[发明专利]用于球栅阵列结构集成电路修复的治具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种治具，特别是涉及一种用于球栅阵列结构集成电路修复的治具及方法。

背景技术

随着LED照明亮化产品、MP4、MP5、数码相机、手机以及计算机等电子产品在现代生活中的日益普及，作为构成其电路结构的集成电路控制芯片被大量使用。由于集成电路的功能越来越复杂化、结构越来越小型化，其应用的领域也越来越广泛。鉴于集成电路封装结构的特殊性，其只能够使用锡球作为管脚。然而在生产过程中由于缺陷的发生，经常会使集成电路的管脚损坏，导致集成电路在电路结构及功能完好的情况下只得报废掉，造成了严重的浪费，同时也由此产生了大量的电子垃圾，给环境带来了污染。为了使这些管脚损坏但电路结构及功能完好的集成电路的能够再利用，需要对这些集成电路进行再次植球修复。

目前最常用的球栅阵列结构集成电路的修复多是采用手工植球。传统的手工植球工艺效率低，不适用于大批量的修复。另外随着球栅阵列结构集成电路技术的不断进步，锡球管脚的直径越来越小，锡球与锡球之间的间隙也越来越小，单位面积内锡球的数量也越来越多(如超小尺寸球径(2mm)，超小球间隙(2mm)球栅阵列结构集成电路(BGA))，由于传统的手工植球工艺对于对位精度的要求不高(其普遍用于对球径大(4mm或以上)，球间距大(5mm或以上)的BGA进行修复)，因此在采用传统的手工植球工艺对现今球栅阵列结构集成电路进行植球的过程中掉球的比例很高，植球的成功率低，传统的手工植球工艺只能用于分析失效原因的小批量修复，其根本无法满足工业大批量修复的要求。

为了实现对球栅阵列结构集成电路的批量修复，可以考虑采用用来生产电子线路板的自动化的生产线来完成修复工艺。该生产线的主要生产设备包括贴片机和回流焊炉，因此可以考虑利用该生产线的回流焊炉进行球栅阵列结构集成电路的批量修复。

由于电子线路板的生产流程是通过贴片机将元器件贴在刷过锡膏的线路板上，再经过回流焊炉，将元器件可靠焊接在线路板上的过程。其回流焊的温度和时间是基于板子的厚度和元器件的数量来调整的，整个回流过程是由预热期，升温期，回流期，冷却期来完成整个焊接工作的。其中预热期的温度是从60度开始，持续时间在20s左右；再经过温度140度的升温期，持续时间为1分半左右；之后进入回流期，其回流温度一般在225度左右，持续15s的时间；最后经历冷却期，将线路板的温度降下来，从而可靠的将元器件焊接在板子上。

如果直接使用该生产线上的回流焊炉来对球栅阵列结构集成电路的管脚锡球进行自动焊接修复，在实际应用时会存在以下的问题：

1.由于球栅阵列结构集成电路的管脚锡球直径只有2mm，间距也只有2mm，在回流焊的过程中，回流焊炉里的热风会吹动锡球，使锡球容易掉落。

2.由于经过回流期，回流的温度较高，会使锡球融化，在回流的过程中由于锡球间距很小，回流的拉动作用会使球栅阵列结构集成电路的几个相邻的管脚融化在一起，造成这几个管脚的短路，从而造成修复失败。

由此可见，上述现有的球栅阵列结构集成电路的修复技术显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的用于球栅阵列结构集成电路修复的治具及方法，以利用生产电子线路板生产线上的回流焊炉实现集成电路的批量修复及再利用，并且可以确保在回流焊过程中球栅阵列结构集成电路的管脚锡球在球栅阵列结构集成电路上的位置不变，此实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的球栅阵列结构集成电路的修复技术存在的缺陷，而提供一种新型结构的用于球栅阵列结构集成电路修复的治具及方法，所要解决的技术问题是其通过对治具结构的设计，提高了焊接时的对位精度，利用现有的生产电子线路板生产线上的回流焊炉经济的实现了球栅阵列结构集成电路的批量修复和再利用，并且可以保证在回流焊过程中球栅阵列结构集成电路的管脚锡球在球栅阵列结构集成电路上的位置不变，非常适于实用。