专利名称：植球治具的制作方法
植球治具技术领域
本发明是有关一种植球治具(Ball Mounting Device)，且特别是有关一种应用于球栅阵列制程中的植球治具。
背景技术：
随着科技的发展，消费性电子产品的功能与效能不断提升，使电子产品内使用的芯片需具有运算速度快与体积小的优点。
早期的四方扁平封装(Quad Flat Package ；QFP)为一种芯片封装技术,芯片的周围具有多个金属导线架作为接脚。然而，此型式的芯片接脚数目会受限于芯片的面积，且电气特性与热传导性均较差。近年来，另一种称为球门阵列封装(Ball Grid Array ；BGA)的芯片需求量逐渐增加，此芯片具有多个以阵列排列的焊垫接点(pad)，且这些接点上分别具有锡球以取代金属导线架型式的接脚。与四方扁平封装的技术相较，球门阵列封装技术的好处在于当芯片的面积相同时，球门阵列封装的接点数可大于四方扁平封装的接脚数，使得球门阵列封装的面积及重量可以为四方扁平封装的一半。
已知应用于球栅阵列制程中的植球治具包含钢板、网版与盖板。钢板具有一镂空区域。首先，将芯片放置于钢板上且芯片接点对齐于钢板的镂空区域。再将盖板与网版结合，使芯片与钢板夹置于盖板与网版之间，且芯片接点面对网版。接着，于网版上涂抹锡膏，待锡膏进入网版并附着于芯片接点后便可将盖板取下。
然而，在取下芯片时，使用者需以手指于网版上轻敲芯片的接点以使芯片脱离网版，不仅手指因碰触锡膏而需清洁，且涂抹锡膏后的芯片接点不易以垂直方向脱离网版(垂直脱膜)，使锡膏厚度难以均匀。此外，不同的使用者可能会产生不同的操作误差，使锡球的质量难以控制。另一方面，每个完成锡膏涂布的芯片还需分别放置于模板上以执行后续激光对位制程，造成时间的浪费。发明内容
本发明的一目的为提供一种植球治具。
根据本发明一实施方式，一种植球治具包含基座、定位板、网版与推出组件。基座具有第一表面、第二表面、穿孔、第一芯片容置槽与多个定位柱。第一表面与第二表面位于基座的相反侧。穿孔贯穿第一表面与第二表面。第一芯片容置槽与定位柱位于第一表面上，且第一芯片容置槽的位置对应穿孔。定位板具有第二芯片容置槽与对应定位柱的第一定位孔。当第一定位孔分别耦合于定位柱时，第二芯片容置槽对齐于第一芯片容置槽。网版具有网孔区与对应定位柱的第二定位孔。当第二定位孔分别耦合于定位柱时，网孔区对齐于第一芯片容置槽。推出组件可移动地设置于穿孔中，具有靠近第一表面的第一端部与靠近第二表面的第二端部。在使用时，第二芯片容置槽用以放置芯片于其内，并经由翻转180度使芯片放置于第一芯片容置槽中。网孔区用以涂抹锡膏于芯片的接点上。此外，当施压于推出组件的第二端部时，第一端部迫使芯片脱离第一芯片容置槽。
在本发明一实施方式中，其中上述植球治具还包含缓冲垫设置于穿孔靠近第一表面的开口或第一端部上。
在本发明一实施方式中，其中上述缓冲垫的材质包含橡胶或塑料。
在本发明一实施方式中，其中上述网孔区的孔隙对应于芯片的接点的位置。
在本发明一实施方式中，其中上述第二芯片容置槽的深度大于芯片的高度。
在本发明一实施方式中，其中上述定位板还包含支撑部形成于第二芯片容置槽中，用以支撑芯片的边缘。
在本发明一实施方式中，其中上述支撑部的宽度大于或等于1mm。
在本发明一实施方式中，其中上述基座还包含弹力组件设置于第一表面上，用以使定位板或网版以垂直方向脱离第一表面。
在本发明一实施方式中，其中上述弹力组件包含弹簧。
在本发明一实施方式中，其中上述基座或网版的材质包含钢材。
在本发明上述实施方式中，定位板与网版为选择性地与基座结合。此植球治具的使用步骤为:先将芯片放置于定位板的第二芯片容置槽中，且芯片接点面对第二芯片容置槽的底面；将基座的定位柱耦合于定位板的第一定位孔，并翻转180度，使芯片放置于第一芯片容置槽中；将定位板取下，并将网版的第二定位孔耦合于基座的定位柱；刷锡膏于网版的网孔区上；将网版取下，并确认芯片接点是否皆已覆盖锡膏；将定位板的第一定位孔耦合于基座的定位柱，并翻转180度；施压于推出组件的第二端部，使第一端部压迫芯片脱离第一芯片容置槽并至定位板的第二芯片容置槽中。
由于网版具有对应定位柱的第二定位孔与弹力组件，因此使用者的手指不需碰触锡膏便可将网版以垂直方向脱离附着锡膏的芯片接点(垂直脱膜)，使锡膏厚度较为均匀，对于不同的使用者来说也不易产生操作误差，使芯片接点的锡膏质量容易控制。另一方面，每个完成锡膏涂布的芯片可利用推出组件脱离第一芯片容置槽并至定位板的第二芯片容置槽中，使得在第二芯片容置槽的芯片可执行后续的激光对位制程，节省时间的花费。
图1绘示根据本发明一实施方式的植球治具的立体图2至图11绘示图1的植球治具使用时的立体图12绘示图11的定位板沿线段12-12’的剖面图13绘示图1的 基座的另一实施方式；
图14绘示操作图1的植球治具的流程图。
主要组件符号说明
100:植球治具110:基座
112:第一表面113:开口
114:第二表面115:开口
116:穿孔118:定位柱
119:第一芯片容置槽120:定位板
122:第二芯片容置槽124:第一定位孔
126:支撑部130:网版
132:网孔区133:孔隙
134:第二定位孔140:推出组件
142:第一端部144:第二端部
150:缓冲垫160:芯片
162:芯片接点164:锡膏
170:弹力组件172:弹簧
210:方向220:方向
12-12’:线段D:深度
H:高度W:宽度
S1:步骤S2:步骤
S3:步骤S4:步骤
S5:步骤S6:步骤
S7:步骤具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示。
图1绘示根据本发明一实施方式的植球治具100的立体图。如图所示，植球治具100包含基座110、定位板120、网版130与推出组件140。基座110具有第一表面112、第二表面114、穿孔116、第一芯片容置槽119与定位柱118。第一表面112与第二表面114位于基座110的相反侧。穿孔116贯穿第一表面112与第二表面114，穿孔116于第一表面112形成开口 113，且于第二表面114形成开口 115。第一芯片容置槽119与定位柱118位于第一表面112上，且第一芯片容置槽119的位置对应穿孔116。定位板120具有第二芯片容置槽122与对应定位柱118的第一定位孔124。当第一定位孔124分别耦合于定位柱118时，第二芯片容置槽122对齐于第一芯片容置槽119。网版130具有网孔区132与对应定位柱118的第二定位孔 134。当第二定位孔134分别耦合于定位柱118时，网孔区132对齐于第一芯片容置槽119。推出组件140可移动地设置于穿孔116中，具有靠近第一表面112的第一端部142与靠近第二表面114的第二端部144。
在本实施方式中，植球治具100可选择性地包含缓冲垫150，且缓冲垫150设置于穿孔116靠近第一表面112的开口 113。此外，缓冲垫150的材质可以包含橡胶或塑料。网孔区132具有孔隙133可供锡膏通过。基座110与网版130的材质可以包含钢材。定位板120的材质可以包含塑料。
在使用时，第二芯片容置槽122用以放置一芯片于其内，并使芯片放置于第一芯片容置槽119中。网孔区132用以涂抹锡膏于芯片的接点上。此外，当施压于推出组件140的第二端部144时，第一端部142可迫使芯片脱离第一芯片容置槽119。应了解到，已经在上述实施方式中叙述过的组件连接关系将不再重复赘述。在以下叙述中，仅详细说明上述植球治具100各组件应用于芯片植球制程时的使用方法与操作步骤，合先叙明。
图2至图11绘示图1的植球治具100使用时的立体图。参阅图2，第二芯片容置槽122的深度D大于芯片160的高度H，且芯片160面对第二芯片容置槽122的一侧具有芯片接点162。使用者可以通过吸笔(未绘示于图)将芯片160放置于第二芯片容置槽122内。
参阅图3，当芯片160耦合于第二芯片容置槽122时，将基座110以方向210与定位板120结合,此时基座110的定位柱118可稱合于定位板120的第一定位孔124。接着，将定位板120与基座110 —起翻转180度，可得到如图4的图式。为了减少操作时的误差，设计者可将第一定位孔124的大小设计成刚好容许定位柱118进入与脱离的大小，使定位板120与基座110仅能以垂直方向210作结合，确保芯片160与第一芯片容置槽119的相对位置。
同时参阅图4与图5，将定位板120从基座110的第一表面112以方向220移开后，芯片160会因重力而脱离定位板120的第二芯片容置槽122而放置于基座110的第一芯片容置槽119中。此时，芯片160的下方为缓冲垫150 (见图1)。参阅图6，接着将网版130以方向210与基座110结合，此时基座110的定位柱118可耦合于网版130的第二定位孔134。且网版130的网孔区132的孔隙133对应于芯片接点162的位置。
使用者可于网版130与基座110结合后，于网版130的网孔区132刷上锡膏，锡膏可通过网孔区132的孔隙133而附着于芯片接点162上。
同时参阅图7与图8，于网孔区132刷完锡膏后以方向220移开网版130，此时使用者应确认芯片接点162是否皆已覆盖锡膏164。为了减少操作时的误差，设计者可将第二定位孔134的大小设计成刚好容许定位柱118进入与脱离的大小，因此网版130与基座110仅能以垂直方向220作脱离，而使锡膏164的厚度较为均匀(垂直脱膜)。参阅图9，将定位板120与基座110再作结合，此时第一定位孔124耦合于基座110的定位柱118，且芯片160仍位于基座110的第一芯片容置槽119中，接着，将定位板120与基座110 —起翻转180度，可得到如图10的附图。
在图10中，由于芯片160不易仅靠重力而脱离第一芯片容置槽119。使用者可施压于推出组件140的第二端部144，使第一端部142透过缓冲垫150压迫芯片160脱离第一芯片容置槽119并至定位板120的第二芯片容置槽122 (见图2)中。接着，以方向220将基座110移开定位板120，可得到图11的图式。在后续制程中，位于定位板120的第二芯片容置槽122中的芯片160可直接执行激光对位制程。
图12绘示图11的定位板沿线段12-12’的剖面图。在本实施方式中，定位板120可选择性地包含支撑部126形成于第二芯片容置槽122中，且支撑部126的宽度W大于或等于1mm，用以支撑芯片160的边缘。如此一来，附着于芯片接点162的锡膏164便不易碰触到定位板120，使锡膏164的厚度较为均匀。
图13绘示图1的基座110的另一实施方式。同时参阅图1与图13，在本实施方式中，缓冲垫150设置于推出组件140的第一端部142上而可随推出组件140在穿孔116中移动。此外，基座110更包含弹力组件170设置于第一表面112的角落上，用以确保定位板120或网版130能以垂直方向脱离第一表面112，而使锡膏厚度较为均匀(垂直脱膜)。弹力组件170可以包含弹簧172，然而在其它实施方式中，弹力组件170也可以为类似橡胶垫的弹性材料。
图14绘示操作图1的植球治具100流程图。在步骤S I中，先将芯片放置于定位板的第二芯片容置槽中，且芯片接点面对第二芯片容置槽的底面。接着在步骤S2中，将基座的定位柱耦合于定位板的第一定位孔，并翻转180度，使芯片放置于第一芯片容置槽中。之后在步骤S3中，将定位板取下，并将网版的第二定位孔耦合于基座的定位柱。接着在步骤S4中，刷锡膏于网版的网孔区上。之后在步骤S5中，将网版取下，并确认芯片接点是否皆已覆盖锡膏。接着在步骤S6中，将定位板的第一定位孔耦合于基座的定位柱，并翻转180度。最后在步骤S7中，施压于推出组件的第二端部，使第一端部压迫芯片脱离第一芯片容置槽并至定位板的第二芯片容置槽中。
本发明上述实施方式与先前技术相较，具有以下优点:
(I)网版具有对应定位柱的第二定位孔与弹力组件，因此使用者的手指不需碰触锡膏便可将网版以垂直方向脱离附着锡膏的芯片接点(垂直脱膜)，使锡膏厚度较为均匀。对于不同的使用者来说也不易产生操作误差，使芯片接点的锡膏质量容易控制。
(2)每个完成锡膏涂布的芯片可利用推出组件脱离第一芯片容置槽并至定位板的第二芯片容置槽中，使得在第二芯片容置槽的芯片可直接执行后续的激光对位制程，节省时间的花费。
(3)缓冲垫设置于穿孔靠近第一表面的开口或第一端部上，当推出组件往第一表面的开口移动时，缓冲垫可保护芯片不受损坏。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种植球治具，其特征在于，包含: 一基座，具有一第一表面、一第二表面、一穿孔、一第一芯片容置槽与多个定位柱，其中该第一表面与该第二表面位于该基座的相反侧，该穿孔贯穿该第一表面与该第二表面，该第一芯片容置槽与该些定位柱位于该第一表面上，且该第一芯片容置槽的位置对应该穿孔； 一定位板，具有一第二芯片容置槽与对应该些定位柱的多个第一定位孔，当该些第一定位孔分别耦合于该些定位柱时，该第二芯片容置槽对齐于该第一芯片容置槽； 一网版，具有一网孔区与对应该些定位柱的多个第二定位孔，当该些第二定位孔分别率禹合于该些定位柱且一芯片放置于该第一芯片容置槽时，该网孔区对齐于该第一芯片容置槽，并通过该网孔区涂抹锡膏于该芯片的接点上；以及 一推出组件，可移动地设置于该穿孔中，具有靠近该第一表面的一第一端部与靠近该第二表面的一第二端部，通过施压于该第二端部使该第一端部迫使该芯片脱离该第一芯片容置槽。
2.根据权利要求1所述的植球治具，其特征在于，还包含: 一缓冲垫，设置于该穿孔靠近该第一表面的开口或该第一端部上。
3.根据权利要求2所述的植球治具，其特征在于，该缓冲垫的材质包含橡胶或塑料。
4.根据权利要求1所述的植球治具，其特征在于，该网孔区的孔隙对应于该芯片的接点的位置。
5.根据权利要求1所述的植球治具，其特征在于，该第二芯片容置槽的深度大于该芯片的高度。
6.根据权利要求1所述的植球治具，其特征在于，该定位板还包含: 一支撑部，形成于该第二芯片容置槽中，用以支撑该芯片的边缘。
7.根据权利要求6所述的植球治具，其特征在于，该支撑部的宽度大于或等于1mm。
8.根据权利要求1所述的植球治具，其特征在于，该基座还包含: 多个弹力组件，设置于该第一表面上，用以使该定位板或该网版以垂直方向脱离该第一表面。
9.根据权利要求8所述的植球治具，其特征在于，每一该弹力组件包含一弹簧。
10.根据权利要求1所述的植球治具，其特征在于，该基座或该网版的材质包含钢材。
全文摘要
本发明揭露一种植球治具，包含基座、定位板、网版与推出组件。基座具有第一表面、第二表面、穿孔、第一芯片容置槽与多个定位柱。穿孔贯穿第一表面与第二表面。第一芯片容置槽与定位柱位于第一表面上。定位板具有第二芯片容置槽与对应定位柱的第一定位孔。当第一定位孔分别耦合于定位柱时，第二芯片容置槽对齐于第一芯片容置槽。网版具有网孔区与对应定位柱的第二定位孔。当第二定位孔分别耦合于定位柱时，网孔区对齐于第一芯片容置槽。推出组件可移动地设置于穿孔中，具有靠近第一表面的第一端部与靠近第二表面的第二端部。
文档编号H01L21/60GK103137522SQ20111040537
公开日2013年6月5日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者徐金保 申请人:仁宝资讯工业(昆山)有限公司