CN107731693A - 助焊剂的作业方法及其治具 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于助焊剂的作业方法及其治具。根据一实施例的助焊剂的作业方法包括：提供封装基板，封装基板的上表面设置有多个衬垫；将封装基板的上表面贴合于印刷钢网的下表面，其中印刷钢网包括一或多个印刷口，且使一或多个印刷口暴露多个衬垫中的每一者；以及使用印刷工具推压助焊剂在印刷钢网的上表面上移动以将助焊剂挤压至多个衬垫中的每一者上。本发明可以高效、高质量地完成倒装芯片SMT制程。

Description

助焊剂的作业方法及其治具
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及半导体技术领域中的助焊剂的作业方法及其治具。
背景技术
在传统的倒装芯片表面贴装(SMT,Surface Mount Technology)制程中，通常采用先将待贴装的半导体芯片(或裸片，下同)浸渍助焊剂(dipping flux)然后再将浸渍过的半导体芯片贴装至封装基板的工序。然而，这样的工序需要配备特殊的治具线路驱动器(LineDrive Unit，LDU),因此成本较高。同时，尺寸较小的半导体芯片在浸渍助焊剂时很容易粘在治具线路驱动器上，影响产品的质量。此外，现有表面贴装制程需要两次吸取半导体芯片,且每次吸取完成后都需通过视镜检验半导体芯片在吸嘴上的位置是否正确，因而导致生产效率低。
综上，对于倒装芯表面贴装制程，业内仍存在相当多的技术问题亟需解决。
发明内容
本发明的目的之一在于提供助焊剂的作业方法及其治具，其可高效、高质量地完成倒装芯片SMT制程。
本发明的一实施例提供一助焊剂的作业方法，其包括：提供封装基板，该封装基板的上表面设置有多个衬垫；将该封装基板的上表面贴合于印刷钢网的下表面，其中该印刷钢网包括一或多个印刷口，且使一或多个印刷口暴露多个衬垫中的每一者；以及使用印刷工具推压助焊剂在印刷钢网的上表面上移动以将助焊剂挤压至多个衬垫中的每一者上。
在本发明的另一实施例中，当多个衬垫在封装基板的上表面对称地分布时，该一或多个印刷口为对称的两个印刷口。在本发明的又一实施例中，当该多个衬垫的数量多于18个且在封装基板的上表面不对称地分布时，该一或多个印刷口为一个暴露全部衬垫的印刷口。在本发明的另一实施例中，当该多个衬垫的数量少于或等于18个且在封装基板的上表面对称地分布时，该一或多个印刷口为对应于多个衬垫中的每一者的印刷口。该印刷口的尺寸大于衬垫的尺寸，且该印刷口的边缘与衬垫的边缘之间的距离为50微米。在本发明的又一实施例中，该印刷钢网的厚度为待封装的集成电路元件的导电凸块的高度的1/4至1/2。在本发明的另一实施例中，该印刷工具是刮刀。在本发明的又一实施例中，将封装基板的上表面贴合于印刷钢网的下表面进一步包括使用印刷机台的传输轨道将该封装基板传输至该印刷钢网的下表面并抬升印刷机台的支撑块至封装基板的下表面而使封装基板与印刷钢网的下表面贴合。
本发明的另一实施例提供一助焊剂的作业治具，其包括印刷钢网。该印刷钢网包括：平板，其具有相对的上表面与下表面；以及一或多个印刷口，该一或多个印刷口贯穿平板的上表面与下表面且经配置以在印刷助焊剂于封装基板的多个衬垫上时，暴露该多个衬垫中的每一者。
根据本发明的一实施例，该印刷钢网可拆卸地安装于该作业治具。根据本发明的又一实施例，该作业治具进一步包含经配置以运输封装基板的传输轨道及经配置以推压封装基板使其与印刷钢网贴合的支撑块。
本发明实施例提供的助焊剂的作业方法及其治具可以一次性地将助焊剂印刷至整条封装基板，相比于传统的浸渍助焊剂的作业工艺而言，具有成本低、制造流程简单、生产效率高和良品率高等诸多优点。
附图说明
图1A是根据本发明一实施例的印刷钢网与封装基板准备助焊剂作业时的俯视结构示意图
图1B是根据本发明一实施例的印刷钢网与封装基板准备助焊剂作业时的纵向剖面示意图
图2是根据本发明另一实施例的印刷钢网与封装基板准备助焊剂作业时的俯视结构示意图
图3是根据本发明又一实施例的印刷钢网与封装基板准备助焊剂作业时的俯视结构示意图
图4是根据本发明一实施例的使用印刷钢网在封装基板上助焊剂的作业方法的流程图
图5A和图5B是采用图4的方法将助焊剂印刷至封装基板的流程示意图
图6是根据本发明一实施例的将集成电路元件贴装于封装基板的示意图
具体实施方式
为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的部分优选实施例对其作进一步说明。
本发明的实施例提供的助焊剂的作业方法及其治具采用印刷助焊剂的方式。例如，本发明的一实施例提供一助焊剂的作业治具，其可以是一印刷机台。该印刷机台包括可拆卸地安装于印刷机台的印刷钢网。该印刷机台还包含经配置以运输封装基板的传输轨道及经配置以推压封装基板使其与印刷钢网贴合的支撑块。
具体的，图1A是根据本发明一实施例的作业治具的印刷钢网100与封装基板200准备助焊剂作业时的俯视结构示意图。图1B是根据本发明一实施例的印刷钢网100与封装基板200准备助焊剂作业时的纵向剖面示意图。
如图1A和1B所示，该印刷钢网100包括平板101，平板101具有相对的上表面103与下表面105。该印刷钢网100还包括贯穿平板101的上表面103与下表面105的印刷口107。该印刷口107经配置以在印刷助焊剂于封装基板200的多个衬垫202上时，暴露多个衬垫202中的每一者。为实现此目的，印刷钢网100的印刷口107的数量、形状和在印刷钢网100上的分布需要根据封装基板200的多个衬垫202而确定。例如，图1A和1B所示的实施例中，封装基板200的多个衬垫202是对称地分布。为暴露多个衬垫202中的每一者，图1A和1B所示的实施例设计印刷钢网100的印刷口具有对称的两个印刷口107。请注意，本发明的实施例不限于此。此外，印刷钢网100的厚度为待封装的集成电路元件的导电凸块(图中未示出)的高度的厚度的1/4至1/2，例如，钢网厚度可为20微米至40微米。在本发明的实施例中，助焊剂是用于印刷制程的特殊助焊剂，其具有较高粘度和触变指数。
图2是根据本发明另一实施例的印刷钢网100'与封装基板200'准备助焊剂作业的俯视结构示意图。如图2所示，与图1A和1B所示的封装基板200不同的是，图2所示的封装基板200'包括数量多于18个的衬垫202'，且衬垫202'在封装基板200'上不对称地分布。因此，为暴露多个衬垫202'中的每一者，与图1所示的印刷钢网100不同，图2所示的实施例设计印刷钢网100'具有一个暴露全部多个衬垫202'的印刷口107'。
图3是根据本发明另一实施例的印刷钢网100"与封装基板200"准备助焊剂作业的俯视结构示意图。如图3所示，与图1A和1B所示的封装基板200不同的是，本实施例中的封装基板200"包括数量少于或等于18个的衬垫202"，且衬垫202"在封装基板200"上不对称地分布。因此，为暴露多个衬垫202"中的每一者，图3所示的实施例设计印刷钢网100"具有对应于多个衬垫202"中的每一者的圆形印刷口107"，并且，该印刷口107"的尺寸大于衬垫202"的尺寸。此外，考虑到封装基板200"的公差尺寸，该印刷口107"的边缘与衬垫202"的边缘之间的距离可以是50微米。
以上图1A至图3所示的印刷钢网100、100'、100"具有制作简单、制作成本低，且制作尺寸精度高的优点。采用印刷钢网在封装基板上印刷助焊剂可以确保助焊剂完全地覆盖到封装基板的每一衬垫上。并且，印刷在封装基板上的助焊剂的厚度为待封装的集成电路元件(可以是半导体芯片或裸片)的导电凸块(图中未示出)的高度的1/4至1/2，可以充分满足封装产品的焊接需求。此外，采用印刷钢网印刷助焊剂于封装基板还可以一次性地完成整个封装基板的全部衬垫的印刷。因此，生产效率显著提高。
图4是根据本发明一实施例的使用印刷钢网100在封装基板200上助焊剂的作业方法的流程示意图。该作业方法还可适用于根据本发明实施例的其它作业治具，如具有不同规格的印刷钢网的作业治具。图5A和5B所示，其是根据本发明的一实施例的助焊剂的作业治具300在作业时的立体示意图。该作业治具300可以是一印刷机台，其可包括前述实施例或本发明其它实施例提供的印刷钢网，例如图1A、1B所示的印刷钢网100，该印刷钢网100可拆卸地安装于印刷机台300。印刷机台300还包含经配置以运输封装基板200的传输轨道302及经配置以推压封装基板200使其与印刷钢网100贴合的支撑块304。此外，本领域技术人员可理解基于本发明的教示，印刷机台300的印刷参数可以根据印刷钢网100及助焊剂型号等具体因素而设定，此处不详述。
根据图4所示的实施例，在步骤401中，提供封装基板200，该封装基板200的上表面201设置有多个衬垫202。
在步骤402中，如图5A所示，使用印刷机台300的传输轨道302将封装基板200传输至印刷钢网100的下表面105，且抬升印刷机台300的支撑块304至封装基板200的下表面203而使封装基板200与印刷钢网100的下表面105贴合，以使得印刷钢网100的一或多个印刷口107暴露多个衬垫202中的每一者。
在步骤403中，如图5B所示，使用印刷工具306推压助焊剂308在印刷钢网100的上表面103上移动以将助焊剂308挤压至多个衬垫202中的每一者上。该印刷工具306可以是本领域常用的刮刀。
在步骤404中，印刷机台300的支撑块304向下移动，使得封装基板200脱离印刷钢网100，且回到传输轨道302上，完成助焊剂308的印刷。
接着，使用吸嘴(未图示)从料袋(未图示)中吸取待封装的集成电路元件400，通过视镜检验该集成电路元件400在吸嘴上的位置是否正确。然后，如图6所示，使用吸嘴将集成电路元件400贴装至封装基板200的上表面201的助焊剂308的对应的位置上。接着，进行回流焊工艺以使得集成电路元件400的导电凸块401与封装基板200的上表面201的多个衬垫202中的每一者焊接在一起。最后，进行助焊剂的清洁，完成整个倒装芯片贴装制程。
本发明的实施例采用的印刷助焊剂的工艺比传统的浸渍助焊剂的工艺在流程上更精简。传统的浸渍助焊剂需要先从料袋中吸取集成电路元件，然后进行视镜检查，接着在浸渍助焊剂完成后再吸取集成电路元件，再进行视镜检查。然而，本发明的实施例采用印刷助焊剂的工艺只要在印刷助焊剂完成后进行吸嘴吸取集成电路元件和视镜检查，然后放置于封装基板即可，因此生产效率显著提高。此外，印刷助焊剂的工艺可以使整条封装基板一次完成助焊剂的覆盖，使得生产效率进一步提高。例如，一条封装基板共贴装600颗集成电路元件，使用钢网印刷助焊剂的工艺，每颗集成电路元件可以节省1S的时间，则一条封装基板可以共节省600S的时间。并且，每条封装基板上贴装的集成电路元件数量越多，则节省的时间越长。此外，如前述，本发明的实施例采用的钢网印刷助焊剂的工艺在印刷助焊剂后，能够确保助焊剂完全地覆盖到封装基板的衬底中的每一者上。助焊剂在封装基板上的厚度为待封装的集成电路元件的导电凸块(401)的高度的1/4至1/2(例如，20-40um)，因此该厚度的助焊剂可以充分满足产品焊接的需求。并且，印刷助焊剂的工艺不包含传统的浸渍助焊剂的工艺需要的成本高昂的治具LDU部件，在提升贴装效率的同时，降低了生产成本。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。

Claims (16)

1.一种助焊剂的作业方法，其包括：
提供封装基板，所述封装基板的上表面设置有多个衬垫；
将所述封装基板的所述上表面贴合于印刷钢网的下表面，其中所述印刷钢网包括一或多个印刷口，且使所述一或多个印刷口暴露所述多个衬垫中的每一者；以及
使用印刷工具推压助焊剂在所述印刷钢网的上表面上移动以将所述助焊剂挤压至所述多个衬垫中的每一者上。
2.根据权利要求1所述的助焊剂的作业方法，其中当所述多个衬垫在所述封装基板的所述上表面对称地分布时，所述一或多个印刷口为对称的两个印刷口。
3.根据权利要求1所述的助焊剂的作业方法，其中当所述多个衬垫多于18个且在所述封装基板的所述上表面不对称地分布时，所述一或多个印刷口为一个暴露全部所述多个衬垫的印刷口。
4.根据权利要求1所述的助焊剂的作业方法，其中当所述多个衬垫少于或等于18个且在所述封装基板的所述上表面对称地分布时，所述印刷口为对应于所述多个衬垫中的每一者的印刷口。
5.根据权利要求5所述的助焊剂的作业方法，其中所述印刷口的尺寸大于所述衬垫的尺寸，且所述印刷口的边缘与所述衬垫的边缘之间的距离为50微米。
6.根据权利要求1所述的助焊剂的作业方法，其中所述印刷钢网的厚度为待封装的集成电路元件的导电凸块的高度的1/4至1/2。
7.根据权利要求1所述的助焊剂的作业方法，其中所述印刷工具是刮刀。
8.根据权利要求1所述的助焊剂的作业方法，其中将所述封装基板的所述上表面贴合于所述印刷钢网的下表面进一步包括使用印刷机台的传输轨道将所述封装基板传输至所述印刷钢网的下表面并抬升所述印刷机台的支撑块至所述封装基板的下表面而使所述封装基板与所述印刷钢网的下表面贴合。
9.一种助焊剂的作业治具，其包括印刷钢网，所述印刷钢网包括：
平板，其具有相对的上表面与下表面；以及
一或多个印刷口，所述一或多个印刷口贯穿所述平板的上表面与下表面且经配置以在印刷助焊剂于封装基板的多个衬垫上时，暴露所述多个衬垫中的每一者。
10.根据权利要求9所述的助焊剂的作业治具，其中该印刷钢网可拆卸地安装于该作业治具。
11.根据权利要求9所述的助焊剂的作业治具，其中当所述多个衬垫在所述封装基板上对称地分布时，所述一或多个印刷口为对称的两个印刷口。
12.根据权利要求9所述的助焊剂的作业治具，其中当所述多个衬垫多于18个且在所述封装基板上不对称地分布时，所述一或多个印刷口为一个暴露全部所述多个衬垫的印刷口。
13.根据权利要求9所述的助焊剂的作业治具，其中当所述多个衬垫少于或等于18个且在所述封装基板上不对称地分布时，所述一或多个印刷口为对应于所述多个衬垫中的每一者的圆形印刷口。
14.根据权利要求13所述的助焊剂的作业治具，其中所述印刷口的尺寸大于所述衬垫的尺寸，且所述印刷口的边缘与所述衬垫的边缘之间的距离为50微米。
15.根据权利要求9所述的助焊剂的作业治具，其中所述印刷钢网的厚度为待封装的集成电路元件的导电凸块的高度的1/4至1/2。
16.根据权利要求9所述的助焊剂的作业治具，其进一步包含经配置以运输所述封装基板的传输轨道及经配置以推压所述封装基板使其与所述印刷钢网贴合的支撑块。
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