CN104576426A - 倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法及贴装用治具组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组，包括：用于先行印刷一定量助焊膏的助焊膏印制钢板，以及用于印刷锡膏并对助焊膏进行挤压定型的锡膏印制钢板。本发明还提供倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法。本发明倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法及贴装用治具组，可先印制一定量的助焊膏，再在印制锡膏时使助焊膏定型定量，便于采用常规表面贴片机对倒装芯片及晶圆级封装芯片进行表面贴装，不需要专用贴装设备。

Description

倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法及贴装用治具组
技术领域
本发明涉及倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法及贴装用治具组。
背景技术
因应市场上对于电子产品轻薄短小的需求，微小尺寸倒装芯片（Flip Chip）及晶圆级封装芯片（WLCSP）应蕴而生，而倒装芯片和晶圆级封装芯片贴装无法以传统锡膏制程生产，需专用设备贴装，生产成本高。
目前通用的对倒装芯片或晶圆级封装芯片贴装的方法和步骤主要为：
1）IC载板固定：先将IC载板置入并定位于托盘的安装槽内，再使用高温胶带将IC载板固定在托盘上；
2）锡膏印刷：对IC载板进行锡膏钢网印刷，倒装芯片或晶圆级封装芯片处不印上锡膏；
3）倒装芯片或晶圆级封装芯片先对位后沾取液态助焊剂再通过专用贴装设备贴片；
4）使用常规表面贴片机进行其他元件贴片；
5）过回流焊；
6）填充底部胶（Under Fill）；
7）IC载具拆卸：使用塑料防静电镊子将高温胶带撕除，从托盘上取下IC载板。
上述通用作业方法有如下缺陷：
（1）专用贴装设备投资金额相当高，但往往每片IC载板上需要贴装的倒装芯片及晶圆级封装芯片数量不多，导致设备稼动率相当低，设备投资回收不易；
（2）液态助焊剂沾取无法控制其附著量，尤其沾取助焊剂后无法对位，因此得在沾取液态助焊剂之前先行对位再行沾取液态助焊剂后再行贴装，在此过程中液态助焊剂容易污染贴片设备造成维护清洁成本增加；
（3）由于液态助焊剂沾取量无法严格控制，因此回流焊完成后必须进行清洗，以减少助焊剂的残留；但因倒装芯片及晶圆级封装芯片定位后，与载板的间距很小，清洗不易，将造成助焊剂残留包覆导致底部填胶的制程将产生空隙，元件运作发热时可能产生气爆现象，有组件可靠性的问题产生，而受此影响，使得高效能的生产方式也难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法及贴装用治具组，可先印制一定量的助焊膏，再在印制锡膏时使助焊膏定型定量，便于采用常规表面贴片机对倒装芯片及晶圆级封装芯片进行表面贴装，不需要专用贴装设备。
为实现上述目的，本发明提供一种倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组，包括：用于先行印刷一定量助焊膏的助焊膏印制钢板，以及用于印刷锡膏并对助焊膏进行挤压定型的锡膏印制钢板；
所述助焊膏印制钢板包括助焊膏印刷区，所述助焊膏印刷区内设有助焊膏印刷孔，所述助焊膏印刷区的钢板厚度为0.06mm；
所述锡膏印制钢板包括：锡膏印刷区，以及与助焊膏印制钢板上助焊膏印刷区相对应的助焊膏定型区；
所述锡膏印刷区内设有锡膏印刷孔；
所述助焊膏定型区内设有与助焊膏印刷孔相对应的助焊膏定型孔，所述助焊膏定型孔的高度（深度）为0.05mm。
本发明还提供倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法，其使用了上述倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组，并包括如下步骤：
1）IC载板固定：先将IC载板置入并定位于托盘的安装槽内，再使用高温胶带将IC载板固定在托盘上；
2）使用助焊膏印制钢板先行印刷一定量助焊膏；
3）使用锡膏印制钢板印刷锡膏，在印刷锡膏的同时利用助焊膏定型孔对已印刷的助焊膏进行挤压定型，使助焊膏定型孔内的助焊膏均匀分布，将多余助焊膏挤出助焊膏定型孔并去除，留下定型定量的助焊膏；
4）使用常规表面贴片机进行其他元件和倒装芯片或晶圆级封装芯片贴装；
5）过回流焊；
6）填充底部胶；
7）IC载具拆卸：使用塑料防静电镊子将高温胶带撕除，从托盘上取下IC载板。
优选的，所述步骤2）和步骤3）在不同的印刷台上进行。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法及贴装用治具组，可先印制一定量的助焊膏，再在印制锡膏时使助焊膏定型定量，便于采用常规表面贴片机对倒装芯片及晶圆级封装芯片进行表面贴装，不需要专用贴装设备。
IC载板上托盘固定后，印刷助焊膏和印刷锡膏需准备二台印刷台，在第一台印刷台上使用助焊膏印制钢板先行印刷一定量助焊膏，在第二台印刷台上使用锡膏印制钢板印刷锡膏并使助焊膏定型定量，再移载至常规贴片机进行贴片作业；倒装芯片或晶圆级封装芯片贴装仅使用一台贴片机进行且不需要专用贴片设备，藉此减少专用设备的投入，贴片完成后再经过常规回流焊，完成贴装作业。
助焊膏印制钢板为了印刷一定量的助焊膏，需将助焊膏印刷区的钢板减薄至所需厚度；倒装芯片及晶圆级封装芯片的印刷助焊膏厚度最佳为0.05mm，为满足助焊膏需求量，助焊膏印刷区的钢板厚度为0.06mm。
助焊膏印制体积的计算公式为：V=S×N×T；
其中，V为助焊膏印制体积，S为助焊膏印制钢板开孔（印刷孔）面积，N为助焊膏印制钢板开孔数，T为助焊膏印制钢板印刷区的钢板厚度。
所述锡膏印制钢板在印刷锡膏时，刮刀的压力除了印刷锡膏外，也会挤压助焊膏定型孔内的助焊膏，使助焊膏定型孔内的助焊膏均匀分布，多余助焊膏被挤出助焊膏定型孔，并被去除，留下定型定量的助焊膏。锡膏印制钢板印刷后将助焊膏定型区残留助焊膏清洁，即可再次使用。
附图说明
图1是本发明助焊膏印制钢板的示意图;
图2是本发明锡膏印制钢板的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1、图2所示，本发明提供一种倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组，包括：用于先行印刷一定量助焊膏的助焊膏印制钢板A0，以及用于印刷锡膏并对助焊膏进行挤压定型的锡膏印制钢板B0；
所述助焊膏印制钢板A0包括助焊膏印刷区A1，所述助焊膏印刷区A1内设有助焊膏印刷孔A2，所述助焊膏印刷区A1的钢板厚度为0.06mm；
所述锡膏印制钢板B0包括：锡膏印刷区B1，以及与助焊膏印制钢板A0上助焊膏印刷区A1相对应的助焊膏定型区B2；
所述锡膏印刷区B1内设有锡膏印刷孔B3；
所述助焊膏定型区B2内设有与助焊膏印刷孔A2相对应的助焊膏定型孔B4，所述助焊膏定型孔B4的高度（深度）为0.05mm。
本发明还提供倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法，其使用了上述倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组，并包括如下步骤：
1）IC载板固定：先将IC载板置入并定位于托盘的安装槽内，再使用高温胶带将IC载板固定在托盘上；
2）使用助焊膏印制钢板A0先行印刷一定量助焊膏；
3）使用锡膏印制钢板B0印刷锡膏，在印刷锡膏的同时利用助焊膏定型孔B4对已印刷的助焊膏进行挤压定型，使助焊膏定型孔B4内的助焊膏均匀分布，将多余助焊膏挤出助焊膏定型孔B4并去除，留下定型定量的助焊膏；
4）使用常规表面贴片机进行其他元件和倒装芯片或晶圆级封装芯片贴装；
5）过回流焊；
6）填充底部胶；
7）IC载具拆卸：使用塑料防静电镊子将高温胶带撕除，从托盘上取下IC载板。
所述步骤2）和步骤3）在不同的印刷台上进行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组，其特征在于，包括：用于先行印刷一定量助焊膏的助焊膏印制钢板，以及用于印刷锡膏并对助焊膏进行挤压定型的锡膏印制钢板；
所述助焊膏印制钢板包括助焊膏印刷区，所述助焊膏印刷区内设有助焊膏印刷孔，所述助焊膏印刷区的钢板厚度为0.06mm；
所述锡膏印制钢板包括：锡膏印刷区，以及与助焊膏印制钢板上助焊膏印刷区相对应的助焊膏定型区；
所述锡膏印刷区内设有锡膏印刷孔；
所述助焊膏定型区内设有与助焊膏印刷孔相对应的助焊膏定型孔，所述助焊膏定型孔的高度为0.05mm。
2.倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法，其特征在于：
使用了倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组；
所述倒装芯片及晶圆级芯片贴装用治具组包括：用于先行印刷一定量助焊膏的助焊膏印制钢板，以及用于印刷锡膏并对助焊膏进行挤压定型的锡膏印制钢板；
所述助焊膏印制钢板包括助焊膏印刷区，所述助焊膏印刷区内设有助焊膏印刷孔，所述助焊膏印刷区的钢板厚度为0.06mm；
所述锡膏印制钢板包括：锡膏印刷区，以及与助焊膏印制钢板上助焊膏印刷区相对应的助焊膏定型区；所述锡膏印刷区内设有锡膏印刷孔；所述助焊膏定型区内设有与助焊膏印刷孔相对应的助焊膏定型孔，所述助焊膏定型孔的高度为0.05mm；
所述倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法包括如下步骤：
1）IC载板固定：先将IC载板置入并定位于托盘的安装槽内，再使用高温胶带将IC载板固定在托盘上；
2）使用助焊膏印制钢板先行印刷一定量助焊膏；
3）使用锡膏印制钢板印刷锡膏，在印刷锡膏的同时利用助焊膏定型孔对已印刷的助焊膏进行挤压定型，使助焊膏定型孔内的助焊膏均匀分布，将多余助焊膏挤出助焊膏定型孔并去除，留下定型定量的助焊膏；
4）使用常规表面贴片机进行其他元件和倒装芯片或晶圆级封装芯片贴装；
5）过回流焊；
6）填充底部胶；
7）IC载具拆卸：使用塑料防静电镊子将高温胶带撕除，从托盘上取下IC载板。
3.根据权利要求2所述的倒装芯片及晶圆级芯片的贴装方法，其特征在于，所述步骤2）和步骤3）在不同的印刷台上进行。
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