电路接脚定位结构及堆栈封装件电路接脚形成方法及焊接电路组件制造方法与流程

文档序号:11679487阅读:243来源:国知局
电路接脚定位结构及堆栈封装件电路接脚形成方法及焊接电路组件制造方法与流程

本发明涉及半导体产品技术领域,具体涉及一种用于半导体封装结构的电路接脚定位结构、堆栈封装件电路接脚形成方法及焊接电路组件制造方法。



背景技术:

自集成电路(integratedcircuit,ic)问世以来,由于各种电子组件(例如晶体管、二极管、电阻、电容等)的积体密度(integrationdensity)不断提高,半导体工业已经历了连续的快速成长。在大多数的情况下,积体密度(integrationdensity)的提高是因为最小特征尺寸(minimumfeaturesize)一再地缩小,且最小特征尺寸的缩小可使更多的组件集成到一预定的面积中。

而较小的电子组件亦对应较小的封装体(其比之前的封装体使用更小的面积)。小尺寸的半导体封装包括:四方扁平封装(quadflatpack,qfp)、球格数组(ballgridarray,bga)、覆晶封装(flipchips,fc)、三维集成电路(threedimensionalintegratedcircuits,3dics)、晶圆级封装(waferlevelpackages,wlps)、堆栈封装(packageonpackage,pop)组件。

且目前现有的封装技术中,若欲将二种不同的堆栈封装件、面板/ic电路板之焊垫进行相互接合,一般系使用具金属颗粒的导电胶、焊锡或非导电胶等接合材料来进行接合。在堆栈封装中,可分别封装多个半导体芯片而形成多个封装体、或是将多个半导体芯片封装于一封装体中,然后,可连接多个封装体以形成一堆栈封装件,如此一来,可结合位于不同封装体中的半导体芯片以执行预定的工作。这些分开的独立封装体可彼此电性连接,例如,使用接触凸块或是其他连接件。而该些堆栈封装件于相互连接时具有以下问题,当于现有堆栈封装件置放焊垫或其相可供导体件时,其摆设为逐一置放于相对应堆栈封装件的焊垫上,对于制程时间过于冗长且无效率,而传统之焊垫组装结构及设置方式,如遇到需要重新加工之情况,由于只能将整个封装结构舍弃,无法重新加工造成物料及相关成本的浪费,该封装堆栈件加热时亦容易因发生翘曲变形的问题而有待解决。

因此,如何解决传统半导体封装技术中存在的上述种种问题,遂为业界需要研究的主要方向。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种封装效果更好、生产效率更高、产品良品率更高、产品性能更稳定、制造成本更低的电路接脚定位结构及堆栈封装件电路接脚形成方法及焊接电路组件制造方法。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种电路接脚定位结构,用于形成一堆栈封装件的电路接脚,该堆栈封装件具有复数个预设电路接点,而该电路接脚定位结构可供一取放设备取放,主要包括有一定位支架及复数个导体件,其中:

该定位支架的底面设有复数个定位孔,以形成一导体定位区,而透过该复数个定位孔分别定位该复数个导体件,该定位支架的顶面设有一操作部,以供该取放设备取放,而将该定位支架移动至该堆栈封装件,使该复数个导体件分别焊接该复数个默认电路接点,以形成该堆栈封装件之电路接脚;当该堆栈封装件之电路接脚形成后,该取放设备将该定位支架自该堆栈封装件上移除。

一种电路接脚定位结构,用于半导体之封装结构,可供一取放设备装载,而将复数个导体件设置于堆栈封装件之默认电路接点,主要包括有一定位支架及复数个导体件,其中:

该定位支架底面具有设置复数个定位孔之一导体定位区,而该定位支架背离该导体定位区之相对另一端设有供该取放设备装载的一操作部;该复数个导体件分别定位于该复数个定位孔中,当该取放设备装载该操作部时,该取放设备移动该定位支架至该堆栈封装件之复数个默认电路接点,使该复数个导体件分别焊接于该复数个默认电路接点,且将该定位支架于该复数个导体件分别焊接于该复数个默认电路接点后移除。

进一步地,其中定位支架的复数个定位孔布设于该底面的周缘。

进一步地,其中定位支架的复数个定位孔布设有至少两排。

进一步地,其中定位支架的复数个定位孔为矩形孔、圆形孔或多边形孔。

进一步地,其中定位支架的底面朝内凹陷形成有一收容空间,该收容空间用以收容该堆栈封装件上的一电子材料。

进一步地,其中操作部具有至少一个操作孔槽,操作孔槽由所述定位支架的顶面延伸至底面。

进一步地,其中操作部具有至少一个操作凸块,所述操作凸块由该定位支架的顶面朝外延伸。

进一步地,其中复数个导体件为由一线材裁切而分別形成,该复数个导体件为圆柱状、圆管状、多边形柱状或多边形管状的导体件。

进一步地,其中所述复数个导体件分别嵌入所述复数个定位孔而完成定位;该定位支架的厚度尺寸大于该导体件的长度尺寸。

进一步地,其中该定位支架的頂面具有一吸取面,以供该取放设备吸取该定位支架。

一种堆栈封装件的电路接脚的形成方法,其包括以下步骤:

(a1)提供至少一堆栈封装件,该堆栈封装件具有复数个默认电路接点;

(b1)提供一电路接脚定位结构,其中,该电路接脚定位结构具有一定位支架与复数个导体件,该复数个导体件由一线材裁切而形成,并分别定位于该定位支架中;

(c1)提供一取放设备,用于取放该定位支架;

(d1)令该取放设备取放该定位支架,使该定位支架夹带该复数个导体件,并令该复数个导体件分别焊接至该堆栈封装件的复数个默认电路接点,以形成该堆栈封装件之电路接脚;以及

(e1)令取放设备取放该定位支架,使该定位支架自该堆栈封装件上移除。

进一步地,该复数个导体件分别嵌入该复数个定位孔而完成定位。

进一步地,该定位支架由塑料材质制成。

一种焊接电路组件的制造方法,用于半导体的封装结构,其包括以下步骤:

(a2)提供至少一堆栈封装件,该堆栈封装件具有复数个默认电路接点;

(b2)提供一取放设备与一电路接脚定位结构,该取放设备装载该电路接脚定位结构,该电路接脚定位结构包含有一定位支架与复数个导体件,该复数个导体件分别定位于该定位支架的复数个定位孔中;

(c2)透过该取放设备,将该电路接脚定位结构置放于该堆栈封装件上,使该堆栈封装件的复数个默认电路接点分别与该电路接脚定位结构的复数个导体件相接触;

(d2)提供一加热设备,将该堆栈封装件与该电路接脚定位结构二者放到该加热设备,该加热设备加热至一焊料熔化温度,而使该电路接脚定位结构焊接至该堆栈封装件;

(e2)将完成焊接的电路接脚定位结构与该堆栈封装件移出该加热设备;

(f2)利用该取放设备将该电路接脚定位结构的定位支架自堆栈封装件上移除。

进一步地,包括重复所述步骤(a2)~(f2)直到完成具有复数个堆栈封装件的封装结构。

进一步地,该复数个导体件分别跟该定位支架干涉,而分别在该复数个定位孔形成定位。

进一步地,该定位支架透过该加热设备加热,以使该定位支架因与该复数个导体件的干涉而产生的内应力释放。

本发明的电路接脚定位结构,并非透过一取放设备将一导体件逐一摆放到堆栈封装件之默认电路接点,而是透过将复数个导体件预先收容于一定位支架上相对应的定位孔,而能够一次性地将复数个导体件准确地置放于堆栈封装件的复数个默认电路接点上,以达到提升生产效率及整体良品率的功效。

另外,导体件均与相对应的默认电路接点为独立设置,当导体件与相对应默认电路接点发生焊接不良情况,可单独将发生不良之导体件进行重新加工,减少因不良而产生报废品的情况,使制造成本减少。

而通过本发明提供的焊接电路组件制造方法,与堆栈封装件电路接脚的形成方法,透过一加热设备的加热,消除一定位支架中因插设导体件所产生的内应力,使该位支架透过一取放设备能够顺利将导体件与定位支架二者分离,从而达到提高生产效率并降低生产成本的目的。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的立体结构图;

图2为本发明第一较佳实施例的另一角度立体结构图;

图3为本发明第一较佳实施例的局部立体图;

图4为本发明第一较佳实施例的导体件前视图;

图5为本发明第一较佳实施例的组装示意图;

图6为本发明第一较佳实施例的剖面示意图;

图7为本发明第二较佳实施例的剖面示意图;

图8为本发明第一较佳实施例的操作流程图一;

图9为本发明第一较佳实施例的操作流程图二;

图10为本发明第一较佳实施例的操作流程图三;

图11为本发明第一较佳实施例的操作流程图四;

图12为本发明的焊接组件制造方法流程图;

图13为本发明焊接组件制造方法往复循环流程图;

图14为本发明第三较佳实施例的仰视图;

图15为本发明第四较佳实施例的立体图;

图16为本发明第五较佳实施例的立体图;

图17为本发明第六较佳实施例的立体图;

图18为本发明第七较佳实施例的导体件立体图;

图19为本发明第八较佳实施例的剖面示意图;

图20为本发明第九较佳实施例的剖面示意图;

图21为本发明堆栈封装件电路接脚形成方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1,参照图1-图6,本发明所述的电路接脚定位结构1,用于半导体的封装结构上,以形成一堆栈封装件4的电路接脚,该堆栈封装件4具有复数个默认电路接点40,而该电路接脚定位结构1可供一取放设备5取放,该电路接脚定位结构1包括有定位支架2与复数个导体件3。本案的主要构件及特征详述如后,其中:

该定位支架2设有上下相对应的底面203及顶面204,且于底面203处设有一导体定位区21,该导体定位区21设有复数个定位孔22,用于分别定位该些导体件3,该些定位孔22的一端分别设有供导体件3置入的开口220,而该定位支架2背离该导体定位区21的相对另一端设有一操作部20,以供预设的一取放设备(图面未示)装载,亦即,定位支架2的顶面设有一操作部20,以供一取放设备取放,而将该定位支架2移动至该堆栈封装件4,使该些导体件3能够分别焊接到该些默认电路接点40,以形成该堆栈封装件4的电路接脚。于此实施例中,该些定位孔22环绕该底面203的周围设置,并排列有至少二排以上,且该些定位孔22设置为矩形孔,但实际使用时,惟并不限于矩形孔,该些定位孔22还可为圆形孔、多边形孔、异形孔或其他形状的孔,而定位支架2的底面203朝内凹陷形成一收容空间23,用以收容芯片件(图面未示)、电阻件(图面未示)等其他电子材料。另外,该操作部20设有至少一个操作孔槽200,该操作孔槽200从顶面204处穿透至底面203处,于此较佳实施例中,该操作孔槽200的设置数量为四个,且该操作孔槽200的外观形状为近似“l”型的形状,且于顶面204的中央处设有吸取面202,以供预设取放设备(图面未示)吸取。于第一图中,定位支架2的顶面204与底面203之间的厚度标示为x。

实施例2,参照图5和图7,该些导体件3可由一线材裁切而分别形成,于此较佳实施例中,该些导体件3的形体可为圆柱状。该些导体件3包含一干涉部30及一接触部31,该些导体件3的干涉部30分别嵌入该些定位孔22,而以干涉方式定位于该些定位孔22内,所述干涉方式可以透过导体件3与定位孔22之间的紧配合设计而达成,或者可透过如图7所示的弹性臂24的结构来夹持导体件3而达成,且该导体件3经由定位孔22的开口220处置入定位孔22中,直到该接触部31露出于定位支架2导体定位区21的接触区210外,于此较佳实施例中,该导体件3的长度定义为y,其中该定位支架2的厚度x大于或等于该导体件3之长度y,以使该定位支架2有足够的体积而减少遇热变形的程度,也可避免定位支架2受到导体件3的压迫而裂开。

参照图1-图5,本发明于操作时,该电路接脚定位结构1的较佳实施方式,导体件3由定位孔22的开口220预先装设于定位支架2的定位孔22内,使得接触部31露出于定位支架2底面203外,导体件3被压挤到定位支架2中,而可压迫定位支架2的塑料材料变形而产生干涉的内应力,以将导体件3定位于定位孔22之内。应说明的是,导体件3与定位孔22内壁面的接触面积愈大,导体件3与定位支架2间就愈容易发生干涉,使得定位支架2的干涉内应力增加,以保持导体件3受到定位孔22的定位,使导体件3无法顺利自定位孔22脱出。

再者,导体件3接触部330与定位孔22内壁面相互接触处的干涉量可为一致或不一致,透过所述干涉量的调整,可控制定位支架2的干涉内应力大小,进而调整导体件3脱出定位孔22的难易度,针对所述干涉量的调整,较佳的实施方式为透过定位孔22内壁面的实质长度、或宽度的调整来达成,或者透过导体件3之实质长度、或宽度的调整来达成。

参照图8-图11,于此第一较佳实施例中,当生产线的取放设备5抓取或吸取该电路接脚定位结构1时,可将该电路接脚定位结构1摆放到已于生产线之堆栈封装件4上,该堆栈封装件4可为电路基板、堆栈封装组件或其他相类似可供堆栈封装用的组件等,而后透过加热设备6将布设于接触部31上或是设于堆栈封装件4上的焊料融化,使该接触部31焊接至该堆栈封装件4,然后,将完成焊接的该电路接脚定位结构1与该堆栈封装件4移出加热设备6,待先前融化的焊料冷却后,再透过取放设备5移除定位支架2,而完成本发明焊接电路组件之制造的一次程序。

参照图1-图13,将电路接脚定位结构1使用于封装结构上,其焊接电路组件之制造方法,包含以下步骤:

第一步骤(s701):生产线提供至少一堆栈封装件4,该堆栈封装件4具有复数个默认电路接点40,其中,堆栈封装件4可以透过输送带输送或是透过吸取方式移动到生产线之上。

第二步骤(s702):提供一取放设备5,在生产在线装载一电路接脚定位结构1,其中,该电路接脚定位结构1设有一定位支架2与复数个导体件3,该些导体件3定位于该定位支架2,该定位支架2系例如由塑料材料制作而可受力变形产生干涉内应力,且该些导体件3为透过压挤方式进入定位孔22,而压迫定位孔22的内壁面,以在该定位支架2中产生干涉的内应力,而后,该定位支架2透过前述干涉之内应力将导体件3定位于定位孔22之内。

第三步骤(s703):透过取放设备5将电路接脚定位结构1置放于生产线的堆栈封装件4上,使该电路接脚定位结构1之复数个导体件3与该堆栈封装件4的复数个默认电路接点40相接触。应说明的是,一般而言,堆栈封装件4或者电路接脚定位结构1的导体件3上会预先布设焊料。

第四步骤(s704):将堆栈封装件4与电路接脚定位结构1二者放到一加热设备6,加热设备6加热至一焊料熔化温度,使堆栈封装件4或者电路接脚定位结构1的导体件3预先布设之焊料融化,而将该电路接脚定位结构1焊接至该堆栈封装件4。

第五步骤(s705):将已焊接该堆栈封装件4与该电路接脚定位结构1移出该加热设备6之外,经过一较佳时间冷却,使该堆栈封装件4与该电路接脚定位结构1二者间融化的焊料冷却固化。

第六步骤(s706):利用取放设备5,将该电路接脚定位结构1的定位支架2自焊接于堆栈封装件4上的该些导体件3上移除,而移除后的定位支架2亦可透过取放设备5抛弃,且于此步骤中亦可检视该导体件3是否为焊接不良。另外应说明的是,加热设备6可加热定位支架2,使定位支架2中由导体件3的压迫所产生的内应力释放,使得定位支架2可轻易自导体件3上脱出。

第七步骤(s707):生产线提供其他堆栈封装件4堆栈于导体件3的另一端,重复上述第一步骤(s701)~至第六步骤(s706)直到完成堆栈有复数个堆栈封装件4的封装结构,以达到封装结构的预定封装状态,透过上述步骤能达减少时间成本、操作方便、相互对正之功效。

参照图21,本发明的堆栈封装件的电路接脚的形成方法,包含以下步骤:

第一步骤(s801):生产线提供至少一堆栈封装件4,该堆栈封装件4具有复数个默认电路接点40。

第二步骤(s802):提供一电路接脚定位结构1,其中,该电路接脚定位结构1设有一定位支架2与复数个导体件3,该复数个导体件3分别定位于该定位支架2中。

第三步骤(s803):提供一取放设备5,用于取放该定位支架2。

第四步骤(s804):令该取放设备5取放该定位支架2,使该定位支架2夹带该复数个导体件3,而后令该复数个导体件3分别焊接至该堆栈封装件的复数个默认电路接點,以形成该堆栈封装件4的电路接脚。

第五步骤(s805):利用取放设备5,将该电路接脚定位结构1之定位支架2自焊接于堆栈封装件4上的该些导体件3上移除。

实施例3,参照图14,与实施例1不同处在于,第三较佳实施例定位支架2的定位孔22设置为异形孔,故定位支架2之定位孔22不限于矩形孔、圆形孔、多边形孔或其他形状的孔,以上所揭露者,仅是本发明之较佳实施例而已,自不能以此而拘限本发明之权利范围。

实施例4,参照图15,与第一实施例不同处在于,第四较佳实施例定位支架2的操作部20于顶面处204设有至少一个由顶面204朝外延伸的操作凸块201,该操作凸块201可透过由取放装置(图面未示)以夹取或卡勾方式该操作凸块201的方式连接,更以上所揭露者,仅是本发明之较佳实施例而已,自不能以此而拘限本发明之权利范围。

实施例9,如图20所示,为本发明第九较佳实施例的立体图,第九较佳实施例设置的操作凸块201采用不同于第四较佳实施例的结构设计。

实施例5,参照图16,其不同处在于:第五较佳实施例的该操作部20于定位支架2的侧壁处设有至少一个操作孔槽200,该操作孔槽200可透过由取放装置以夹取方式该操作孔槽200的方式连接,更以上所揭露者,仅是本发明之较佳实施例而已,自不能以此而拘限本发明之权利范围。

实施例6,参照图17,第六较佳实施例的该操作部20于定位支架2的侧壁处设有至少一个操作凸块201,更以上所揭露者,仅是本发明之较佳实施例而已,自不能以此而拘限本发明之权利范围。

实施例7,参照图18,与实施例1不同处在于:第七较佳实施例的导体件3为圆管状,故该导体件3不限于多边形柱状、多边形管状或其他形状的导体件3,更以上所揭露者,仅是本发明之较佳实施例而已,自不能以此而拘限本发明之权利范围。

实施例8,参照图19,与实施例1不同处在于:第八较佳实施例的导体定位区21底面203朝外延伸且形成有一接触区210,自不能以此而拘限本发明之权利范围。

以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能限定本发明实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖范围内。

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