專利名稱：芯片與電路板的組合及該芯片的組裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種芯片與電路板的組合及該芯片的組裝方法，特別是涉及一種藉由固定件抵壓在芯片并焊接于電路板上的芯片與電路板的組合及該芯片的組裝方法。
背景技術：
如圖1及圖2所示，一般如筆記本型計算機、移動電話、個人數(shù)字助理等電子裝置 的電路板11上，大都焊接有球柵陣列式BGA(Ball Grid Array)芯片12，例如中央處理器、 北橋芯片、南橋芯片或繪圖芯片等。為了提升芯片12的焊球(圖未示)焊接在電路板11 后的焊接強度，目前的做法是在芯片12的載板121的四個角隅處與電路板11之間進行點 膠操作，使膠13黏固在載板121與電路板11之間，藉此，以增進芯片12與電路板11之間 的焊接強度。然而，采用點膠的方式，需額外添購點膠設備，因此，會增加制造的成本。此外，由 于芯片12的焊球有一定的高度，使得芯片12的載板121與電路板11之間會間隔一段距離， 因此，在點膠過程中，點膠位置的精度以及點膠量的控制就很重要，點膠位置若不精確時， 勢必無法達到所需的黏固效果，若點膠量不足時，膠13可能無法將載板121黏固在電路板 11上，若點膠量過多時，膠13則可能會流入載板121與電路板11之間而碰觸到焊球或是將 載板121往上頂撐。再者，膠13黏附在載板121與電路板11之間的強度會受膠13的材質(zhì) 以及使用環(huán)境因素等影響，導致膠13黏固的強度無法維持在所需的強度范圍內(nèi)。另外，若 要維修芯片12時，需先進行除膠13的動作，但除膠13的難度高，故會增添操作上的不便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種芯片與電路板的組合，能有效提升芯片與電路板 之間的焊接強度并能降低制造成本。本發(fā)明的另一目的在于提供一種芯片的組裝方法，能有效提升芯片與電路板之間 的焊接強度并能降低制造成本。本發(fā)明的目的及解決現(xiàn)有技術問題是采用以下技術手段來實現(xiàn)的，依據(jù)本發(fā)明所 公開的芯片與電路板的組合，包含一電路板、一芯片以及多個金屬固定件。電路板包含多個安裝孔，以及多個分別界定出所述安裝孔的金屬內(nèi)周壁，芯片包 含多個凸設于底面且焊接于電路板頂面的焊接件，各固定件包含一抵接部，以及至少一設 置于抵接部下方的焊接部，抵接部部分抵接于芯片頂面，各固定件的焊接部穿設于各安裝 孔且焊接于各金屬內(nèi)周壁上。前述的芯片與電路板的組合，各金屬內(nèi)周壁與各固定件的焊接部之間涂布有錫膏。前述的芯片與電路板的組合，抵接部呈矩形片狀，各固定件呈倒U形并包含二分 別由抵接部相反端朝下凸伸的連接片，各連接片包含一穿設于各安裝孔且焊接于各金屬內(nèi) 周壁的焊接部，以及一抵接于電路板頂面的定位部，各固定件的抵接部部分抵接于芯片頂面臨近各角隅處。前述的芯片與電路板的組合，抵接部呈圓形片狀，焊接部由抵接部底面中心處朝 下凸伸而成，各固定件的抵接部部分抵接于芯片頂面臨近各角隅處。前述的芯片與電路板的組合，各安裝孔為一貫穿電路板頂、底面的貫穿孔，各固定 件的焊接部底端穿出各安裝孔且凸出電路板底面。前述的芯片與電路板的組合，各安裝孔也可為一形成于電路板頂面的盲孔。
依據(jù)本發(fā)明所公開的芯片的組裝方法，適用于一電路板上，電路板包含多個涂布 有錫膏的焊墊，以及多個涂布有錫膏的安裝孔，該方法包含下述步驟(A)置放一芯片于電路板上，使芯片底面的多個焊接件分別位于涂布在所述焊墊 的錫膏上；(B)置放多個固定件于芯片及電路板上，使各固定件的一抵接部抵接于芯片頂面， 以及各固定件的一設置于抵接部下方的焊接部穿設于各安裝孔；以及(C)焊接各焊接件于各焊墊上，以及焊接各焊接部于各安裝孔內(nèi)。前述的芯片的組裝方法，各安裝孔貫穿電路板頂、底面，在步驟(B)中，各固定件 的焊接部底端穿出各安裝孔且凸出電路板底面。前述的芯片的組裝方法，電路板形成有多個分別界定出所述安裝孔的金屬內(nèi)周 壁，在步驟(B)中，各固定件為金屬材質(zhì)。前述的芯片的組裝方法，在步驟(C)中，各焊接件以及各焊接部是同時于一回焊 操作中，分別焊接于各焊墊上以及各安裝孔內(nèi)。本發(fā)明的芯片與電路板的組合，藉由固定件的抵接部抵接于芯片的載板頂面，以 及焊接部穿設于安裝孔的設計，使得芯片在進行焊接件與電路板的焊墊的焊接操作時，能 同時將固定件的焊接部焊接于金屬內(nèi)周壁上，且利用表面黏著技術過程中用以置放芯片的 置件裝置，即可置放固定件于芯片及電路板上，藉此，能有效降低制造的成本。再者，藉由固 定件的焊接部底端會穿出各安裝孔且凸出電路板底面的設計，能有效增加錫膏與焊接部及 金屬內(nèi)周壁之間的接觸面積，藉此，使得焊接部能穩(wěn)固地焊接在安裝孔內(nèi)，以增加焊接后的 強度。
圖1是公知的芯片焊接于電路板的立體圖，說明芯片的四個角隅處通過膠黏固在 電路板上；圖2是圖1的俯視圖，說明芯片的四個角隅處通過膠黏固在電路板上；圖3是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的立體分解圖，說明電路 板、芯片以及固定件的配置關系；圖4是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的電路板與芯片的側視圖；圖5是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的芯片組裝方法的流程圖；圖6是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的電路板的側視圖，說明電 路板的焊墊及安裝孔涂布有錫膏；圖7是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的俯視圖，說明各固定件的 抵接部抵接于載板頂面臨近各角隅處；
圖8是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的側視圖，說明各固定件的焊接部穿設于各安裝孔并焊接在金屬內(nèi)周壁；圖9是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例的局部放大圖，說明安裝孔 的另一實施方式可為盲孔；圖10是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第二較佳實施例的立體分解圖，說明電路 板、芯片以及固定件的配置關系；圖11是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第二較佳實施例的俯視圖，說明各固定件 的抵接部抵接于載板頂面臨近各角隅處；圖12是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第二較佳實施例的側視圖，說明各固定件 的焊接部穿設于各安裝孔并焊接在金屬內(nèi)周壁；以及圖13是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第二較佳實施例的局部放大圖，說明安裝 孔的另一實施方式可為盲孔。主要組件符號說明(公知)31載板11電路板311頂面12芯片312底面121載板32芯片本體13膠33焊接件(本發(fā)明)4、4，固定件2電路板41、41，抵接部21頂面42連接片22底面421片體23焊墊422、43焊接部24、24，安裝孔 423定位部25金屬內(nèi)周壁 5錫膏3芯片61 63步驟
具體實施例方式有關本發(fā)明的前述及其他技術內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖的二個較 佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，應當可對本發(fā)明為達 到預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體地了解，然而所附附圖只是提供 參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。在本發(fā)明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內(nèi)容中，類似的組件是以相 同的編號來表示。如圖3所示，是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第一較佳實施例，該組合包含一電 路板2、一芯片3，以及多個固定件4。如圖3及圖4所示，電路板2包含一頂面21，以及一底面22，電路板2的頂面21 上布設有多片銅質(zhì)焊墊23，電路板2還包含多個安裝孔24，以及多個分別界定出所述安裝 孔24的金屬內(nèi)周壁25，所述安裝孔24是兩兩成對地分別鄰近于電路板2的各角隅處，各安裝孔24為一貫穿頂面21及底面22的貫穿孔。金屬內(nèi)周壁25是以電鍍方式所形成，在本 實施例中，金屬內(nèi)周壁25為導電性良好的銅質(zhì)。芯片3為一球柵陣列式BGA芯片，其包含一載板31，載板31的頂面311設有一芯 片本體32，載板31的底面312凸設有多個分別與所述焊墊23位置相對應且數(shù)量相同的焊 接件33，各焊接件33為一用以焊接于各焊墊23上的錫球。各固定件4為金屬材質(zhì)所制成，各固定件4呈倒U形并包含一呈矩形片狀的抵接 部41，以及二分別由抵接部41相反端的短邊處朝下凸伸的連接片42，各固定件4的抵接部 41用以抵接于芯片3的載板31的頂面311臨近各角隅處，各 連接片42包含一片體421、一 由片體421底端朝下凸伸的焊接部422，以及二形成于片體421與焊接部422之間的定位部 423，各連接片42的焊接部422用以穿設于電路板2的各安裝孔24內(nèi)并可焊接于金屬內(nèi)周 壁25上，而各連接片42的定位部423用以抵接于電路板2的頂面21，藉此，以限制焊接部 422穿設于安裝孔24的深度，并能使固定件4定位在電路板2的頂面21。以下將針對芯片3的組裝方法進行詳細說明，如圖5、圖6、圖7以及圖8所示，圖 5為芯片3的組裝方法的流程圖，芯片3的組裝方法是適用于電路板2上，以表面黏著技術 SMT的方式預先在電路板2的各焊墊23上以及各安裝孔24頂端開口處涂布錫膏5，由于錫 膏5是呈漿狀，故錫膏5可由各安裝孔24開口處逐漸流入安裝孔24內(nèi)，圖5的主要流程 為如步驟61所示，藉由置件裝置(圖未示)置放芯片3于電路板2的頂面21，使載 板31的底面312的多個焊接件33分別位于涂布在所述焊墊23的錫膏5上。如步驟62所示，藉由置件裝置置放各固定件4于芯片3及電路板2上，使各固定 件4的抵接部41部分抵接于載板31的頂面311臨近各角隅處，此時，各固定件4的定位部 423抵接于電路板2的頂面21，且各固定件4的焊接部422穿設于各安裝孔24內(nèi)并將部分 錫膏5往下擠壓，藉此，使得錫膏5能布滿在金屬內(nèi)周壁25與焊接部422之間。由于各安 裝孔24為一貫穿孔，因此，各固定件41的焊接部422底端能穿出各安裝孔24且凸出電路 板2的底面22。如步驟63所示，將組裝完成后的電路板2、芯片3以及固定件4送進回焊爐(圖未 示)內(nèi)進行焊接操作，使得芯片3的各焊接件33焊接在電路板2的各焊墊23上，以及各固 定件4的焊接部41焊接在各安裝孔24內(nèi)，此時，即完成芯片3與電路板2之間的組裝。藉由各固定件4的抵接部41抵接于芯片3的載板31的頂面311，且焊接部422穿 設于安裝孔24并焊接于金屬內(nèi)周壁25的設計方式，能增加芯片3與電路板2之間的焊接 強度。此外，本實施例與現(xiàn)有技術相比較之下，不需額外增添點膠設備進行芯片3與電路板 2之間的點膠操作，只需藉由表面黏著技術過程中用以置放芯片3的置件裝置，即可置放固 定件4于芯片3及電路板2上，且芯片3在進行焊接件33與電路板2的焊墊23的焊接操 作時，能同時將固定件4的焊接部422焊接于金屬內(nèi)周壁25上，故能降低制造的成本，并且 能避免采用點膠方式所衍生出的各種問題。再者，采用金屬材質(zhì)的固定件4能確保焊接后 的強度維持在所需的強度范圍內(nèi)，不會因使用環(huán)境的因素而影響焊接后的強度。若要維修 芯片3時，藉由拆卸工具(圖未示)將固定件4的焊接部422拆離安裝孔24后，即可進行 芯片3的拆卸及維修，藉此，能增添操作上的便利性。特別說明的是，在本實施例中，各焊接部422底端會穿出各安裝孔24且凸出電路板2的底面22，藉此，能增加錫膏5與焊接部422及金屬內(nèi)周壁25之間的接觸面積，使得焊接部422能穩(wěn)固地焊接在安裝孔24內(nèi)，以增加焊接后的強度。當然，焊接部422底端也可 與電路板2的底面22切齊，或者是焊接部422底端位于安裝孔24內(nèi)，同樣能達到焊接的效 果。再者，電路板2的安裝孔24的設計方式除了可為圖4所示的貫穿孔外，安裝孔24’也 可為圖9所示的一形成于電路板2的頂面21的盲孔，此時，鉆孔的深淺需加以控制。另一方面，固定件4固定芯片3的位置也可選擇其他的地方，例如圖7中，固定件 4的抵接部41長度可設計成大于芯片3的載板31的前后長度或左右長度，使得抵接部41 能橫跨載板31的前后側或左右側而抵接于載板31的頂面311。如圖10、圖11以及圖12所示，是本發(fā)明芯片與電路板的組合的第二較佳實施例， 其整體結構及組裝方法大致與第一較佳實施例相同，不同之處在于固定件4’的結構設計上 有所差異。各固定件4’包含一呈圓形片狀的抵接部41’，以及一由抵接部41’底面中心處朝 下凸伸的圓柱形焊接部43，各固定件4’的抵接部41’部分抵接于芯片3的載板31的頂面 311臨近各角隅處，各固定件4’的焊接部43穿設于各安裝孔24內(nèi)，且焊接部43底端會穿 出各安裝孔24并凸出電路板2的底面22，將組裝完成后的電路板2、芯片3以及固定件4’ 送進回焊爐內(nèi)進行焊接操作后，固定件4’的焊接部43即可焊接在金屬內(nèi)周壁25上。藉由 圓形片狀的抵接部41’設計，使得置件裝置在置放固定件4’的過程中，不需額外調(diào)整抵接 部41’方向，置件裝置直接將固定件4’置放于芯片3及電路板2，并使焊接部43穿設于安 裝孔24后，即可使抵接部41’部分抵接于載板31的頂面311，藉此，能提升組裝上的便利 性。另外，在使用上，固定件4’可隨著芯片3大小規(guī)格的不同而對應地調(diào)整使用的數(shù)量，并 不以本實施例所公開的使用數(shù)量為限。再者，安裝孔24’也可為圖13所示的盲孔設計。歸納上述，各實施例中，藉由固定件4、4’的抵接部41、41’抵接于芯片3的載板31 的頂面311，以及焊接部422、43穿設于安裝孔24的設計，使得芯片3在進行焊接件33與電 路板2的焊墊23的焊接操作時，能同時將固定件4、4’的焊接部422、43焊接于金屬內(nèi)周壁 25上，且利用表面黏著技術過程中用以置放芯片3的置件裝置，即可置放固定件4、4’于芯 片3及電路板2上，藉此，能有效降低制造的成本。再者，藉由固定件4、4’的焊接部422、 43底端會穿出各安裝孔24且凸出電路板2的底面22的設計，能有效增加錫膏5與焊接部 422、43以及金屬內(nèi)周壁25之間的接觸面積，藉此，使得焊接部422、43能穩(wěn)固地焊接在安裝 孔24內(nèi)，以增加焊接后的強度，故確實能達到本發(fā)明所訴求的目的。惟以上所述的內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，應當不能以此限定本發(fā)明實 施的范圍，即凡是根據(jù)本發(fā)明權利要求書范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等同變化與修 飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權利要求
一種芯片與電路板的組合，包括一電路板，包括多個安裝孔，以及多個分別界定出所述安裝孔的金屬內(nèi)周壁；一芯片，包括多個凸設于底面且焊接于所述電路板頂面的焊接件；以及多個金屬固定件，各所述固定件包括一抵接部，以及至少一設置于所述抵接部下方的焊接部，所述抵接部部分抵接于所述芯片頂面，各所述固定件的所述焊接部穿設于各所述安裝孔且焊接于各所述金屬內(nèi)周壁上。
2.根據(jù)權利要求1所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述金屬內(nèi)周壁與各所述固 定件的所述焊接部之間涂布有錫膏。
3.根據(jù)權利要求1所述的芯片與電路板的組合，其中，所述抵接部呈矩形片狀，各所述 固定件呈倒U形并包括二分別由所述抵接部相反端朝下凸伸的連接片，各所述連接片包括 一穿設于各所述安裝孔且焊接于各所述金屬內(nèi)周壁的焊接部，以及一抵接于所述電路板頂 面的定位部。
4.根據(jù)權利要求1所述的芯片與電路板的組合，其中，所述抵接部呈圓形片狀，所述焊 接部由所述抵接部底面中心處朝下凸伸而成。
5.根據(jù)權利要求1所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述安裝孔為一貫穿所述電 路板頂、底面的貫穿孔。
6.根據(jù)權利要求5所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述固定件的所述焊接部底 端穿出各所述安裝孔且凸出所述電路板底面。
7.根據(jù)權利要求1所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述安裝孔為一形成于所述 電路板頂面的盲孔。
8.根據(jù)權利要求2所述的芯片與電路板的組合，其中，所述抵接部呈矩形片狀，各所述 固定件呈倒U形并包括二分別由所述抵接部相反端朝下凸伸的連接片，各所述連接片包括 一穿設于各所述安裝孔且焊接于各所述金屬內(nèi)周壁的焊接部，以及一抵接于所述電路板頂 面的定位部。
9.根據(jù)權利要求8所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述固定件的所述抵接部部 分抵接于所述芯片頂面臨近各角隅處。
10.根據(jù)權利要求9所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述安裝孔為一貫穿所述電 路板頂、底面的貫穿孔。
11.根據(jù)權利要求10所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述固定件的所述焊接部 底端穿出各所述安裝孔且凸出所述電路板底面。
12.根據(jù)權利要求9所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述安裝孔為一形成于所述 電路板頂面的盲孔。
13.根據(jù)權利要求2所述的芯片與電路板的組合，其中，所述抵接部呈圓形片狀，所述 焊接部由所述抵接部底面中心處朝下凸伸而成。
14.根據(jù)權利要求13所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述固定件的所述抵接部 部分抵接于所述芯片頂面臨近各角隅處。
15.根據(jù)權利要求14所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述安裝孔為一貫穿所述 電路板頂、底面的貫穿孔。
16.根據(jù)權利要求15所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述固定件的所述焊接部底端穿出各所述安裝孔且凸出所述電路板底面。
17.根據(jù)權利要求14所述的芯片與電路板的組合，其中，各所述安裝孔為一形成于所 述電路板頂面的盲孔。
18.—種芯片的組裝方法，適用于一電路板上，所述電路板包括多個涂布有錫膏的焊 墊，以及多個涂布有錫膏的安裝孔，所述方法包括下述步驟(A)置放一芯片于所述電路板上，使所述芯片底面的多個焊接件分別位于涂布在所述 焊墊的錫膏上；(B)置放多個固定件于所述芯片及所述電路板上，使各所述固定件的一抵接部抵接于 所述芯片頂面，以及各所述固定件的一設置于所述抵接部下方的焊接部穿設于各所述安裝 孔；以及(C)焊接各所述焊接件于各所述焊墊上，以及各所述焊接部于各所述安裝孔內(nèi)。
19.根據(jù)權利要求18所述的芯片的組裝方法，其中，各所述安裝孔貫穿所述電路板頂、 底面，在所述步驟(B)中，各所述固定件的所述焊接部底端穿出各所述安裝孔且凸出所述 電路板底面。
20.根據(jù)權利要求19所述的芯片的組裝方法，其中，所述電路板形成有多個分別界定 出所述安裝孔的金屬內(nèi)周壁，在所述步驟(B)中，各所述固定件為金屬材質(zhì)。
21.根據(jù)權利要求18所述的芯片的組裝方法，其中，在所述步驟(C)中，各所述焊接 件以及各所述焊接部是同時于一回焊操作中，分別焊接于各所述焊墊上以及各所述安裝孔 內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及芯片與電路板的組合及該芯片的組裝方法。具體地，一種芯片與電路板的組合，包含一電路板、一芯片以及多個金屬固定件，電路板包含多個安裝孔，以及多個分別界定出所述安裝孔的金屬內(nèi)周壁，芯片包含多個凸設于底面且焊接于電路板頂面的焊接件，各固定件包含一抵接部，以及一設置于抵接部下方的焊接部，抵接部部分抵接于芯片頂面，各固定件的焊接部穿設于各安裝孔且焊接于各金屬內(nèi)周壁上。藉此，能有效降低制造的成本，再者，藉由固定件的焊接部底端會穿出各安裝孔且凸出電路板底面的設計，能有效增加錫膏與焊接部及金屬內(nèi)周壁之間的接觸面積，以增加焊接后的強度。
文檔編號H05K1/18GK101827493SQ20091011891
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權日2009年3月6日
發(fā)明者古振樑, 李科進, 黃乾怡 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司