單顆bga產(chǎn)品倒裝貼片裝置及其使用方法
【專利摘要】一種單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置及其使用方法。單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置包括：載具和真空治具；載具形成有第一和第二凹進部，第一和第二凹進部連通，在連接處形成環(huán)狀臺階；第二凹進部的開窗尺寸等于或大于BGA產(chǎn)品基板的外形尺寸，第二凹進部的深度等于或大于布置有芯片的BGA產(chǎn)品基板的總厚度，以使得布置有芯片的BGA產(chǎn)品基板可在環(huán)狀臺階上完全容納在第二凹進部中；真空治具具有基底和固定在基底上的凸臺。凸臺的截面尺寸小于載具的第一凹進部的開窗尺寸，并且大于芯片尺寸，以使得凸臺能夠穿過第一凹進部和第二凹進部；基底的截面尺寸大于載具的第一凹進部的開窗尺寸；凸臺的高度大于或等于載具的厚度；真空治具內(nèi)部形成有連通管道。
【專利說明】單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路封裝領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種單顆BGA(Ball GridArray，球柵陣列)產(chǎn)品倒裝貼片裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著輕量化、薄型化、小型化、I / O端數(shù)的增加以及功能多樣化的發(fā)展，傳統(tǒng)的封裝技術(shù)已不能滿足高密度的要求。倒裝焊技術(shù)的發(fā)展能夠解決該問題，并且廣泛的應(yīng)用到高速計算機、電子表、手機、汽車電器、醫(yī)療器械及通信類產(chǎn)品中。雖然倒裝技術(shù)尚不能在高可靠領(lǐng)域獲得應(yīng)用，但隨著材料、新工藝以及新結(jié)構(gòu)設(shè)計的出現(xiàn)，可靠性得到提高，必將會在未來得到更廣泛的應(yīng)用。
[0003]在單顆產(chǎn)品倒裝過程中，需要使用載具對基板進行固定。但是當前的載具存在兩個風險點:一個是基板和載具的接觸面與載具底面平行度無法檢測，而載具開口的共面度、平行度、深度的誤差會導致產(chǎn)品虛焊；另一個是倒裝貼片時基板靠載具上的彈簧機構(gòu)固定，基板傾斜的風險很大，無法檢測是否在夾持過程中導致基板傾斜。一旦發(fā)生基板傾斜，在貼裝時芯片與基板之間就會存有一定的角度，最終導致部分凸點出現(xiàn)虛焊的情況。如圖1所示，其中示出了凸點與焊盤之間的虛焊的示圖。因此，需要選擇正確的載具和真空臺進行配合使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠確保芯片與基板之間的平行度，防止產(chǎn)品虛焊的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置，其包括:載具和真空治具；其中，載具的下部形成有第一凹進部，載具的上部形成有第二凹進部，并且第一凹進部和第二凹進部連通并且在第一凹進部和第二凹進部的連接處形成環(huán)狀臺階；而且，第二凹進部的開窗尺寸等于或大于BGA產(chǎn)品基板的外形尺寸，第二凹進部的深度等于或大于布置有芯片的BGA產(chǎn)品基板的總厚度，以使得布置有芯片的BGA產(chǎn)品基板可在環(huán)狀臺階上完全容納在第二凹進部中；而且其中，真空治具具有基底和固定在基底上的凸臺。其中，凸臺的截面尺寸小于載具的第一凹進部的開窗尺寸，且大于芯片尺寸，以使得凸臺能夠穿過第一凹進部和第二凹進部；而且基底的截面尺寸大于載具的第一凹進部的開窗尺寸；而且，凸臺的高度大于或等于載具的厚度；并且，真空治具內(nèi)部形成有連通管道，連通管道連通至凸臺的上表面并且連通至基底側(cè)部的真空吸口。
[0006]優(yōu)選地，凸臺的上表面的截面尺寸大于芯片的外形尺寸。
[0007]優(yōu)選地，載具的總體外形為立方體。
[0008]優(yōu)選地，凸臺的總體外形為立方體。
[0009]優(yōu)選地，基底的總體外形為立方體。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種上述單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的使用方法，其包括:將BGA產(chǎn)品基板放置到載具上；將裝好BGA產(chǎn)品基板的載具傳送至真空治具所在的位置；使真空治具的凸臺將穿過載具的第一凹進部和第二凹進部，從而將BGA產(chǎn)品基板頂起，并經(jīng)由真空吸口抽真空以真空吸附BGA產(chǎn)品基板。
[0011]本發(fā)明根據(jù)芯片的尺寸，設(shè)計合理的載具和真空治具。由此在貼裝過程中，載具上的基板被真空治具頂起，并且用真空吸住，可以保證基板與貼裝頭的平行度，也可以保證基板不發(fā)生任何移動，從而確保貼裝的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中:
[0013]圖1示意性地示出了凸點與焊盤之間的虛焊的示圖。
[0014]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的載具的俯視圖。
[0015]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的載具的截面圖。
[0016]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的真空治具的俯視圖。
[0017]圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的真空治具的截面圖。
[0018]圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的配合使用圖。
[0019]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述。
[0021]本發(fā)明對單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的載具了進行改造，并且和單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的真空平臺配合使用。因為真空平臺可以根據(jù)貼裝頭進行調(diào)節(jié)，因此倒裝貼片時使用真空臺和基板接觸，確保了芯片與基板之間的平行度，防止產(chǎn)品虛焊。
[0022]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置包括載具和真空治具。
[0023]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的載具的俯視圖。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的載具的截面圖。其中，圖3是沿著圖2的線A-A截取的。
[0024]其中，載具100的下部形成有第一凹進部11，載具的上部形成有第二凹進部12，并且第一凹進部11和第二凹進部12連通并且在第一凹進部11和第二凹進部12的連接處形成環(huán)狀臺階13。
[0025]而且，第二凹進部12的開窗尺寸等于或大于(略大于)BGA產(chǎn)品基板300的外形尺寸，第二凹進部12的深度等于或大于布置有芯片400的BGA產(chǎn)品基板300的總厚度，以使得布置有芯片400的BGA產(chǎn)品基板300可在環(huán)狀臺階13上完全容納在第二凹進部12中。
[0026]圖中示出了載具100的總體外形為立方體的示例，但是這僅僅是優(yōu)選的外形，載具100也可以是例如圓柱形之類的其它任何適當形狀。
[0027]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的真空治具的俯視圖示例。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的真空治具的截面圖示例。
[0028]其中，真空治具200具有基底21和固定在基底21上的凸臺22。其中，凸臺的截面尺寸小于(最好略小于)載具100的第一凹進部11的開窗尺寸，以使得凸臺能夠穿過第一凹進部11和第二凹進部12 ;而且基底21的截面尺寸大于載具100的第一凹進部11的開窗尺寸，這樣載具100可以停在基底21上。并且凸臺的截面尺寸大于芯片400的尺寸。
[0029]而且，凸臺22的高度大于或等于(最好略大于)載具100的厚度，確保真空治具頂起后基板可以完全脫離載具(這將在后面予以詳細描述)。優(yōu)選地，凸臺22的上表面的共面度需精確控制。
[0030]優(yōu)選地，凸臺22的上表面的截面尺寸大于芯片的外形尺寸；這樣有助于在真空吸附時力量的均勻性。優(yōu)選地，凸臺22的上表面中形成有凹槽25，而且優(yōu)選地，該凹槽25的截面尺寸大于芯片的外形尺寸；這樣進一步有助于在真空吸附時力量的均勻性。
[0031]真空治具內(nèi)部形成有連通管道23，連通管道23連通至凸臺22的上表面并且連通至基底21側(cè)部的真空吸口 24?？山?jīng)由真空吸口 24通過連通管道23吸真空來對BGA產(chǎn)品基板300進行吸附。
[0032]圖中示出了凸臺22的總體外形為立方體的示例，但是這僅僅是優(yōu)選的外形，凸臺22也可以是例如圓柱形之類的其它任何適當形狀。類似地，圖中示出了基底21的總體外形為立方體的示例，但是這僅僅是優(yōu)選的外形，基底21也可以是例如圓柱形之類的其它任何適當形狀。
[0033]參考圖6，下面將描述采用本發(fā)明上述實施例的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置執(zhí)行的倒裝貼片方法的步驟:
[0034]第一步驟，將BGA產(chǎn)品基板300放置到載具100上；
[0035]第二步驟，將裝好BGA產(chǎn)品基板300的載具100放入到裝機的進料導軌(未示出)上；
[0036]第三步驟，例如當設(shè)備的進料傳感器感應(yīng)到產(chǎn)品時，通過例如皮帶傳輸，將裝好BGA產(chǎn)品基板300的載具100傳送至貼裝位置；
[0037]第四步驟，當裝好BGA產(chǎn)品基板300的載具100被傳送到貼裝位置后，真空平臺將升起；真空臺正面的凸臺22將穿過載具100的第一凹進部11和第二凹進部12，將BGA產(chǎn)品基板300頂起，并經(jīng)由真空吸口 24抽真空以便真空吸附BGA產(chǎn)品基板300，確保BGA產(chǎn)品基板300不會在貼裝過程中發(fā)生任何傾斜、偏移等；
[0038]第五步驟，BGA產(chǎn)品基板300被頂起并真空吸住后，設(shè)備的照相機將移動到BGA產(chǎn)品基板300上方搜索基準點，確保產(chǎn)品貼裝的精度；
[0039]第六步驟:完成基準點對位后進行芯片400的貼裝，并通過照相機確認芯片的位置是否偏移；
[0040]第七步驟，完成貼裝后，真空臺釋放真空并下降，將BGA產(chǎn)品基板300放入載具100，真空平臺回到原位。傳送帶將產(chǎn)品傳輸至下料區(qū)。
[0041]由此，可以看出，本發(fā)明根據(jù)芯片的尺寸，設(shè)計合理的載具和真空治具。由此在貼裝過程中，載具上的基板被真空治具頂起，并且用真空吸住，可以保證基板與貼裝頭的平行度，也可以保證基板不發(fā)生任何移動，從而確保貼裝的精度。
[0042]此外，需要說明的是，除非特別指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0043]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置，其特征在于包括:載具和真空治具； 其中，載具的下部形成有第一凹進部，載具的上部形成有第二凹進部，并且第一凹進部和第二凹進部連通并且在第一凹進部和第二凹進部的連接處形成環(huán)狀臺階； 而且，第二凹進部的開窗尺寸等于或大于BGA產(chǎn)品基板的外形尺寸，第二凹進部的深度等于或大于布置有芯片的BGA產(chǎn)品基板的總厚度，以使得布置有芯片的BGA產(chǎn)品基板可在環(huán)狀臺階上完全容納在第二凹進部中； 而且其中，真空治具具有基底和固定在基底上的凸臺。其中，凸臺的截面尺寸小于載具的第一凹進部的開窗尺寸，且大于芯片尺寸，以使得凸臺能夠穿過第一凹進部和第二凹進部；而且基底的截面尺寸大于載具的第一凹進部的開窗尺寸；而且，凸臺的高度大于或等于載具的厚度； 并且，真空治具內(nèi)部形成有連通管道，連通管道連通至凸臺的上表面并且連通至基底側(cè)部的真空吸口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置，其特征在于，凸臺的上表面的截面尺寸大于芯片的外形尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置，其特征在于，載具的總體外形為立方體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置，其特征在于，凸臺的總體外形為立方體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置，其特征在于，基底的總體外形為立方體。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的單顆BGA產(chǎn)品倒裝貼片裝置的使用方法，其特征在于包括: 將BGA產(chǎn)品基板放置到載具上； 將裝好BGA產(chǎn)品基板的載具傳送至真空治具所在的位置； 使真空治具的凸臺將穿過載具的第一凹進部和第二凹進部，從而將BGA產(chǎn)品基板頂起,并經(jīng)由真空吸口抽真空以真空吸附BGA產(chǎn)品基板。
【文檔編號】H05K13/04GK103781342SQ201410057443
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】梁少文, 孫忠新, 施陳, 高鋒, 朱敏, 王彥橋, 劉曉陽 申請人:無錫江南計算技術(shù)研究所