專利名稱：一種定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位裝置，尤其涉及一種用于電路板球柵陣列封裝工藝 的定位裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品向多功能、高性能和小型化、輕型化方向發(fā)展，其芯片集
成度不斷提高，I/O引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，因此對(duì)芯片封裝的 要求也更加嚴(yán)格。當(dāng)芯片的頻率超過(guò)100MHz時(shí)，傳統(tǒng)封裝方式可能會(huì)產(chǎn)生 串?dāng)_(Cross Talk)現(xiàn)象，而且當(dāng)芯片的引腳數(shù)大于208針時(shí)，傳統(tǒng)封裝技術(shù) 難以達(dá)到精度要求，很難實(shí)現(xiàn)高良率封裝。
球柵陣列封裝(Ball Grid Array Package, BGA)作為 一種新型封裝技術(shù)， 從出現(xiàn)就得到人們高度重視。參見(jiàn)文獻(xiàn)Chen, S-S; Chen, J-J; Tsai, C-C; Chen, S-J; Automatic router for the pin grid array package; Computers and digital techniques, IEE proceedings, Volume 146, issue6， Nov 1999。 BGA封裝技術(shù)具 有以下特點(diǎn)l).BGA封裝的焊料球以陣列形式排布在封裝基片下面，因而 可極大提高器件的I/O引腳數(shù)，縮小封裝體尺寸，節(jié)省組裝的占位空間；2). 封裝可靠性高，不會(huì)損壞引腳，焊點(diǎn)缺陷率低，焊點(diǎn)牢固；3).BGA陣列焊 球引腳短，縮小了信號(hào)的傳輸路徑，減小了引線電感電阻，因而可改善電路 的性能；4).BGA封裝體的焊料球陣列與基板的接觸面大且短，有利于散熱； 5).明顯地改善了 1/0端的共面性，極大地減小了組裝過(guò)程中因共面性差而引 起的損耗；6).容易對(duì)大尺寸電路板加工絲網(wǎng)面；7).焊料球熔化后能自動(dòng)補(bǔ)償 芯片與PCB之間的水平誤差，因而容易保證引腳水平面同一性。
電路板BGA封裝的工藝復(fù)雜，主要流程依次為基片粘結(jié)、等離子清 洗、鍵合、等離子清洗、封裝、裝配焊料球、回流焊、過(guò)濾、等離子清洗。 現(xiàn)有工藝中清洗、過(guò)濾和回流焊接均是針對(duì)單個(gè)電路板、基片或電路板BGA 封裝體單次進(jìn)行的，這使得采用焊料球?qū)崿F(xiàn)封裝基片特別是精細(xì)基片與電路
板相連時(shí)將產(chǎn)生以下弊端l).由于焊接操作難度高，難免會(huì)發(fā)生虛焊現(xiàn)象， 將導(dǎo)致產(chǎn)品外觀及功能欠佳；2).由于裝配焊料球及回流焊操作呈個(gè)體性，使 得整個(gè)焊接操作不穩(wěn)定，因此容易導(dǎo)致同一生產(chǎn)線的產(chǎn)品性能差異大，良率 較低；3).電路板球柵陣列封裝體價(jià)格昂貴，為了降低成本，需要返修不合格 品，即先除去其上殘余焊料球，再經(jīng)過(guò)一系列工序重新封裝，這將引起生產(chǎn) 中人力和物力浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，有必要提供一種定位裝置，用于電路板BGA封裝工藝中一次性 定位多個(gè)基片、電路板、基片/電路板粘結(jié)體或電路板BGA封裝體等待定位 件，以提高電路板BGA封裝的封裝效率。
本技術(shù)方案提供一種用于電路板球柵陣列封裝工藝的定位裝置。 該定位裝置包括承載板、多個(gè)定位機(jī)構(gòu)和多個(gè)限位件，所述承載板包括 多個(gè)支撐部，所述多個(gè)限位件和所述多個(gè)定位機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述承載板，每 個(gè)定位機(jī)構(gòu)包括彈性部件和壓桿，所述彈性部件包括第一端部和第二端部， 所述壓桿包括第一端和第二端，其中，彈性部件的第一端部抵靠于所述支撐 部，第二端部與所述壓桿的第一端相連，所述壓桿的第二端與一個(gè)限位件配 合固定待定位件。
本技術(shù)方案通過(guò)定位裝置中的彈性部件發(fā)生彈性形變，產(chǎn)生形變回復(fù) 力，并將這些回復(fù)力施加給與該彈性部件相接的壓桿，該壓桿再將所述回復(fù) 力傳遞給待定位件體，使其承受該壓桿和限位件施加的沿承載板所在平面方 向的作用力，從而有效地將待定位件固定在承載板上。使用本技術(shù)方案的定 位裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)同類待定位件的定位，不但大大提高封裝效率，還保證 了焊接錫球操作和同 一批次封裝體的性能穩(wěn)定。


圖1是本技術(shù)方案第 一 實(shí)施例的定位裝置示意圖。 圖2是本技術(shù)方案第一實(shí)施例的定位裝置的局部構(gòu)件的分解示意圖。 圖3是本技術(shù)方案第一實(shí)施例的定位裝置的局部未使用狀態(tài)示意圖。 圖4是本技術(shù)方案第 一 實(shí)施例的定位裝置的局部使用狀態(tài)示意圖。
圖5是本技術(shù)方案第二實(shí)施例的定位裝置的局部使用狀態(tài)示意圖。 圖6是本技術(shù)方案第三實(shí)施例的定位裝置的局部示意圖。 圖7是本技術(shù)方案第三實(shí)施例的定位裝置的局部構(gòu)件的分解示意圖。 圖8是本技術(shù)方案第四實(shí)施例的定位裝置的局部示意圖。 圖9是本技術(shù)方案第四實(shí)施例的定位裝置的局部構(gòu)件的分解示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及多個(gè)實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案提供的定位裝置進(jìn)行進(jìn)一步 說(shuō)明。
參見(jiàn)圖l,其為本技術(shù)方案的第一實(shí)施例提供的定位裝置100的示意圖。 該定位裝置100包括承載板110、多個(gè)定位機(jī)構(gòu)120和多個(gè)限位件130。所述承 載板110和所述多個(gè)定位機(jī)構(gòu)120均由抗腐蝕材料制成的。
為方便說(shuō)明，以下將僅以本技術(shù)方案的定位裝置的局部構(gòu)件為對(duì)象對(duì)本 技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖2及圖3，其為定位裝置100的局部構(gòu)件的示意圖。承載板110上開(kāi) 設(shè)有凹槽lll，從而在所述承載板110形成支撐部113。凹槽lll內(nèi)設(shè)置有定位 機(jī)構(gòu)120。承載板110還設(shè)置有限位件130。
定位才幾構(gòu)120包括彈性部件121和壓桿122 。
彈性部件121包括第一端部1211和與該第一端部1211相對(duì)的第二端部 1212。其中，第一端部1211與承載板110相連，第二端部1212與壓桿122相連。 具體地，第一端部1211抵靠于支撐部113,以使彈性部件121受外力時(shí)，支撐 部113可支撐第一端部1211。第一端部1211可直接焊接于支撐部113，也可以 先在支撐部113開(kāi)設(shè)與第一端部1211形狀、尺寸適配的孔洞，然后將第一端 部1211放置于該孔洞中。本實(shí)施例中，支撐部113開(kāi)設(shè)有第一孔洞1131,供 容納彈性部件121的第一端部1211用。優(yōu)選的，彈性部件121是彈簧。
壓桿122包括第一端1221和第二端1222,優(yōu)選的，壓桿122的寬度小于或 者等于凹槽lll的寬度，以使壓桿122能設(shè)置于凹槽111內(nèi)。其中，第一端1221 與彈性部件121的第二端部1212相連，優(yōu)選的，壓桿122的軸線與彈性部件121 的軸線位于同一直線上。具體地，壓桿122的第一端1221與彈性部件121的第 二端部1212之間的連接可以是焊接，也可以先在第一端1221的端面開(kāi)設(shè)與彈
性部件121的第二端部1212的形狀、尺寸適配的孔洞，然后將第二端部1212 放置于該孔洞中。本實(shí)施例中，壓桿122的第一端1221的端面內(nèi)開(kāi)設(shè)有第二 孔洞(圖中未示出)，以容納固定彈性部件121的第二端部1212。壓桿122的 第二端1222與 一個(gè)限位件130配合固定待定位件。
限位件130設(shè)于承載板110，與壓桿122的第二端1222的位置相對(duì)應(yīng)，用 以配合定位機(jī)構(gòu)120將待定位件固定于承載板110。限位件130可以是設(shè)于承 載板110上的、與待定位件形狀及尺寸適配的卡位槽，也可以是與承載板IIO 固接的凸起，例如鏍釘，或者是卡位槽和凸起的組合。本實(shí)施例中，限位件 130是與待定位件形狀及尺寸相配合的卡位槽，且該卡位槽與凹槽lll連通。
如圖3所示，本實(shí)施例的定位裝置100未使用時(shí)，由于壓桿122的第二端 1222處于未受阻狀態(tài)，因此，彈性部件121呈自然狀態(tài)。定位裝置100的使用 狀態(tài)如圖4所示。使用定位裝置100時(shí)，需先將待定位件140放入卡位槽中， 固定待定位件140至少兩個(gè)相鄰邊，然后將壓桿122的第二端1222抵靠待定位 件140的未被固定邊或者頂角。此時(shí)，由于待定位件140的存在，且支撐部113 與卡位槽之間的距離恒定，壓桿122將因此處于受阻狀態(tài)，其將把此變化傳 遞給與之相連的彈性部件121。由于彈性部件121的第一端部1211一皮支撐部 113支撐，彈性部件121將被壓縮，進(jìn)而產(chǎn)生彈性形變和形變回復(fù)力。由于作 用力與反作用力呈相互性，壓桿122將受到彈性部件121施加的形變回復(fù)力， 然后再將此力作用到與壓桿122相抵靠的待定位件140，從而實(shí)現(xiàn)待定位件 140的固定。
在電路板BGA封裝流程的清洗工序，當(dāng)待定位件140是基片、電路板、 基片/電路板粘結(jié)體時(shí)，將待定位件140置于壓桿122的第二端1222和限位件 130之間即可進(jìn)行清洗。當(dāng)待定位件140為需要返修的多個(gè)電路板BGA封裝體 時(shí)，采用本實(shí)施例的定位裝置100定位，即可采用自動(dòng)除錫設(shè)備一次性去除 多個(gè)電路板BGA封裝體的殘錫，然后一次性清洗這些除出殘錫的封裝體。當(dāng) 待定位件140是首次封裝的電路板BGA封裝體時(shí)，在裝配完焊料球且回流焊 接后，將多個(gè)電路板BGA封裝體按前述方法固定，再一次性過(guò)濾和清洗以除 去殘留在封裝體上的焊料和纖維顆粒。采用本實(shí)施例的定位裝置IOO可一次 定位多個(gè)待定位件140，且操作方便、快捷，從而縮短了清洗時(shí)間，使封裝 效率得到顯著提高，保證了植球良率的平穩(wěn)性和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，提高了 封裝合格率。
本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供一種定位裝置，其包括承載板210、多個(gè)定 位機(jī)構(gòu)220和多個(gè)限位件230。參見(jiàn)圖5，其為所述定位裝置的局部使用狀態(tài) 圖。
與定位裝置100相比，承載板210未開(kāi)設(shè)凹槽。承載板210具有支撐部213, 該支撐部213是一支撐板，該支撐板與承載板210固接。
彈性部件221的第一端部2211焊接在承載板210上，并抵靠支撐部213， 第二端部2212與壓桿222的第一端2221焊接。
限位件230設(shè)于承載板210上，且與壓桿222的第二端2222在承載板210上 的位置相對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例中，限位件230是設(shè)于承載板210上的與待定位件形 狀相配合的凸起，例如限位件230為兩個(gè)鏍4丁。待定位件240為矩形結(jié)構(gòu)，該 限位件240—頂角抵靠于壓桿222的第二端2222，與所述頂角相對(duì)的另一頂角 夾于兩鏍釘之間，從而壓桿222與限位件230配合將待定位件240固定。
本技術(shù)方案第三實(shí)施例提供一種定位裝置，其包括承載板310、多個(gè)定 位機(jī)構(gòu)320和多個(gè)限位件330。參見(jiàn)圖6及圖7，其為所述定位裝置的局部構(gòu)件 的示意圖。
與定位裝置100相比，承載板310還進(jìn)一步包括滑動(dòng)導(dǎo)板323?；瑒?dòng)導(dǎo)板 323包括基部3231和兩個(gè)延伸部3232,兩個(gè)延伸部3232相互平行，由基部3231 兩端延伸、并與基部3231成一體。其中，基部3231的厚度比延伸部3232的厚 度大。基部3231固定于承載板310,并使得兩延伸部3232沿凹槽311長(zhǎng)度方向 設(shè)置，且分別位于凹槽311的兩側(cè)。
定位機(jī)構(gòu)320除了包括彈性部件321和壓桿322外，進(jìn)一步包括滑塊324。
滑塊324設(shè)置于壓桿322的第一端3221 ?；瑝K324具有兩相對(duì)端面3242以 及貫通兩相對(duì)端面3242的兩相對(duì)滑槽3241 ，兩相對(duì)滑槽3241用以分別與滑動(dòng) 導(dǎo)板323的兩延伸部3232配合，使壓桿322與滑動(dòng)導(dǎo)板323滑動(dòng)配合。所述滑 槽3241的形狀及尺寸與延伸部3232相配合，使得滑塊324連同壓桿322可以在 兩延伸部3232上沿著壓桿322的軸線方向滑動(dòng)。另外，滑槽3241可以凸起， 對(duì)應(yīng)地，兩延伸部3232可以是凹槽。
使用本實(shí)施例的定位裝置時(shí)，先用限位件330將待定位件的兩個(gè)相鄰邊 卡位，然后施加作用力于滑塊324，使其連同壓桿322在兩延伸部3232上沿壓
桿322的軸線方向滑動(dòng)，從而使彈性部件321處于被壓縮狀態(tài)，直至壓桿322 的第二端3222剛好與待定位件的未被限位件330卡位的邊或頂角接觸為止。 此時(shí)，待定位件受壓桿322和限位件330的作用力而固定于承載板310。
此外，本實(shí)施例的定位裝置也可以不包括滑塊324。此時(shí)，壓桿322的第 一端3221連接于彈性部件321的第二端部3212。
本技術(shù)方案第四實(shí)施例提供一種定位裝置，其包括承載板410、多個(gè)定 位機(jī)構(gòu)420和多個(gè)限位件430。參見(jiàn)圖8及圖9，其為所述定位裝置的局部構(gòu)件 的示意圖。
與第三實(shí)施例的定位裝置相比，本實(shí)施例的承載板410的表面未開(kāi)設(shè)凹 槽，定位4幾構(gòu)42(H殳于7 、載^反410。
滑動(dòng)導(dǎo)板423的基部4231的內(nèi)側(cè)壁為支撐部413。支撐部413開(kāi)設(shè)有第三 孔洞4234，以容納彈性部件彈性部件421的第一端部4211 。
滑塊424的一端連接于壓桿422的第一端(圖中未示出)的端面，滑塊424 的另一端的端面開(kāi)設(shè)有第四孔洞(圖中未示出)，以容納彈性部件421的第二 端部4212?；瑝K424的表面設(shè)有突出物4242,以增大操作人員手指與滑塊424 之間的摩擦力。
此外，本實(shí)施例的定位裝置也可以不包括滑塊424。此時(shí)，壓桿422的第 一端(圖中未示出)連接于彈性部件421的第二端部4212。
本實(shí)施例的定位裝置設(shè)有滑塊424時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)板423和滑塊424的組 合應(yīng)用，能避免彈性部件421在岸義受壓桿422施加的過(guò)大作用力時(shí)與壓桿422 和支撐部413分離，繼而從定位機(jī)構(gòu)420中脫離出來(lái)。因此，本實(shí)施例的定位 裝置有更佳的定位效果。本實(shí)施例的定位裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，可根 據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)組裝，使用方便。
以上對(duì)本技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但不能理解為是對(duì)本技 術(shù)方案的限制。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可根據(jù)本技術(shù)方案的構(gòu)思做 出改變和變更，而所有改變和變更都應(yīng)屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種定位裝置，用于電路板封裝工藝中對(duì)待定位件進(jìn)行定位，其特征是，包括承載板、多個(gè)定位機(jī)構(gòu)和多個(gè)限位件，所述承載板包括多個(gè)支撐部，所述多個(gè)限位件和所述多個(gè)定位機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述承載板，每個(gè)定位機(jī)構(gòu)包括彈性部件和壓桿，所述彈性部件包括第一端部和第二端部，所述壓桿包括第一端和第二端，其中，彈性部件的第一端部抵靠于所述支撐部，第二端部與所述壓桿的第一端相連，所述壓桿的第二端與一個(gè)限位件配合固定待定位件。
2. 如權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征是，所述彈性部件是彈簧。
3. 如權(quán)利要求2所述的定位裝置，其特征是，所述支撐部是支撐板，所述 支撐板固接于所述承載板。
4. 如權(quán)利要求2所述的定位裝置，其特征是，所述承載板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)凹 槽，所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述多個(gè)凹槽內(nèi)，所述支撐部是所述凹槽的一側(cè)壁。
5. 如權(quán)利要求4所述的定位裝置，其特征是，所述凹槽的寬度大于或者等 于所述壓桿的寬度。
6. 如權(quán)利要求2所述的定位裝置，其特征是，所述承載板進(jìn)一步包括與其 固接的多個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)板，所述滑動(dòng)導(dǎo)板包括基部和兩個(gè)相互平行的延伸部，所 述基部的內(nèi)側(cè)壁是所述支撐部，所述兩個(gè)延伸部由基部?jī)啥嗣嫜由觳⑴c基部 成一體，所述兩個(gè)延伸部分別位于所述彈性部件的兩側(cè)。
7. 如權(quán)利要求4所述的定位裝置，其特征是，所述承載板進(jìn)一步包括與其 固接的多個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)板，所述滑動(dòng)奪板包括基部和兩個(gè)相互平行的延伸部，所 述兩個(gè)延伸部由基部?jī)啥嗣嫜由觳⑴c基部成一體，所述兩個(gè)延伸部分別位于 所述彈性部件的兩側(cè)。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的定位裝置，其特征是，所述定位機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包 括設(shè)置于所述壓桿的第一端的滑塊，所述滑塊包括兩個(gè)相對(duì)的滑槽，用以分 別與滑動(dòng)導(dǎo)板的兩延伸部配合，使壓桿與滑動(dòng)導(dǎo)板之間滑動(dòng)配合。
9. 如權(quán)利要求8所述的定位裝置，其特征是，所述滑塊的表面設(shè)有突出物。
10. 如權(quán)利要求8所述的定位裝置，其特征是，所述限位件是與待定位件 形狀及尺寸適配的卡位槽，或者是設(shè)于所述承載板的凸起。
全文摘要
一種定位裝置，用于電路板封裝工藝中對(duì)待定位件進(jìn)行定位，包括承載板、多個(gè)定位機(jī)構(gòu)和多個(gè)限位件，所述承載板包括多個(gè)支撐部，所述多個(gè)限位件和所述多個(gè)定位機(jī)構(gòu)均設(shè)置于所述承載板，每個(gè)定位機(jī)構(gòu)包括彈性部件和壓桿，所述彈性部件包括第一端部和第二端部，所述壓桿包括第一端和第二端，其中，彈性部件的第一端部抵靠于所述支撐部，第二端部與所述壓桿的第一端相連，所述壓桿的第二端與一個(gè)限位件配合固定待定位件。采用本技術(shù)方案的定位裝置能一次性定位多個(gè)電路板BGA封裝體，對(duì)其實(shí)現(xiàn)一次性清洗和過(guò)濾，使封裝效率得到顯著提高，且能維持焊接錫球操作和產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H05K13/00GK101370375SQ200710075779
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者馮永輝, 林承賢, 江怡賢 申請(qǐng)人:富葵精密組件(深圳)有限公司;鴻勝科技股份有限公司