[实用新型]球栅数组芯片焊接设备及其移动式工具

说明书

技术领域

本实用新型有关于一种焊接设备，特别是指一种对球栅数组式(Ball GridArray；BGA)芯片进行焊接作业时所使用的BGA芯片焊接设备。

背景技术

电子封装技术历经多年的演进从传统的脚位封装(Dual In-Line Package；DIP)逐渐发展至目前主流的球栅数组式(Ball Grid Array；BGA)封装，其中芯片面积与封装面积的比值越来越接近，且适用频率也越来越高。个中原因主要不外乎BGA芯片拥有高讯号输入输出(input/output)(Input/Output counts；I/O)密度，但其散热性佳、信号延迟效率小，且于相同输出功率下组件面积大幅下降等条件。有鉴于此，目前产业界早已开始大量将BGA封装技术改用于制造消费性电子产品的领域。

再者，为了适应消费性电子产品逐渐薄型化的趋势，组件微小化是必然的结果。就移动电话而言，市面上新一代的移动电话多半以外型轻薄且功能强大为主要诉求，为了达到上述的目的，业者大量使用BGA芯片希望藉以降低移动电话中组件体积，并提升移动电话的工作性能。

基于环境因素的考虑，在产业界将无铅焊料(Lead-Free Solder)大量使用于BGA封装技术的同时，也造成了电子组件的可靠度(Reliabilty)再度面临极为严峻的考验。因此，如何克服无铅焊料较高的回焊(Reflow)温度以及降低因热疲劳(Thermal Fatigue)而造成的焊点(Solder Bump)弱化，为急需解决的问题。

目前在线常采用的移动电话维修作业，由使用者将欲维修的BGA芯片电路板固定于焊接工具，并藉由移动风枪加热BGA芯片以进行重新焊接作业。上述方法虽能达到重新焊接的目的，但却存在下列两项问题，其一为热能传送口距离BGA芯片以及加热时间不固定，造成BGA芯片因加热不均而热损坏；其二为过度加热，造成电子组件可靠度下降而导致电子产品寿命减短。

综整以上所述，以下将结合附图列举一已知固定式BGA芯片焊接设备加以具体说明。请参阅图1与图2，图2显示了一已习知的BGA芯片焊接设备示意图；图2显示了已知的BGA芯片上依据数组布设焊锡球。

如图所示，使用者将一BGA芯片电路板2放置于一固定式BGA芯片焊接工具PA1。固定式BGA芯片焊接工具PA1包含一焊接平台PA11与一固定支架PA12。固定支架PA12包含一支架本体PA121、一夹具组PA122、一滑动式固定组件PA123、一固定螺丝PA124与弹性组件PA125。其中，夹具组PA122包含第一夹具PA1221以及第二夹具PA1222。

在进行维修焊接作业之前，利用第一夹具PA1221以及第二夹具PA1222将该BGA芯片电路板2固定于焊接平台PA11，利用弹性组件PA125将滑动式固定组件PA123调整至适当位置，并藉由固定螺丝PA124将BGA芯片电路板2固定于焊接平台PA11。

接着，取下BGA芯片电路板2中焊接不良或是零件本身不良的BGA芯片21；并利用一真空吸附器33吸取另一BGA芯片22并将其放置于原BGA芯片21所在的位置。BGA芯片22依据预定的数组布设至少一焊锡球221，在将BGA芯片22放置于原BGA芯片21所在的位置后，可透过加热的方式将BGA芯片22接合于BGA芯片电路板2。

一真空帮浦31透过一真空管路32连接真空吸附器33，并利用一气流调节阀331控制真空吸附器33的收放，以将BGA芯片22放置于待修的BGA芯片电路板2。最后，再利用一加热装置4提供加热流体PAH加热该BGA芯片22，并持续于BGA芯片22范围内移动加热流体PAHGA，藉以熔化该焊接材料(Solder)221。最后，再将热源移开BGA芯片22，完成重新焊接作业。

由已知技术得知，过去在移动电话返修作业中常采用的BGA芯片焊接设备，由于加热装置至BGA芯片的高度未固定，造成焊接作业时BGA芯片周围温度严重不均匀，因而导致BGA芯片的热损坏。再者，加热时间无法确定，亦会导致焊接后BGA芯片可靠度下降。

为有效降低移动电话于返修作业时因加热不均导致BGA芯片的热损坏或可靠度下降的情况，本实用新型提供一种移动式BGA焊接设备，藉以于焊接时设定加热装置至BGA芯片的工作距离、回焊温度以及加热时间，并于加热时移动焊接工具使热源能够均匀分布于BGA芯片。藉由上述方法，维持BGA芯片于焊接后的可靠度并降低加热不均所造成的损坏。

实用新型内容

本实用新型所欲解决的技术问题与目的：