。
19.如權(quán)利要求14所述的模塑襯底的方法，該方法還包含有以下步驟使用設(shè)置在盲 孔內(nèi)的、被彈性裝置所偏置的支撐體將凸伸單元朝向第二塑模的模塑洞穴推抵。
20.如權(quán)利要求14所述的模塑襯底的方法，其中，該模塑混合料是硅膠，模塑之后該模 塑混合料在每個凸伸單元處形成透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于襯底的模塑系統(tǒng)，該襯底在其表面上具有多個凸伸單元，該模塑系統(tǒng)包含有第一塑模和第二塑模，其相配合以在襯底上施加夾持力進行模塑；中間板體，其設(shè)置在第一塑模和第二塑模之間，以便于在模塑過程中襯底被夾持在該中間板體和第一塑模之間；多個模塑洞穴，其設(shè)置在第二塑模上；以及中間板體上和模塑洞穴相對應(yīng)的位置形成有通孔，每個通孔形成所需尺寸和被配置來插置襯底的凸伸單元，以使每個凸伸單元能和第二塑模的模塑洞穴相連通；其中模塑混合料在模塑期間通過模塑洞穴被模塑在凸伸單元上。
文檔編號H01L33/00GK101807534SQ20091018027
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者何樹泉, 柯定福, 翁書葉, 趙汝凌, 郝濟遠 申請人:先進科技新加坡有限公司