專利名稱：使用連續(xù)折疊工具形成折疊型堆疊封裝器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方案涉及封裝領(lǐng)域，尤其涉及折疊型堆疊(folded-stack)封裝。
背景技術(shù)：
芯片級(chip scale)技術(shù)為電子封裝提供了許多優(yōu)點。在芯片級技術(shù)中，一種新興的封裝方法為微型球柵陣列(micro ball grid array)(μBGA)封裝。在當前可獲得的封裝技術(shù)中，μBGA具有最小的尺寸、最高的性能以及最好的可靠性。折疊型堆層(fs)μBGA進一步提高了板密度和可靠性。
用于折疊型堆疊封裝器件的已有技術(shù)是典型的手工技術(shù)，從分割(singulation)處理到固化處理，要求舟對舟(boat-to-boat)操作。這些技術(shù)有許多缺陷。首先，處理速度慢且煩瑣。封裝器件單元的處理經(jīng)過多個獨立的操作鋸成單個(saw singulation)、第一次舟處理、折疊與粘附(adhere)、第二次舟處理、折疊與固化、而后裝盤。第二，因為需要幾個部件(例如夾具(jig))，所以其價格高昂。
附圖簡要說明參考用于闡述本發(fā)明實施例的下列說明及附圖，可更好地理解本發(fā)明。附圖中

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的微型球柵陣列(μBGA)封裝布局的示意圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的折疊型堆疊μBGA封裝器件的示意圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的工具組件示意圖；圖4A是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第一折疊階段示意圖；圖4B是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第一折疊階段的后續(xù)操作的示意圖；圖4C是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第二折疊階段示意圖；圖4D是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第二折疊階段的后續(xù)操作的示意圖；圖5是用來說明根據(jù)本發(fā)明一實施方案折疊μBGA封裝器件的過程的流程圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于折疊型堆疊μBGA封裝器件的封裝裝配線示意圖；圖7A是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的圖6所示的封裝裝配線中的第一單元修整臺示意圖；圖7B是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的封裝裝配線中的粘合劑施加臺示意圖；圖7C是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的封裝裝配線中的第一折疊和第二單元修整臺示意圖；圖7D是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的封裝裝配線中的第二折疊臺示意圖；圖7E是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的載帶分割以及拾取和放置臺示意8是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于折疊型堆疊μBGA封裝器件的封裝裝配線的頂視圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于折疊型堆疊μBGA封裝器件的裝配過程的流程圖。
詳細說明本發(fā)明的一實施方案包括柱塞(plunger)、加熱元件，以及第一和第二臂。柱塞用粘合劑將第一單元粘貼到第二單元。第一單元和第二單元在柔性載帶(tape)的條帶(strip)上。該條帶在折疊基礎(chǔ)單元上。折疊基礎(chǔ)單元將第一單元折疊到第二單元之上。加熱元件被附著在柱塞上，以固化粘合劑。第一和第二臂分別被設(shè)置在柱塞的第一和第二側(cè)，以保證第一和第二單元在柱塞的下方。本發(fā)明的另一實施方案包括第一子組件和第二子組件。第一子組件支持第一單元。當被驅(qū)動時，第一子組件將第一單元折疊到第二單元之上。第一和第二單元在柔性載帶的條帶上。第二子組件支持第二單元。
在下列說明中，闡述了許多具體的細節(jié)。但是，應(yīng)該明白，沒有這些具體的細節(jié)，仍可以實施本發(fā)明的這些實施方案。在其他情況下，眾所周知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)沒有示出，以免模糊對本說明的理解。
本發(fā)明的一種實施方案可以被描述為過程，該過程通常以流程圖、作業(yè)圖、結(jié)構(gòu)圖，或方框圖來描述。盡管流程圖可將操作描述為一種有順的過程，但是有許多操作是可以并行或同時執(zhí)行的。此外，操作順序可以重新安排。當操作完成時過程即終止。過程可以對應(yīng)方法、程序、步驟等等。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的微型球柵陣列(μBGA)封裝布局100的框圖。布局100包括載帶載體(tape carrier)120，以及柔性載帶130。
載帶載體120一般為金屬框架，用于承載貼附(affix)在柔性載帶130上的多個封裝器件。柔性載帶130為可柔性折疊的矩形帶。柔性載帶130可以為厚約10微米到75微米的雙面聚酰亞胺帶(例如Kapton或Upilex)。封裝器件以多行多列的方式貼附在柔性載帶130上。在一個實施方案中為三行N列。典型地，N為16、20、24、32等。
每列對應(yīng)為柔性載帶130的一個條帶，包括三個單元第一單元1401、第二單元1402和第三單元1403。每個單元包括貼附在柔性載帶130的對應(yīng)部分的管芯(die)。例如，第一單元1401、第二單元1402和第三單元1403分別包括第一管芯、第二管芯、和第三管芯，其分別被貼附在條帶的第一部分1351、第二部分1352和第三部分1353。柔性載帶130的每一側(cè)可以有一金屬層，該金屬層具有管芯之間的導線和/或互連。管芯可以是任意半導體芯片或器件，比如存儲器件、閃存、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、邏輯器件、處理元件等等。管芯經(jīng)基于硅或環(huán)氧樹脂的管芯附著材料貼附到柔性載帶130上。管芯也可以是導線結(jié)合和密封(encapsulated)的。管芯通過焊球附著在條帶上。
依據(jù)傳統(tǒng)的封裝技術(shù)，對柔性載帶130上的封裝器件加以封裝和處理。在一種實施方案中，封裝技術(shù)為μBGA。每個條帶或每列上的封裝器件以堆疊方式進行折疊，以形成折疊型堆疊μBGA。在以下說明中，出于闡述的目的，將封裝器件稱為折疊型堆疊μBGA?？梢灶A期到，該封裝器件可使用任意合適的封裝技術(shù)。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的折疊型堆疊μBGA封裝器件200的示意圖。
折疊型堆疊器件200分別包括第一管芯2101、第二管芯2102、和第三管芯2103，及柔性載帶130。如上所述，用焊球210把第一管芯2101、第二管芯2102、和第三管芯2103附著在柔性載帶130上。焊球210為附著在柔性載帶130的盤(pad)上的焊接材料的微型柵格陣列。柔性載帶130被折疊為兩折。在第一折中，第一管芯2101如此設(shè)置，即其表面用粘合劑貼附到第二管芯2102的表面。已貼附的第一管芯2101和第二管芯2102形成部分(panially)折疊單元。在第二折中，與第三管芯2103附著的柔性載帶130的第三部分被折疊到上述部分折疊單元之上。第三管芯2103的表面用粘合劑貼附到柔性載帶130的第一部分的底面上。
如此形成的折疊型堆疊μBGA封裝器件200是緊湊的并且在印刷電路板上提供了高密度和高可靠性。折疊μBGA封裝器件200的工序是用連續(xù)(progressive)方式在包含幾個工作臺的裝配線上完成的。折疊工序可通過使用用于折疊、貼附、及固化的工具組件有效地進行。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的工具組件300的示意圖。工具組件300包括柱塞組件310和折疊基礎(chǔ)單元360。工具組件300對柔性載帶130的條帶(圖1所示)進行操作，所述條帶分別承載第一單元1401、第二單元1402和第三單元1403。
柱塞組件310包括板315，柱塞320，加熱元件330，和兩個臂342、344。板315為合適材料諸如金屬的矩形或方形平板。板315的中間有一個孔，允許柱塞上下移動。柱塞320是一足夠長度的桿，由合適材料諸如金屬制成。桿可以是任意合適的形狀，比如圓柱形。在最初或原始位置，柱塞320向上縮回。圖3所示位置是當柱塞大約向下一半處，或向上一半處。在驅(qū)動單元(未示出)的作用下，柱塞320可以沿板315上的孔上下移動。當用力向下移動時，柱塞320用粘合劑將第一單元1401貼附到第二單元1402。通過折疊基礎(chǔ)單元360，第一單元1401被折疊到第二單元1402的頂部。
加熱元件330被附著在在柱塞320的末端。加熱元件330也可以與柱塞320形成一體。加熱元件330由熱導材料諸如金屬或合金制成。熱是通過內(nèi)部的電線向加熱元件330施加電壓而產(chǎn)生的。加熱元件330使第一單元1401和第二單元1402之間的粘合劑熱固化。
第一和第二臂342、344經(jīng)第一和第二鉸鏈322、324被分別設(shè)置在板315周圍、柱塞320的第一和第二側(cè)。它們用于在將第一單元1401折疊到第二單元1402之上和將第三單元1403折疊到已折疊的第一單元1401之上時對準第一單元1401。第一和第二臂342、344分別繞第一和第二鉸鏈322、324轉(zhuǎn)動。圖3所示位置為打開位置。在最初，或原始位置，第一和第二臂342、344處于閉合位置，此時它們近似垂直且彼此直接相對。一凸輪機構(gòu)用于機械地連接柱塞320的垂直移動，及第一和第二臂342、344的擺動。當柱塞320向下伸展時，第一和第二臂342、344擺開。當柱塞320向上縮回時，它們又收攏。當它們向內(nèi)朝著彼此移動時，它們將第一和第二單元1401、1402固定在柱塞320的下方。典型地，這個過程是在當柱塞320向下移動壓在已折疊的第一單元1401和第二單元1402上時完成。第一和第二臂342、344分別繞第一和第二鉸鏈322、324向外伸展，以釋放第一和第二單元1401、1402，以便將它們傳送或移動到下一區(qū)域。這個過程能夠在貼附以及固化第一和第二單元1401、1402之后當柱塞向上移動時完成。。第一和第二臂342、344可以在一些彈簧的作用下伸展，所述彈簧是在柱塞320向上移動時被驅(qū)動的。
第一和第二臂342、344還分別有第一和第二止動塊352、354，它們向內(nèi)面向柱塞320。第一和第二止動塊352、354用作導向槽，以將這些單元固定在被折疊和貼附位置。出于說明的目的，將第二止動塊354顯示在第一止動塊352的上方，恰好足夠壓住柔性載帶側(cè)面上的已折疊單元，又不會接觸模型單元。第一和第二臂342、344上的止動塊352、354的準確位置分別取決于被折疊和貼附的單元的厚度。
折疊基礎(chǔ)單元360用于支持柔性載帶130和第一、第二和第三單元1401、1402和1403。柱塞組件310典型地設(shè)置在中間行或第二單元1402的正上方。折疊基礎(chǔ)單元360還將第一單元1401折疊在第二單元1402的上部，以在第一折疊階段形成一部分折疊單元。在第二折疊階段中，折疊基礎(chǔ)單元360將第三單元1403折疊在所述部分折疊單元的上部。注意，當用于兩個獨立的階段時，可以有兩個獨立的工具組件200，一個用于第一折疊階段，一個用于第二折疊階段。用于兩個階段的工具組件200幾乎相同。其區(qū)別可以包括尺寸，止動塊352、354的位置，柱塞320的移動長度(其為可調(diào)的)，和折疊基礎(chǔ)單元360的方位，等等。因此，在概念上，折疊基礎(chǔ)單元360可以看作將“第一單元”折疊在“第二單元”之上的單元。在第一折疊階段，所述“第一單元”是指第一單元1401，所述“第二單元”是指第二單元1402。在第二折疊階段，所述“第一單元”是指第三單元1403，所述“第二單元”是指包括貼附到第二單元1402的第一單元1401的部分折疊單元。
折疊基礎(chǔ)單元360包括第一子組件370、第二子組件380和第三子組件390，分別用于支持第一單元1401、第二單元1402和第三單元1403。這些子組件可以通過一些互連機構(gòu)互相連接在一起。作為選擇，它們也可以一起集成在一個單獨的單元里。
當被驅(qū)動時，第一子組件370將第一單元折疊在第二單元之上。如上所指，當折疊基礎(chǔ)單元360用于第一折疊階段時，將要被折疊的第一個單元為第一單元1401，第二個單元為第二單元1402。當折疊基礎(chǔ)單元360用于第二折疊階段時，其將第三單元1403折疊在部分折疊單元之上。還應(yīng)當注意，在第一折疊階段，子組件與柔性載帶130上單元之間的對應(yīng)關(guān)系與在第二折疊階段時的相反。在第一折疊階段，第一、第二、和第三子組件370、380、390分別支持第一、第二和第三單元1401、1402、1403。在第二折疊階段，第一和第二子組件370、380支持第三單元1403和部分折疊單元(其是通過將第一單元1401貼附到第二單元1402上形成的)。正常情況下，在第二折疊階段，不需要第三子組件390。
第一子組件370包括臺架(block)372和搖擺機構(gòu)(rocking mechanism)375。臺架372是具有傾斜表面的角形臺架，用來為在第一折疊階段的第一單元1401(或在第二折疊階段的第三單元1403)提供一靜止位置。在以下論述中，為清晰起見，不用附圖標記，只用第一單元和第二單元來表示。應(yīng)當明白，當用于第一折疊階段時，術(shù)語“第一單元”是指第一單元1401，術(shù)語“第二單元”是指第二單元1402。當用于第二折疊階段時，術(shù)語“第一單元”是指第三單元1403，術(shù)語“第二單元”是指部分折疊單元。傾斜表面的斜度或坡度取決于第一單元1401的尺寸和搖擺機構(gòu)375的機械特征。一般，傾斜表面的坡度便于搖擺機構(gòu)執(zhí)行折疊動作。坡度越大，搖擺機構(gòu)375施加在第一單元上的力就越小。臺架372的傾斜表面之下具有一中空或真空的空間，用于容納搖擺機構(gòu)375。搖擺機構(gòu)375包括搖桿365和凸輪367。當被驅(qū)動時，搖桿365帶動凸輪367移動或轉(zhuǎn)動，以從靜止位置推動第一單元，從而把第一單元折疊在第二單元之上。
圖4A是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第一折疊階段的示意圖。第一折疊階段包括第一步(act)410，第二步420，第三步430，第四步440，和第五步450。
在第一步410，具有三個單元1401、1402、1403的柔性載帶130的條帶在折疊基礎(chǔ)單元360上。另外，第一單元1401已經(jīng)被沖出(punch out)。柱塞組件310置于第二子組件380的正上方。第一粘合劑425和第二粘合劑427分別分配在第二單元1402的表面和第三單元1403的表面。
在第二步420，驅(qū)動搖桿365以轉(zhuǎn)動凸輪367。凸輪367推動將要被折疊在第二單元1402之上的第一單元1401離開靜止位置。第一和第二臂342、344有助于保持正在被彎曲或折疊的第一單元1401對準第二單元1402。然后，柱塞組件310向下移動。
在第三步430，柱塞組件310用其兩個臂來保護部分折疊單元。第一單元1401的表面與第二單元1402的表面接觸。第一粘合劑425用來將這兩個單元粘貼到一起從而形成部分折疊單元435。然后，驅(qū)動柱塞組件310的柱塞320向下移動，以便在第一單元1401上施加足夠的力，從而將第一單元1401貼附到第二單元1402。而后，加熱元件330產(chǎn)生熱以使粘合劑425熱固化。
圖4B是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第一折疊階段的后續(xù)操作的示意圖。所述后續(xù)操作包括第四步440和第五步450。在第四步440，柱塞組件310向上移動，同時柱塞320仍然向下。在第五步440，柱塞320向上縮回到原始位置。這樣便結(jié)束了第一折疊階段。
圖4C是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第二折疊階段455的示意圖。第二折疊階段455包括第一步460，第二步470，第三步480，第四步490，和第五步495。注意，在第二折疊階段，具有第三單元1403和部分折疊單元435的條帶已經(jīng)從第一折疊階段傳送到折疊基礎(chǔ)單元，以使第三單元1403靜止在第一子組件370的傾斜表面上，使部分折疊單元435在第二子組件380之上。第三單元1403已經(jīng)被沖出。
在第一步460，柱塞組件310置于第二子組件380的正上方。第二粘合劑427保留在第三單元1403的表面上。在第二步470，驅(qū)動搖桿365以轉(zhuǎn)動凸輪367，從而將第三單元1403推向部分折疊單元435，以使第三單元1403被折疊在條帶的第二部分的底面上，以形成一個全折疊單元475。柱塞組件310朝向部分折疊單元435移動。在第三步480，柱塞組件310用其兩個臂來固定全折疊單元。然后，柱塞320向下移動以便在第三單元1403上施加足夠的力，從而用第二粘合劑427將第三單元1403貼附到部分折疊單元。而后，加熱元件330產(chǎn)生熱以熱固化第二粘合劑427和整個折疊單元。在第三步480之后，柱塞組件310向上移動，其兩個臂伸展以釋放出全折疊單元。
圖4D是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于μBGA封裝器件的第二折疊階段的后續(xù)操作的示意圖。所述后續(xù)操作包括第四步490和第五步495。在第四步490，柱塞組件310向上移動，同時柱塞320仍然向下。在第五步495，柱塞320向上縮回到原始位置。這樣便結(jié)束了第二折疊階段。
圖5是用來說明根據(jù)本發(fā)明一實施方案的折疊μBGA封裝器件的過程500的流程圖。注意該過程500既適用于第一折疊階段，也適用于第二折疊階段。又，術(shù)語“第一單元”和“第二單元”的解釋如上所述。
一旦開始(START)，過程500將三個單元的條帶放置在折疊基礎(chǔ)單元上，通過在具有用于焊球的空腔間隙的第二單元之下的真空來固定(框510)。接下來，過程500將柱塞組件310設(shè)置在條帶的第二單元的正上方，并使柱塞組件向下移動到正好在第二單元的上方(框520)。然后，過程500將搖桿伸長以推動-折疊(push-fold)位于傾斜或角形臺架上的第一單元進入到柱塞組件(框530)。第一單元將被折疊在第二單元之上。
然后，過程500用兩個臂來使第一單元保持折疊狀態(tài)、且與第二單元對準(框550)。接著，過程500通過向下伸展柱塞，用粘合劑將第一單元貼附到第二單元(框560)。柱塞持續(xù)對第一單元的折疊動作，直到確保第一單元在第二單元之上。
然后，過程500用附著在柱塞末端的加熱元件固化粘合劑及第一和第二單元(框570)。接著，過程500向上移動柱塞組件以釋放已固化單元(框580)。已折疊的第一和第二單元此時已準備好被轉(zhuǎn)送或移動到其他區(qū)域。然后，過程500將柱塞組件向上移動回到原始位置(框590)。然后，過程500結(jié)束。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于折疊型堆疊μBGA封裝器件的封裝裝配線600的示意圖。裝配線600包括第一單元修整(trim station)臺620，粘合劑施加臺630，預折、固化及第二修整臺640，最終折疊及固化臺650，以及柔性載帶(flex tape)分割以及拾取和放置臺660，傳送組件670，及升降組件680。
傳送組件670卷動載帶載體120經(jīng)過處理臺。載帶載體120承載多個如圖1中所示的柔性載帶的條帶。該過程是連續(xù)的或流水線性的，以致當一個條帶由一個臺處理時，另一條帶同時在另一臺上處理。裝配線在加載(ONLOAD)區(qū)開始，在這里，柔性載帶上的封裝器件被加載到載帶載體120上。當載帶載體120前進經(jīng)過臺時，封裝器件便被處理，最終變成折疊型堆疊μBGA器件，所述器件被傳輸或運送到在卸載(OFF LOAD)區(qū)的托盤。該過程是高效率的，因為載帶載體120全部進入臺內(nèi)，所有臺都忙于處理該過程的每個階段。
傳送組件670包括轉(zhuǎn)子672，導桿674，導軌675，傳送臂676，及傳送爪678。轉(zhuǎn)子672轉(zhuǎn)動以推動螺紋式的導桿674沿導軌線性前進，移動載帶載體120通過各個處理臺。升降組件680上下移動載帶載體120，允許沖出的條帶放置在折疊基礎(chǔ)單元360上。升降組件680有兩排沿臺放置的升降桿/圓柱體682和684和兩排導銷686和688。每排的升降桿/圓柱體和導銷的數(shù)量視加工廠的空間和處理要求而定。當升降桿/圓柱體682和684在伸展，或載上位置時，載帶載體120經(jīng)傳送爪678一次一個單元間隔地被傳送到下一個臺。當升降桿/圓柱體682和684在原始，或下位置時，載帶載體120不被傳送。在這期間，所有的處理臺都同時進行預切、粘合劑分配、折疊、及單元分割。
載帶載體上的封裝器件可排列成3×N，其中N為列數(shù)或條帶數(shù)。行數(shù)并不局限于3行。根據(jù)折疊結(jié)構(gòu)，圖3所示的工具組件可加以修改以容納不同的排列。
各臺之間的準確間隔由裝配線的特定設(shè)置決定。不管各臺之間的間隔或距離如何，載帶載體上的每個條帶都要通過全部6個臺。典型地，各臺的處理時間大體相等，所以載帶載體可以以有規(guī)律的或均勻的速度移動。但是，正如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知，傳送組件670可被控制成具有不均勻的速度。
圖7A是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的圖6所示的封裝裝配線中的第一單元修整臺620的示意圖。
在第一單元修整臺620上，列或條帶的第一單元被加以修整，切割，或沖出。第一單元對應(yīng)于第一行。當?shù)谝粏卧恍拚貌_出時，將它相對于水平方向向下彎曲。然后，將該條帶移動到粘合劑施加臺630。
圖7B是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的封裝裝配線中的粘合劑施加臺630的示意圖。
在粘合劑施加臺630上，粘合劑被分配到第二單元1402和第三單元1403的表面上。第一單元1401向下彎曲。粘合劑可用位于單元上方的粘合劑分配器進行分配。然后，載帶載體120把條帶移動到第一折疊和第二單元修整臺640。
圖7C是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的封裝裝配線中的第一折疊和第二單元修整臺640的示意圖。注意，術(shù)語“預折”和“最終折疊”折疊階段可以用“第一折疊階段”或“第二折疊階段”替換。
在第一折疊和第二單元修整臺640上，用圖4A所示工具組件對條帶進行處理。第一單元1401被折疊在第二單元1402之上。柱塞單元用分配在第二單元1402的表面上的粘合劑將第一單元140貼附到第二單元1402上。然后，柱塞單元使粘合劑固化。已貼附的第一和第二單元1401、1402形成部分折疊單元435。同時，第三單元加以修整、切割并沖出。然后，將該條帶移動到第二折疊臺650。
圖7D是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的封裝裝配線中的第二折疊臺650的示意圖。
在第二折疊臺650上，用圖4B所示工具組件對條帶進行處理。然后，第三單元1403被折疊在部分折疊單元之上。然后，柱塞組件用分配在第三單元1403的表面上的粘合劑將第三單元1403貼附到部分折疊單元435上。然后，柱塞組件使粘合劑固化。已貼附的第三單元1403和部分折疊單元形成一全折疊單元710。然后將該具有全折疊單元710的條帶移到柔性載帶分割以及拾取和放置臺660上。
圖7E是表示根據(jù)在本發(fā)明一實施方案的在圖6所示的柔性帶分割以及拾取和放置臺660的示意圖。
柔性載帶分割以及拾取和放置臺660從全折疊單元中移開或分離柔性載帶，形成一折疊型堆疊封裝器件。然后拾取和放置臺拾取該折疊型堆疊封裝器件并將其輸送到卸載區(qū)的托盤。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于折疊型堆疊μBGA封裝器件的封裝裝配線的頂視圖。
從上方看，在任意時刻，六個臺處理在載帶載體上的柔性載帶上的六個條帶或列810、820、830、840、850、860。條帶810由圖7A所示的第一單元修整臺620處理。條帶820由圖7B所示的粘合劑施加臺630處理。條帶830由圖7C所示的第一折疊和第二單元修整臺640處理。條帶840由圖7D所示的第二折疊臺650處理。條帶850由圖7E所示的柔性載帶分割以及拾取和放置臺660處理。在裝配線終端，位于第二行的最終的折疊型堆疊封裝器件被移開并傳送到卸載區(qū)。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明一實施方案的用于折疊形堆疊μBGA封裝器件的裝配過程900的流程圖。
一旦開始(START)，過程900從柔性載帶上切割并沖出第一單元(框910)。接著，過程900向第二和第三單元施加粘合劑(框920)。然后，過程900把第一單元折疊到第二單元之上，用粘合劑把第一單元貼附到第二單元，并使粘合劑及第一和第二單元熱固化(框930)。貼附的第一和第二單元形成一部分折疊單元。
接著，過程900從條帶中切割并沖出第三單元(框940)。然后，過程900把第三單元折疊到部分折疊單元之上，用粘合劑把第三單元貼附到部分折疊單元，并使第三單元和部分折疊單元熱固化。固化的第三單元和部分折疊單元形成一全折疊單元(框950)。接著，過程900使用分割沖擊從柔性載帶上把全折疊單元分離出來，驅(qū)動拾取和放置機構(gòu)以便把折疊型堆層封裝器件運送到在卸載區(qū)的托盤中(框960)。然后，過程900結(jié)束。
盡管本發(fā)明已經(jīng)用幾種實施方案加以說明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認識到，本發(fā)明并非僅限定為上述實施方案，而是在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)，可以加以修改或替換來實施。因而該說明只是用于示例性的，而并不起限定作用。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括柱塞，用于用粘合劑將第一單元貼附到第二單元，所述第一和第二單元在柔性載帶的條帶上，所述條帶在折疊基礎(chǔ)單元上，所述折疊基礎(chǔ)單元將所述第一單元折疊到所述第二單元之上；附著在所述柱塞上的加熱元件，以固化所述粘合劑；以及第一和第二臂，其分別被設(shè)置在所述柱塞的第一和第二側(cè)，用以將所述第一和第二單元固定在所述柱塞之下方。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一單元包括貼附在所述條帶的第一部分上的第一管芯。
3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述第二單元包括貼附在所述條帶的第二部分上的第二管芯，所述第二管芯具有分配有粘合劑的表面。
4.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述第一單元具有分配有粘合劑的表面。
5.如權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述第二單元包括貼附到第三管芯的第二管芯，所述第二和第三管芯分別被貼附在所述條帶的第二和第三部分上。
6.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一和第二臂向外伸展以釋放所述第一和第二單元。
7.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一和第二單元之一包括微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
8.一種設(shè)備，包括支持第一單元的第一子組件，當被驅(qū)動時，所述第一子組件將所述第一單元折疊在第二單元之上，所述第一和第二單元在柔性載帶的條帶上；以及連接到所述第一子組件的第二子組件，所述第二子組件支持所述第二單元。
9.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所述第一子組件包括具有傾斜表面的臺架，用來為所述第一單元提供靜止位置；以及連接到所述臺架并且具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)，當所述搖桿被驅(qū)動時，所述凸輪將所述第一單元從靜止位置推動，從而將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
10.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所述第一單元包括貼附在所述條帶的第一部分上的第一管芯。
11.如權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述第二單元包括貼附在所述條帶的第二部分上的第二管芯，所述第二管芯具有分配有粘合劑的表面。
12.如權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述第一單元具有分配有粘合劑的表面。
13.如權(quán)利要求12的設(shè)備，其中所述第二單元包括貼附到第三管芯的第二管芯，所述第二和第三管芯分別被貼附在所述條帶的第二和第三部分上。
14.如權(quán)利要求8的設(shè)備，還包括連接到所述第二子組件的第三子組件，所述第三子組件用于支持第三單元，所述第三單元在所述條帶上。
15.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其中所述第一和第二單元中的至少一個包括微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
16.一種方法，包括通過折疊基礎(chǔ)單元將第一單元折疊在第二單元之上，所述第一和第二單元在柔性載帶的條帶上，所述條帶在所述折疊基礎(chǔ)單元上；通過柱塞用粘合劑將所述第一單元貼附到所述第二單元；用附著在柱塞上的加熱元件固化所述粘合劑；以及分別用設(shè)置于所述柱塞的第一和第二側(cè)的第一和第二臂將所述第一和第二單元固定在所述柱塞的下方。
17.如權(quán)利要求16的方法，還包括將所述第一單元的第一管芯貼附在所述條帶的第一部分上。
18.如權(quán)利要求17的方法，還包括將所述第二單元的第二管芯貼附在所述條帶的第二部分上；以及在所述第二管芯的表面上分配所述粘合劑。
19.如權(quán)利要求17的方法，還包括在所述第一單元的表面上分配所述粘合劑。
20.如權(quán)利要求19的方法，還包括將第二管芯貼附到所述第二單元的第三管芯，所述第二單元分別被貼附在所述條帶的第二和第三部分。
21.如權(quán)利要求16的方法，還包括使所述第一和第二臂向外伸展，以釋放所述第一和第二單元。
22.如權(quán)利要求16的方法，其中將所述第一單元折疊在所述第二單元之上的操作包括將第一微型球柵陣列(μBGA)封裝器件折疊在第二μBGA封裝器件之上。
23.一種方法，包括分別用第一子組件和第二子組件支持第一單元和第二單元，所述第一和第二單元在柔性載帶的條帶上；以及通過驅(qū)動所述第一子組件，將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中折疊所述第一單元的操作包括用具有傾斜表面的臺架為所述第一單元提供靜止位置；以及驅(qū)動具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)的所述搖桿，所述凸輪將所述第一單元從所述靜止位置推動，以將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
25.如權(quán)利要求23的方法，還包括將所述第一單元的第一管芯貼附在所述條帶的第一部分上。
26.如權(quán)利要求23的方法，還包括將所述第二單元的第二管芯粘合在所述條帶的第二部分上；以及在所述第二管芯的表面上分配所述粘合劑。
27.如權(quán)利要求23的方法，還包括在所述第一單元的表面上分配所述粘合劑。
28.如權(quán)利要求27的方法，還包括將第二管芯貼附到所述第二單元的第三管芯，所述第二和第三管芯分別被貼附在所述條帶的第二和第三部分。
29.如權(quán)利要求23的方法，還包括用第三子組件支持第三單元，所述第三單元在所述條帶上。
30.如權(quán)利要求23的方法，其中所述支持第一單元和第二單元包括支持至少微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
31.一種工具組件，包括折疊基礎(chǔ)單元，以將第一單元折疊在第二單元之上，所述第一和第二單元在柔性載帶的條帶上；以及柱塞組件，其包括柱塞，用于用粘合劑將所述折疊的第一單元貼附到所述第二單元，附著在所述柱塞的加熱元件，用以固化所述粘合劑，以及分別設(shè)置在所述柱塞的第一和第二側(cè)的第一和第二臂，用于將所述第一和第二單元固定在所述柱塞的下方。
32.如權(quán)利要求31的工具組件，其中所述第一單元包括貼附在所述條帶的第一部分上的第一管芯。
33.如權(quán)利要求32的工具組件，其中所述第二單元包括貼附在所述條帶的第二部分上的第二管芯，所述第二管芯具有分配有粘合劑的表面。
34.如權(quán)利要求32的工具組件，其中所述第一單元具有分配有粘合劑的表面。
35.如權(quán)利要求34的工具組件，其中所述第二單元包括貼附到第三管芯的第二管芯，所述第二和第三管芯分別被貼附在所述條帶的第二和第三部分上。
36.如權(quán)利要求31的工具組件，其中所述第一和第二臂向外伸展，以釋放所述第一和第二單元。
37.如權(quán)利要求31的工具組件，其中所述第一和第二單元之一包括微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
38.如權(quán)利要求31的工具組件，其中所述折疊基礎(chǔ)單元包括支持所述第一單元的第一子組件，當被驅(qū)動時，所述第一子組件將所述第一單元折疊在所述第二單元之上；以及連接到所述第一子組件的第二子組件，所述第二子組件支持所述第二單元。
39.如權(quán)利要求38的工具組件，其中所述第一子組件包括具有傾斜表面的臺架，用來為所述第一單元提供靜止位置；以及連接到所述臺架并且具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)，當所述搖桿被驅(qū)動時，所述凸輪將所述第一單元從所述靜止位置推動，以將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
40.如權(quán)利要求8的工具組件，還包括連接到所述第二子組件的第三子組件，用于支持第三單元，所述第三單元在所述條帶上。
41.一種裝配線，包括第一單元修整臺，用來將在柔性載帶的條帶的第一部分上的第一單元沖出；粘合劑施加臺，以將第一粘合劑施加到第二單元，并且將第二粘合劑施加到第三單元，所述第二和第三單元在所述條帶的第二和第三部分上；第一折疊臺，用來使用第一粘合劑由所述第一和第二單元形成部分折疊單元；第二折疊臺，用來使用所述第二粘合劑由所述部分折疊單元和第三單元形成折疊型堆疊器件。
42.如權(quán)利要求41的裝配線，還包括載帶分割以及拾取和放置臺，用以從所述柔性載帶移開所述折疊型堆疊器件，并且拾取所述折疊型堆疊器件。
43.如權(quán)利要求41的裝配線，其中所述第一折疊臺包括沖壓單元，以從所述條帶上沖出所述第三單元；折疊基礎(chǔ)單元，以將所述沖出的第一單元折疊到所述第二單元之上；以及柱塞組件，其包括柱塞，以用所述第一粘合劑將所述折疊的第一單元貼附到所述第二單元，附著在所述柱塞的加熱元件，以固化所述第一粘合劑，以及分別設(shè)置在所述柱塞的第一和第二側(cè)的第一和第二臂，以將所述第一和第二單元固定在所述柱塞的下方。
44.如權(quán)利要求41的裝配線，其中所述第二折疊臺包括折疊基礎(chǔ)單元，以將所述第三單元折疊到所述折疊的第一單元之上；以及柱塞組件，其包括柱塞，以用所述第二粘合劑將所述折疊的第三單元貼附到所述部分折疊單元，附著在所述柱塞的加熱元件，以固化所述第二粘合劑，以及分別設(shè)置在所述柱塞的第一和第二側(cè)的第一和第二臂，以將所述折疊型堆疊器件固定在所述柱塞的下方。
45.如權(quán)利要求43的裝配線，其中所述折疊基礎(chǔ)單元包括支持所述第一單元的第一子組件，當被驅(qū)動時，所述第一子組件將所述第一單元折疊在所述第二單元之上；以及連接到所述第一子組件的第二子組件，所述第二子組件支持所述第二單元。
46.如權(quán)利要求45的裝配線，其中所述第一子組件包括具有傾斜表面的臺架，用來為所述第一單元提供靜止位置；以及連接到所述臺架并且具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)，當所述搖桿被驅(qū)動時，所述凸輪將所述第一單元從所述靜止位置推動，從而將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
47.如權(quán)利要求45的裝配線，還包括連接到所述第二子組件的第三子組件，所述第三子組件支持第三單元。
48.如權(quán)利要求44的裝配線，其中所述折疊基礎(chǔ)單元包括支持所述第三單元的第一子組件，當被驅(qū)動時，所述第一子組件將所述第三單元折疊在所述部分折疊單元之上；以及連接到所述第一子組件的第二子組件，所述第二子組件支持所述部分折疊單元。
49.如權(quán)利要求48的裝配線，其中所述第一子組件包括具有傾斜表面的臺架，以為所述第三單元提供靜止位置；以及連接到所述臺架的搖擺機構(gòu)并且具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)，當所述搖桿被驅(qū)動時，所述凸輪將所述第三單元從所述靜止位置推動，從而將所述第三單元折疊在所述部分折疊單元之上。
50.如權(quán)利要求41的裝配線，其中所述第一、第二、和第三單元中的至少一個包括微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
51.一種方法，包括將在柔性載帶的條帶的第一部分上的第一單元沖出；將第一粘合劑施加到第二單元，并且將第二粘合劑施加到第三單元，所述第二和第三單元在所述條帶的第二和第三部分上；使用第一粘合劑，由所述第一和第二單元形成部分折疊單元；使用第二粘合劑，由所述部分折疊單元和第三單元形成折疊型堆疊器件。
52.如權(quán)利要求51的方法，還包括從所述柔性載帶移開所述折疊型堆疊器件；以及拾取所述折疊型堆疊器件。
53.如權(quán)利要求51的方法，其中形成所述部分折疊單元的操作包括從所述條帶上沖出所述第三單元；將所述沖出的第一單元折疊到所述第二單元之上；用所述第一粘合劑將所述折疊的第一單元貼附到所述第二單元；固化所述第一粘合劑；以及將所述第一和第二單元固定在所述柱塞的下方。
54.如權(quán)利要求51的方法，其中形成所述折疊型堆疊器件的才作包括將所述第三單元折疊到所述折疊的第一單元之上；用所述第二粘合劑將所述折疊的第三單元貼附到所述部分折疊單元；固化所述第二粘合劑；以及將所述折疊型堆疊器件固定在所述柱塞的下方。
55.如權(quán)利要求53的方法，其中折疊所述沖出的第一單元的操作包括用第一子組件支持所述第一單元；驅(qū)動所述第一子組件，以折疊所述第一單元；以及支持所述第二單元。
56.如權(quán)利要求55的方法，其中驅(qū)動所述第一子組件的操作包括為所述第一單元提供靜止位置；以及驅(qū)動具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)的所述搖桿，所述凸輪將所述第一單元從所述靜止位置推動，以將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
57.如權(quán)利要求55的方法，還包括支持所述第三單元。
58.如權(quán)利要求54的方法，其中折疊所述第三單元的操作包括用第一子組件支持所述第三單元；驅(qū)動所述第一子組件，以將所述第三單元折疊到所述部分折疊單元之上；以及支持所述部分折疊單元。
59.如權(quán)利要求58的方法，其中驅(qū)動所述第一子組件的操作包括為所述第三單元提供靜止位置；以及驅(qū)動具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)的所述搖桿，所述凸輪將所述第三單元從所述靜止位置推動，以將所述第三單元折疊在所述部分折疊單元之上。
60.如權(quán)利要求51的方法，其中所述第一、第二、和第三單元中的至少一個包括微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
61.一種系統(tǒng)，包括傳送組件，以傳送承載有柔性載帶的至少一個條帶的載帶載體，所述條帶至少具有在其第一、第二、和第三部分上的第一、第二、和第三單元；以及位于所述傳送組件上的裝配線，以處理所述至少第一、第二、和第三單元，所述裝配線包括第一單元修整臺，以將第一單元從所述條帶沖出，粘合劑施加臺，以將第一粘合劑施加到第二單元，并且將第二粘合劑施加到第三單元，第一折疊臺，用來使用第一粘合劑由所述第一和第二單元形成部分折疊單元，以及第二折疊臺，用來使用第二粘合劑由所述部分折疊單元和第三單元形成折疊型堆疊器件。
62.如權(quán)利要求61的系統(tǒng)，其中所述裝配線還包括載帶分割以及拾取和放置臺，以從所述柔性載帶分離所述折疊型堆疊器件，并且拾取所述折疊型堆疊器件。
63.如權(quán)利要求61的系統(tǒng)，其中所述第一折疊臺包括沖壓單元，以從所述條帶上沖出所述第三單元；折疊基礎(chǔ)單元，以將所述沖出的第一單元折疊到所述第二單元之上；以及柱塞單元，其包括柱塞，以用所述第一粘合劑將所述折疊的第一單元貼附到所述第二單元，附著在所述柱塞的加熱元件，以固化所述第一粘合劑，以及分別設(shè)置在所述柱塞的第一和第二側(cè)的第一和第二臂，以將所述第一和第二單元固定在所述柱塞的下方。
64.如權(quán)利要求61的系統(tǒng)，其中所述第二折疊臺包括折疊基礎(chǔ)單元，用于將所述第三單元折疊到所述折疊的第一單元之上；以及柱塞單元，其包括柱塞，以用所述第二粘合劑將所述折疊的第三單元貼附到所述部分折疊單元，附著在所述柱塞的加熱元件，用于固化所述第二粘合劑，以及分別設(shè)置在所述柱塞的第一和第二側(cè)的第一和第二臂，用于將所述折疊型堆疊器件固定在所述柱塞的下方。
65.如權(quán)利要求63的系統(tǒng)，其中所述折疊基礎(chǔ)單元包括支持所述第一單元第一子組件，當被驅(qū)動時，所述第一子組件將所述第一單元折疊在所述第二單元之上；以及連接到所述第一子組件的第二子組件，所述第二子組件支持所述第二單元。
66.如權(quán)利要求65的系統(tǒng)，其中所述第一子組件包括具有傾斜表面的臺架，以為所述第一單元提供靜止位置；以及連接到所述臺架并且具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)，當所述搖桿被驅(qū)動時，所述凸輪將所述第一單元從所述靜止位置推動，從而將所述第一單元折疊在所述第二單元之上。
67.如權(quán)利要求65的系統(tǒng)，還包括連接到所述第二子組件的第三子組件，所述第三子組件支持第三單元。
68.如權(quán)利要求64的系統(tǒng)，其中所述折疊基礎(chǔ)單元包括支持所述第三單元第一子組件，當被驅(qū)動時，所述第一子組件將所述第三單元折疊在所述部分折疊單元之上；以及連接到所述第一子組件的第二子組件，所述第二子組件支持所述部分折疊單元。
69.如權(quán)利要求68的系統(tǒng)，其中所述第一子組件包括具有傾斜表面的臺架，以為所述第三單元提供靜止位置；以及連接到所述臺架的搖擺機構(gòu)并且具有搖桿和凸輪的搖擺機構(gòu)，當所述搖桿被驅(qū)動時，所述凸輪將所述第三單元從所述靜止位置推動，以將所述第三單元折疊在所述部分折疊單元之上。
70.如權(quán)利要求61的系統(tǒng)，其中所述第一、第二、和第三單元中的至少一個包括微型球柵陣列(μBGA)封裝器件。
全文摘要
本發(fā)明的實施方案包括柱塞、加熱元件，以及第一和第二臂。柱塞用粘合劑將第一單元貼附到第二單元。第一單元和第二單元在柔性載帶的條帶上。該條帶在折疊基礎(chǔ)單元上。折疊基礎(chǔ)單元將第一單元折疊到第二單元之上。加熱元件被附著在到柱塞上，以固化粘合劑。通過第一和第二鉸鏈，第一和第二臂分別被設(shè)置在柱塞的第一和第二側(cè)，以保證使第一和第二單元在柱塞的下方。本發(fā)明的另一實施方案包括第一子組件和第二子組件。第一子組件支持第一單元。當驅(qū)動時，第一子組件將第一單元折疊到第二單元之上。第一和第二單元在柔性載帶的條帶上。第二子組件支持第二單元。
文檔編號H01L23/538GK1703768SQ03825502
公開日2005年11月30日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者魯爾·佩達, 拉密爾·塞吉多, 艾倫·德奧坎珀 申請人:英特爾公司