[发明专利]封装材料的熟化度与比容关系的量测设备

说明书

本发明为一种封装材料的熟化度与比容关系的量测设备，包括：上负载模块、下负载模块、上膜腔模块以及下膜腔模块，其中，该上负载模块通过上伺服电机带动上滚珠螺杆的转动，以使连接该滚珠螺杆的施力板向下位移并进而定位，该下负载模块的下滚珠螺杆基于下伺服电机的运作而移动，以使连接该下滚珠螺杆的荷重接头组产生对应的位移，该上膜腔模块连接该上负载模块，该下膜腔模块设置于该下负载模块上，该荷重接头组的位移使该推杆向上移动，其中，该下膜腔模块通过加热管以使其腔体内待测物维持定温状态，且该上膜腔模块与该下膜腔模块使该待测物处于定压状态，并通过光学量测器量测该待测物于单位时间内的体积变化。

技术领域

本发明关于一种封装材料检测技术，特别是，关于一种封装材料的熟化度与比容关系的量测设备。

背景技术

近年来半导体产业发展迅速，基于多元化或轻巧化的需求，积体电路(IntegratedCircuit，IC)构装也朝着高功率、高密度、轻薄以及微小化等高精密度晶片方向去研发，构装主要目的是保护晶粒免于受到损坏、提高机械性质和物理性质、以及增加散热性。

IC封装技术可包括陶瓷封装和塑胶封装，陶瓷封装(ceramic package)有高度稳定性与可靠度的优点，但其封装成本相对昂贵，恐难在一般电子产品普及。反之，若以塑胶封装(plastic package)常使用的环氧树脂(epoxy molding compound，EMC)来说，价格相对低廉且制程成本低，较适用于生活周遭电子用品，但其气密性和可靠度相对较差，导致封装成品的稳定性也跟着受影响。封装材料(Epoxy Molding Compound)为热固性塑胶(Thermosetting Materials)，其加热至某一温度时会发生键结反应，引起塑料分子不断固化链结在一起并释放热量，导致温度提高，也就是反应同时即进行固化(curing)，反应后也结束固化以变成性质不同的新物质，但无法再被软化熔融或重复成形。

以环氧树脂为例，分子间会进行架桥而固化并放出热量，但在环氧树脂固化过程，熟化度与温度和压力彼此之间有紧密的连动关系，也就是，温度与压力会影响环氧树脂的熟化度，进而影响材料比容。然目前对封装成品的翘曲分析都仅限于温度差所产生的热翘曲变形进行研究，然如前述，环氧树脂的固化反应不仅对材料本身比容有很大影响，其固化翘曲的影响也不亚于温度所产生的热翘曲影响，因而若仅以温度来考量翘曲量或翘曲方向，恐让封装成品与预期有一定误差。

由上可知，如何找出一种封装材料熟化度的量测机制，特别是，通过不同温度、压力下，找出封装材料熟化度与比容之间关系，可供封装材料封装时的参考，将成为本技术领域人员努力追求的目标。

发明内容

本发明的目的是提出一种可得到封装材料的熟化度与比容之间关系性的量测机制，通过建立一台压力-体积-温度-熟化度(P-V-T-C)量测设备，将例如环氧树脂的封装材料于定温定压下，找出其熟化度对比容的影响，进而找出一套压力-体积-温度-熟化度(P-V-T-C)关系式，提供日后封装材料的翘曲计算。

本发明提出一种封装材料的熟化度与比容关系的量测设备，包括：上负载模块，其包括上伺服电机、上滚珠螺杆及施力板，该上伺服电机通过皮带带动该上滚珠螺杆的转动，以使连接该滚珠螺杆的该施力板向下位移，进而定位该施力板；下负载模块，其包括下滚珠螺杆和具推杆的荷重接头组，该下滚珠螺杆基于一下伺服电机的运作移动，以使连接该下滚珠螺杆的该荷重接头组产生对应的位移；上膜腔模块，其连接该上负载模块的该施力板；以及下膜腔模块，其设置于该下负载模块上且供该荷重接头组的推杆可部分地滑设其中，以于位移该荷重接头组时，带使该推杆向上移动，其中，该下膜腔模块包括腔体及加热管，该加热管用于加热以使放置于该腔体内的待测物维持定温状态，其中，该上膜腔模块基于该施力板的该向下位移以及该下膜腔模块内该推杆的该向上位移，能使位于该腔体内的该待测物处于定压状态，并能通过设置于该下负载模块的光学量测器量测该待测物于单位时间内的体积变化。