用于隔绝湿敏塑料球栅阵列组件的方法和设备
2020-01-11

用于隔绝湿敏塑料球栅阵列组件的方法和设备

在电路化基板上安装或去掉具有焊料球栅阵列的元件的方法和设备。焊料球具有使其熔化的第一温度。元件具有高于第一温度的第二温度,在该温度之上元件会受损伤。该方法具有在元件上设置热屏的步骤。在下一步,将电路化基板和具有焊料球栅阵列的元件加热到低于第一温度的第三温度。在下一步,在预定的时间内,将第四温度的热气体流导向热屏周围,以便焊料球达到第一温度,从而使焊料接点或焊料球回流,同时所说元件的其它部分达到低于第二温度的温度。此时,可以将所说元件安装到电路化基板上,或可以从其上去掉所说元件。类似的方法也可用于将具有焊料球栅阵列的元件安装到电路化基板上。

下面结合图2介绍本发明的设备,图2的装置一般由参考数字200表示,用于将元件100安装于电路化基板150上。提供将元件100设置于电路化基板150上的装置,最好是通过合适的导管206连接到真空源204的真空管202。关于真空管的应用,真空管接触元件100,从而在真空抽吸的作用下吸持元件。然后元件100下降到电路化基板150上,在电路化基板150的导电焊盘与元件100的第二BGA112的相应焊料球对准的位置。元件最好是借助工作台208下降并对准,来自对准系统的对准信息馈送到工作台208。对准系统与用于现有技术的类似,例如两点摄像机或分光系统。

图4是从电路化基板上去掉元件的本发明方法的流程图。

在步骤304,先前介绍的热屏114设置于元件100上。在步骤308,在预定的时间内,热气体流导向热屏114周围,以便第二BGA112达到第一温度,从而形成焊料接点。步骤308最好通过子步骤308a和308b进行。步骤308a包括在元件100上设置喷嘴214,步骤308b包括使热气体流通过喷嘴,并在元件100上流动。

塑料球栅阵列(PBGA)组件是湿敏的。在PCB组件上安装或去掉PBGA组件的技术条件要求PBGA底侧上的焊料球在回流期间达到约200℃,同时芯片上的盖板不能超过220℃,以将所设置的好PBGA安装到PCB上,或从PCB上去掉有故障的PBGA。经受超过220℃的温度会损伤芯片。

元件100还包括固定于芯片载体104上的第二球栅阵列112,它们设置成使构成第二BGA112的各焊料球对应于电路化基板150(最好是PCB)上的焊盘(未示出)。第二焊料球112具有它们会熔化的第一温度,最好是200℃。半导体芯片102具有高于第一温度的第二温度,在该温度之上,半导体芯片会受损伤。第二温度最好不高于220℃。

所属领域的技术人员应理解,还可以利用相同的设备从电路化基板150上去掉元件100。这种情况下,热气体引导到元件100上,不是形成焊料接点,而是已形成的焊料接点回流,从而可以通过从PCB150上去掉元件100,破坏焊料接点。从PCB150上去除元件100可以利用与上述相同的真空管202和工作台208进行。焊料接点回流后,真空管202借工作台208下降,以便与元件100接触,然后,在真空的抽吸作用下,从PCB150上提升。自然,这种情况下,对准BGA与其相应的焊盘的对准系统是不必要的。

下面结合图2介绍本发明的设备,图2的装置一般由参考数字200表示,用于将元件100安装于电路化基板150上。提供将元件100设置于电路化基板150上的装置,最好是通过合适的导管206连接到真空源204的真空管202。关于真空管的应用,真空管接触元件100,从而在真空抽吸的作用下吸持元件。然后元件100下降到电路化基板150上,在电路化基板150的导电焊盘与元件100的第二BGA112的相应焊料球对准的位置。元件最好是借助工作台208下降并对准,来自对准系统的对准信息馈送到工作台208。对准系统与用于现有技术的类似,例如两点摄像机或分光系统。

由于固定于PBGA上的盖板是遇到热气体的结构中的第一部件,所以产生了问题。而将要熔化的焊料接点或焊料球在该结构下面的许多层之下。设备设计使得不可能将焊料接点或焊料球加热到200℃,同时保持盖板温度低于220℃。双面产品〔卡上侧和下侧上的PBGA组件)增大了再加工该点的困难。另外,由于热气体流经过芯片,所以连接芯片与第一级组件上载体的焊料球会在第一级组件安装于PCB上或从其上去除期间回流,所以这会引起芯片和载体间的开路,或过量层间金属生长,这最终会导致焊料接点失效。

尽管本发明可应用于许多不同类型的元件和电路化基板,但已发现,本发明特别适用于印刷电路板和半导体芯片及芯片载体组件等领域。因此,在不限于本发明在印刷电路板和半导体芯片及芯片载体组件方面的可应用性的情况下,介绍本发明。

这里还提供一种将具有焊料球栅阵列的元件安装到电路化基板上的设备,其中该设备包括:将所说元件设置于电路化基板上的装置;设置于所说元件之上的热屏;将电路化基板预热到低于第一温度的第三温度的装置;及在预定的时间内,将第四温度的热气体流导向热屏的周围,以便焊料球达到第一温度,从而形成焊料接点,同时所说元件的其它部分达到低于第二温度的温度的装置。

现参见图4,该图示出了从PCB上去除元件的方法的流程,该方法一般由参考数字400表示。

一般情况下,在第一电路化基板(称为半导体芯片载体,或更一般说,第一级电子封装或组件)上安装一个或多个半导体芯片或其它这类电子器件,第一电路化基板进而又安装到第二电路化基板上,例如印刷电路卡或板(PCB)(更一般说,称为第二级电子封装或组件)。安装到第一级电子组件上的电子器件通过第一级组件的电路与第二电子组件的电路电连接。所得结构可用作计算机或其它这类设备的部件。