[发明专利]焊球植球设备及其撷取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体设备，特别系有关一种焊球植球设备及其撷取装置。

背景技术

球栅阵列式(Ball Grid Array，BGA)为一种先进的半导体晶片封装技术，其特点在于采用一基板来安置半导体晶片，并于该基板背面植置多个成栅状阵列排列的焊球(Solder Ball)，使相同单位面积的半导体晶片承载件上可以容纳更多输入/输出连接端(I/O Connection)以符合高度集成化(Integration)的半导体晶片所需，以通过此些焊球将整个封装单元焊结及电性连接至外部的印刷电路板。

如图1所示，为美国专利号6,533,159B1中所揭露的一种用于球栅阵列(Ball Grid Array)封装的焊球植球设备，系包括有一焊球撷取装置10，该焊球撷取装置10具有一本体11，内部具有一容室12，一模板13设置于本体11的一端并于一表面开设多个图形化排列的焊球座130，每一焊球座130皆连通一垂直贯穿模板13的导通孔131，本体11的另一端连接一气压装置(图中无显示)并与容室12及导通孔131连通，并通过气压阀14、15控制内部的压力变化；以及一焊球储具20，系用以储存焊球21，当焊球撷取装置10置入焊球储具20后，通过气压装置产生真空吸力并通过导通孔131将焊球21吸附于焊球座130，再将焊球撷取装置10移动至基板后，通过气压装置产生空气压力将焊球21由焊球座130释放，以置放至基板，之后再进行回焊作业以使焊球固着于基板。

其他如美国专利字号5,918,792、5,72,048及6,260,259中所揭露的撷球装置，皆是通过单一模板于一表面开设多个图形化排列的焊球座来达到撷取图形化排列的焊球的目的。

然而，于实际工艺中，常面临的问题即在于，针对不同类型基板的焊球布局情况，即需变更及提供相对应不同型态的焊球撷取装置。再者，因业界产品不断地精进，I/O数目的要求愈来愈多，从而基板背面的焊球及其间距愈来愈小，因而相关植球设备的精度要求也愈来愈高，进而导致工艺成本的提高，尤其以焊球撷取装置而言，因其需使用精密的机械加工，造成工艺费用大幅增加。

发明内容

鉴于以上现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可供应用于各种不同焊球布局需求的焊球植球设备及其撷取装置。

本发明的再一目的系提供一种于对应不同焊球排列需求时不致大量增加工艺设备成本的焊球植球设备及其撷取装置。

为达上述目的及其他相关的目的，本发明系提供一种焊球植球设备，系用于BGA封装程序，在对应不同焊球布局的待焊元件时不须更换焊球撷取模板。

该焊球植球设备系包括一焊球置具，具有多个容置孔设置于一表面；一焊球储具，以平行于该焊球置具表面方向可移动的方式设置于该焊球置具上方，并于相对该焊球置具的表面开设一供给孔，该焊球储具系用以储存多个焊球并将所述焊球经由该供给孔供应至该焊球置具的容置孔；以及一焊球撷取装置，系以可动方式设置于该焊球置具上方，该焊球撷取装置具有一本体、一第一模板及一第二模板，该本体内具有一容室，该第一模板设置于该本体的一端并具有多个以全矩阵方式排列且贯穿该第一模板的第一导通孔，该第二模板具有多个第二导通孔，该第一及第二模板系以可拆卸方式设置于该本体一端，且该第一模板的部分第一导通孔与该第二模板对应位置的第二导通孔相互连通，以通过吸力撷取容置于该焊球置具表面容置孔中的焊球。

该焊球撷取装置本体另一端连接一气压装置，系用以产生真空吸力及增压气体，以吸取容置于该焊球置具表面容置孔中的焊球；该第二模板的第二导通孔系依据一待焊元件的焊球布局设计做相对应的排列，且该第二模板系可置于该第一板模板与本体间，或该第一模板置于该第二板模板与本体间。

当该焊球储具移动时且该供给孔经过该焊球置具的容置孔时，该焊球储具内的焊球经由该供给孔落下后置于该焊球置具的容置孔，当该焊球储具移离该焊球置具后，该焊球撷取装置向该焊球置具移动并通过该第一模板的第一导通孔、该第二模板的第二导通孔及该气压装置产生的真空吸力撷取位于该焊球置具的容置孔中的所述焊球，而后再植置于对应的待焊元件上。