專利名稱：一種pop封裝器件smt預加工方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及表面貼裝技術領域，尤其涉及一種POP封裝器件SMT預加工方法及裝置。
背景技術：
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移動通信產品正轉向第三代移動通信(3G)系統，它提供了更多的帶寬(每秒1-2Mbit)，可以在無線網絡上傳送更多的數據，這不僅要求更快的數字信號處理時間，還要求更快的存儲器響應時間，因此對封裝器件的可靠性提出了更高的要求，對此，業內已經設計了許多方案，比如堆疊封裝(POP)。在JSTD95 標準的第 22 章節(Fine-pitch, Square Ball grid ArrayPackage (FBGA) Package-on-Package (POP), 2007 年 9 月，B 版本)中，定義了 POP 尺寸最大為21 X 21_，引腳間距O. 4mm、0. 5mm、0. 65mm和O. 80_，對生產工藝具有較高的要求。目前，POP封裝器件的上、下層IC (芯片)通常采用SMT (表面貼裝技術)進行生產，即利用印刷機、貼片機、回焊爐這些SMT設備對上、下層IC進行貼裝、焊接，其具體方法為首先進行POP封裝器件貼裝的準備，即把POP專用飛達裝在對應的貼片機上，并在POP飛達托盤上放入POP專用生產輔料(POP專用助焊膏或POP專用錫膏)，利用飛達上的刮刀將輔料刮平；在完成上述準備后，SMT線體投入PCB進行錫膏印刷，在完成印刷的PCB上進行POP封裝器件的下層IC貼裝，而后再利用裝有POP專用飛達的貼片機拾取POP封裝器件的上層IC并將上層IC移動至POP專用飛達托盤上方，并根據貼片機設置的參數下移至托盤上的某一高度，使POP封裝器件的上層IC下表面的錫球蘸上輔料，貼片機再把蘸好輔料的上層IC準確的放置于下層IC的上表面，使上層IC下表面的錫球與下層IC上表面的焊點相互粘結，最后將粘結的POP封裝器件送入回焊爐，完成錫合金的焊接。采用上述現有的方法，貼片機升級或更新、POP專用飛達、POP專用生產輔料都需較高的成本投入，且蘸輔料的量及貼裝時上層IC觸動下層IC造成位移都是生產過程控制的難點，很容易導致生產工藝上的常見缺陷，如圖I中的枕窩I :上層IC2的錫球21與下層IC3的焊點31完成焊接后成“8”字形，還有倒錐4 :上、下層焊點成梯形，焊點分別與上、下層IC的焊接面積不相等，相差較大。從而影響產品的可靠性，而理想焊點5的切片應如柱狀，焊點分別與上、下層IC的焊接面積非常接近相等，非常有利于產品可靠性的提高。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的旨在于提供一種簡便高效、成本低廉、品質可靠的POP封裝器件SMT預加工方法及裝置。
為實現上述目的本發明采用如下技術方案
一種POP封裝器件SMT預加工方法，包括如下步驟
a.將POP封裝器件的下層IC放入冶具開設的對應的IC槽內；
b.把設置有與IC槽對應的開孔陣列的鋼網裝入印刷機，在鋼網的非開孔處加入生產輔料；
c.把裝好POP封裝器件下層IC的冶具送入印刷機，鋼網壓合在冶具的上表面，鋼網的開孔陣列位于對應IC槽內的下層IC上；
d.啟動印刷機，印刷機的刮刀進行往復運動，把生產輔料刮入鋼網的開孔內，完成下層IC的上表面焊點生產輔料的印刷； e.將冶具送入貼片機，貼片機拾取POP封裝器件的上層IC并將其準確的放置于下層IC上，上層IC下表面的錫球與下層IC印刷有生產輔料的上表面焊點粘合，完成上、下層IC貼裝；
f.把完成貼裝后的POP封裝器件送入回焊爐，完成對POP封裝器件的上、下層IC焊接，使之結合成為一體；
g.將焊接為一體的POP封裝器件從冶具的IC槽內取出。其中，所述生產輔料為錫膏或助焊劑。一種POP封裝器件SMT預加工裝置，包括印刷機、貼片機、回焊爐、鋼網及冶具，其中，鋼網上設置有一個或多個位于印刷機印刷范圍內的開孔陣列；所述冶具開設有與開孔陣列一一對應的IC槽，用于容置POP封裝器件的下層IC，IC槽設置有中心通孔，IC槽包括第一階梯與位于第一階梯內側下方的第二階梯。其中，所述印刷機設置有用于對鋼網與冶具進行精確對位的CCD對位系統，對應的，鋼網的周邊上設置有上定位點，所述冶具的周邊上設置有與上定位點相配合的下定位點，由CCD對位系統在生產過程中識別上、下定位點來對鋼網與冶具進行精確對位。其中，所述上定位點至少有兩個，設置于鋼網的對角處，所述下定位點也至少有兩個，設置于冶具的對角處。其中，所述開孔陣列的開孔為圓形或方形。其中，所述中心通孔為圓形或方形。本發明所闡述的一種POP封裝器件SMT預加工方法及裝置，其有益效果在于采用本方法或裝置，可使用目前SMT通用的生產輔料及設備，無需專用生產輔料，也無需重新購買專用設備，從而大大降低了成本投入，且通過本方法或裝置預先將POP封裝器件的上、下層IC加工成一體，有效克服傳統POP封裝器件加工工藝上的缺陷，大大簡化POP封裝器件的貼裝、焊接難度，因而簡便聞效，大幅提聞了廣品的可罪性。
圖I是傳統加工工藝的缺陷示 圖2是本發明一種POP封裝器件SMT預加工方法的流程示意 圖3是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置的鋼網的結構示 圖4是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置的冶具的結構示圖；圖5是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置的冶具的局部結構放大示 圖6是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置在生產過程中，下層IC容置于冶具IC槽內的狀態示意 圖7是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置在生產過程中，鋼網壓合在容置有下層IC的冶具上的狀態示意 圖8是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置在生產過程中，貼片機將POP封裝器件的上層IC貼裝于下層IC上的狀態示意 圖9是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置在生產過程中，POP封裝器件的上、下層IC完成焊接的狀態示意 圖10是本發明一種POP封裝器件SMT預加工裝置在生產過程中，POP封裝器件在上、下層IC完成焊接后，最終從IC槽中取出的狀態示意圖。附圖標記說明
I、枕窩；2、上層IC ;21、錫球；3、下層IC ;31、焊點；4、倒錐；5、理想焊點；10、印刷機；20、貼片機；30、回焊爐；40、鋼網；41、開孔陣列；42、上定位點；50、冶具；51、IC槽；511、中心通孔；512、第一階梯；513、第二階梯；52、下定位點；60、上層IC ;70、下層IC ;71、本體；72、錫球；80、POP封裝器件。
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施例來對本發明作進一步描述。請參照圖2所示，其顯示出了本發明一種POP封裝器件SMT預加工方法的具體生產流程，包括如下步驟
a.將POP封裝器件的下層IC放入冶具開設的對應的IC槽內；
b.把設置有與IC槽對應的開孔陣列的鋼網裝入印刷機，在鋼網的非開孔處加入生產輔料；
c.把裝好POP封裝器件下層IC的冶具送入印刷機，鋼網壓合在冶具的上表面，鋼網的開孔陣列位于對應IC槽內的下層IC上；
d.啟動印刷機，印刷機的刮刀進行往復運動，把生產輔料刮入鋼網的開孔內，完成下層IC的上表面焊點生產輔料的印刷；
e.將冶具送入貼片機，貼片機拾取POP封裝器件的上層IC并將其準確的放置于下層IC上，上層IC下表面的錫球與下層IC印刷有生產輔料的上表面焊點粘合，完成上、下層IC貼裝；
f.把完成貼裝后的POP封裝器件送入回焊爐，完成對POP封裝器件的上、下層IC焊接，使之結合成為一體；
g.將焊接為一體的POP封裝器件從冶具的IC槽內取出。其中，所述生產輔料為錫膏或助焊劑，在印刷生產輔料之前，可預先在步驟b中進行印刷輔料前的調試，則在步驟d中，根據此前的調試結果，進入鋼網開孔內的生產輔料將處在指定的高度范圍內。請參照圖3至圖10所示，本發明還提供了一種POP封裝器件SMT預加工裝置，包括印刷機10、貼片機20、回焊爐30、鋼網40及冶具50，其中，如圖3，鋼網40上設置有一個或多個位于印刷機10印刷范圍內的開孔陣列41，當開孔陣列41僅為一個時，其優先設置于鋼網40的中心，多個時，開孔陣列41以鋼網40中心為中心點向四周輻射來增加開孔陣列41的數量，這樣能最大限度地提高生產效率，開孔陣列41的開孔可為圓形、方形或其它形狀，如果為圓形，開孔的孔徑應當小于上層IC60下表面的錫球的直徑。如圖4、圖5，所述冶具50開設有與開孔陣列41——對應的IC槽51，用于容置POP封裝器件80的下層IC70，IC槽51設置有中心通孔511，中心通孔511可為圓形、方形或其它形狀，生產時，印刷機10的真空泵通過該中心通孔511真空吸附住下層IC70，從而實現對下層IC70的定位，IC槽51包括第一階梯512與位于第一階梯512內側下方的第二階梯513。為便于對鋼網40與冶具50進行定位，所述印刷機10設置有用于對鋼網40與冶具50進行精確對位的CCD對位系統，對應的，鋼網40的周邊上設置有上定位點42，冶具50的周邊上設置有與上定位點42相配合的下定位點52，由CXD對位系統在生產過程中識別上、下定位點來對鋼網40與冶具50進行精確對位。上定位點42至少要有兩個，設置于鋼網40的對角處，同樣，下定位點52也至少要有兩個，設置于冶具50的對角處，當然，上定位 點42與下定位點52并不限于兩個，也可以是三個、四個或者更多個，上定位點42是與鋼網40本色形成高對比度的標識圓點，下定位點52則是與冶具50本色形成高對比度的標識圓點，兩者皆可被CCD對位系統所識別。采用本裝置進行生產加工時，其具體過程與上述方法一致首先，將POP封裝器件80的下層IC70放入冶具50開設的對應的IC槽51內(如圖6);接著，把設置有與IC槽51對應的開孔陣列41的鋼網40裝入印刷機10，在鋼網40的非開孔處加入生產輔料；然后，把裝好POP封裝器件80下層IC70的冶具50送入印刷機10，經過CXD對位系統的對位后，鋼網40壓合在冶具50的上表面，鋼網40的開孔陣列41位于對應IC槽51內的下層IC70上；接著，啟動印刷機10，印刷機10的刮刀進行往復運動，把生產輔料刮入鋼網40的開孔內，完成下層IC70的上表面焊點生產輔料的印刷(如圖7);再接著，將冶具50送入貼片機20，貼片機20拾取POP封裝器件80的上層IC60并將其準確的放置于下層IC70上，上層IC60下表面的錫球與下層IC70印刷有生產輔料的上表面焊點粘合，完成上、下層IC貼裝(如圖8);此后，把完成貼裝后的POP封裝器件80送入回焊爐30，完成對POP封裝器件80的上、下層IC焊接，使之結合成為一體(如圖9);最后，將焊接為一體的POP封裝器件80從冶具50的IC槽51內取出(如圖10)。在將POP封裝器件80的下層IC70放置于冶具50的IC槽51內時，下層IC70的本體71由IC槽51的第一階梯512支承，下層IC70下表面的錫球72則位于第二階梯513內，S卩IC槽51的長、寬、高與下層IC70相同，第一階梯512的高度等于下層IC70的本體71高度，寬度等于或小于下層IC70最外圍錫球72到本體71邊的距離，第二階梯513的高度等于或大于下層IC70下表面上錫球72的高度，寬度小于下層IC70的本體71寬度。采用本方法或裝置，可使用目前SMT通用的生產輔料及設備，無需專用生產輔料，也無需重新購買專用設備，從而大大降低了成本投入，且通過本方法或裝置預先將POP封裝器件80的上、下層IC加工成一體，有效克服傳統POP封裝器件80加工工藝上的缺陷，大大簡化POP封裝器件80的貼裝、焊接難度，大幅提高產品的可靠性。以上所述，僅是本發明較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術 方案的范圍內。
權利要求
1.ー種POP封裝器件SMT預加工方法，其特征在于，包括如下步驟 a.將POP封裝器件的下層IC放入冶具開設的對應的IC槽內； b.把設置有與IC槽對應的開孔陣列的鋼網裝入印刷機，在鋼網的非開孔處加入生產輔料； c.把裝好POP封裝器件下層IC的冶具送入印刷機，鋼網壓合在冶具的上表面，鋼網的開孔陣列位于對應IC槽內的下層IC上； d.啟動印刷機，印刷機的刮刀進行往復運動，把生 產輔料刮入鋼網的開孔內，完成下層IC的上表面焊點生產輔料的印刷； e.將冶具送入貼片機，貼片機拾取POP封裝器件的上層IC并將其準確的放置于下層IC上，上層IC下表面的錫球與下層IC印刷有生產輔料的上表面焊點粘合，完成上、下層IC貼裝； f.把完成貼裝后的POP封裝器件送入回焊爐，完成對POP封裝器件的上、下層IC焊接，使之結合成為一體； g.將焊接為一體的POP封裝器件從冶具的IC槽內取出。
2.根據權利要求I所述的ー種POP封裝器件SMT預加工方法，其特征在于，所述生產輔料為錫膏或助焊劑。
3.—種POP封裝器件SMT預加工裝置，其特征在于，包括印刷機、貼片機、回焊爐、鋼網及冶具，其中，所述鋼網上設置有一個或多個位于印刷機印刷范圍內的開孔陣列；所述冶具開設有與開孔陣列一一對應的IC槽，用于容置POP封裝器件的下層IC，IC槽設置有中心通孔，IC槽包括第一階梯與位于第一階梯內側下方的第二階梯。
4.根據權利要求3所述的ー種POP封裝器件SMT預加工裝置，其特征在于，所述印刷機設置有用于對鋼網與冶具進行精確對位的CCD對位系統，對應的，鋼網的周邊上設置有上定位點，所述冶具的周邊上設置有與上定位點相配合的下定位點，由CCD對位系統在生產過程中識別上、下定位點來對鋼網與冶具進行精確對位。
5.根據權利要求4所述的ー種POP封裝器件SMT預加工裝置，其特征在于，所述上定位點至少有兩個，設置于鋼網的對角處，所述下定位點也至少有兩個，設置于冶具的對角處。
6.根據權利要求3所述的ー種POP封裝器件SMT預加工裝置，其特征在于，所述開孔陣列的開孔為圓形或方形。
7.根據權利要求3所述的ー種POP封裝器件SMT預加工裝置，其特征在于，所述中心通孔為圓形或方形。
全文摘要
本發明公開了一種POP封裝器件SMT預加工方法，包括步驟將下層IC放入冶具的IC槽內；把鋼網裝入印刷機，在鋼網的非開孔處加入生產輔料；把冶具送入印刷機，鋼網壓合在冶具的上表面，鋼網的開孔陣列位于下層IC上表面焊點上；啟動印刷機，刮刀把生產輔料刮入鋼網開孔內，完成生產輔料印刷；將冶具送入貼片機，貼片機將上層IC放置于下層IC上表面焊點上，完成上、下層IC的貼裝；把POP封裝器件送入回焊爐，完成對上、下層IC焊接；將POP封裝器件取出。還公開了一種POP封裝器件SMT預加工裝置，采用本方法或裝置，降低成本投入，克服傳統加工工藝的缺陷，簡化POP封裝器件的貼裝、焊接難度，大幅提高產品的可靠性。
文檔編號H05K3/34GK102858096SQ20121033563
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者梁錦賢 申請人:梁錦賢