PoP芯片整合治具及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種PoP芯片整合治具及其使用方法，該P(yáng)oP芯片整合治具包括上托盤、下托盤和助焊劑印刷片，下托盤上設(shè)有至少一個(gè)下鏤空區(qū)，用于放置下部芯片，助焊劑印刷片上設(shè)有與下鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的助焊劑印刷區(qū)，上托盤上設(shè)有與下鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的上鏤空區(qū)，用于放置上部芯片，下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)階面，用于支撐下部芯片。該使用方法主要包括：將下部芯片放入臺(tái)階面上，將助焊劑印刷片放置于下托盤上；均勻涂抹助焊劑；將上托盤放置于下托盤上；將上部芯片放入上鏤空區(qū)；加熱貼合后，取出貼合后的上部芯片和下部芯片。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以代替現(xiàn)有技術(shù)中價(jià)格昂貴的PoP轉(zhuǎn)印裝置，節(jié)約了成本，其使用方法簡(jiǎn)單方便、大大提高了工作效率。
【專利說(shuō)明】PoP芯片整合治具及其使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明特別涉及一種PoP芯片整合治具及其使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前SMT(表面組裝技術(shù))行業(yè)已發(fā)展到鼎盛時(shí)期，各種SMT工藝層出不窮，PoP(疊層封裝)工藝也已大量運(yùn)用在手機(jī)制造生產(chǎn)過(guò)程中。目前現(xiàn)有技術(shù)中有兩種:
[0003](I)、將一個(gè)下部芯片使用貼片機(jī)貼裝到主板指定位置，再通過(guò)回流爐加熱后焊接至主板上，對(duì)于貼片好下部芯片的主板上缺少上部芯片，需要維修人員手動(dòng)將上部芯片涂抹上助焊劑，放置在下部芯片上方(需要與下部芯片完全對(duì)齊)，用熱風(fēng)槍手動(dòng)加熱后使上部芯片底部的焊點(diǎn)與下部芯片上表面的焊點(diǎn)焊接在一起。
[0004](2)、使用專用的PoP轉(zhuǎn)印裝置(Feeder)進(jìn)行貼片和焊接:將PCB (印刷電路板)印刷后，將一個(gè)下部芯片使用貼片機(jī)貼裝到主板指定位置后，再將上部芯片底部焊點(diǎn)加上助焊劑后，貼裝在下部芯片的上方，經(jīng)過(guò)回流爐加熱后兩個(gè)芯片焊接到一起。由于其要求兩個(gè)芯片貼裝在一起，必須需要PoP專用轉(zhuǎn)印裝置才能實(shí)現(xiàn)，其中PoP轉(zhuǎn)印裝置由于價(jià)格昂貴，給制造成本帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中上、下部芯片焊接不準(zhǔn)、工作效率低、而采用PoP轉(zhuǎn)印裝置價(jià)格昂貴等缺陷，提供一種PoP芯片整合治具及其使用方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0007]—種PoP芯片整合治具，其特點(diǎn)在于，其包括一上托盤、一下托盤和一助焊劑印刷片，所述下托盤上設(shè)有至少一個(gè)下鏤空區(qū)，用于放置一下部芯片，所述助焊劑印刷片上設(shè)有與所述下鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的助焊劑印刷區(qū)，所述上托盤上設(shè)有與所述下鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的上鏤空區(qū)，用于放置上部芯片，所述下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)階面，用于支撐所述下部芯片。
[0008]較佳地，所述下托盤的頂面設(shè)有至少兩個(gè)定位柱，所述助焊劑印刷片上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第一通孔，所述上托盤上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第二通孔。這樣助焊劑印刷片就可以通過(guò)通孔準(zhǔn)確、有效地與下托盤適配，使得其上的助焊劑印刷區(qū)對(duì)應(yīng)于下托盤的下鏤空區(qū)。同樣地，上托盤也可以通過(guò)通孔準(zhǔn)確、有效地與下托盤適配，使得其上的上鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)于下托盤的下鏤空區(qū)。
[0009]較佳地，所述下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上還設(shè)有至少一取料孔。這樣在上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片焊接后，可以用取料器很方便地通過(guò)取料孔將上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片取出，避免物料損壞并能有效地防止靜電。
[0010]較佳地，所述PoP芯片整合治具還包括一助焊劑刮片，用于均勻涂抹助焊劑。這樣在將助焊劑印刷片放置在下托盤上后，可以通過(guò)該助焊劑刮片將助焊劑均勻地涂抹在下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片的上表面。
[0011]較佳地，所述下鏤空區(qū)的尺寸大于等于所述下部芯片底部的焊球陣列的尺寸。這樣，下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片底部的邊緣可以支撐在上述的臺(tái)階面上，保證在涂抹助焊劑以及在上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片貼合時(shí)，下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片不會(huì)脫落，而下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片底部的焊球陣列則處于鏤空區(qū)內(nèi)，從而有效地保護(hù)下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片在貼合加熱或在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)損壞。
[0012]較佳地，所述上托盤與所述下托盤的高度和小于等于10毫米。這樣可以防止該P(yáng)oP芯片整合治具散熱不好而導(dǎo)致上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片焊接不良。
[0013]較佳地，所述助焊劑印刷片的厚度為0.1-0.2毫米。
[0014]較佳地，所述下部芯片為下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片，所述上部芯片為上部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片。
[0015]本發(fā)明還提供一種上述的PoP芯片整合治具的使用方法，其特點(diǎn)在于，其包括如下步驟:
[0016]S1:將所述下部芯片放入所述臺(tái)階面上，并確保所述下部芯片的極性點(diǎn)方向一致；
[0017]S2:將所述助焊劑印刷片放置于所述下托盤上；
[0018]S3:均勻涂抹助焊劑；
[0019]S4:移除所述助焊劑印刷片；
[0020]S5:將所述上托盤放置于所述下托盤上；
[0021]S6:將所述上部芯片放入所述上鏤空區(qū)，并確保所述上部芯片的極性點(diǎn)方向一致；
[0022]S7:將所述PoP芯片整合治具與所述上部芯片、所述下部芯片一起放在一芯片加熱臺(tái)或回流爐中加熱后完成芯片貼合操作；
[0023]S8:移除所述上托盤，取出貼合后的所述上部芯片和所述下部芯片。
[0024]較佳地，所述下托盤的頂面設(shè)有至少兩個(gè)定位柱，所述助焊劑印刷片上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第一通孔，所述上托盤上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第二通孔，所述使用方法的步驟S2為:通過(guò)將所述第一通孔套設(shè)于所述定位柱，從而將所述助焊劑印刷片放置于所述下托盤上；所述使用方法的步驟S5為:通過(guò)將所述第二通孔套設(shè)于所述定位柱，從而將所述上托盤放置于所述下托盤上。
[0025]較佳地，所述下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上還設(shè)有至少一取料孔，所述使用方法的步驟S8為:移除所述上托盤，通過(guò)所述取料孔取出貼合后的所述上部芯片和所述下部芯片。
[0026]較佳地，所述PoP芯片整合治具還包括一助焊劑刮片，用于均勻涂抹助焊劑，所述步驟S3為:使用所述助焊劑刮片自上向下或自左向右將助焊劑均勻涂抹在所述助焊劑印刷片的助焊劑印刷區(qū)內(nèi)。
[0027]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明提供的一種PoP芯片整合治具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以代替現(xiàn)有技術(shù)中價(jià)格昂貴的PoP轉(zhuǎn)印裝置，節(jié)約了成本，該P(yáng)oP芯片整合治具的使用方法簡(jiǎn)單方便、大大提高了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的PoP芯片整合治具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的下托盤頂面的平面示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的上、下球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片貼合后的側(cè)視平面示意圖。
[0031]圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的下球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片底面的平面示意圖。
[0032]圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的助焊劑刮片的平面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面舉個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來(lái)更清楚完整地說(shuō)明本發(fā)明。
[0034]如圖1-5所示，本發(fā)明提供一種PoP芯片整合治具，其包括一上托盤1、一下托盤2和一助焊劑印刷片3，下托盤2上設(shè)有六個(gè)下鏤空區(qū)21 (實(shí)際數(shù)量根據(jù)具體工藝要求而設(shè)定)，用于放置六片下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4，助焊劑印刷片3上設(shè)有與下鏤空區(qū)21對(duì)應(yīng)的助焊劑印刷區(qū)31，上托盤I上設(shè)有與下鏤空區(qū)21對(duì)應(yīng)的上鏤空區(qū)11，用于放置六片上部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片5，下鏤空區(qū)21的內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)階面22，用于支撐下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4。
[0035]下托盤2的頂面設(shè)有兩個(gè)定位柱23 (大于等于兩個(gè)定位柱均可以滿足定位和連接需求)，助焊劑印刷片3上設(shè)有與定位柱23對(duì)應(yīng)的通孔32，上托盤I上同樣設(shè)有與定位柱23對(duì)應(yīng)的通孔12。這樣助焊劑印刷片3就可以通過(guò)通孔32準(zhǔn)確、有效地與下托盤2適配，使得其上的助焊劑印刷區(qū)31對(duì)應(yīng)于下托盤2的下鏤空區(qū)21。同樣地，上托盤I也可以通過(guò)通孔12準(zhǔn)確、有效地與下托盤2適配，使得其上的上鏤空區(qū)11對(duì)應(yīng)于下托盤2的下鏤空區(qū)21。
[0036]由于本實(shí)施例中采用的是方形的球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片，所以下鏤空區(qū)21和上鏤空區(qū)11皆為方形，下鏤空區(qū)21的內(nèi)壁上，或者具體地，是在內(nèi)壁上的四條棱上分別設(shè)有一個(gè)取料孔24。這樣在上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片焊接后，可以用取料器很方便地通過(guò)取料孔24將上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片取出，避免物料損壞并能有效地防止靜電。
[0037]下鏤空區(qū)21的尺寸大于等于下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4底部的焊球陣列41的尺寸，這樣，下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4底部的邊緣42可以支撐在上述的臺(tái)階面22上，保證在涂抹助焊劑以及在上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片貼合時(shí)，下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4不會(huì)脫落，而下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4底部的焊球陣列41則處于下鏤空區(qū)21內(nèi)，從而有效地保護(hù)下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4在貼合加熱或在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)損壞。
[0038]總的來(lái)說(shuō)，下托盤2的主要用途是固定下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4，保證在上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片疊裝貼合時(shí)，經(jīng)過(guò)加熱下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4底部的焊球不會(huì)損壞，并連接助焊劑印刷片3和上托盤I。上托盤I的用途是將上部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片5準(zhǔn)確無(wú)誤地放置在下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4上方，并防止外界原因?qū)е滦酒诩訜釙r(shí)偏移。
[0039]上托盤I與下托盤2的高度和小于等于10毫米，這樣可以防止該P(yáng)oP芯片整合治具散熱不好而導(dǎo)致上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片焊接不良。
[0040]該P(yáng)oP芯片整合治具還可以包括一助焊劑刮片6，這樣在將助焊劑印刷片3放置在下托盤2上后，可以通過(guò)該助焊劑刮片6將助焊劑均勻地涂抹在下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4的上表面。
[0041]助焊劑印刷片3的厚度為0.1-0.2毫米，具體可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求而設(shè)定。
[0042]此外，該P(yáng)oP芯片整合治具還需滿足其他一些設(shè)計(jì)要求，PoP芯片整合治具的材料要求是能耐高溫，是非金屬材質(zhì)，而且是非導(dǎo)電材質(zhì)。上、下鏤空區(qū)的孔徑誤差不可超過(guò)0.1毫米，并要與提供的芯片尺寸一致。制作過(guò)程中做工要精細(xì)，防止表面粗糙。助焊劑印刷片3則需要保證在同一水平面。
[0043]下面對(duì)該P(yáng)oP芯片整合治具的使用方法做具體的描述:
[0044](I)、取下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4放入下托盤2的下鏤空區(qū)21的臺(tái)階面22上；
[0045](2)、檢查芯片是否放置到位，如未放置到位需要重新放置；
[0046](3)、重復(fù)步驟(I)至(2)，將下托盤2放滿，放置時(shí)需要保證下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4極性點(diǎn)方向統(tǒng)一；
[0047](4)、檢查(3)中所有下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片4的極性方向是否一致，如不一致需要取出，更改為一致；
[0048](5)、將助焊劑印刷片3通過(guò)通孔32和下托盤2的定位柱23定位，準(zhǔn)確的放置在下托盤2上；
[0049](6)、將助焊劑放置在助焊劑印刷片3上；
[0050](7)、使用助焊劑刮片6的平面自上向下或自左向右將助焊劑刮入助焊劑印刷片3中的助焊劑印刷區(qū)31內(nèi)；
[0051](8)、取出助焊劑印刷片3，將上托盤I通過(guò)通孔12和下托盤2的定位柱23定位，準(zhǔn)確地放置在下托盤2上；
[0052](9)、將上部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片5放入上托盤I的上鏤空區(qū)11內(nèi)；
[0053](10)、檢查芯片是否放置到位，如未放置到位需要重新放置；
[0054](11)、重復(fù)步驟(9)至(10)將上托盤I放滿，放置時(shí)需要保證上部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片5極性點(diǎn)方向統(tǒng)一；
[0055](12)、將放有上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片的的上、下托盤放在芯片加熱臺(tái)或回流爐中加熱后完成芯片貼合工作；
[0056](13)、取出上托盤1，使用取料器將貼合后的上、下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片從下托盤2中的取料孔24取出。
[0057]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種PoP芯片整合治具，其特征在于，其包括一上托盤、一下托盤和一助焊劑印刷片，所述下托盤上設(shè)有至少一個(gè)下鏤空區(qū)，用于放置一下部芯片，所述助焊劑印刷片上設(shè)有與所述下鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的助焊劑印刷區(qū)，所述上托盤上設(shè)有與所述下鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的上鏤空區(qū)，用于放置上部芯片，所述下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上設(shè)有臺(tái)階面，用于支撐所述下部芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述下托盤的頂面設(shè)有至少兩個(gè)定位柱，所述助焊劑印刷片上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第一通孔，所述上托盤上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第二通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上還設(shè)有至少一取料孔。
4.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述PoP芯片整合治具還包括一助焊劑刮片，用于均勻涂抹助焊劑。
5.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述下鏤空區(qū)的尺寸大于等于所述下部芯片底部的焊球陣列的尺寸。
6.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述上托盤與所述下托盤的高度和小于等于10毫米。
7.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述助焊劑印刷片的厚度為0.1-0.2 毫米。
8.如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具，其特征在于，所述下部芯片為下部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片，所述上部芯片為上部球柵陣列結(jié)構(gòu)芯片。
9.一種如權(quán)利要求1所述的PoP芯片整合治具的使用方法，其特征在于，其包括如下步驟: S1:將所述下部芯片放入所述臺(tái)階面上，并確保所述下部芯片的極性點(diǎn)方向一致； 52:將所述助焊劑印刷片放置于所述下托盤上； 53:均勻涂抹助焊劑； 54:移除所述助焊劑印刷片； 55:將所述上托盤放置于所述下托盤上； 56:將所述上部芯片放入所述上鏤空區(qū)，并確保所述上部芯片的極性點(diǎn)方向一致； 57:將所述PoP芯片整合治具與所述上部芯片、所述下部芯片一起放在一芯片加熱臺(tái)或回流爐中加熱后完成芯片貼合操作； 58:移除所述上托盤，取出貼合后的所述上部芯片和所述下部芯片。
10.如權(quán)利要求9所述的PoP芯片整合治具的使用方法，其特征在于，所述下托盤的頂面設(shè)有至少兩個(gè)定位柱，所述助焊劑印刷片上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第一通孔，所述上托盤上設(shè)有與所述定位柱對(duì)應(yīng)的第二通孔，所述使用方法的步驟S2為:通過(guò)將所述第一通孔套設(shè)于所述定位柱，從而將所述助焊劑印刷片放置于所述下托盤上；所述使用方法的步驟S5為:通過(guò)將所述第二通孔套設(shè)于所述定位柱，從而將所述上托盤放置于所述下托盤上。
11.如權(quán)利要求9所述的PoP芯片整合治具的使用方法，其特征在于，所述下鏤空區(qū)的內(nèi)壁上還設(shè)有至少一取料孔，所述使用方法的步驟S8為:移除所述上托盤，通過(guò)所述取料孔取出貼合后的所述上部芯片和所述下部芯片。
12.如權(quán)利要求9所述的PoP芯片整合治具的使用方法，其特征在于，所述PoP芯片整合治具還包括一助焊劑刮片，用于均勻涂抹助焊劑，所述步驟S3為:使用所述助焊劑刮片自上向下或自左向右將助焊劑均勻涂抹在所述助焊劑印刷片的助焊劑印刷區(qū)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H05K3/34GK104378926SQ201310350086
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】蘇文, 楊熙 申請(qǐng)人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司