保持電路板的形狀制造技術

本發明專利技術題為“保持電路板的形狀”。本發明專利技術公開了一種用于保持電路板形狀的示例性系統，該系統包括金屬球，這些金屬球被配置為響應于低于預定義力的力和低于預定義溫度的溫度而不全部或部分地塌陷。所述金屬球被配置為支撐基板并且是所述基板和電路板之間的電連接的一部分。所述系統包括固定裝置，所述固定裝置被配置為在所述基板經受所述溫度時向所述基板施加力。所述固定裝置被配置為將所述力分布在所述基板的不與所述金屬球接觸的表面上，使得由所述固定裝置施加的所述力和由所述金屬球對所述基板的支撐在所述溫度下保持所述基板的形狀。

【技術實現步驟摘要】
保持電路板的形狀
本說明書描述了用于在環境壓力(例如加熱)期間保持電路板形狀的示例性系統。
技術介紹
球柵陣列(BGA)可用于在兩個電路板之間形成電連接。例如，BGA可包括導電球，這些導電球用于形成到一個電路板上的電觸點和另一個電路板上的電觸點的電連接。電信號可以流過兩個電路板之間的這些電連接。
技術實現思路
用于保持電路板形狀的示例性系統包括金屬球，這些金屬球被配置為響應于低于定義力的力和低于預定義溫度的溫度而不全部或部分地塌陷。金屬球被配置為支撐基板并且是基板和電路板之間的電連接的一部分。該系統包括固定裝置，該固定裝置被配置為在基板經受溫度時向基板施加力。該固定裝置被配置為將力分布在基板的不與金屬球接觸的表面上，使得由固定裝置施加的力和由金屬球對基板的支撐在該溫度下保持基板的形狀。示例性系統可單獨或結合地包括下列特征中的一個或多個。預定的力可以是七牛頓或更大。預定義溫度可包括介于130攝氏度(℃)至250℃之間的溫度。金屬球可包括銅。金屬球可以是純銅。金屬球可包括純銅芯材。金屬球可包括鉛和錫。金屬球可包括90％的鉛和10％的錫?？纱嬖?000個至10,000個金屬球。可存在20,000或更多的金屬球。可存在30,000或更多的金屬球。每個金屬球的直徑可以是大約十分之幾毫米。每個金屬球的直徑可以是0.3毫米或者直徑小于0.3毫米。金屬球可被配置為響應于低于預定義力的力和低于預定義溫度的溫度而完全不塌陷。示例性系統可包括在金屬球中的至少一些和電路板上的導電觸點之間的焊料。該焊料可以是基板和電路板之間的電連接的一部分?；蹇砂ɑ灞砻嫔系囊粋€或多個部件。固定裝置可包括與部件形狀互補的凹口。基板可以是或包括內插器，該內插器被配置為將觸點的第一間距轉變為觸點的第二間距。第二間距可大于第一間距?；蹇杀慌渲脼殡娺B接到探針卡，該探針卡被配置為對晶片上的管芯執行測試。內插器可被配置為將探針卡上第一間距處的觸點轉變為電路板上第二間距處的觸點。同樣，第二間距可大于第一間距?；蹇梢允潜馄降男螤?。平坦度可包括相對于平面在第一方向上和相對于平面在第二方向上的不大于.0508毫米的最大偏差(2/1000英寸)。第一方向可不同于第二方向。平坦度可包括相對于平面在第一方向上和相對于平面在第二方向上的不大于.0762毫米的最大偏差(3/1000英寸)。同樣，第一方向不同于第二方向。系統可包括在金屬球中的至少一些和電路板上的導電觸點之間的焊料。該焊料可以是基板和電路板之間的電連接的一部分。焊料可包括Sn63Pb37，并且金屬球中的至少一些可包括由Sn63組成并涂覆有Pb37的芯材；并且預定義溫度可以是215攝氏度。焊料可包括SAC305，并且金屬球中的至少一些可包括涂覆有SAC305的芯材；并且預定義溫度可以是240攝氏度。焊料可包括Sn63Pb37，并且金屬球中的至少一些可包括Sn10Pb90；并且預定義溫度可以是215攝氏度。焊料可包括Sn42Bi58，并且金屬球中的至少一些可包括SAC305；并且預定義溫度可以是138攝氏度。焊料可包括Sn42Bi58，并且金屬球中的至少一些可包括Sn63Pb37；并且預定義溫度可以是138攝氏度。焊料可包括OM550，并且金屬球中的至少一些可包括SAC305；并且預定義溫度可以是200攝氏度。焊料可包括Sn42Bi58，并且金屬球中的至少一些可包括SAC305；并且預定義溫度可以是141攝氏度?？山Y合包括在本
技術實現思路
部分中的本說明書中所描述的特征中的任何兩個或更多個，以形成在本說明書中未具體描述的具體實施。本說明書中描述的系統的至少一部分可以通過在一個或多個處理設備上執行存儲在一個或多個非暫態機器可讀存儲介質上的指令來控制。非暫態機器可讀存儲介質的示例包括只讀存儲器、光盤驅動器、存儲器盤驅動器和隨機存取存儲器。本說明書中描述的系統的至少一部分可以使用由一個或多個處理設備和存儲指令的存儲器組成的計算系統來控制，這些指令可由一個或多個處理設備執行以執行各種控制操作。在附圖與以下描述中闡述一個或多個實施方式的細節。經由描述和附圖，且經由權利要求，其他特征和優點將顯而易見。附圖說明圖1是用于在環境壓力期間保持電路板的形狀的示例性系統的框圖的側視圖。圖2是在示例性平坦化固定裝置上包含部件和互補凹口的基板的表面的框圖的側視圖。圖3是包括印刷電路板、插入板和探針卡的測試頭的部件的框圖的側視圖。不同圖中類似的參考數字指示類似的元件。具體實施方式本文描述的是用于在環境壓力(諸如加熱)期間保持電路板形狀的示例性系統。這些系統可以在例如當使用球柵陣列(BGA)在兩個電路板之間進行電連接時使用。在某些情況下，BGA包括數以千計或數以萬計的電觸點。在一個示例中，在焊料回流期間，即在BGA中熔化焊料以在基板和印刷電路板(PCB)之間形成電連接的過程中，基板易于翹曲。翹曲會影響BGA形成的電連接，特別是在基板的邊緣。例如，如果基板翹曲，則基板可能從電路板上剝離，導致BGA的一部分也剝離。結果，翹曲區域中的電連接斷開或根本不形成。本文描述的示例性系統可以降低在存在熱量，諸如在焊料回流期間施加的熱量時基板翹曲的機會。為此，示例性系統包括金屬球，這些金屬球被配置為實現兩個電路板(諸如基板和PCB)之間的部分電連接。該系統還包括固定裝置，該固定裝置被配置為在基板經受加熱時向基板施加力。固定裝置被配置為將力均勻地分布在不與金屬球接觸的基板的整個表面上。即使在升高的溫度下，由固定裝置施加的力也保持基板的形狀。例如，可以應用固定裝置以在可能發生的加熱期間，例如在焊料回流循環期間，保持基板平坦或基本上平坦。在一些具體實施中，平坦化固定裝置可具有與基板接觸的平坦表面。金屬球被配置為響應于固定裝置在升高的溫度下施加的力而不全部或部分地塌陷。通過使用不可全部或部分塌陷的金屬球，相鄰金屬球響應于該力而彼此接觸并且導致相鄰電連接之間的電短路的可能性降低。圖1示出了前面段落中描述的類型的示例性系統10。系統10可用于在兩個電路板或其他結構之間進行任何適當的電連接。在該示例中，系統10用于在測試系統中電連接基板和PCB的過程中。在這方面，系統10包括PCB11和基板12。PCB11是測試系統中的電路板，諸如自動測試設備(ATE)?；?2也是電路板。在該示例中，基板12是插入板，其提供PCB11和連接到基板的探針卡(未示出)之間的電和機械接口?；?2被配置為將PCB上的電觸點的間距轉變為探針卡上的電觸點的間距。如下所述，使用系統10形成PCB11和內插器之間的電連接，然后探針卡連接到內插器的表面。在一些示例中，PCB11、內插器和探針卡是測試頭的一部分，在測試期間測試頭使探針卡與待測設備(DUT)接觸。參考圖3描述該配置。在一些具體實施中，基板12和PCB11均包括FR4。FR4包括玻璃增強環氧樹脂層壓材料。在該示例中，基板12和PCB11包括導電跡線、導電通孔或導電跡線和導電通孔兩者。電觸點電連接本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種系統，包括：/n金屬球，所述金屬球被配置為響應于低于預定力的力和低于預定溫度的溫度而不全部或部分地塌陷，所述金屬球被配置為支撐基板，所述金屬球是所述基板和電路板之間的電連接的一部分；和/n固定裝置，所述固定裝置被配置為在所述基板經受所述溫度時向所述基板施加力，所述固定裝置被配置為將所述力分布在所述基板的不與所述金屬球接觸的表面上，使得由所述固定裝置施加的所述力和由所述金屬球對所述基板的支撐在所述溫度下保持所述基板的形狀。/n

【技術特征摘要】
1.一種系統，包括：
金屬球，所述金屬球被配置為響應于低于預定力的力和低于預定溫度的溫度而不全部或部分地塌陷，所述金屬球被配置為支撐基板，所述金屬球是所述基板和電路板之間的電連接的一部分；和
固定裝置，所述固定裝置被配置為在所述基板經受所述溫度時向所述基板施加力，所述固定裝置被配置為將所述力分布在所述基板的不與所述金屬球接觸的表面上，使得由所述固定裝置施加的所述力和由所述金屬球對所述基板的支撐在所述溫度下保持所述基板的形狀。


2.根據權利要求1所述的系統，其中所述預定義力包括七牛頓或更大。


3.根據權利要求1所述的系統，其中所述預定義溫度包括介于130攝氏度(℃)和250℃之間的溫度。


4.根據權利要求1所述的系統，其中所述金屬球包括銅。


5.根據權利要求4所述的系統，其中所述金屬球包括純銅。


6.根據權利要求4所述的系統，其中所述金屬球包括純銅芯材。


7.根據權利要求1所述的系統，其中所述金屬球包括鉛和錫。


8.根據權利要求7所述的系統，其中所述金屬球包括90％的鉛和10％的錫。


9.根據權利要求1所述的系統，還包括：
焊料，所述焊料在所述金屬球中的至少一些和所述電路板上的導電觸點之間，所述焊料是所述基板和電路板之間的所述電連接的一部分。


10.根據權利要求1所述的系統，其中所述基板包括在所述基板的表面上的一個或多個部件；并且
其中所述固定裝置包括與所述部件形狀互補的凹口。


11.根據權利要求1所述的系統，其中所述基板包括內插器，所述內插器被配置為將觸點的第一間距轉變為觸點的第二間距，所述第二間距大于所述第一間距。


12.根據權利要求1所述的系統，其中存在3000個至10,000個金屬球。


13.根據權利要求1所述的系統，其中存在20,000個或更多個金屬球。


14.根據權利要求1所述的系統，其中存在30,000個或更多個金屬球。


15.根據權利要求1所述的系統，其中每個金屬球的直徑為大約十分之幾毫米。


16.根據權利要求1所述的系統，其中每個金屬球的直徑為0.3毫米或小于0.3毫米。


17.根據權利要求1所述的系統，其中所述基板的形狀是扁平的。


18.根據權利要求1所述的系統，其中所述基板的形狀是扁平的；并且
其中平坦度包括在相對于平面的第一方向上和在相對于所述平面的第二方向上的不大于.0508毫米(2/1000英寸)的最大偏差，所述第一方向不同于所述第二方向。


19.根據權利要求1所述的系統，其中所述基板的形狀是扁平的；并且
其中平坦度包括在相對于平面的第一方向上和在相對于所述平面的第二方向上的不大于.0762毫米(3/1000英寸)的最大偏差，所述第一方向不同于所述第二方向。


20.根據權利要求1所述的系統，其中所述基板包括內插器；并且...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱興杰，譚學斌，章奇，陶輝，布賴恩·布雷希特，翁翊華，鄧楠，
申請(專利權)人：泰拉丁公司，
類型：發明
國別省市：美國;US