焊球贴装工具

摘要

本发明公开了一种焊球贴装工具，所述焊球贴装工具包括：上焊球贴装模具，在上焊球贴装模具中形成有具有预定图案的多个通孔；下焊球贴装模具，在下焊球贴装模具中形成有具有预定图案的多个开口，在下焊球贴装模具中形成的开口与在上焊球贴装模具中形成的通孔一一对应；顶针，形成在下焊球贴装模具中形成的开口的底部；掩模层，设置在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间，在掩模层中形成有具有预定图案的通孔。

权利要求

1.一种焊球贴装工具，所述焊球贴装工具包括：

上焊球贴装模具，在上焊球贴装模具中形成有具有预定图案的多个通孔；

下焊球贴装模具，在下焊球贴装模具中形成有具有预定图案的多个开口，在下焊球贴装模具中形成的开口与在上焊球贴装模具中形成的通孔一一对应；

顶针，形成在下焊球贴装模具中形成的开口的底部；

掩模层，设置在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间，在掩模层中形成有具有预定图案的通孔，其中，掩模层上形成的通孔的数量小于或等于上焊球贴装模具上的通孔的数量，掩模层上的通孔的位置和尺寸与上焊球贴装模具上的通孔的位置和尺寸相对应，掩模层上的通孔的数量、位置和尺寸与将要进行焊球贴装的封装体的焊盘的数量、位置和尺寸一致。

2.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，所述顶针为金属顶针。

3.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，所述顶针能够上下伸缩活动。

4.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，所述掩模层为金属薄片。

5.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，上焊球贴装模具和下焊球贴装模具为金属模具。

6.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，上焊球贴装模具中的通孔间距与将要进行焊球贴装的封装体的焊盘的间距一致。

7.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，下焊球贴装模具中形成的开口的数量、位置、大小和间距均与上焊球贴装模具中形成的通孔一致。

8.根据权利要求1所述的焊球贴装工具，其中，掩模层能够灵活地在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间插入或者取出。

说明书

焊球贴装工具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种焊球贴装工具，更具体地讲，本发明涉及一种可适用于具有不同的焊球数量及焊球布局的具有相同的封装尺寸和焊球间距的封装结构的焊球贴装工具。

背景技术

[0002] 随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk(串扰)”现象，而且当IC的管脚数大于208Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package球栅阵列式封装)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。然而，在现有的BGA封装工艺中，由于焊球贴装工具的通孔布局与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘布局一致，在对不同焊盘布局的封装体进行焊球贴装时，需要制作和更换不同的贴装工具，这就增加了BGA封装工艺的成本。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种焊球贴装工具，所述焊球贴装工具包括：上焊球贴装模具，在上焊球贴装模具中形成有具有预定图案的多个通孔；下焊球贴装模具，在下焊球贴装模具中形成有具有预定图案的多个开口，在下焊球贴装模具中形成的开口与在上焊球贴装模具中形成的通孔一一对应；顶针，形成在下焊球贴装模具中形成的开口的底部；掩模层，设置在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间，在掩模层中形成有具有预定图案的通孔。

[0004] 根据本发明的焊球贴装工具，所述顶针为金属顶针。

[0005] 根据本发明的焊球贴装工具，所述顶针能够上下伸缩活动。

[0006] 根据本发明的焊球贴装工具，所述掩模层为金属薄片。

[0007] 根据本发明的焊球贴装工具，上焊球贴装模具和下焊球贴装模具为金属模具。

[0008] 根据本发明的焊球贴装工具，上焊球贴装模具中的通孔数量大于或等于将要进行焊球贴装的封装体的焊盘数量，上焊球贴装模具中的通孔位置及尺寸与将要进行焊球贴装的封装体的焊盘位置相对应，上焊球贴装模具中的通孔间距与将要进行焊球贴装的封装体的焊盘的间距一致。

[0009] 根据本发明的焊球贴装工具，下焊球贴装模具中形成的开口的数量、位置、大小和间距均与上焊球贴装模具中形成的通孔一致。

[0010] 根据本发明的焊球贴装工具，掩模层上形成的通孔的数量可小于或等于上焊球贴装模具上的通孔的数量，掩模层上的通孔的位置及尺寸与上焊球贴装模具上的通孔相对应，掩模层上的通孔数量、位置及尺寸与将要进行焊球贴装的封装体的焊盘的数量、位置及尺寸一致。

[0011] 根据本发明的焊球贴装工具，掩模层能够灵活地在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间插入或者取出。

[0012] 根据本发明的焊球贴装工具可通过将具有不同通孔布局的掩模层设置在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间，从而灵活地适用于具有不同的焊球数量及焊球布局的具有相同的封装尺寸和焊球间距的封装结构，进而节省了制作不同焊球贴装工具的费用和更换不同焊球贴装工具的时间。

附图说明

[0013] 通过下面附图对本发明示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他特征和优点将会变得更加清楚，其中：

[0014] 图1a是示出根据现有技术的焊球贴装工具的示意性俯视图；

[0015] 图1b是示出图1a中的根据现有技术的焊球贴装工具的沿线A-A截取的示意性剖视图；

[0016] 图2a是示出根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具的上焊球贴装模具的示意性俯视图；

[0017] 图2b是示出根据本发明示例性实施例的图2a中的焊球贴装工具的上焊球贴装模具的沿线B-B截取的示意性剖视图；

[0018] 图3a是示出根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具的下焊球贴装模具的示意性俯视图；

[0019] 图3b是示出根据本发明示例性实施例的图3a中的焊球贴装工具的下焊球贴装模具的沿线C-C截取的示意性剖视图；

[0020] 图4a是示出根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具的掩模层的示意性俯视图；

[0021] 图4b是示出根据本发明示例性实施例的图4a中的焊球贴装工具的掩模层的沿线D-D截取的示意性剖视图；

[0022] 图5a是示出根据本发明示例性实施例的将上焊球贴装模具、掩模层和下焊球贴装模具组合的焊球贴装工具的示意性俯视图；

[0023] 图5b是示出根据本发明示例性实施例的图5a中的组合的焊球贴装工具的沿线E-E截取的示意性剖视图；

[0024] 图6a是示出根据本发明另一示例性实施例的焊球贴装工具的掩模层的示意性俯视图；

[0025] 图6b是示出根据本发明另一示例性实施例的图6a中的焊球贴装工具的掩模层的沿线F-F截取的示意性剖视图；

[0026] 图7a是示出根据本发明另一示例性实施例的将上焊球贴装模具、掩模层和下焊球贴装模具组合的焊球贴装工具的示意性俯视图；

[0027] 图7b是示出根据本发明另一示例性实施例的图7a中的组合的焊球贴装工具的沿线G-G截取的示意性剖视图。

具体实施方式

[0028] 在下文中参照附图更充分地描述了本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。

[0029] 图1a是示出根据现有技术的焊球贴装工具的示意性俯视图；图1b是示出图1a中的根据现有技术的焊球贴装工具的沿线A-A截取的示意性剖视图。

[0030] 参照图1a和图1b，通常为了实现在封装体表面贴装焊球的目的，现有技术是采用了由图1a所示的焊球贴装工具。该工具为具有一定的通孔布局(图案)的金属模具11，在每个通孔12底部设置有金属顶针3。该模具的通孔布局与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘布局一致。

[0031] 具体地，焊球在真空作用下被吸附到贴装工具的通孔12位置，每个通孔12对应于一个焊球，从而完成对焊球的吸取。贴装工具将焊球吸取至封装体的焊盘上方，真空作用停止，同时将通孔底部的金属顶针3顶出，将焊球贴装到封装体的焊盘上，从而完成焊球贴装过程。

[0032] 然而，在现有的表面贴装技术中，由于焊球贴装工具的通孔布局与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘布局一致，所以在对不同焊盘布局的封装体进行焊球贴装时，需要制作和更换不同的贴装工具。

[0033] 为了降低贴装工艺成本，本发明提供了一种新型的焊球贴装工具，根据本发明的焊球贴装工具可适用于具有不同的焊球数量及焊球布局的具有相同的封装尺寸和焊球间距的封装结构的焊球贴装工具。

[0034] 下面将参照图2a至图7b详细描述根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具。

[0035] 图2a是示出根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具的上焊球贴装模具的示意性俯视图，图2b是示出根据本发明示例性实施例的图2a中的焊球贴装工具的上焊球贴装模具的沿线B-B截取的示意性剖视图，图3a是示出根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具的下焊球贴装模具的示意性俯视图，图3b是示出根据本发明示例性实施例的图3a中的焊球贴装工具的下焊球贴装模具的沿线C-C截取的示意性剖视图。

[0036] 参照图2a至图3b，根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具可包括上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31。如图2a所示，在上焊球贴装模具21中形成有具有预定图案的多个通孔22，其中，上焊球贴装模具21可以为金属模具，多个通孔22的所述预定图案根据贴装工艺的需要可以为全阵列通孔图案。

[0037] 在根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具中，参照图3a，在下焊球贴装模具31中可以形成有具有预定图案的多个开口32，这里，开口32不是贯通下焊球贴装模具而形成的通孔。在下焊球贴装模具31中形成的多个开口32与在上焊球贴装模具21中形成的多个通孔22一一对应。下焊球贴装模具31可以为金属模具。

[0038] 在根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具还可以包括顶针3，如图3a和图3b所示，所述顶针3形成在下焊球贴装模具31中形成的开口32的底部，所述顶针3可以为金属顶针，并且所述顶针3能够上下伸缩活动。

[0039] 图4a是示出根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具的掩模层的示意性俯视图，图4b是示出根据本发明示例性实施例的图4a中的焊球贴装工具的掩模层的沿线D-D截取的示意性剖视图。

[0040] 参照图4a和图4b，在根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具还可以包括掩模层41，掩模层41可以设置在上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31之间，在掩模层41中形成有具有预定图案的通孔42。根据本发明的焊球贴装工具，其中，所述掩模层41可以为金属薄片。

[0041] 根据本发明的焊球贴装工具，上焊球贴装模具中的通孔数量可以大于或等于需要进行焊球贴装的封装体的焊盘数量，上焊球贴装模具中的通孔的位置和尺寸可以与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘的位置和尺寸相对应，上焊球贴装模具中的通孔之间的间距可以与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘之间的间距一致。

[0042] 根据本发明的焊球贴装工具，下焊球贴装模具中形成的开口的数量、位置、大小和间距均可与上焊球贴装模具中形成的通孔一致。

[0043] 根据本发明的焊球贴装工具，掩模层上形成的通孔的数量可小于或等于上焊球贴装模具上的通孔的数量，掩模层上的通孔的位置和尺寸与上焊球贴装模具上的通孔的位置和尺寸相对应，掩模层上的通孔的数量、位置和尺寸与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘的数量、位置和尺寸一致。

[0044] 根据本发明的焊球贴装工具，掩模层能够灵活地在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间插入或者取出。

[0045] 并且，上焊球贴装模具21、下焊球贴装模具31及掩模层41的尺寸可以设置为一致。

[0046] 图5a是示出根据本发明示例性实施例的将上焊球贴装模具21、掩模层41和下焊球贴装模具31组合的焊球贴装工具51的示意性俯视图，图5b是示出根据本发明示例性实施例的图5a中的组合的焊球贴装工具51的沿线E-E截取的示意性剖视图。

[0047] 参照图5a和图5b，可将具有预定图案的通孔的掩模层41设置在上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31之间，从而形成组合的焊球贴装工具51。这里，相对于上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31中形成的通孔22和开口32，由于掩模层41中形成的通孔的数量少于上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31中形成的通孔22和开口32(具体地，沿线E-E，掩模层的中央部没有形成通孔)，因此，参照图5b，中间的两个可伸缩活动的顶针被掩模层压按而缩进到下焊球贴装模具31中形成的开口32中。

[0048] 图6a是示出根据本发明另一示例性实施例的焊球贴装工具的掩模层的示意性俯视图，图6b是示出根据本发明另一示例性实施例的图6a中的焊球贴装工具的掩模层的沿线F-F截取的示意性剖视图。

[0049] 参照图6a和图6b，在根据本发明示例性实施例的焊球贴装工具还可以包括掩模层61，掩模层61可以设置在上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31之间，在掩模层61中形成有具有预定图案的通孔62。根据本发明的焊球贴装工具，所述掩模层61可以为金属薄片。在本实施例中，掩模层61中形成的通孔62的图案与参照图4a的实施例中的掩模层41中形成的通孔42的图案不同，具体来说，可以根据需要进行焊球贴装的封装体的焊盘的数量、位置和尺寸来不同地设置掩模层中形成的通孔的图案。

[0050] 上焊球贴装模具21、下焊球贴装模具31及掩模层61的尺寸可以设置为一致。

[0051] 图7a是示出根据本发明另一示例性实施例的将上焊球贴装模具21、掩模层61和下焊球贴装模具31组合的焊球贴装工具71的示意性俯视图，图7b是示出根据本发明另一示例性实施例的图7a中的组合的焊球贴装工具71的沿线G-G截取的示意性剖视图。

[0052] 参照图7a和图7b，可将具有预定图案的通孔的掩模层61设置在上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31之间，从而形成组合的焊球贴装工具71。这里，相对于上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31中形成的通孔22和开口32，由于掩模层61中形成的通孔的数量少于上焊球贴装模具21和下焊球贴装模具31中形成的通孔22和开口32(具体地，沿线G-G，掩模层61的两端没有形成通孔)，因此，参照图7b，两端的两个可伸缩活动的顶针被掩模层压按而缩进到下焊球贴装模具31中形成的开口32中。

[0053] 以上示出并具体描述了两种具有预定图案的通孔布局的掩模层的示例性实施例，然而，本发明不限于此。具体来说，掩模层上的通孔的数量、位置和尺寸可以设置为具有期望的各种不同的图案布局，即，可以与需要进行焊球贴装的封装体的焊盘的数量、位置和尺寸一致，因此，可根据需要准备多个具有不同数量、位置和尺寸的通孔图案布局的掩模层。

[0054] 根据本发明的焊球贴装工具可通过将具有不同通孔布局的掩模层设置在上焊球贴装模具和下焊球贴装模具之间，从而灵活地适用于具有不同的焊球数量及焊球布局的具有相同的封装尺寸和焊球间距的封装结构，进而节省了制作不同焊球贴装工具的费用和更换不同焊球贴装工具的时间。

[0055] 尽管已经给出了本发明的一些示例性实施例，但对于本领域普通技术人员来说清楚的是，应当仅以描述的意义理解示例性实施例，而不是处于限制本发明的目的。在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此作出形式和细节上的多种改变。