植球辅助载具及用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法与流程

1.本公开涉及半导体芯片植球技术领域，更具体地说，是涉及一种植球辅助载具及用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法。


背景技术：

2.在现有一些bga(ball grid array package，球栅阵列封装)植球技术中，一般采用钢网来向芯片植入锡球，这种使用钢网植球的方法在实际应用过程中容易出现以下几种情况：第一，如果是在不取下钢网的状态下加热锡球，会出现钢网卡在锡球上的情况；第二，如果是在取下钢网的状态下加热锡球，则又会出现锡球锡连的情况；第三，使用锡球进行植球时，一般锡球太小，看不清且不容易摆正。
3.因此，如何在植球过程中更为容易地将锡球摆正放置在芯片的植球孔上，并避免出现卡锡和锡连的情况，是当前芯片植锡过程中的一个技术问题。


技术实现要素：

4.本公开的目的在于提供一种植球辅助载具及用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法，以解决现有技术中如何在植球过程中更为容易地将锡球摆正放置在芯片的植球孔上，并避免出现卡锡和锡连的情况的技术问题。
5.为实现上述目的，本公开采用的技术方案是：
6.一方面，本公开提供一种植球辅助载具，用于向芯片上的植球孔植入锡球，包括：一个底座，底座上设有多个贯穿底座的通孔，其中，底座上的多个通孔分别与芯片上的植球孔对应，且通孔与植球孔为等比例放大关系；多个定位桩，定位桩具有中空腔体且两端为开口，定位桩两端的开口与中空腔体均连通；定位桩一端上的开口与底座上的其中一个通孔对准并连接，各个定位桩另一端上的开口相互齐平且有间隔，并且各个定位桩另一端上的开口与待植入锡球的芯片上的各个植球孔相对应。
7.在一个实施例中，芯片上的各个植球孔边缘之间的间距为0.25-0.40毫米。
8.在一个实施例中，定位桩另一端上的开口为圆口，且定位桩的中空腔体的最小宽度大于圆口的直径。
9.在一个实施例中，各个定位桩另一端上的开口的外侧面之间的间隔距离小于0.40毫米。
10.在一个实施例中，底座和定位桩的材质均包括钢材。
11.在一个实施例中，定位桩一端上的开口与底座上其中一个通孔的连接包括焊接或一体成型连接。
12.在一个实施例中，底座的形状为半球体，该半球体包括一曲面和一平面，通孔的一端位于半球体的曲面上，通孔的另一端位于半球体的平面上，定位桩连接在半球体的平面上。
13.在一个实施例中，底座的形状为平板。
14.在一个实施例中，定位桩的形状为圆台，开口开设在圆台的两个底面上，且圆台中圆面积较大的一个底面与底座连接。
15.另一方面，本公开还提供一种用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法，包括：将待植入锡球的芯片上有植球孔的一面朝上并水平固定；将上述的植球辅助载具中各个定位桩另一端上的开口与芯片上的各个植球孔一一对准，然后固定植球辅助载具；将锡球放入底座上的通孔，使锡球通过通孔进入定位桩并沿中空腔体滑入定位桩另一端上开口对应的植球孔上；对放置有锡球的芯片进行加热，使锡球受热熔化并固定在对应的植球孔内。
16.本公开提供的植球辅助载具的有益效果至少在于：通过植球辅助载具上的定位桩对应芯片上的植球孔来植入锡球，由于定位桩与芯片表面的接触面更小，即使是在不取下植球辅助载具的情况下，也不容易出现卡锡的情况；另外，锡球通过定位桩来放置在芯片的植球孔，定位桩的中空腔体对锡球进行隔离，从而能够很好地杜绝锡连的情况；再者，由于底座上的通孔孔径比定位桩另一端上的开口口径更大，相当于放大了放置锡球的孔径，这样使锡球更容易从底座滑入指定位置，避免了锡球太小导致容易看不清而不容易摆正的问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本公开实施例提供了一种植球辅助载具的侧面结构示意图；
19.图2是本公开实施例提供的植球辅助载具向芯片植入锡球的结构示意图；
20.图3是本公开实施例提供了另一种植球辅助载具的侧面结构示意图；
21.图4是本公开实施例提供的限位板在底座上的侧面结构示意图；
22.图5是本公开实施例提供的又一种植球辅助载具的侧面结构示意图。
23.其中，图中各附图标记：
24.1、底座；11、通孔；2、定位桩；21、中空腔体；22、定位桩一端；23、定位桩另一端；3、芯片；31、植球孔；4、锡球；5、限位板；51、圆环；511、圆环的其中一个部分；512、圆环的其中另一个部分。
具体实施方式
25.为了使本公开所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
26.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为
指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.请参阅图1和图2，图1是本公开实施例提供了一种植球辅助载具的侧面剖视图，图2，是本公开实施例提供的使用植球辅助载具向芯片植入锡球的结构示意图，如图2所示，该植球辅助载具适用于向芯片3上的植球孔31植入锡球4，该植球辅助载具包括：一个底座1和多个定位桩2，底座1上设有多个贯穿底座1的通孔11，其中，底座1上的多个通孔11分别与芯片3上的植球31孔对应，且通孔11与植球孔31为等比例放大关系；定位桩2具有中空腔体21且两端为开口，定位桩2两端的开口与中空腔体21均连通；定位桩一端22(图1中定位桩2的上端)上的开口与底座1上的其中一个通孔11对准并连接，各个定位桩另一端23(图1中定位桩2的下端)上的开口相互齐平且有间隔，并且各个定位桩另一端23上的开口与待植入锡球的芯片3上的各个植球孔31相对应。
28.这里，结合图1所示，底座上通孔的孔径大于定位桩另一端上的开口的口径。具体地，图1中的底座1的形状为平板。在平板上的通孔11分别贯穿于平板的上下两个面，其中，通孔11在平板上面(如图1中底座1的上方)的孔径比通孔在平板下面(如图1中底座1的下方)的孔径略大，当然实际中，也可以将通孔11在平板上、下面的孔径做成一样，本公开实施例对此不作限制。在本公开实施例中，只需要保证定位桩一端22上的开口的孔径等于或大于通孔11在平板下方的孔径即可，这样使得在放入锡球时，锡球能够从通孔11顺利进入定位桩2。
29.进一步地，如图1所示，定位桩2的形状为圆台，开口开设在圆台的两个底面上，且圆台中圆面积较大的一个底面与底座1连接。
30.具体地，圆台是指用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做圆台。可见，圆台具有两个圆形的底面，其中一个底面所在圆形的面积要大于另一个底面所在圆形的面积。在本公开实施例中，如图1所示，圆面积较大的一个底面在上方，圆面积较小的一个底面在下方，从而形成一个漏斗结构，以此来放大放置锡球的通孔11孔径，使锡球更容易摆正。
31.结合图2所示，上述植球辅助载具的工作原理在于：在使用该植球辅助载具向芯片3植入锡球4时，首先将植球辅助载具上的定位桩另一端23上的开口与芯片3上的植球孔31对应，之后将植球辅助载具固定，然后再将锡球4从底座1上的通孔11放入，使锡球4沿定位桩2的中空腔体21和开口进入对应的植球孔31中，从而十分容易地实现放置并摆正锡球4。
32.根据本公开实施例提供的技术方案，通过植球辅助载具上的定位桩对应芯片上的植球孔31来植入锡球4，由于定位桩2与芯片表面的接触面更小，即使是在不取下植球辅助载具的情况下，也不容易出现卡锡的情况；另外，锡球4通过定位桩2来放置在芯片的植球孔31，定位桩2的中空腔体21对锡球4进行隔离，从而能够很好地杜绝锡连的情况；再者，由于底座1上的通孔11孔径比定位桩另一端23上的开口口径更大，相当于放大了放置锡球4的孔径，这样使锡球4更容易从底座1滑入指定位置，避免了锡球4太小导致容易看不清而不容易摆正的问题。
33.在一些实施例中，进一步地，再见图2，芯片3上的各个植球孔31边缘之间的间距(及图2中的d1)为0.25-0.40毫米。
34.具体地，现有的钢网植球技术，其关键在于制取合格的钢网，然而，在对一些植球
孔间距较小的芯片进行植球时，采用现有的蚀刻技术制取钢网时，由于通孔之间的间距太小，钢网很容易断裂，尤其是植球孔31间距小于0.40毫米的芯片，很难得到合格的钢网。这对这一类芯片，也可以采用本公开实施例提供的植球辅助载具来克服前述问题，因为底座上的通孔是与芯片上的植球孔相对应的，即各个通孔之间的位置关系与芯片上的植球孔是一致的，只是底座上的通孔是对应的植球孔按等比例放大后的效果，从而也放大了两个植球孔对应的通孔之间的距离，这样便可以继续使用现有的蚀刻技术来加工得到合格的底座。
35.在一些实施例中，再见图2，各个定位桩另一端23上的开口的外侧面之间的间隔(如图2中的d2)距离小于0.40毫米。
36.具体地，图2中所示的间隔d2在一定程度上是受芯片上植球孔之间的间距影响，将间隔距离设置在0.40以下，不仅可以使用更为广泛的芯片植球范围，例如，可以对植球孔间距在0.40毫米以下的芯片进行植球，同时，也可以减少与芯片的接触面积，防止卡锡的情况。
37.进一步地，芯片上的植球孔31为一般圆形，当然，芯片上的植球孔31也可能会是其他形状，例如，植球孔31的形状也可以为多边形或星形等。在本公开实施例中，芯片上的植球孔31优选为圆形，相对应地，在一些实施例中，定位桩上与该植球孔31对应的开口的形状也优选为圆口，且定位桩2的中空腔体21的最小宽度大于圆口的直径。这样，在从底座1上放入锡球4时，锡球4能够沿定位桩2的中空腔体21顺利滑入圆口对应的植球孔31上。
38.在一些实施例中，如图2所示，定位桩一端22上的开口与底座1上其中一个通孔11的连接方式可以为焊接，也可以为一体成型连接，或者是粘接等其他连接方式。在实际应用中，定位桩2与底座1之间的连接方式往往是由工艺技术或实现难易程度所决定，本公开实施例对此不作限制。在本公开实施例中，可以采用一体成型的方式来得到定位桩2与底座1，实现底座1与定位桩2的一体成型连接。
39.另外，考虑到底座1上用于放入锡球4的通孔11的孔径放大以后，虽然能够刚好地放入锡球4，但同时也容易同时放入多个锡球4，导致锡量超标。例如，很容易连续放入2个或2个以上的锡球4。因此，为了防止过多的锡球4从底座1上的通孔11进入定位桩2，下面实施例将给出至少两种优化方案。
40.首先，见图3，是本公开实施例提供了另一种植球辅助载具的侧面结构示意图，如图3所示，该植球辅助载具还包括：一个限位板5，固定板5包括多个能够对待植入芯片上的锡球4进行限位的圆环51，圆环51可拆分为两个部分，所有圆环的其中一个部分511固定连接在一起，圆环51的另外一个部分512与圆环51的其中一个部分511磁性连接，圆环51的最大外径大于底座1上通孔11的孔径，并且圆环51的最小内径小于待植入芯片上的锡球4的直径。
41.具体地，再见图4，是本公开实施例提供的限位板5在底座1上的侧面结构示意图，如图4所示，上述限位板5适用于底座1的形状为平板的情况，限位板5固定在底座1之上，限位板5上的圆环51与底座1上的通孔11相对应。这样，在向芯片的植球孔31植入锡球4时，将限位板5固定，然后将锡球4放置在圆环51上，之后对锡球4施加一个朝向通孔11方向的力，即可使圆环51的两个部分因受力而分开，让锡球4从圆环51落入底座1的通孔11中，并沿着定位桩2的中空腔体21滑入与开口对应的植球孔31上，这样能够保证只向底座1的通孔11放
入一个锡球4，避免了多个锡球4进入定位桩的中空腔体21导致锡量过多的情况。
42.进一步地，结合图3和4来说，在圆环51的内侧设有一个斜面或弧面，在将锡球4放置在圆环51上时，该斜面或弧面可以限制圆环51的口径，防止锡球直接穿过圆环51，然后落入下方底座1的通孔11和定位桩2的中空腔体21。
43.其次，见图5，是本公开实施例提供的又一种植球辅助载具的结构示意图，如图5所示，本公开实施例中的植球辅助载具与图1实施例的不同之处在于：底座1的形状为半球体，该半球体包括一个曲面和一个平面，通孔11的一端位于半球体的曲面上，通孔11的另一端位于半球体的平面(即图5中半球体下方的底面)上，定位桩2连接在半球体的平面上，并且定位桩另一端23上的开口与平面上的通孔11对应。
44.具体地，上述植球辅助载具可以使底座1上用于放入锡球4的通孔11孔径得以进一步放大，从而更容易将锡球4从底座1上的通孔11处放入定位桩2的中空腔体21。更为详细地来说，在向底座1放入锡球4时，可以从该半球体的底部，即圆形平面周围边缘一圈放满锡球4，然后逐渐沿曲面向上移动锡球4，这样锡球4在沿着曲面移动过程中，若遇到通孔11则会落入该通孔11，从而该位置会出现锡球4的暂时缺失，从而避免了向一个通孔11落入多个锡球4的情况；与此同时，由于该圈锡球4在向上移动过程中，圆周将逐渐变短，从而使得该圈中锡球4自动填补该暂时缺失位置的锡球4或部分重叠。例如，可以使用弹力带套在半球体的周围，然后使用布或薄膜来连接在该弹力带上，以此来将围绕半球体一圈的锡球4拖住，然后逐渐向上移动弹力带来带动锡球4沿曲面移动。
45.在一些实施例中，底座1和定位桩2的材质均包括钢材。
46.具体地，在底座1和定位桩2的制成材料中使用钢，可以防止底座1和定位桩2出现变形、损坏和生锈等情况，同时钢材具有坚韧牢固，使用寿命长等优点。例如，底座1和定位桩2的材质均为不锈钢。
47.基于上述植球辅助载具，以下还提供了一种使用上述植球辅助载具来向芯片植入锡球的方法。
48.在一些实施例中，用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法包括：
49.s101，将待植入锡球的芯片上有植球孔的一面朝上并水平固定；
50.s102，将上述的植球辅助载具中各个定位桩另一端上的开口与芯片上的各个植球孔一一对准，然后固定植球辅助载具；
51.s103，将锡球放入底座上的通孔，使锡球通过通孔进入定位桩并沿中空腔体滑入定位桩另一端上开口对应的植球孔上；
52.s104，对放置有锡球的芯片进行加热，使锡球受热熔化并固定在对应的植球孔内。
53.根据本公开实施例提供的技术方案，使用植球辅助载具来向芯片植入锡球4，通过植球辅助载具上的定位桩2对应芯片上的植球孔31来植入锡球4，由于定位桩2与芯片表面的接触面更小，即使是在不取下植球辅助载具的情况下，也不容易出现卡锡的情况；另外，锡球4通过定位桩2来放置在芯片的植球孔31，定位桩2的中空腔体21对锡球4进行隔离，从而能够很好地杜绝锡连的情况；再者，由于底座1上的通孔11孔径比定位桩另一端23上的开口口径更大，相当于放大了放置锡球4的孔径，这样使锡球4更容易从底座1滑入指定位置，避免了锡球4太小导致容易看不清而不容易摆正的问题。
54.以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和
原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。