[發(fā)明專利]一種集成電路用微簧引腳快速裝配工裝以及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211669097.6
• 申請(qǐng)日: 2022-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116117266A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 飛景明;張明華;王寧寧;李海龍;向語(yǔ)嫣;王君;李瑩;曾慶晨;隗江濠;薛瑞芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號(hào): B23K3/08
• 分類號(hào): B23K3/08
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

本發(fā)明涉及一種集成電路用微簧引腳快速裝配工裝以及方法，微簧裝填工裝上設(shè)計(jì)錐形孔，上面為微簧引腳入口，下面為出口，出口與微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝中的通孔對(duì)齊；微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝為上下開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，開(kāi)孔布局與集成電路焊盤布局相同，微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝與微簧裝填工裝不接觸的另一側(cè)粘貼膠帶，當(dāng)微簧引腳通過(guò)裝填工裝進(jìn)入轉(zhuǎn)移工裝后，微簧引腳被膠帶粘住；微簧引腳單面植柱裝配工裝包括微簧引腳工裝夾具、器件限位工裝和定位銷，微簧引腳工裝夾具和器件限位工裝通過(guò)定位銷精密對(duì)準(zhǔn)保證同軸度，微簧引腳工裝夾具上開(kāi)有通孔，通孔的位置與微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝的下孔位置對(duì)應(yīng)，同時(shí)與待植微簧引腳的芯片焊盤位置對(duì)應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路用微簧引腳快速裝配工裝以及方法，它是一種將多個(gè)微簧引腳快速轉(zhuǎn)移到大規(guī)模集成電路管殼上，并實(shí)現(xiàn)高精度組裝的裝配方法，采用多層定位工裝實(shí)現(xiàn)微簧引腳與外殼焊盤的高同軸裝配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成電路器件端引腳組裝與高可靠焊接，技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榇笠?guī)模集成電路互聯(lián)技術(shù)。

背景技術(shù)

在大規(guī)模集成電路引腳互聯(lián)方面，目前主流技術(shù)包括球柵陣列互聯(lián)和柱柵陣列互聯(lián)。兩種技術(shù)均需在完成大規(guī)模集成電路封裝后進(jìn)行焊球獲焊柱的裝配。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有比較成熟的植柱技術(shù)有兩種，一種是直接通過(guò)手工或者是自動(dòng)植柱機(jī)將焊柱放入回流工裝和器件上，另一種則是借助轉(zhuǎn)接板，首先通過(guò)手工或者機(jī)械振動(dòng)的方式將焊柱整齊的排列在蜂窩轉(zhuǎn)接裝置中，隨后將蜂窩轉(zhuǎn)接裝置與器件對(duì)齊后將陣列轉(zhuǎn)移至器件和回流工裝上。目前國(guó)內(nèi)球柵陣列互連技術(shù)相對(duì)成熟，且從焊料生產(chǎn)加工到板級(jí)互連組裝技術(shù)成熟度高。柱柵陣列互連從焊柱生產(chǎn)到板級(jí)組裝均可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，主要存在設(shè)計(jì)能力不足、加工工藝不成熟、真空回流焊空洞率難以達(dá)到要求和返修工藝不成熟的問(wèn)題。

微簧陣列引腳作為一種新型大規(guī)模集成電路板級(jí)互連技術(shù)，在宇航軍工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)微簧陣列互連技術(shù)的研究及應(yīng)用尚處于起步階段，微簧引腳的供貨商主要有重慶群葳、上海捷龍等，由于缺少自主技術(shù)研發(fā)，其設(shè)計(jì)圖紙多是參考美國(guó)NASA和Topline等公司的成熟產(chǎn)品，僅在國(guó)內(nèi)進(jìn)行加工。微簧引腳植柱技術(shù)一般直接采用Topline公司的全套焊柱植柱技術(shù)，并未將國(guó)內(nèi)先進(jìn)柱柵陣列植柱技術(shù)移植，而且由于微簧引腳與傳統(tǒng)焊柱結(jié)構(gòu)不同(如：微簧引腳存在彈性，進(jìn)一步加劇微簧裝填難度；在單面植柱后，難以通過(guò)磨平工序保證微簧引腳共面度，增大微簧陣列板級(jí)組裝難度)，微簧引腳植柱技術(shù)存在一定的特殊性，導(dǎo)致微簧引腳植柱精度和效率得不到保證。此外，微簧引腳板級(jí)互連技術(shù)也并未進(jìn)行系統(tǒng)研究，互連空洞率高，耐惡劣環(huán)境服役性能并未得到驗(yàn)證。

目前已有的研究表明：微簧陣列相比柱柵陣列，耐熱循環(huán)、耐沖擊、耐振動(dòng)性能都有明顯提升，但高頻時(shí)的電熱傳輸性能與柱柵陣列相比有一些不足，急需從微簧引腳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，對(duì)微簧引腳使用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，提升其使用性能。此外，由于微簧陣列技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間較短，對(duì)微簧引腳在實(shí)際使用過(guò)程中的失效模式和失效機(jī)理還未進(jìn)行系統(tǒng)的研究，缺乏可靠性數(shù)據(jù)積累。

對(duì)于大規(guī)模集成電路引腳裝配技術(shù)而言，微簧引腳與大規(guī)模集成電路外殼焊盤的裝配精度，以及后續(xù)微簧引腳焊接質(zhì)量是技術(shù)關(guān)鍵所在。而實(shí)現(xiàn)快速裝配、保證裝配精度的關(guān)鍵在于裝配工裝設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大規(guī)模集成電路用微簧引腳高精度快速裝配方法，解決大規(guī)模集成電路微簧陣列引腳高精度組裝、快速裝配的問(wèn)題，具有裝配速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種集成電路用微簧引腳快速裝配工裝，該裝配工裝包括微簧裝填工裝、微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝、微簧引腳單面植柱裝配工裝；

微簧裝填工裝上設(shè)計(jì)錐形孔，上面為微簧引腳入口，下面為出口，出口與微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝中的通孔對(duì)齊；

微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝為上下開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，開(kāi)孔布局與集成電路焊盤布局相同，微簧引腳轉(zhuǎn)移工裝與微簧裝填工裝不接觸的另一側(cè)粘貼膠帶，當(dāng)微簧引腳通過(guò)裝填工裝進(jìn)入轉(zhuǎn)移工裝后，微簧引腳被膠帶粘住；