[實(shí)用新型]球柵數(shù)組芯片焊接設(shè)備及其移動(dòng)式工具

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920070327.0
• 申請(qǐng)日: 2009-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN201483113U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;張國培;孫國慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英華達(dá)(南京)科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K3/00
• 分類號(hào): B23K3/00;H01L21/60
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型有關(guān)于一種焊接設(shè)備，特別是指一種對(duì)球柵數(shù)組式(Ball?GridArray；BGA)芯片進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)所使用的BGA芯片焊接設(shè)備。

背景技術(shù)

電子封裝技術(shù)歷經(jīng)多年的演進(jìn)從傳統(tǒng)的腳位封裝(Dual?In-Line?Package；DIP)逐漸發(fā)展至目前主流的球柵數(shù)組式(Ball?Grid?Array；BGA)封裝，其中芯片面積與封裝面積的比值越來越接近，且適用頻率也越來越高。個(gè)中原因主要不外乎BGA芯片擁有高訊號(hào)輸入輸出(input/output)(Input/Output?counts；I/O)密度，但其散熱性佳、信號(hào)延遲效率小，且于相同輸出功率下組件面積大幅下降等條件。有鑒于此，目前產(chǎn)業(yè)界早已開始大量將BGA封裝技術(shù)改用于制造消費(fèi)性電子產(chǎn)品的領(lǐng)域。

再者，為了適應(yīng)消費(fèi)性電子產(chǎn)品逐漸薄型化的趨勢，組件微小化是必然的結(jié)果。就移動(dòng)電話而言，市面上新一代的移動(dòng)電話多半以外型輕薄且功能強(qiáng)大為主要訴求，為了達(dá)到上述的目的，業(yè)者大量使用BGA芯片希望藉以降低移動(dòng)電話中組件體積，并提升移動(dòng)電話的工作性能。

基于環(huán)境因素的考慮，在產(chǎn)業(yè)界將無鉛焊料(Lead-Free?Solder)大量使用于BGA封裝技術(shù)的同時(shí)，也造成了電子組件的可靠度(Reliabilty)再度面臨極為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，如何克服無鉛焊料較高的回焊(Reflow)溫度以及降低因熱疲勞(Thermal?Fatigue)而造成的焊點(diǎn)(Solder?Bump)弱化，為急需解決的問題。

目前在線常采用的移動(dòng)電話維修作業(yè)，由使用者將欲維修的BGA芯片電路板固定于焊接工具，并藉由移動(dòng)風(fēng)槍加熱BGA芯片以進(jìn)行重新焊接作業(yè)。上述方法雖能達(dá)到重新焊接的目的，但卻存在下列兩項(xiàng)問題，其一為熱能傳送口距離BGA芯片以及加熱時(shí)間不固定，造成BGA芯片因加熱不均而熱損壞；其二為過度加熱，造成電子組件可靠度下降而導(dǎo)致電子產(chǎn)品壽命減短。

綜整以上所述，以下將結(jié)合附圖列舉一已知固定式BGA芯片焊接設(shè)備加以具體說明。請(qǐng)參閱圖1與圖2，圖2顯示了一已習(xí)知的BGA芯片焊接設(shè)備示意圖；圖2顯示了已知的BGA芯片上依據(jù)數(shù)組布設(shè)焊錫球。

如圖所示，使用者將一BGA芯片電路板2放置于一固定式BGA芯片焊接工具PA1。固定式BGA芯片焊接工具PA1包含一焊接平臺(tái)PA11與一固定支架PA12。固定支架PA12包含一支架本體PA121、一夾具組PA122、一滑動(dòng)式固定組件PA123、一固定螺絲PA124與彈性組件PA125。其中，夾具組PA122包含第一夾具PA1221以及第二夾具PA1222。

在進(jìn)行維修焊接作業(yè)之前，利用第一夾具PA1221以及第二夾具PA1222將該BGA芯片電路板2固定于焊接平臺(tái)PA11，利用彈性組件PA125將滑動(dòng)式固定組件PA123調(diào)整至適當(dāng)位置，并藉由固定螺絲PA124將BGA芯片電路板2固定于焊接平臺(tái)PA11。

接著，取下BGA芯片電路板2中焊接不良或是零件本身不良的BGA芯片21；并利用一真空吸附器33吸取另一BGA芯片22并將其放置于原BGA芯片21所在的位置。BGA芯片22依據(jù)預(yù)定的數(shù)組布設(shè)至少一焊錫球221，在將BGA芯片22放置于原BGA芯片21所在的位置后，可透過加熱的方式將BGA芯片22接合于BGA芯片電路板2。

一真空幫浦31透過一真空管路32連接真空吸附器33，并利用一氣流調(diào)節(jié)閥331控制真空吸附器33的收放，以將BGA芯片22放置于待修的BGA芯片電路板2。最后，再利用一加熱裝置4提供加熱流體PAH加熱該BGA芯片22，并持續(xù)于BGA芯片22范圍內(nèi)移動(dòng)加熱流體PAHGA，藉以熔化該焊接材料(Solder)221。最后，再將熱源移開BGA芯片22，完成重新焊接作業(yè)。

由已知技術(shù)得知，過去在移動(dòng)電話返修作業(yè)中常采用的BGA芯片焊接設(shè)備，由于加熱裝置至BGA芯片的高度未固定，造成焊接作業(yè)時(shí)BGA芯片周圍溫度嚴(yán)重不均勻，因而導(dǎo)致BGA芯片的熱損壞。再者，加熱時(shí)間無法確定，亦會(huì)導(dǎo)致焊接后BGA芯片可靠度下降。

為有效降低移動(dòng)電話于返修作業(yè)時(shí)因加熱不均導(dǎo)致BGA芯片的熱損壞或可靠度下降的情況，本實(shí)用新型提供一種移動(dòng)式BGA焊接設(shè)備，藉以于焊接時(shí)設(shè)定加熱裝置至BGA芯片的工作距離、回焊溫度以及加熱時(shí)間，并于加熱時(shí)移動(dòng)焊接工具使熱源能夠均勻分布于BGA芯片。藉由上述方法，維持BGA芯片于焊接后的可靠度并降低加熱不均所造成的損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所欲解決的技術(shù)問題與目的：