專利名稱：減少電路板組裝翹曲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板組裝的方法，特別是涉及一種減少電路板組裝翹曲的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電路板組裝的方法中，元件于印刷電路板(printed circuitboard,PCB)上 的構(gòu)裝工藝(或稱為工藝)技術(shù)主要可分為表面粘著技術(shù)(surface mount technology, SMT)及芯片粘著技術(shù)(die bonding)兩種。參閱圖1，以覆晶(Flip Chip)或是球柵式陣列(Ball Grid Array)構(gòu)裝形態(tài)的芯 片為例，其表面粘著技術(shù)是將已結(jié)合多個焊錫11的一個芯片12，依所述焊錫11的位置放置 于一個印刷電路板13上相對應(yīng)欲連接電路的多個金屬接點131上，所述金屬接點131可視 工藝需求先行涂布錫膏(solder paste)或是助焊劑(flux)等材料，接著經(jīng)過回焊爐的高 溫烘烤后，使所述焊錫11分別熔化于該芯片12與所述金屬接點131間，于冷卻后，所述焊 錫11固化而使該芯片12固定于該印刷電路板13上并與相對應(yīng)的所述金屬接點131形成 電連接，最后，經(jīng)過冷卻后以進行后續(xù)處理。參閱圖2、3，而在芯片粘著技術(shù)部分，以長二十多公分大小(也就是一般A4文件的 大小)的印表頭芯片(發(fā)光二極管陣列或是噴墨芯片)粘著為例，先將銀膠(圖未示)涂 布于一個印刷電路板15上，再將多個芯片14置放于銀膠上后，置于烤箱中經(jīng)過一段時間的 高溫烘烤，使銀膠于高溫固化后而將所述芯片14粘固于該印刷電路板15上，最后于冷卻后 所得到的產(chǎn)物就可進行后續(xù)如打線(Wire Bonding)的工藝處理。然而，在前述兩種技術(shù)中，由于印刷電路板的銅箔材料主要是吸熱與儲存熱能的 材料，因此在冷卻過程中，印刷電路板于未安裝芯片的一側(cè)，由于銅箔直接暴露于空氣的面 積較大，因此表面散熱效果較好，使該側(cè)的冷卻收縮的速度較快，而印刷電路板于安裝芯片 的一側(cè)，熱必須經(jīng)由焊錫與芯片的表面?zhèn)鬟f，因此散熱效果較差，使該側(cè)的冷卻收縮的速度 較慢，以芯片粘著技術(shù)為例，就會使該印刷電路板15相對一條基準線I產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象 (見圖3)。因此，在進行后續(xù)的工藝處理前，往往需施加外力或是治具使冷卻后的印刷電路 板變的較為平坦，以利后續(xù)工藝加工，然而此方法卻容易造成芯片或是焊點的破壞，以發(fā)光 二極管陣列(LED Array)為例，所產(chǎn)生翹曲的部分也會使光學(xué)元件在進行光學(xué)對準或是量 測時造成組裝或是量測上的誤差，嚴重影響產(chǎn)品品質(zhì)，除生產(chǎn)成本的增加，也降低了產(chǎn)品的 良率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種可以減少電路板組裝翹曲的方法。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種減少電路板組裝翹曲的方法，該方法包含下列步驟步驟一、提供一個溫度量測模組及一個翹曲量測模組以量測一個電路板于溫度下降時的一組溫度及翹曲資料，并記錄于一 個記錄模組中；步驟二、運算該溫度及翹曲資料以產(chǎn)生使該電路板的預(yù)期翹曲大小低于一 個目標翹曲值的一組溫度調(diào)控命令；以及步驟三、運用一個控制模組以驅(qū)使位于該電路板 的二個相反表面的外側(cè)的二個對流模組以該溫度調(diào)控命令運作，以使該電路板的翹曲大小 低于該目標翹曲值。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。較佳地，前述的減少電路板組裝翹曲的方法，其中依序施行該步驟一及該步驟二 后，反復(fù)施行該步驟三。較佳地，前述的減少電路板組裝翹曲的方法，其中該步驟一的該溫度量測模組具 有多個量測該電路板不同位置的溫度感測器，該翹曲量測模組具有多個相對應(yīng)于所述溫度 感測器設(shè)置以量測該電路板的翹曲大小的位移感測器。較佳地，前述的減少電路板組裝翹曲的方法，其中該溫度調(diào)控命令具有分別驅(qū)使 所述對流模組運作的二種模式。較佳地，前述的減少電路板組裝翹曲的方法，其中在該步驟一與該步驟二之間，還 包含一個重新加熱該待處理單元到冷卻前的溫度的步驟。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 減少電路板組裝翹曲的方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果所述對流模組用以控制該電路 板于冷卻時維持二個相反表面的收縮速率，以減少翹曲現(xiàn)象的發(fā)生。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是現(xiàn)有的表面粘著技術(shù)中，一個芯片安裝于一個印刷電路板的示意圖。圖2是現(xiàn)有的芯片粘著技術(shù)中，一個芯片安裝于該印刷電路板的俯視圖。圖3是現(xiàn)有的芯片粘著技術(shù)中，該印刷電路板于冷卻后的示意圖。圖4是本發(fā)明減少電路板組裝翹曲的方法的一個較佳實施例的流程圖。圖5是該較佳實施例于量測階段中且于冷卻前的示意圖。圖6是該較佳實施例于量測階段中且于冷卻后的示意圖。圖7是該較佳實施例于量測階段中的系統(tǒng)示意圖。圖8是該較佳實施例于冷卻階段的系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的減少電路板組裝翹曲的方法其具體實施方式
、步 驟、特征及其功效，詳細說明如后。請參閱圖4、5、6所示，分別是本發(fā)明減少電路板組裝翹曲的方法的一個較佳實施 例的流程圖；該較佳實施例于量測階段中且于冷卻前的示意圖；該較佳實施例于量測階段 中且于冷卻后的示意圖。本發(fā)明較佳實施例的減少電路板組裝翹曲的方法包含下列步驟20 洸。在步驟20中，自前段工藝取出仍處于高溫狀態(tài)的待處理單元3，該待處理單元3包 括已粘合完畢而待冷卻的多個芯片31及一個長形的電路板32。在本實施例中，該待處理單 元3為一種印表頭的電路，利用芯片粘著技術(shù)將各二十六個發(fā)光二極管陣列30與相對應(yīng)驅(qū) 動所述發(fā)光二極管陣列30的芯片31 (Driver IC)以銀膠固定于該電路板32上(見圖7)， 并于烤箱烘烤后而取出。值得一提的是，該待處理單元3也可為利用表面粘著技術(shù)而粘合 的芯片及電路板，并于回焊爐烘烤后取出(圖未示)。該電路板32并與一個量測單元4相連接，該量測單元4包括分別粘貼于該電路板 32的表面上的一個溫度量測模組41及一個翹曲量測模組42，及一個分別電連接該溫度量 測模組41與該翹曲量測模組42的記錄模組43。參閱圖4、5、7，該溫度量測模組41具有十個粘貼于該電路板32的二個表面以分別 量測溫度的溫度感測器411，該翹曲量測模組42具有十個設(shè)置于該電路板32且分別相對應(yīng) 所述溫度感測器411設(shè)置以量測該電路板32的翹曲大小的位移感測器421，該電路板32的 每一個表面分別安裝沿長方向間隔設(shè)置的五個溫度感測器411與五個位移感測器421。在 本實施例中，所述溫度感測器411分別為熱電偶，也可以是非接觸式的紅外線感測器，所述 位移感測器421分別為應(yīng)變計。參閱圖4、5、6，接下來在步驟21中，分別利用該溫度量測模組41的所述溫度感測 器411及該翹曲量測模組42的所述位移感測器421以量測該電路板32在空氣中自高溫自 然冷卻到21 ^TC時的溫度及翹曲資料以及相對應(yīng)的時間資料，并記錄于該記錄模組43 中。接著重復(fù)進行該步驟21直到冷卻完畢，此時，該電路板32相對一條基準線L產(chǎn)生翹曲 (見圖6)，接著進行步驟22。在該步驟22中，重新利用一個加熱器(圖未示)將該待處理單元3加熱到冷卻前 的溫度。接下來進行步驟23，對前述在冷卻時所得到的溫度及翹曲資料進行模擬演算，該 模擬演算用以計算出當(dāng)要使該電路板32相鄰所述芯片31的一面與相反所述芯片31的一 面能有相同的冷卻收縮速率時，二個表面分別所需要的溫度調(diào)控命令，進而使該電路板32 的預(yù)期翹曲大小低于一個目標翹曲值。要說明的是，該溫度調(diào)控命令是具有分別用于該電 路板32的二個表面的二種模式。在本實施例中，該溫度調(diào)控命令是隨時間的推移而變化的 序列，且是一種利用程序撰寫的控制命令。參閱圖4、8，接著進行步驟M，將該待處理單元3移至一個冷卻單元5中，此時，該 量測單元4仍然連接于該電路板32上(圖未示)，該冷卻單元5包括一個控制模組51，及 二個分別電連接該控制模組51且分別位于該電路板32的二個相反表面的外側(cè)的對流模組 52。在本實施例中，所述對流模組52分別為可調(diào)整風(fēng)速的風(fēng)扇。此時，運用該控制模組51以驅(qū)使所述對流模組52分別以該溫度調(diào)控命令的二個 模式運作以進行冷卻作業(yè)，如此一來，可使該電路板32的二個相反表面分別控制于相同的 溫度，因此可使該電路板32相鄰所述芯片31的一面與相反所述芯片31的一面能有相同的 冷卻收縮速率，進而使該電路板32的翹曲大小低于該目標翹曲值。要說明的是，在冷卻過 程中，并同時記錄此產(chǎn)品的溫度及翹曲資料以及相對應(yīng)的時間資料。接著，在步驟25中，對量測到的翹曲大小與模擬演算結(jié)果作比對，若該電路板32的翹曲大小低于或等于該目標翹曲值，則進行步驟26，若不符合，則重新回到該步驟21并 于該步驟23進行模擬演算修正，并重復(fù)驗證直到該電路板32的翹曲大小低于或等于該目 標翹曲值。在步驟沈中，是類似于該步驟對，其差異在于該待處理單元3是使用新的待處理 單元3，此時該量測單元4不需連接于該電路板32上。如此，在依序施行該步驟20到該步驟25后，就可借由反復(fù)施行該步驟沈直到該 待處理單元3完全被處理完畢。由于本發(fā)明是利用控制該電路板32 二個表面的溫度變化而使該電路板32的預(yù)期 翹曲大小低于該目標翹曲值，而同樣的溫度調(diào)控命令可用于同樣形式的該待處理單元3，進 而可省略其他步驟而只在該步驟26中大量批次處理，因此，相較于現(xiàn)有的電路板的組裝方 式，還能降低翹曲的大小以增進良率。綜上所述，借由應(yīng)用所述對流模組52，該電路板32的二個表面溫度可分別受到控 制，而在冷卻時維持二個表面的收縮速率，以使該電路板32冷卻后減少翹曲現(xiàn)象的發(fā)生， 所以確實能達成本發(fā)明的目的。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對 以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減少電路板組裝翹曲的方法，其特征在于該方法包含下列步驟步驟一、提供一個溫度量測模組及一個翹曲量測模組以量測一個電路板于溫度下降時 的一組溫度及翹曲資料，并記錄于一個記錄模組中；步驟二、運算該溫度及翹曲資料以產(chǎn)生使該電路板的預(yù)期翹曲大小低于一個目標翹曲 值的一組溫度調(diào)控命令；以及步驟三、運用一個控制模組以驅(qū)使位于該電路板的二個相反表面的外側(cè)的二個對流模 組以該溫度調(diào)控命令運作，以使該電路板的翹曲大小低于該目標翹曲值。
2.如權(quán)利要求1所述的減少電路板組裝翹曲的方法，其特征在于依序施行該步驟一 及該步驟二后，反復(fù)施行該步驟三。
3.如權(quán)利要求2所述的減少電路板組裝翹曲的方法，其特征在于該步驟一的該溫度 量測模組具有多個量測該電路板不同位置的溫度感測器，該翹曲量測模組具有多個相對應(yīng) 于所述溫度感測器設(shè)置以量測該電路板的翹曲大小的位移感測器。
4.如權(quán)利要求3所述的減少電路板組裝翹曲的方法，其特征在于該溫度調(diào)控命令具 有分別驅(qū)使所述對流模組運作的二種模式。
5.如權(quán)利要求1所述的減少電路板組裝翹曲的方法，其特征在于在該步驟一與該步 驟二之間，還包含一個重新加熱該待處理單元到冷卻前的溫度的步驟。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種減少電路板組裝翹曲的方法，先以一個溫度量測模組及一個翹曲量測模組量測一個電路板于溫度下降時的一組溫度及翹曲資料，接著運算該溫度及翹曲資料以產(chǎn)生使該電路板的預(yù)期翹曲大小低于一個目標翹曲值的一組溫度調(diào)控命令，最后運用一個控制模組以驅(qū)使位于該電路板的二個相反表面的二個對流模組以該溫度調(diào)控命令運作，以使該電路板的翹曲大小低于該目標翹曲值。
文檔編號H01L21/48GK102065640SQ20091022361
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者吳明哲 申請人:環(huán)旭電子股份有限公司, 環(huán)鴻科技股份有限公司