本發明專利技術公開了一種將預定元件置于目標平臺的裝置和方法。本發明專利技術一般來講涉及組裝技術。根據本發明專利技術，描述了在組裝中改進元件放置精度的對準和探測技術。更具體地，本發明專利技術包括在各種探測技術中通過在元件結合對準標記并且在目標平臺上結合參考標記而檢測和改進目標平臺上元件放置準確度的方法和結構。組成陣列以形成多傳感器探頭的一組傳感器能夠在組裝中檢測偏移元件的偏移。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術一般而言涉及組裝技術，更具體地，本專利技術包括通過用各種探測技術把對準標記結合到元件上和把參考標記結合到目標平臺上而在目標平臺上檢測和改進元件放置準確度的結構和方法。
技術介紹
電子器件已經發展多年了。隨著集成電路(IC)的復雜性和運行速度增加，具有超過幾百或甚至一千的管腳數量的器件的數量不斷增加，這并不是不尋常的。例如，高速設計 需要更多的功率和接地管腳。這種差動對正在代替器件的輸入和輸出管腳(I/o)處的單端信號，以滿足信號完整性要求。此外，隨著芯片上系統變成現實，越來越多的管腳被添加到器件I/o中以支持更多的功能。總之，這些管腳中的許多(如果不是所有的話)趨于增加封裝器件或元件中的管腳數量。隨著管腳數量的增加，器件的管腳間距趨于減少而限制封裝尺寸的增加。減少的管腳間距，特別是如果管腳間距小于O. 5mm,對將元件準確地置于目標平臺(諸如，印刷電路板(PCB))上的放置設備提出了挑戰。傳統的表面安裝設備在目標焊接區圖案的中心處使用直角坐標作為參考點以將元件置于PCB上。沒有反饋來監視元件放置的準確度。沒有適當的反饋，元件放置的準確度不確定。實際上，元件放置的準確度受到封裝輪廓的缺陷、元件的觸點陣列離理想格柵位置的偏離、PCB封裝參考中的缺陷、放置設備的老化和內在公差等的影響。隨著累積誤差接近觸點陣列的間距尺寸，將元件準確地放置在PCB上是個很大的問題。在表面安裝裝配線中不難碰到元件放置問題，特別是放置細間距元件。例如，如果BGA元件不準確地置于PCB上，則會引起BGA觸點陣列離理想的焊接區圖案位置偏移，導致焊接不足或焊料橋接到PCB上相鄰的墊。修正這些問題的返工是乏味的和昂貴的。對于在高密度PCB上的高價高管腳數量元件的返工更加糟糕。而且，制造商經常使用插座將高端高管腳數量的芯片容納在母板上。這使得用戶能夠在現場選擇正確的速度等級的元件或中執行速度升級。然而，對用戶或制造商來說，沒有簡便的方法來監視芯片是否正確地插在插座上或芯片是否與插座內的插孔良好地接觸。可見，需要用于檢測和改進元件放置準確度以及用于檢測接觸狀態的技術。
技術實現思路
本專利技術一般而言涉及組裝技術，描述了在組裝中改進元件放置的準確度的對準和探測技術。更具體地，本專利技術包括通過用各種探測技術把對準標記結合到元件上和把參考標記結合到目標平臺上而在目標平臺上檢測和改進元件放置準確度的結構和方法。組成陣列以形成多傳感器探頭的一組傳感器，能夠在組裝中檢測位移元件的偏離。僅僅通過示例的方式，將本專利技術應用于將封裝器件置于用于電子系統制造的電子襯底上。但是應認識到本專利技術具有更寬的應用范圍。在一個具體的實施例中，本專利技術提供了一種技術解決方案，用于IC或封裝器件，在IC或封裝器件上的預定的空間區域中具有一組一個或多個對準標記。根據該實施例，封裝器件可以是封裝在諸如塑料(例如，環氧)、陶瓷(例如，二氧化鋁)或其它材料中的集成電路器件，封裝器件含有多個I/o觸點和多個連接到I/O觸點的焊墊。封裝器件可以是多IC堆疊器件、多封裝堆疊器件或多芯片載體。封裝器件還可以是層疊有各向異性傳導彈性體(ACE)膜作為用于外部連接的互連界面的集成電路器件，等等。該組對準標記監視該封裝器件在目標襯底或平臺上的放置，以判斷在器件上的多個外部連接是否精確地放置在諸如印刷電路板、母板、陶瓷板、裸管芯IC或其它封裝器件和元件的目標襯底或平臺上的焊接區圖案處。如果封裝器件沒有精確地放置，則對準標記還能夠用來獲得反饋以調節器件 位置的偏離。為了簡便，IC和封裝器件稱為元件。在一個具體的實施例中，對準標記是在元件上的參考區域，外部探頭能夠使用該對準標記監視在目標平臺上的元件放置的精確度。結合在元件上的對準標記可以是在元件上作為直接對準標記的從頂部到底部的連接表面區域的傳導路徑，或可以是作為間接對準標記的在元件的底部處連接兩個表面區域的不同的傳導路徑。除了在元件內作為傳導路徑，對準標記還可以是在元件上的簡單表面標記，這取決于所使用的探測方法。對準標記的結構可以是簡單的幾何結構或一組幾何結構。對于元件上的每一個對準標記,參考標記能夠添加到目標平臺供元件放置參照。在一個具體實施例中，本專利技術提供用于諸如印刷電路板、母板、陶瓷板、裸管芯IC或其它封裝器件和元件目標襯底或平臺的技術解決方案，通過在預定分區域處結合一組一個或多個參考標記，供元件放置參考。參考標記能夠用傳導路徑連接到相同目標平臺的其它參考標記。其能夠連接到目標平臺中的接地端，或其能夠簡單地為在目標平臺上的表面標記，這取決于所使用的探測方法。在優選的實施例中，本專利技術提供用于改進元件放置精度的探頭技術解決方案。探頭可以是單傳感器探頭或可以是傳感器陣列。單傳感器探頭能夠檢測元件放置的精度和在目標平臺上元件接觸條件的狀態。由傳感器陣列組成而變成多傳感器探頭的探頭，能夠通過將在元件上的一個或多個對準標記對準已經對準參考標記的探頭位置而調節偏移元件的偏移。多傳感器探頭能夠檢測元件的偏移并且向放置設備反饋該信息以修正該位置偏離。盡管單對準標記能夠修正元件偏移誤差，兩個對準標記能夠修正放置的方位誤差。探頭可以是電阻探頭、電容探頭、光學探頭或這些探頭的組合。電阻探頭用于開/關測量，電容探頭用于測量傳感器表面和目標參考之間重疊的相對區域，光學探頭用于測量來自目標參考的反射。參考探頭是接觸探頭。電容探頭和光學探頭是非接觸探頭。多傳感器探頭上的有效傳感器的范圍能夠通過感測目標參考標記的尺寸而自動確定。在一個具體的實施例中，本專利技術提供用于在各種探測技術下在目標平臺上對準元件的方法。本方法包括將包括一個或多個對準標記的元件置于目標平臺上的區域。目標平臺上的區域含有目標結構和一組由探頭監視的參考標記，以判斷元件是否已經精確地置于目標結構上。在PCB上，目標結構是元件焊接區圖案。對于在元件上的每一個對準標記,對應的參考標記能夠包括在焊接區圖案上。在頂部的對準標記相對于在元件底部的觸點陣列的空間關系應該匹配參考標記相對于焊接區圖案上的觸點陣列的空間關系。該方法還包括在目標圖案上對準多傳感器探頭的方法，確定該組多傳感器的有效范圍，調節相對于對準探頭的元件位置。由于對準標記相對于有關觸點陣列的空間關系能夠在器件制造或元件封裝過程中精確地控制，所以能夠確保對準標記和器件或封裝上的觸點陣列之間固定的空間關系。這允許在物理輪廓上具有小傾斜度的封裝(傾斜封裝)或沿相鄰管芯之間的劃線沒有很好地中心切割的裸管芯還能夠用于組裝。這是因為在組裝中，元件放置這時能夠依賴對準標記的位置，而不是依靠封裝輪廓的幾何公差。在一個具體的實施例中，本專利技術提供了一種方法，能夠將物理上不合規格的器件或封裝安裝在PCB或目標平臺上的相應接觸區域。經常在組裝中引起未對準問題的物理上不合規格的器件將不再被拋棄。在器件的管芯切割中或在元件的封裝的模制中，更大的公差意味著更高的元件產率。通過本專利技術優于傳統的技術的方式能夠獲得許多益處。本技術能夠容易地使用依 賴傳統技術的工藝。在一些實施例中，該方法提供了改進產率、降低返工和提高放置精確度的手段。此外，該方法提供與傳統的工藝技術兼容的工藝，而沒有對傳統的設備和工藝進行實質上的修改。本專利技術對具有超細觸點間距和超過幾百或甚至一千的觸點的器件尤其有用。而且，本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于將元件放置到目標平臺上的裝置，所述裝置包括：多傳感器探頭，以適用于感測一個或多個參考標記或一個或多個對準標記相對于所述多傳感器探頭的相對位置，其中：所述元件包括所述一個或多個對準標記，所述目標平臺包括所述一個或多個參考標記，并且所述多傳感器探頭包括多個傳感器。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孔琛·陳，
申請(專利權)人：溫泰克工業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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