專利名稱：球形陣列封裝芯片重新植球的方法
技術領域：
本發明涉及一種對焊接失敗的球形陣列封裝芯片進行重新植球的方法。
背景技術：
隨著電子行業的發展和技術更新，球形陣列封裝芯片越來越多地應用于電子線路板上。由于球形陣列封裝芯片集成度高以及加工工藝相對復雜，其價格相對昂貴。一旦在表面貼裝工藝中焊接失敗，其元件表面的錫珠就會被破壞，使得這個元件就不能重新焊接在印刷電路板上。因此，在批量生產印刷電路板的過程中，這類焊接失敗的球形陣列封裝芯片的報廢額相當高，造成很大的浪費，并且進而報廢處理中容易對環境造成不利影響。發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種能夠對焊接失敗的球形陣列封裝芯片進行重新植球從而使其能夠重新投入使用的方法。
為了解決這樣的技術問題，本發明提出了一種對焊接失敗的球形陣列封裝芯片重新植球的方法，該方法包括如下步驟:將焊接失敗的球形陣列封裝芯片去除焊錫并且清洗干凈；將清潔后的所述球形陣列封裝芯片平面定位；將焊膏印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上，使其焊膏印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片上的植球位置；通過所述焊膏印刷板的焊膏印刷孔印刷焊膏，使其漏在所述球形陣列封裝芯片的所述植球位置；垂直向上地取下所述焊膏印刷板；將錫珠印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上，并且使錫珠印刷板的錫珠印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片上的植球位置；撥動錫珠，確保所述錫珠印刷板的錫珠印刷孔內都設有錫珠；垂直向上地取下所述錫珠印刷板，使其與所述球形陣列封裝芯片分開，從而錫珠落在所述球形陣列封裝芯片的植球位置；以及將植球后的所述球形陣列封裝芯片取出，設置在預定溫度的加熱爐里，經過預定的時間，熔化的焊膏將錫珠固定在所述球形陣列封裝芯片的植球位置上。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述加熱爐的預定溫度，對于有鉛元件可為230°C ±5°C，對于無鉛元件可為250°C ±5°C，并且所述預定的時間可為I分50秒至2分鐘10秒。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述將焊接失敗的球形陣列封裝芯片去除焊錫并且清洗干凈的步驟，可包括可用烙鐵和吸錫帶去除所述焊接失敗的球形陣列封裝芯片上的焊錫，并且可用異丙醇清潔液將球形陣列封裝芯片表面清潔干凈。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述將清潔后的所述球形陣列封裝芯片平面定位的步驟，可包括將所述球形陣列封裝芯片設置在矩形平板狀臺面的定位治具上，所述定位治具包括將所述球形陣列封裝芯片固定在所述臺面的預定位置的夾具以及使所述臺面垂直地上下運動的機構。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述將焊膏印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上的步驟，可包括將所述焊膏印刷板設置在焊膏印刷治具上，所述焊膏印刷治具包括固定焊膏印刷板的夾具以及相對于所述定位治具定位的定位框，從而在相對于所述定位治具定位后使所述焊膏印刷板的所述焊膏印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片的所述植球位置。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述將錫珠印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上的步驟，可包括將所述錫珠印刷板設置在平板狀臺面的錫珠印刷治具上，所述錫珠印刷治具包括在其臺面的開口中固定錫珠印刷板的夾具以及相對于所述定位治具定位的定位框，從而在相對于所述定位治具定位后使所述錫珠印刷板的所述錫珠印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片的所述植球位置。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述垂直向上地取下所述焊膏印刷板的步驟，可包括將所述定位治具相對于所述焊膏印刷治具垂直向下運動而使二者分開的步驟。
根據本發明實施例的一個技術方案中，所述垂直向上地取下所述錫珠印刷板的步驟，可包括將所述定位治具相對于所述錫珠印刷治具垂直向下運動而使二者分開的步驟。
圖1是示出焊接失敗的球形陣列封裝芯片的基本狀況的示意圖。
圖2是示出球形陣列封裝芯片設置在平面定位治具上的狀況的示意圖。
圖3是示出定位治具與焊膏印刷板之間位置關系的分解透視圖。
圖4是示出定位治具與錫珠印刷板之間位置關系的分解透視圖。
圖5示出了根據本發明的球形陣列封裝芯片的定位治具的結構。
圖6示出了根據本發明實施例的焊膏印刷治具和定位治具配合的分解透視圖。
圖7示出了根據本發明實施例的錫珠印刷治具和定位治具配合的分解透視圖。
具體實施方式
下面，參照附圖描述本發明的優選實施方式，貫穿全部附圖，相同的標號表示相同的部件。描述將以下面的順序進行:
1、焊接失敗的球形陣列封裝芯片的基本情況；
2、對焊接失敗的球形陣列封裝芯片重新植球的基本方法及其實施步驟；
3、球形陣列封裝芯片的定位治具、焊膏印刷治具和錫珠印刷治具及其應用示例。
1、焊接失敗的球形陣列封裝芯片的基本情況
圖1是示出焊接失敗的球形陣列封裝芯片100的基本狀況的示意圖。
如圖1所示，球形陣列封裝芯片100總體上為矩形或正方形的板狀形狀。為了描述方便起見，下面以正方形的板狀的球形陣列封裝芯片為例進行具體描述。球形陣列封裝芯片100具有彼此背對的上表面110和下表面120，在上表面110和下表面120之間封裝了芯片。為了使芯片固定以及對外連接，在上表面110上設置形成陣列的大量的焊盤，該焊盤數量例如少則上百個，多則上千個。為了圖示以及描述方便，圖1中僅示例性地示出了四個焊盤111 (示例性地在其中I處標注)，本領域技術人員可以認識到，不論焊盤數量具體如何，其技術上的原理的一樣的。該四個焊盤111對應于后面描述的植球位置。因為焊盤111的數量很多，所以，一旦其所連接到的印刷電路板焊接失敗，這樣的球形陣列封裝芯片100就成了廢品。本發明的一個目的是將焊接失敗的球形陣列封裝芯片100通過修復而再利用。
2、對焊接失敗的球形陣列封裝芯片重新植球的基本方法及其實施步驟
為了重新利用焊接失敗的球形陣列封裝芯片100，本發明提出了一種對焊接失敗的球形陣列封裝芯片重新植球的方法，該方法包括以下步驟:
第一步驟，將焊接失敗的球形陣列封裝芯片去除焊錫并且清洗干凈；
第二步驟，將清潔后的球形陣列封裝芯片平面定位；
第三步驟，將焊膏印刷板設置在球形陣列封裝芯片上，使其焊膏印刷孔對應于球形陣列封裝芯片上的植球位置；
第四步驟，通過焊膏印刷板的焊膏印刷孔印刷焊膏，使其漏在球形陣列封裝芯片的植球位置；
第五步驟，垂直向上地取下焊膏印刷板；
第六步驟，將錫珠印刷板設置在球形陣列封裝芯片上，并且使錫珠印刷板的錫珠印刷孔對應于球形陣列封裝芯片上的植球位置；
第七步驟，撥動錫珠，確保錫珠印刷板的錫珠印刷孔內都設有錫珠；
第八步驟，垂直向上地取下錫珠印刷板，使其與球形陣列封裝芯片分開，從而錫珠落在球形陣列封裝芯片的植球位置；以及
第九步驟，將植球后的球形陣列封裝芯片取出，設置在預定溫度的加熱爐里，經過預定的時間，熔化的焊膏將錫珠固定在球形陣列封裝芯片的植球位置上。
在第一步驟中，將焊接失敗的球形陣列封裝芯片100例如通過烙鐵和吸錫帶來去除焊錫，并且例如用異丙醇清潔液的清洗液將球形陣列封裝芯片100的上表面110和下表面120以及其它四個側邊緣面清潔干凈。
圖2是示出球形陣列封裝芯片100設置在平面定位治具200上的狀況的示意圖。
如圖2所示，在第二步驟中，將清潔后的球形陣列封裝芯片100設置在平面定位治具200上，定位治具可以具有矩形平板狀臺面，更具體地可以具有正方形平板狀臺面。定位治具200可以包括正方形平面的臺面210，從其中心位置向四個邊垂直地開設的四個凹槽滑道220 (示例性地在其中I處標注)，并且將四個定位滑塊230 (示例性地在其中I處標注)可滑動地分別設置在四個凹槽滑道220中。當球形陣列封裝芯片100設置在定位治具200的臺面210上時，通過滑動且鎖定滑塊230來固定球形陣列封裝芯片100。本發明實施例的限定球形陣列封裝芯片100的定位裝置不限于前面示例和描述的定位治具200，而是可采用任何定位方式，只要球形陣列封裝芯片100的表面能夠完全暴露而不被掩蓋，從而不影響該表面在后續步驟中的各種印刷和處理即可。
圖3是示出定位治具200與焊膏印刷板300之間位置關系的分解透視圖。
如圖3所示，在第三步驟中，將焊膏印刷板300設置在球形陣列封裝芯片100上(為了描述簡潔和方便，圖中二者相分離)，使其焊膏印刷孔330分別對應于球形陣列封裝芯片100上的焊盤(即植球位置)111，焊膏印刷孔330與焊盤即植球位置111相對應，為了描述簡潔和方便，圖中示例性地在其中I處標注。
在第四步驟中，通過焊膏印刷板300的焊膏印刷孔330印刷焊膏，使焊膏漏在球形陣列封裝芯片100的相應的植球位置111。在將焊膏印刷板300設置在球形陣列封裝芯100上后，將焊膏涂在焊膏印刷板300上，例如通過刮板等本領域常用的工具，在焊膏印刷板300上反復刮擦幾次，使焊膏均勻地涂在焊膏印刷孔330中。
在第五步驟中，垂直向上地取下焊膏印刷板300。在取下焊膏印刷板300時，焊膏已經通過焊膏印刷孔330準確地印刷在球形陣列封裝芯100上。
圖4是示出定位治具200與錫珠印刷板400之間位置關系的分解透視圖。
如圖4所示，在第六步驟中，將錫珠印刷板400設置在球形陣列封裝芯片100上(為了描述簡潔和方便，圖中二者相分離)，并且使錫珠印刷板400的錫珠印刷孔430分別對應于球形陣列封裝芯片100上的植球位置111，錫珠印刷孔430與焊盤即植球位置111相對應，為了描述簡潔和方便，圖中示例性地在其中I處標注。
在將錫珠印刷板400設置在球形陣列封裝芯片100上后，在第七步驟中，將錫珠設置在錫珠印刷板400上，并且撥動錫珠，確保錫珠印刷板400的錫珠印刷孔430內都設有錫珠。
在第八步驟中，垂直向上地取下錫珠印刷板400，使其與球形陣列封裝芯片100分開，從而錫珠落在球形陣列封裝芯片100的植球位置111。此時，從錫珠印刷孔落在球形陣列封裝芯片100的植球位置111的錫珠與在上述第四步驟中印刷的錫膏結合在一起。
在第九步驟中，將植球后的球形陣列封裝芯片100取出，設置在預定溫度的加熱爐里，經過預定的時間，熔化的焊膏將錫珠固定在球形陣列封裝芯片100的植球位置111上。所述加熱爐的預定溫度，對于有鉛元件可為230°c ±5°C，并且所述預定的時間可以為I分50秒至2分鐘10秒；對于無鉛元件可為250°C ±5°C，并且所述預定的時間可以為I分50秒至2分鐘10秒。
3、球形陣列封裝芯片的定位治具、焊膏印刷治具和錫珠印刷治具及其應用示例。
圖5示出了根據本發明的球形陣列封裝芯片100的定位治具200的結構。
如圖5所示，根據本發明實施例的定位治具200包括正方形平面的臺面210，從其中心位置向四個邊垂直地開設的四個凹槽滑道220(示例性地在其中I處標注)，并且將四個定位滑塊230(示例性地在其中I處標注)可滑動地分別設置在四個凹槽滑道220中。當球形陣列封裝芯片100設置在定位治具200的臺面210上時，能夠通過滑動且鎖定滑塊230，將該形陣列封裝芯片100固定。定位治具200還可以包括基座240以及從基座240的四個角垂直向上等長延伸的四個支柱250 (示例性地在其中I處標注)。臺面210對應于四個支柱250的位置開設有可容放四個支柱250的四個孔260 (示例性地在其中I處標注)，使支柱250配合在孔260中。因此，四個支柱250可限定臺面210沿著垂直方向的上下運動。因此，定位治具200包括將球形陣列封裝芯片100固定在臺面210的預定位置的滑塊230或其它夾具以及使臺面210垂直地上下運動的限位支柱250或其它機構。
在上述的第五步驟中的垂直向上地取下焊膏印刷板300的步驟以及在第八步驟中的垂直向上地取下錫珠印刷板400的步驟，可通過將定位治具200的臺面210分別相對于焊膏印刷板300(實際操作中即將在下文中描述的支持焊膏印刷板300的焊膏印刷治具)和錫珠印刷板400(實際操作中即將在下文中描述的支持錫珠印刷板400的錫珠印刷治具)垂直向下運動，使支柱250支撐焊膏印刷板300和錫珠印刷板400，從而使焊膏印刷板300和錫珠印刷板400相對于球形陣列封裝芯片100垂直向上運動，從而與定位治具200的臺面210分開。
圖6示出了根據本發明實施例的焊膏印刷治具500和定位治具200配合的分解透視圖。
如圖6所示，根據本發明實施例的焊膏印刷治具500包括底板510和圍繞底板510的框架520。框架520的下端面上具有臺階結構(未示出)，當焊膏印刷治具500與定位治具200配合時，定位治具200的臺面210容放在框架520的下端面上的臺階結構圍成的凹槽之中，從而使焊膏印刷治具500相對于定位治具200定位。
底板510的尺寸對應于焊膏印刷板300的大小。因此，在焊膏印刷板300設置在焊膏印刷治具500上時，由底板510支撐，并且由框架520對其在平面方向上限位，從而底板510和框架520形成限定焊膏印刷板300的夾具。也就是，焊膏印刷治具500包括固定焊膏印刷板300的夾具以及相對于定位治具200定位的定位框架520。底板510在對應于球形陣列封裝芯片100的位置開設有開口 530，從而在相對于定位治具200定位后可使焊膏印刷板300的焊膏印刷孔330對應于球形陣列封裝芯片100的植球位置111。
圖7示出了根據本發明實施例的錫珠印刷治具600和定位治具200配合的分解透視圖。
如圖7所示，根據本發明實施例的錫珠印刷治具600包括底板610和圍繞底板610的框架620。錫珠印刷治具具有平板狀的臺面，即平板狀的底板610。與焊膏印刷治具的框架520 —樣，錫珠印刷治具600的框架620的下端面上具有臺階結構(未示出)，當錫珠印刷治具600與定位治具200配合時，定位治具200的臺面210容放在框架620的下端面上的臺階結構圍成的凹槽之中，從而使錫珠印刷治具600相對于定位治具200定位。
底板610的中心位置開設有帶臺階(未示出)的開口 630，該開口 630的臺階的尺寸對應于錫珠印刷板400的大小。因此，在錫珠印刷板400設置在錫珠印刷治具600上的開口 630處時，錫珠印刷板400對應于球形陣列封裝芯片100的位置。也就是，錫珠印刷治具600包括在其底板(臺面)610的開口 630中固定錫珠印刷板400的夾具以及相對于定位治具200定位的定位框620，從而在相對于定位治具200定位后使錫珠印刷板400的錫珠印刷孔430對應于球形陣列封裝芯片100的植球位置111。
本領域的技術人員應當理解的是，根據設計需要和其他因素，可以進行各種修改、結合、部分結合和替換。這樣的修改、結合、部分結合和替換仍落入在所附權利要求或其等同方案的范圍內。
權利要求
1.一種球形陣列封裝芯片重新植球的方法，包括如下步驟: 將焊接失敗的球形陣列封裝芯片去除焊錫并且清洗干凈； 將清潔后的所述球形陣列封裝芯片平面定位； 將焊膏印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上，使其焊膏印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片上的植球位置； 通過所述焊膏印刷板的焊膏印刷孔印刷焊膏，使其漏在所述球形陣列封裝芯片的所述植球位置； 垂直向上地取下所述焊膏印刷板； 將錫珠印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上，并且使錫珠印刷板的錫珠印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片上的植球位置； 撥動錫珠，確保所述錫珠印刷板的錫珠印刷孔內都設有錫珠； 垂直向上地取下所述錫珠印刷板，使其與所述球形陣列封裝芯片分開，從而錫珠落在所述球形陣列封裝芯片的植球位置；以及 將植球后的所述球形陣列封裝芯片取出，設置在預定溫度的加熱爐里，經過預定的時間，熔化的焊膏將錫珠固定在所述球形陣列封裝芯片的植球位置上。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述加熱爐的所述預定溫度，對于有鉛元件為2300C ±5°C，并且所述預定的時間為I分50秒至2分鐘10秒。
3.如權利要求1所述的方法，其中，所述加熱爐的所述預定溫度，對于無鉛元件為2500C ±5°C，并且所述預定的時間為I分50秒至2分鐘10秒。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述將焊接失敗的球形陣列封裝芯片去除焊錫并且清洗干凈的步驟，包括用烙鐵和吸錫帶去除所述焊接失敗的球形陣列封裝芯片上的焊錫，并且用異丙醇清潔液將球形陣列封裝芯片表面清潔干凈。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述將清潔后的所述球形陣列封裝芯片平面定位的步驟，包括將所述球形陣列封裝芯片設置在矩形平板狀臺面的定位治具上，所述定位治具包括將所述球形陣列封裝芯片固定在所述臺面的預定位置的夾具以及使所述臺面垂直地上下運動的機構。
6.如權利要求1所述的方法，其中，所述將焊膏印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上的步驟，包括將所述焊膏印刷板設置在焊膏印刷治具上，所述焊膏印刷治具包括固定焊膏印刷板的夾具以及相對于所述定位治具定位的定位框，從而在相對于所述定位治具定位后使所述焊膏印刷板的所述焊膏印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片的所述植球位置。
7.如權利要求1所述的方法，其中，所述將錫珠印刷板設置在所述球形陣列封裝芯片上的步驟，包括將所述錫珠印刷板設置在平板狀臺面的錫珠印刷治具上，所述錫珠印刷治具包括在其臺面的開口中固定錫珠印刷板的夾具以及相對于所述定位治具定位的定位框，從而在相對于所述定位治具定位后使所述錫珠印刷板的所述錫珠印刷孔對應于所述球形陣列封裝芯片的所述植球位置。
8.如權利要求6所述的方法，其中，所述垂直向上地取下所述焊膏印刷板的步驟，包括將所述定位治具相對于所述焊膏印刷治具垂直向下運動而使二者分開的步驟。
9.如權利要求7所述的方法，其中，所述垂直向上地取下所述錫珠印刷板的步驟，包括將所述定位治具相對于所述錫珠印刷治具垂直向下運動而使二者分開的步驟。
全文摘要
本發明涉及球形陣列封裝芯片重新植球的方法，包括將焊接失敗的球形陣列封裝芯片去除焊錫并清洗干凈；將球形陣列封裝芯片平面定位；將焊膏印刷板設置在球形陣列封裝芯片上，使其焊膏印刷孔對應于球形陣列封裝芯片的植球位置；通過焊膏印刷孔印刷焊膏，使其漏在球形陣列封裝芯片的植球位置；取下焊膏印刷板；將錫珠印刷板設置在球形陣列封裝芯片上，并且使錫珠印刷孔對應于球形陣列封裝芯片的植球位置；撥動錫珠，確保錫珠印刷孔內都有錫珠；取下錫珠印刷板，使其與球形陣列封裝芯片分開；以及將植球后的球形陣列封裝芯片取出，設置在預定溫度的加熱爐里，經過預定的時間，熔化的焊膏將錫珠固定在球形陣列封裝芯片的植球位置。
文檔編號H05K3/34GK103187313SQ201110452860
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者何世舒 申請人:偉創力電子科技(上海)有限公司