CN116364660B - 一种集成电路封装定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集成电路封装技术领域，具体地说，涉及一种集成电路封装定位装置及定位方法。其包括定位系以及用于定位系进行定位操作的集成体和网格架，集成体与网格架进行插拔连接，集成体内封装有集成电路，并根据集成电路的管脚在集成体底部延伸设置有插针，网格架上对应插针延伸出的位置开设有针格，定位系由定位端和连接端组成，网格架上具有固定定位端的限位空间。本发明中连接端将集成体和定位端连接，在定位端被限位空间固定后，集成体在连接端的引导下平行靠近网格架，并借助定位端对要穿入针格的插针进行定位，使插针被限制的情况下穿入其对应的针格内。

Description

一种集成电路封装定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，具体地说，涉及一种集成电路封装定位装置及定位方法。

背景技术

PGA封装中文含义叫插针网格阵列封装技术，由这种技术封装的芯片（集成电路的载体）内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈（具体根据管脚数目确定，也可以突破5圈的限制）。

安装时，将芯片下的插针插入专门的PGA插座上。

而集成电路是半导体材料的主体，其中电子电路的所有组件都是完全集成的，从技术上讲，集成电路是通过将微量元素图案扩散到其上而构建在半导体衬底（基底）层上的电子电路或器件，而芯片是用于集成电路的常用术语。

中国专利公开号CN216847875U公开了一种PGA封装的集成电路的测试装置，该装置中盖板背离弹片模组一侧放置待测集成电路，盖板设有第一开孔，集成电路靠近盖板一侧设有引脚，第一开孔与引脚位置一一对应，测试时，引脚穿过第一开孔，引脚与导电体接触，引脚与导电体电性连接。

由此可见，现有技术中都需要将集成电路的引脚或者插针穿过对应的开孔，在此过程中不仅要保证搭载集成电路的芯片精准的落位，还需要所有插针或者引脚都能够穿过其对应的开孔，理论上只要芯片精准落位插针或者引脚就能够顺利的穿入其对应的开孔内，但问题是插针或者引脚没有发生形变，因为一旦形变后就会影响插针或者引脚的落点位置，这时候即使芯片精准落位，插针或者引脚也有可能偏移其对应的开孔。

鉴于此，亟需提出一种集成电路封装定位装置及定位方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电路封装定位装置及定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种集成电路封装定位装置，其包括定位系以及用于定位系进行定位操作的集成体和网格架，所述集成体与网格架进行插拔连接，所述集成体内封装有集成电路，并根据集成电路的管脚在所述集成体底部延伸设置有插针，所述网格架上对应插针延伸出的位置开设有针格，所述定位系由定位端和连接端组成，所述网格架上具有固定定位端的限位空间；

所述连接端将集成体和定位端连接，在定位端被限位空间固定后，所述集成体在连接端的引导下平行靠近网格架，并借助定位端对要穿入针格的插针进行定位，使所述插针被限制的情况下穿入其对应的针格内。

作为本技术方案的进一步改进，所述集成体包括盖板和基板，所述盖板盖于基板上，通过所述盖板和基板对集成电路进行封装，封装后延伸出来的插针贯穿基板。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位系包括形成定位端的定位板和形成连接端的定位柱，所述定位柱设置在定位板上，所述基板上开设有与定位柱滑动连接的连接槽体；

所述定位板上开设有连接插针的定位槽体，通过定位槽体对插针进行限制。

作为本技术方案的进一步改进，所述网格架外围设置有侧板，所述侧板的顶端高于网格架的上表面，以通过所述侧板在网格架上方围成限位空间。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位柱外部设置有连接弹簧，所述连接弹簧的一端与基板固定连接，所述连接弹簧的另一端与定位板固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接槽体由连接槽道和容置槽道构成，所述连接槽道设置在容置槽道的上方，其中：

所述连接槽道与定位柱滑动连接；

所述容置槽道则是为收缩的连接弹簧提供容置空间。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位柱包括柱体，所述柱体的底部穿出定位板形成延伸段，所述延伸段的端部设置有卡接部；

所述网格架的顶壁上开设有与延伸段吻合的通孔；

所述柱体的上方具有咬合段，所述柱体外设置有与咬合段咬合的咬合体，在所述卡接部突破通孔后借助咬合体与咬合段的咬合力将基板、定位板以及网格架进行连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述咬合段为螺纹纹路，螺纹纹路对应的咬合体为螺帽，所述咬合体和咬合段通过螺纹连接的方式进行咬合。

作为本技术方案的进一步改进，所述咬合段为竖向设置的多条环形凹槽，所述咬合体固定在连接槽体的上边缘处，其中：

所述咬合体卡入环形凹槽进行咬合。

本发明目的之二在于，提供了一种用上述中任意一项所述的集成电路封装定位装置进行定位的方法，包括如下方法步骤：

步骤一、将定位板卡入网格架上方的限位空间内，借助限位空间对定位板进行定位，其定位目的是固定集成体的整体落位；

步骤二、使集成体贴合定位板，此过程中插针在定位板上开设的定位槽体限制下进入针格，利用定位槽体对插针的走向进行定位，使其精准进入针格；

步骤三、将集成体、定位板以及网格架进行连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该集成电路封装定位装置及定位方法中，集成体在连接端的引导下靠近网格架，并借助定位端对要穿入针格的插针进行定位，使插针精准的穿入其对应的针格内。

2、该集成电路封装定位装置及定位方法中，不论按压集成体的作用点在哪，通过连接端的引导集成体都能平行于网格架进行下移，这样不仅能够为插针精准穿入其对应的针格提供前提条件，还能方便安装人员进行操作。

3、该集成电路封装定位装置及定位方法中，通过连接弹簧的作用，使插针的端部收纳在定位槽体内，这样定位板能够通过定位槽体对插针的端部进行限制，能够防止其发生形变，提高其稳定性，还有就是配合基板和定位柱能够形成防护空间对插针进行保护；

而且，当插针端部收纳在定位槽体内后，更方便定位槽体和针格对齐，因为无需考虑暴露出来的插针影响，而且对齐后插针穿过定位槽体就直接进入针格了；

另外，在按压时受到弹簧的反作用力会使按压更有触感，提高操作的舒适性。

4、该集成电路封装定位装置及定位方法中，连接弹簧的设置能够向咬合体提供一个反向作用力，防止其意外脱落或者转动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构拆分图；

图3为本发明的集成体及定位系结构示意图；

图4为本发明的网格架结构示意图；

图5为本发明的连接槽体结构剖视图；

图6为本发明定位板被固定后的侧面结构示意图；

图7为本发明基板贴合定位板时的侧面结构示意图；

图8为本发明的定位槽体侧面结构剖视图；

图9为本发明的定位柱侧面结构示意图其一；

图10为本发明的定位柱侧面结构示意图其二。

图中各个标号意义为：

100、集成体；

110、盖板；120、基板；121、插针；120A、连接槽体；120a、连接槽道；120b、容置槽道；

200、网格架；

200A、针格；210、侧板；210a、围板；200B、通孔；

300、定位系；

310、定位板；310A、定位槽体；320、定位柱；320a、柱体；320b、咬合段；320c、咬合体；320d、卡接部；320e、延伸段；321、连接弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

PGA封装中文含义叫插针网格阵列封装技术，由这种技术封装的芯片（集成电路的载体）内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈（具体根据管脚数目确定，也可以突破5圈的限制）。

安装时，将芯片下的插针插入专门的PGA插座上。

现有技术中都需要将集成电路的引脚或者插针穿过对应的开孔，在此过程中不仅要保证搭载集成电路的芯片精准的落位，还需要所有插针或者引脚都能够穿过其对应的开孔，理论上只要芯片精准落位插针或者引脚就能够顺利的穿入其对应的开孔内，但问题是插针或者引脚没有发生形变，因为一旦形变后就会影响插针或者引脚的落点位置，这时候即使芯片精准落位，插针或者引脚也有可能偏移其对应的开孔。

为此，本发明提供了一种集成电路封装定位装置，如图1和图2所示，该定位装置包括定位系300以及用于定位系300进行定位操作的集成体100和网格架200，集成体100与网格架200进行插拔连接，结合图3所示，集成体100内封装有集成电路，因此在集成体100的底部根据集成电路的管脚延伸设置有插针121，图4中，网格架200上对应插针121延伸出的位置开设有针格200A，通过针格200A形成供插针121穿过的网格阵列，而且穿过网格阵列后的插针121与导电体电性连接，从而完成对集成电路管脚的封装，而PGA封装的优点在于：使得插拔操作更方便，可靠性高；可适应更高的频率，其中：

定位系300由定位端和连接端组成，网格架200上具有固定定位端的限位空间；

连接端将集成体100和定位端连接，在定位端被限位空间固定后，集成体100在连接端的引导下靠近网格架200，并借助定位端对要穿入针格200A的插针121进行定位，使插针121精准的穿入其对应的针格200A内，而且集成体100靠近网格架200的过程中大多都是通过按压的方式实现的，这时候不论按压集成体100的作用点在哪，通过连接端的引导集成体100都能平行于网格架200进行下移，这样不仅能够为插针121精准穿入其对应的针格200A提供前提条件，还能方便安装人员进行操作。

请参阅图2所示，第一实施例中集成体100包括盖板110和基板120，盖板110盖于基板120上，然后通过盖板110和基板120对集成电路进行封装，同现有技术一样封装后的集成体100和网格架200进行封胶，从而对集成电路进行保护，而封装后延伸出来的插针121贯穿基板120。

请参阅图3所示，定位系300包括定位板310和定位柱320，定位柱320设置在定位板310上与基板120进行滑动连接，也就是说需要基板120的外径大于盖板110，以在盖板110外围形成外缘，在外缘上开设有与定位柱320滑动连接的连接槽体120A，优选的将定位柱320设置在定位板310上的四个拐角处，这样就能够避开插针121延伸出来的位置，而且四个拐角处也能够对靠近网格架200的基板120进行稳定引导了（也就是说在形成连接端的定位柱320能够限定基板120的移动路径，使其在受力的情况下就能够沿该路径进行移动），本实施例中定位柱320与连接槽体120A为卡合式滑动连接，具体在定位柱320顶端形成突缘（本实施例优选采用连接弹簧321将基板120和定位板310连接，因此对于带有突缘的定位柱320未在图中示出），当基板120滑动至突缘处时基板120和定位柱320卡合，其目的与连接弹簧321一样，防止基板120脱离定位柱320。

为了在网格架200顶部形成限位空间对定位端（也即定位板310）进行固定，请参阅图4所示，网格架200外围设置有侧板210，且侧板210的顶端要高于网格架200的上表面，以通过侧板210在网格架200上方围成限位空间（限位空间可以是闭合式的，也可以是断开式的，本实施例参阅断开式的限位空间），从而通过侧板210的阻挡将定位板310固定在限位空间内，此时就能够利用定位板310将基板120整体（也即集成体100）落位进行定位了；

不仅如此，在图3中，定位板310上开设有连接插针121的定位槽体310A，基板120在下移过程中插针121是先穿过定位槽体310A再进入针格200A的。

考虑到实际生产过程中网格架200为“U”型结构，以形成一个通风腔道，本实施例中为了不对通风腔道影响，特将侧板210设置在通风腔道通风方向上的两侧外壁上，然后位于邻边处的侧板210顶端设置有直角型的围板210a，以通过围板210a对未设置侧板210一侧的定位板310进行阻挡。

另外，围板210a和定位板310之间可以通过凸、凹结构卡接配合，从而保证定位板310与网格架200贴合的紧密程度，当定位板310与网格架200卡接固定后，也便于后期集成体100的封装。

结合图3和图5对连接弹簧321的具体设置形式进行公开，首先连接弹簧321是设置在定位柱320外部的，且一端与基板120固定连接，另一端与定位板310固定连接，在使用过程中需要基板120能够紧密贴合定位板310，但受到连接弹簧321的阻碍，二者是无法贴合的，为此，在图5中连接槽体120A由连接槽道120a和容置槽道120b构成，连接槽道120a设置在容置槽道120b的上方，其中：

连接槽道120a与定位柱320滑动连接；

容置槽道120b则是为收缩的连接弹簧321提供容置空间，而且连接弹簧321是与连接槽道120a和容置槽道120b之间形成的环形壁连接。

进行封装时，首先将定位板310卡入侧板210围成的限位空间内，这时候在侧板210被固定的情况下，基板120的落位就已经确定了，请参阅图6和图7所示，按压盖板110，使其带动基板120靠近定位板310，直至二者贴合，在此过程中定位柱320沿连接槽道120a上滑，连接弹簧321逐渐收缩至容置槽道120b内；

与此同时，在基板120的携带下插针121渐渐突破定位槽体310A，然后穿入针格200A与其通风腔道内的导电体电性连接，而在此过程中定位槽体310A是与插针121紧密贴合的，也就是说定位槽体310A是与插针121外部轮廓相吻合，这时候突破定位槽体310A的插针121受到其内壁作用被拉直，并沿定位槽体310A的限制路径进入针格200A，进而对插针121起到定位作用，使其精确的进入针格200A。

最后，在基板120和定位板310贴合后，将基板120、定位板310和网格架200进行固定，可以利用螺钉、也可以进行焊接或者利用胶水将三者固定，但其保护范围不限于上述三者方式。

值得说明的一点是：优选采用连接弹簧321使定位板310和基板120连接是因为通过连接弹簧321的作用，不受力的情况下定位板310相对来说是比较稳定的，这时候可以使插针121的端部收纳在定位槽体310A内（需要插针121端部在定位板310距离基板120最远位置时处于定位槽体310A内，如图6中虚线部分所示），这样定位板310能够通过定位槽体310A对插针121的端部进行限制，能够防止其发生形变，提高其稳定性，还有就是配合基板120和定位柱320能够形成防护空间对插针121进行保护；

而且，当插针121端部收纳在定位槽体310A内后，更方便定位槽体310A和针格200A对齐，因为无需考虑暴露出来的插针121影响，而且对齐后插针121穿过定位槽体310A就直接进入针格200A了；

另外，在按压时受到弹簧的反作用力会使按压更有触感，提高操作的舒适性。

在第一实施例中的定位槽体310A为直孔形，但考虑到部分插针121贯穿基板120时会有焊点或者封胶点，所以会阻碍基板120与定位板310贴合，为此通过图8公开第二实施例，本实施例中，定位槽体310A为顶部孔径大的喇叭孔，从而为焊点或者封胶点提供空间，避免其直接与定位板310表面接触，这样也就不会阻碍基板120与定位板310贴合了。

接下来的两个实施例对基板120、定位板310和网格架200的连接方式进行公开：

图9示出了本发明的第三实施例，

本实施例中定位柱320包括柱体320a，柱体320a的底部穿出定位板310形成延伸段320e，延伸段320e穿出的长度与网格架200顶壁厚度相等，然后在延伸段320e端部设置卡接部320d，卡接部320d为最大外径大于延伸段320e的锥形结构，而网格架200的顶壁上开设有与延伸段320e吻合的通孔200B；

柱体320a的上方具有咬合段320b，柱体320a外设置有与咬合段320b咬合的咬合体320c，在卡接部320d突破通孔200B后借助咬合体320c与咬合段320b的咬合力将基板120、定位板310以及网格架200进行连接。

本实施例中，咬合段320b为螺纹纹路，而对应的咬合体320c为螺帽，二者通过螺纹连接的方式进行咬合，使用时用力按压盖板110，使卡接部320d突破通孔200B进入到网格架200顶壁的下方，这时候卡接部320d就能够利用进入通孔200B的延伸段320e将定位板310固定在网格架200上，因此在本实施例中可以不设置侧板210，而是利用针格200A形成固定定位板310的限位空间，后期用力也能够将卡接部320d拔出；

当延伸段320e进入通孔200B后，再按压盖板110使基板120贴合定位板310，而后拧入咬合体320c，使其与咬合段320b螺纹连接，接触螺纹连接形成的咬合力将基板120、定位板310和网格架200进行连接，使三者紧密的贴合在一起，必要时可对三者的连接处进行封胶，以提高密封效果。

另外，在本实施例中连接弹簧321的设置能够向咬合体320c提供一个反向作用力，防止其意外脱落或者转动。

图10示出了本发明的第四实施例，

与第三实施例的区别在于：咬合段320b为竖向设置的多条环形凹槽，环形凹槽开设在柱体320a的外壁上，然后咬合体320c固定在连接槽体120A的上边缘处，而且咬合体320c能够卡入环形凹槽进行咬合，但稳定性相对于螺帽来说较差，但其灵活性更强，而且无需人工拧入，操作起来更方便。

具体使用时，按压盖板110使延伸段320e卡入通孔200B内，在此过程中柱体320a也是同步下移的，而在下移过程中咬合体320c的端部不断卡入对应位置的环形凹槽内，这样能够通过卡接产生的咬合力将基板120、定位板310和网格架200进行连接。

同样用力拔出即可使延伸段320e脱离通孔200B，环形凹槽也能够脱离咬合体320c的限制。

本发明还提供了一种用集成电路封装定位装置进行定位的方法，其包括如下方法步骤：

步骤一、将定位板310卡入网格架200上方的限位空间内，借助限位空间对定位板310进行定位，其定位目的是固定集成体100的整体落位；

步骤二、使集成体100贴合定位板310，此过程中插针121在定位板310上开设的定位槽体310A限制下进入针格200A，利用定位槽体310A对插针121的走向进行定位，使其精准进入针格200A；

步骤三、将集成体100、定位板310以及网格架200进行连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种集成电路封装定位装置，其包括定位系（300）以及用于定位系（300）进行定位操作的集成体（100）和网格架（200），所述集成体（100）与网格架（200）进行插拔连接，所述集成体（100）内封装有集成电路，并根据集成电路的管脚在所述集成体（100）底部延伸设置有插针（121），所述网格架（200）上对应插针（121）延伸出的位置开设有针格（200A），其特征在于：所述定位系（300）由定位端和连接端组成，所述网格架（200）上具有固定定位端的限位空间；

所述连接端将集成体（100）和定位端连接，在定位端被限位空间固定后，所述集成体（100）在连接端的引导下平行靠近网格架（200），并借助定位端对要穿入针格（200A）的插针（121）进行定位，使所述插针（121）被限制的情况下穿入其对应的针格（200A）内；

所述集成体（100）包括盖板（110）和基板（120），所述盖板（110）盖于基板（120）上，通过所述盖板（110）和基板（120）对集成电路进行封装，封装后延伸出来的插针（121）贯穿基板（120）；

所述定位系（300）包括形成定位端的定位板（310）和形成连接端的定位柱（320），所述定位柱（320）设置在定位板（310）上，所述基板（120）上开设有与定位柱（320）滑动连接的连接槽体（120A）；

所述定位板（310）上开设有连接插针（121）的定位槽体（310A），通过定位槽体（310A）对插针（121）进行限制。

2.根据权利要求1所述的集成电路封装定位装置，其特征在于：所述网格架（200）外围设置有侧板（210），所述侧板（210）的顶端高于网格架（200）的上表面，以通过所述侧板（210）在网格架（200）上方围成限位空间。

3.根据权利要求1所述的集成电路封装定位装置，其特征在于：所述定位柱（320）外部设置有连接弹簧（321），所述连接弹簧（321）的一端与基板（120）固定连接，所述连接弹簧（321）的另一端与定位板（310）固定连接。

4.根据权利要求1所述的集成电路封装定位装置，其特征在于：所述连接槽体（120A）由连接槽道（120a）和容置槽道（120b）构成，所述连接槽道（120a）设置在容置槽道（120b）的上方，其中：

所述连接槽道（120a）与定位柱（320）滑动连接；

所述容置槽道（120b）则是为收缩的连接弹簧（321）提供容置空间。

5.根据权利要求3所述的集成电路封装定位装置，其特征在于：所述定位柱（320）包括柱体（320a），所述柱体（320a）的底部穿出定位板（310）形成延伸段（320e），所述延伸段（320e）的端部设置有卡接部（320d）；

所述网格架（200）的顶壁上开设有与延伸段（320e）吻合的通孔（200B）；

所述柱体（320a）的上方具有咬合段（320b），所述柱体（320a）外设置有与咬合段（320b）咬合的咬合体（320c），在所述卡接部（320d）突破通孔（200B）后借助咬合体（320c）与咬合段（320b）的咬合力将基板（120）、定位板（310）以及网格架（200）进行连接。

6.根据权利要求5所述的集成电路封装定位装置，其特征在于：所述咬合段（320b）为螺纹纹路，螺纹纹路对应的咬合体（320c）为螺帽，所述咬合体（320c）和咬合段（320b）通过螺纹连接的方式进行咬合。

7.根据权利要求5所述的集成电路封装定位装置，其特征在于：所述咬合段（320b）为竖向设置的多条环形凹槽，所述咬合体（320c）固定在连接槽体（120A）的上边缘处，其中：

所述咬合体（320c）卡入环形凹槽进行咬合。

8.一种用权利要求1-7中任意一项所述的集成电路封装定位装置进行定位的方法，其特征在于，包括如下方法步骤：

步骤一、将定位板（310）卡入网格架（200）上方的限位空间内，借助限位空间对定位板（310）进行定位，其定位目的是固定集成体（100）的整体落位；

步骤二、使集成体（100）贴合定位板（310），此过程中插针（121）在定位板（310）上开设的定位槽体（310A）限制下进入针格（200A），利用定位槽体（310A）对插针（121）的走向进行定位，使其精准进入针格（200A）；

步骤三、将集成体（100）、定位板（310）以及网格架（200）进行连接。