一种克服翘曲的治具结构

摘要

本发明涉及一种克服翘曲的治具结构,属于半导体治具技术领域。其上模模组的上模单元（50）呈矩阵式整齐排列于顶盖板（40）的下方，上凸块（51）的下部中央设置凹槽（52），所述凸块（55）通过紧固件（57）与凹槽（52）的顶部连接，所述上凸块（51）的下表面（54）呈凸形；其下模模组的下模单元（70）呈与上模单元（50）匹配的矩阵式整齐排列于托板（80）的上方；下凸块（71）的上表面（72）呈凹形，所述通孔（73）设置于下模单元（70）的下凸块（71）中央。本发明可以改善FCBGA产品翘曲及使FCBGA产品平整。

说明书

技术领域

本发明涉及一种克服翘曲的治具结构，属于半导体治具技术领域。

背景技术

随着产品集成度越来越高，2.5D&3D芯片堆叠技术及大颗FCBGA技术发展迅速，产品结构的翘曲现象日益显著。目前，FCBGA产品的关键制程LA 站别，散热片置片后贴片胶固化（Lid attach cure）过程中，产品无任何治具结构加持，产品呈现严重的哭脸（crying）或笑脸（smile）翘曲，特别是贴片对于ring lid类型的产品，翘曲现象更为明显。产品严重翘曲问题，直接影响后续制程的作业性，如block治具结构漏真空、锡球偏移和bridge risk严重等，另外最终产品的翘曲过大，可导致产品无法上PCB板或报废率偏高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种克服翘曲的治具结构。

本发明是这样实现的：

本发明一种克服翘曲的治具结构，其包括若干对垂直分布的上模模组和下模模组，其上模模组包括顶盖板和若干个上模单元，所述上模单元呈矩阵式整齐排列于顶盖板的下方，

所述上模单元包括上凸块、凸块和紧固件，所述上凸块的下部中央设置凹槽，所述凸块通过紧固件与凹槽的顶部连接，所述上凸块的下表面呈凸形；

其下模模组包括托板和若干个下模单元，所述下模单元呈与上模单元匹配的矩阵式整齐排列于托板的上方；

所述下模单元包括下凸块和通孔，所述下凸块的上表面呈凹形，其弧度的高度和弧度的形状与所述上凸块的下表面的弧度的高度和弧度的形状相匹配，所述通孔设置于下模单元的下凸块中央，呈T字型的圆形孔。

可选地，所述下模单元与托板为一体式设计。

可选地，所述上凸块的下表面的弧度范围为-2mm~2mm。

可选地，所述下凸块的上表面的弧度范围为-2mm~2mm。

可选地，所述顶盖板的上表面设置配重凹槽和配重砝码，所述配重凹槽的位置与上模单元一一对应，所述配重砝码放置于配重凹槽内。

可选地，还包括作业载具，所述作业载具包括呈矩阵式整齐排列的单颗产品作业载具空腔和定位针，所述下模单元的下凸块设置于单颗产品作业载具空腔内并通过定位针固定。

有益效果

本发明通过新的LA post cure tooling上下模具的特殊弧度设计，达到改善FCBGA产品翘曲及使FCBGA产品平整的目的,其下模单元的下凸块设置的通孔,可以实现自动连续作业；其多层叠层结构设计，可以实现批量改善FCBGA产品翘曲的目的。

附图说明

图1为本发明一种克服翘曲的治具结构实施例一的结构示意图；

图2为图1中上模模组的结构示意图；

图3为图2中上模单元的结构示意图；

图4为图3中上模单元的俯视示意图；

图5为图1中下模模组的结构示意图；

图6为图1中下模单元的结构示意图；

图7为图6中下模单元的俯视示意图；

图8为图1中作业载具的结构示意图；

图9为图8中作业载具的侧视结构示意图；

图10为图8中单颗产品作业载具的局部放大的结构示意图；

图11为本发明一种克服翘曲的治具结构实施例二的结构示意图；

图中：

FCBGA产品10

顶盖板40

配重凹槽41

配重砝码43

上模单元50

上凸块51

凹槽52

凸块55

紧固件57

下表面54

下凸块71

上表面72

通孔73

作业载具74

单颗产品作业载具空腔75

定位针76

托板80。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。为了易于说明，可以使用空间相对术语(诸如“在…下方”、“之下”、“下部”、“在…上方”、“上部”等)以描述图中所示一个元件或部件与另一个元件或部件的关系。除图中所示的定向之外，空间相对术语还包括使用或操作中设备的不同定向。装置可以以其他方式定向旋转90度或处于其他定向，本文所使用的空间相对描述可因此进行类似的解释。

实施例一

如图1至图7所示，为本发明实施例的一种克服翘曲的治具结构的模具结构的结构示意图；图2为图1中上模模组的结构示意图；图3为图2中上模单元50的结构示意图；图4为图3中上模单元50的俯视示意图；图5为图1中下模模组的结构示意图；图6为图1中下模单元的结构示意图；图7为图6中下模单元的俯视示意图。其包括上模模组和下模模组，其上模模组包括顶盖板40和若干个上模单元50，所述上模单元50呈矩阵式整齐排列于顶盖板40的下方，顶盖板40的上方设置若干个与自动设备上模机械机构相连的上紧固连接件44。

所述上模单元50包括上凸块51、凸块55和紧固件57，所述上凸块51的下部中央设置凹槽52，所述凸块55通过紧固件57与凹槽52的顶部连接，凸块55的横截面尺寸略小于凹槽52的横截面尺寸，使凸块55能够放置于凹槽52内。所述上凸块51的下表面54呈凸形，所述上凸块51的下表面54的弧度范围为-2mm~2mm，需根据不同产品实际翘曲状态进行定制设计；所述凸块55与产品直接接触，对FCBGA产品10的芯片区域进行纵方向的约束，凸块55材质优选防静电电木或防静电橡胶等非刚性材质，若为刚性的金属材质，容易有压痕或刮伤。

其下模模组包括托板80和若干个下模单元70，所述下模单元70呈与上模单元50匹配的矩阵式整齐排列于托板80的上方，托板80的下方设置若干个与自动设备底盘机构相连的下紧固连接件83，向下实现与自动化机台的机械连接。

所述下模单元70包括下凸块71和通孔73，所述下凸块71的上表面72呈凹形，其弧度的高度和弧度的形状与所述上凸块51的下表面54的弧度的高度和弧度的形状相匹配。可根据产品实际翘曲需求设计不同弧度的高度；也可根据产品实际翘曲需求设计不同弧度的形状。所述通孔73设置于下模单元70的下凸块71中央，呈T字型的圆形孔。所述通孔73彼此相通，并可实现与托板80内的真空通道81的连接，达到吸附产品防止偏移的目的，以适用于自动化连续作业。

所述下凸块71的上表面72的弧度范围为-2mm~2mm，需根据不同产品实际翘曲状态进行定制设计；下模单元70与托板80可为一体式设计，也可为紧固件配合。

还包括作业载具74，所述作业载具74包括呈矩阵式整齐排列的单颗产品作业载具空腔75和定位针76，所述下模单元70的下凸块71设置于单颗产品作业载具空腔75内并通过定位针76固定，作业载具74可实现整盘多个产品同时放置于所有凸块71四周及同时将多个产品取下的目的，其右侧切有大角和小角，以示方向, 如图8至图10所示，图8为图1中作业载具74的结构示意图；图9为图8中作业载具74的侧视结构示意图；图10为图8中单颗产品作业载具的局部放大的结构示意图。

使用时，上模单元50及其凸块55的重力直接作用于FCBGA产品10，应用于LA预固化（未完全固化）或LA后固化（完全固化阶段），改善FCBGA产品10的翘曲。

实施例二

本发明实施例的一种克服翘曲的治具结构，其包括多对上模模组和下模模组，如图11所示，其展示了两对垂直分布的上模模组和下模模组。其上模模组包括顶盖板40和若干个上模单元50，所述上模单元50呈矩阵式整齐排列于顶盖板40的下方。

所述上模单元50包括上凸块51、凸块55和紧固件57，所述上凸块51的下部中央设置凹槽52，所述凸块55通过紧固件57与凹槽52的顶部连接，凸块55的横截面尺寸略小于凹槽52的横截面尺寸，使凸块55能够放置于凹槽52内。所述上凸块51的下表面54的凸形，所述上凸块51的下表面54的弧度范围为-2mm~2mm，需根据不同产品实际翘曲状态进行定制设计；所述凸块55与产品直接接触，对FCBGA产品10的芯片区域进行纵方向的约束，凸块55材质优选防静电电木或防静电橡胶等非刚性材质，若为刚性的金属材质，容易有压痕或刮伤。

其下模模组包括托板80和若干个下模单元70，所述下模单元70呈与上模单元50匹配的矩阵式整齐排列于托板80的上方，所述下模单元70包括下凸块71和通孔73，所述下凸块71的上表面72呈凹形，其弧度的高度和弧度的形状与所述上凸块51的下表面54的弧度的高度和弧度的形状相匹配。可根据产品实际翘曲需求设计不同弧度的高度；也可根据产品实际翘曲需求设计不同弧度的形状。所述通孔73彼此相通，并可实现与托板80内的真空通道81的连接，达到吸附产品防止偏移的目的，以适用于自动化连续作业。托板80包括中间托板和底托板，中间托板设置于中间对的下模模组。底托板设置于整个治具结构的最底部，底托板的下方设置若干个与自动设备底盘机构相连的下紧固连接件83，向下实现与自动化机台的机械连接。

所述下凸块71的上表面72的弧度范围为-2mm~2mm，需根据不同产品实际翘曲状态进行定制设计；下模单元70与托板80可为一体式设计，也可为紧固件配合。

所述作业载具74包括呈矩阵式整齐排列的单颗产品作业载具空腔75和定位针76，所述下模单元70的下凸块71设置于单颗产品作业载具空腔75内并通过定位针76固定，作业载具74可实现整盘多个产品同时放置于所有凸块71四周及同时将多个产品取下的目的，其右侧切有大角和小角，以示方向, 如图8至图10所示，图8为图1中作业载具74的结构示意图；图9为图8中作业载具74的侧视结构示意图；图10为图8中单颗产品作业载具的局部放大的结构示意图。

所述顶盖板40的上表面设置配重凹槽41和配重砝码43，所述配重凹槽41的位置与上模单元50一一对应，所述配重砝码43放置于配重凹槽41内，其砝码重力通过上模单元50及其凸块55直接垂直作用于FCBGA产品10。应用于LA预固化（未完全固化）或LA后固化（完全固化阶段），可实现多对上模模组和下模模组同时作业，改善FCBGA产品10的翘曲，适用于大规模量产。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步地详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。