CN1501466A - 球栅阵列半导体封装件用的承载装置 - Google Patents

Abstract

一种球栅阵列半导体封装件用的承载装置，是由本体、突出部及定位部构成。该本体的上表面形成有多条凹穴，使突出部设置在凹穴中。利用突出部支撑半导体封装件的设计能避免因边缘部位过窄而令侧壁凸缘触及并压迫邻近焊球造成焊球裂损等。定位部是形成于本体的下表面，并对应于各凹穴的侧壁与容置于该凹穴中的半导体封装件之间的空隙，在承载装置上下叠接后，位于上层的承载装置的定位部嵌入下层承载装置中的凹穴侧壁与半导体封装件间的空隙，将半导体封装件定位在凹穴中，避免移动中或后续工序产生的转动或移位，确保封装件不会因定位不稳而受损。

Description

球栅阵列半导体封装件用的承载装置

发明领域

本发明是关于一种半导体封装件用的承载装置，特别是关于一种可容设多个球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)半导体封装件，用于贮藏及运送的封装件的载具(Tray)。

背景技术

球栅阵列半导体封装件的特征在于，它使用的基板的一表面上接置有至少一芯片，且在该基板的一相对表面上植设有多个焊球，使该多个焊球作为半导体封装件的输入/输出端(Input/OutputConnection)，令芯片能够借焊球与外界装置如印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)形成电性连接关系。

封装完成的球栅阵列半导体封装件，通常是借一承载装置，以便能同时贮藏或运送多个半导体封装件，使其能顺利进行后续工序，如测试作业等；由于半导体封装件的结构发展日趋复杂，且其组件也日渐精密，因而受到外力或机械冲击(Mechanical Shock)等外界影响极易受损，因此用来载置半导体封装件的承载装置的设计极为重要，需提供半导体封装件适当的支撑及保护以确保封装件装置的完整。

美国专利第5,400,904及6,116,427号案发明的承载装置1，如图5A所示，具有一本体10，其形成有多条向下凹陷的凹穴11，供放置半导体封装件12于其中，该凹穴11的尺寸足以使半导体封装件12安全地容置在各凹穴11中；再有，凹穴11的侧壁110上突设有多条凸缘13，与半导体封装件12接触，其中，该半导体封装件12的基板14的一表面上布设有多个焊球15，且半导体封装件12是以焊球15朝向凹穴11的底面111的方式容设在凹穴11中，使凸缘13接触到该基板14上布设有焊球15的表面的边缘部位而不致影响焊球15，令半导体封装件12能够定位于凹穴11中，并为承载装置1所支持。

然而，上述承载装置1的凸缘13与基板14接触的边缘部位通常极窄(如0.7mm或更小)，且常因凸缘13形成时的尺寸公差等问题，使凸缘13触及或压迫邻近的焊球15，如图5B所示，受压的焊球15可能因此而产生裂损(Crack)，使半导体封装件12的装置受损并影响其电性连接品质。再有，容置在承载装置1的凹穴11中的半导体封装件12仅以凸缘13支持，故在移动承载装置1的过程中，或进行后续工序(如测试)时，半导体封装件12可能因定位不稳而移位或影响测试的进行，此定位不稳的缺点也可能造成半导体封装件12的装置因撞击而受损，严重影响半导体封装件12的优良率。

其它相关的现有技术，例如美国专利第5,890,599及6,264,037号案等，也用来容载半导体封装件的承载装置，但仍未能解决上述焊球裂损、封装件定位不稳而使其结构受损等问题。

因此，如何解决上述问题，即能提供一种半导体封装件用的承载装置，以确保容载在该承载装置中的半导体封装件的结构完整，是刻不容缓的。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种球栅阵列半导体封装件用的承载装置，能够容载多个半导体封装件，并能确保半导体封装件的结构完整而不会损及焊球，因而能确保半导体封装件的电性连接品质。

本发明的另一目的在于提供一种球栅阵列半导体封装件用的承载装置，能够容载多个半导体封装件，并能定位半导体封装件，使其能被承载装置稳固地支撑。

为达成上述及其它目的，本发明一种球栅阵列半导体封装件用的承载装置为，该球栅阵列半导体封装件的一表面上形成有多个呈数组方式排列的、供焊球植设的焊球布设区，以及形成在该焊球布设区外的非焊球布设区；该承载装置包括：一本体，具有一上表面及一相对的下表面，该上表面开设有多条向下凹陷的凹穴，供该半导体封装件容置在该凹穴中后，该半导体封装件的该表面是朝向该凹穴的底面；至少一形成于各该凹穴的底面上的突出部，其是对应于该半导体封装件的表面上的非焊球布设区，使容置在该凹穴中的半导体封装件与该突出部接触而支撑在该突出部上；以及至少一定位部，形成于该本体的下表面上，使该定位部对应于各该凹穴的侧壁与容置在该凹穴内的半导体封装件之间的空隙，在该容设有半导体封装件的承载装置上下叠接后，位于上层的承载装置的定位部是嵌入位于下层的承载装置中的凹穴的侧壁与半导体封装件之间的空隙中，借以定位该下层承载装置中的半导体封装件。

利用上述承载装置以贮藏及运送多个半导体封装件时，半导体封装件是分别容置在承载装置的凹穴中，并突设在凹穴底面上的突出部支撑在半导体封装件上未布设有焊球的区域，因而无需如现有技术者那样，借形成在凹穴侧壁上的凸缘支撑芯片载具(如基板)的极窄的边缘部位，能避免因边缘部位过窄而令侧壁凸缘触及并压迫邻近焊球而造成焊球裂损等缺点。因此，使用上述承载装置载置半导体封装件时，能够保全封装件的结构及焊球完整而能确保其电性连接品质。再有，当承载装置上下叠接时，位于上层的承载装置的定位部嵌入位于下层的承载装置中的凹穴的侧壁与半导体封装件之间的空隙，将半导体封装件定位在凹穴中，从而能避免在移动途中或进行后续工序时产生转动或移位，进一步确保半导体封装件不会因定位不稳而受损。

附图说明

图1A是本发明实施例1的承载装置容设有半导体封装件的剖视图；

图1B是显示图1A所示的承载装置的上视图；

图1C是显示图1A所示的承载装置中容设的半导体封装件的底视图；

图2是显示多条图1A所示的承载装置上下叠接的剖视图；

图3A是本发明实施例2的承载装置容设有半导体封装件的剖视图；

图3B是显示图3A所示的承载装置的上视图；

图3C是显示图3A所示的承载装置中容设的半导体封装件的底视图；

图4A是本发明实施例3的承载装置容设有半导体封装件的剖视图；

图4B是显示图4A所示的承载装置的上视图；

图4C是显示图4A所示的承载装置中容设的半导体封装件的底视图；

图5A是现有半导体封装件用的承载装置的剖视图；以及

图5B是显示载置于图5A所示的承载装置中的半导体封装件产生焊球裂损的剖视图。

具体实施方式

以下即配合图1A至图1C、图2、图3A至图3C及图4A至图4C，详细说明本发明的球栅阵列半导体封装件用的承载装置。

实施例1

如图1A及图1B所示，本发明的球栅阵列半导体封装件用的承载装置2是由一本体20、多条突出部21、及多条定位部22构成。该本体20是一平板状结构，且具有一上表面200及一相对的下表面201，该上表面200开设有多条向下凹陷的凹穴202，供一球栅阵列半导体封装件23容置在各凹穴202中，且凹穴202的尺寸足以使该半导体封装件23完整地收纳于对应的凹穴202中。

该球栅阵列半导体封装件23使用一芯片载具24，以在其上表面240上接置一芯片25，且通过多条焊线26电性连接芯片25至芯片载具24，并在芯片载具24的上表面240上形成一封装胶体27，以包覆芯片25及焊线26；如图1C所示，芯片载具24的下表面241上界定有一焊球布设区242，供植设多个焊球28，以及形成于该焊球布设区242外的非焊球布设区243；其中，芯片载具24可以是基板或由多条管脚构成的导线架。在此实施例中，如图1C所示，植设有焊球28的焊球布设区242是位于芯片载具24的下表面241的周边部位，使未布设有焊球28的非焊球布设区243位于该下表面241的中心部位，使得该中心部可与承载装置2的突出部21接触。

该多条突出部21是形成于凹穴202中，使一突出部21向上突设在各凹穴202的底面203上，并对应于芯片载具24的下表面241上的非焊球布设区243(即中心部位)，令一半导体封装件23容设在各凹穴202后，焊球28是朝向凹穴202的底面203，且芯片载具24的非焊球布设区243与对应的突出部21接触；其中，突出部21的高度大于半导体封装件23的焊球28的高度，使焊球28不会受凹穴202的底面203的触压，且凹穴202的深度大于容设其中的半导体封装件23及突出部21的高度的总和，能完全地将半导体封装件23收纳在凹穴202内。

该多条定位部22是形成于本体20的下表面201上，且各定位部22是对应于各凹穴202的侧壁204与容置在该凹穴202内的半导体封装件23之间的空隙，也就是，定位部22是对应于芯片载具24的上表面240上未形成有封装胶体27的周边区域244。

再有，凹穴202的底面203上，应开设有至少一贯穿本体20的开孔29，如图1A及图1B所示，该开孔29形成在突出部21中、且贯穿该突出部21，使与突出部21接触的半导体封装件23的非焊球布设区243能够部分地外露，这种设计使载置在承载装置2中的半导体封装件23能够部分外露，从而能进行后续工序，并有利地减少承载装置2的材料用量而降低成本。

如图2所示，当上述容设有多个半导体封装件23的承载装置2上下叠接后，位于上层的承载装置2的定位部22嵌入位于下层的承载装置2中的凹穴202的侧壁204与半导体封装件23之间的空隙，使半导体封装件23定位在下层承载装置2的凹穴202中，使其不会转动或移位而影响后续工序的进行。

实施例2

图3A及图3B显示本发明实施例2的承载装置2’，此承载装置2’的结构与上述实施例1的承载装置2相似，故相同组件以相同标号示之。

如图所示，本实施例的承载装置2’如同上述承载装置2，是由本体20、突出部21、及定位部22构成。同理，本体20的上表面200形成多条向下凹陷的凹穴202，供容置半导体封装件23’之用；且定位部22是形成于本体20的下表面201上，并对应于各凹穴202的侧壁204与容置在该凹穴202中的半导体封装件23’之间的空隙。

容设在该承载装置2’中的半导体封装件23’，界定有与上述实施例1的半导体封装件23不同的焊球布设区242及非焊球布设区243。如图3C所示，该半导体封装件23’的植设有焊球28的焊球布设区242，是位于芯片载具24的下表面241的周边部位及中心部位，使未布设有焊球28的非焊球布设区243位于该下表面241的周边部位与中心部位之间，从而成一框状区域，令突出部21形成于各凹穴202的底面203上、对应于该框状的非焊球布设区243的部位，从而呈现为一框型(如图3B所示，但不限于此)与半导体封装件23’接触。

如图3A及图3B所示，在凹穴202的底面203上可开设至少一贯穿本体20的开孔29，该开孔29是对应于半导体封装件23’的中心部位的焊球布设区242，使焊球28外露。

实施例3

图4A及图4B是本发明实施例的承载装置2”。

如图所示，本实施例的承载装置2”的结构与上述实施例2的承载装置2’相似，不同处在于该承载装置2”的各凹穴202中形成有多条突出部21。

容置在该承载装置2”中的半导体封装件23”上植设有焊球28的焊球布设区242，如图4C所示，是位于芯片载具24的下表面241的周边部位及中心呈十字交错的部位，以形成多条未布设有焊球28的非焊球布设区243(如图所示的是四个区域)，而令多条突出部21(如图4B所示为四个)形成在各凹穴202的底面203上对应于该多条非焊球布设区243以与半导体封装件23”接触。再有，贯穿本体20的开孔29可开设在凹穴202的底面203上、对应于半导体封装件23’的中心部位的焊球布设区242，使焊球28外露。

利用上述承载装置贮藏及运送多个半导体封装件时，半导体封装件是分别地容置在承载装置的凹穴中，并被突设在凹穴底面上的突出部支撑在半导体封装件上未布设有焊球的区域，因而无需如现有技术者那样，借助形成在凹穴侧壁上的凸缘支撑芯片载具(如基板)的极窄的边缘部位，因此能够避免因边缘部位过窄而令侧壁凸缘触及并压迫邻近焊球因而造成焊球裂损等缺点，因此，使用上述承载装置以载置半导体封装件能够保全封装件的装置及焊球完整，从而确保其电性连接品质。再有，当承载装置上下叠接时，位于上层的承载装置的定位部是嵌入位于下层的承载装置中的凹穴的侧壁与半导体封装件之间的空隙，将半导体封装件定位在凹穴中，从而能避免在移动途中或进行后续工序时产生转动或移位，进一步确保半导体封装件不会因定位不稳而受损。

Claims (15)

1.一种球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该球栅阵列半导体封装件的一表面上形成有多条呈数组方式排列的、供焊球植设的焊球布设区，以及形成在该焊球布设区外的非焊球布设区，该承载装置包括：

一本体，具有一上表面及一相对的下表面，该上表面开设有多条向下凹陷的凹穴，该半导体封装件容置在该凹穴中后，该半导体封装件的该表面是朝向该凹穴的底面；以及

至少一形成有各该凹穴的底面上的突出部，其是对应于该半导体封装件的表面上的非焊球布设区，使容置在该凹穴中的半导体封装件与该突出部接触，而将该半导体封装件支撑在该突出部上。

2.如权利要求1所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，它还包括：至少一定位部，形成在该本体的下表面上，该定位部是对应于各该凹穴的侧壁与容置在该凹穴内的半导体封装件之间的空隙，该容设有半导体封装件的承载装置上下叠接后，位于上层的承载装置的定位部嵌入位于下层的承载装置中的凹穴的侧壁与半导体封装件之间的空隙中，借以定位该下层承载装置中的半导体封装件。

3.如权利要求1所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该半导体封装件的表面上的焊球布设区是位于该表面的周边部位，使该非焊球布设区位于该表面的中央部位，令该突出部相对地形成于该凹穴的底面上的中心部位。

4.如权利要求1所述球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该半导体封装件的表面上的焊球布设区是位于该表面的周边部位及中心部位，使该非焊球布设区位于该表面的周边部位与中心部位之间形成一框状区域，令该突出部形成在该凹穴的底面上对应于该框状区域的部位。

5.如权利要求1所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该凹穴的尺寸足以使该半导体封装件完整地收纳于该凹穴中。

6.如权利要求1所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该突出部的高度是大于该焊球的高度。

7.如权利要求1所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该凹穴的深度大于容设其中的该半导体封装件及突出部的高度的总和。

8.如权利要求1所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该本体开设有至少一贯穿本体的开孔。

9.一种球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该球栅阵列半导体封装件的一表面上形成有多条呈数组方式排列的、供焊球植设的焊球布设区，以及形成于该焊球布设区外的非焊球布设区，该承载装置包括：

一本体，具有一上表面及一相对的下表面，该上表面开设有多条向下凹陷的凹穴，供该半导体封装件容置在该凹穴中后，该半导体封装件的该表面是朝向该凹穴的底面；以及

多条形成于各该凹穴的底面上的突出部，它是对应于该半导体封装件的表面上的非焊球布设区，使容置在该凹穴中的半导体封装件与该突出部接触，而将该半导体封装件支撑在该突出部上。

10.如权利要求9所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，它还包括：至少一定位部，形成于该本体的下表面上，使该定位部对应于各该凹穴的侧壁与容置在该凹穴内的半导体封装件之间的空隙，该容设有半导体封装件的承载装置上下叠接后，位于上层的承载装置的定位部嵌入位于下层的承载装置中的凹穴的侧壁与半导体封装件之间的空隙中，借以定位该下层承载装置中的半导体封装件。

11.如权利要求9所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该半导体封装件的表面上的焊球布设区是位于该表面的周边部位及中心部位，使该非焊球布设区位于该表面的周边部位与中心部位之间，令该多条突出部形成在该凹穴的底面上对应于该非焊球布设区的部位。

12.如权利要求9所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该凹穴的尺寸是足以使该半导体封装件完整地收纳于该凹穴中。

13.如权利要求9所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该突出部的高度大于该焊球的高度。

14.如权利要求9所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该凹穴的深度大于容设其中的该半导体封装件及突出部的高度的总和。

15.如权利要求9所述的球栅阵列半导体封装件用的承载装置，其特征在于，该本体开设有至少一贯穿本体的开孔。

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