一种半导体制程磁性载具的制作方法

1.本实用新型涉及倒装芯片球栅阵列封装技术领域，具体涉及一种半导体制程磁性载具。


背景技术：

2.fc-bga(flip chip ball grid array)，被称为倒装芯片球栅格阵列的封装格式，也是图形加速芯片最主要的封装格式。目前，在fc-bga发展的趋势中，基板的厚度会越来越薄，芯片和被动元器件在电路基板上的分布会越来越多，导致电路基板没有足够的空间供现有载具压合，与芯片产品配合的示意图如图1所示，承载基座1’作为支撑金属盖板2’、芯片3’、电路基板4’、被动元器件5’的支撑体，受限于芯片3’、被动元器件5’的排布，金属盖板2’只能压合在电路基板4’的边缘位置，并且在承载基座1’的底部开设了正对芯片3’、被动元器件5’的导热孔，而由于通常采用回流焊实现芯片与电路基板的焊接，当在回流炉中进行回流焊时，该种载具结构一方面难以实现对电路基板4’的均匀传递热量，另一方面，电路基板4’存在多处未受到约束，一旦受热不达预期之后，该电路基板4’较为容易发生翘曲变形现象，进而造成焊球虚焊、焊球桥接、电路基板的结构损伤等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术中的一个或多个不足，提供了一种改进的能够有效降低回流焊过程中电路基板发生翘曲的半导体制程磁性载具。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种半导体制程磁性载具，该磁性载具包括磁性承载基座、金属支撑板，所述金属支撑板通过磁性吸附连接在所述磁性承载基座的下部，所述金属支撑板与所述磁性承载基座之间形成有电路基板限位容腔，所述磁性承载基座上形成有产品让位孔，所述产品让位孔、所述电路基板限位容腔和所述金属支撑板由上而下依次设置。
6.根据本实用新型的一些优选方面，所述电路基板限位容腔由所述金属支撑板和所述磁性承载基座围合而成，且所述电路基板限位容腔的开口朝上。
7.根据本实用新型的一些优选方面，所述金属支撑板为连续的平面板状结构，且该金属支撑板上任意两点之间的连线均为连续的线段。
8.根据本实用新型的一些优选方面，所述产品让位孔包含分别与所述电路基板限位容腔连通的多个被动元器件让位通孔和芯片让位通孔，所述的多个被动元器件让位通孔分列于所述芯片让位通孔的周侧。
9.根据本实用新型的一些优选方面，所述产品让位孔具有多组，所述电路基板限位容腔具有多个，所述产品让位孔的组数与所述电路基板限位容腔的个数一一对应。
10.根据本实用新型的一些优选方面，所述磁性承载基座上形成有用于限制所述电路基板限位容腔容纳的电路基板发生上下方向位移的限位凸沿，该限位凸沿位于所述电路基板限位容腔的上方。
11.根据本实用新型的一些优选方面，所述磁性承载基座的表面、所述金属支撑板的表面分别设置有防静电涂层。
12.根据本实用新型的一些优选方面，所述磁性承载基座上形成有多个支撑腿，该支撑腿的下端面突出于所述金属支撑板的下端面，且所述金属支撑板位于所述的多个支撑腿之间。
13.根据本实用新型的一些优选方面，所述磁性承载基座包括基座本体、磁性部件、形成在所述基座本体上且用于承载所述磁性部件的容置槽，所述容置槽的开口朝下且朝向所述金属支撑板。
14.进一步地，所述磁性部件具有多个，所述容置槽的个数与所述磁性部件的个数一一对应；其中，n个所述容置槽构成一组容置槽组合，所述容置槽组合的数量与所述产品让位孔的数量一一对应，且该n个所述容置槽环绕所述产品让位孔，n大于等于2。
15.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
16.本实用新型基于现有半导体载具在芯片产品封装过程中易发生电路基板翘曲而造成焊球虚焊、焊球桥接、电路基板的结构损伤等现象，发明人创新地将起到压合作用的常规金属盖板省略，而是采用作为支撑作用的金属支撑板设置在电路基板限位容腔的下方，当电路基板放置在电路基板限位容腔后，金属支撑板能够与电路基板的底部实现最大化的接触面积，进而在起到支撑作用同时，一旦电路基板在受热过程中有出现形变的趋势时，该金属支撑板可以对电路基板的整个底部实现约束，抑制其形变，同时结合与磁性承载基座共同形成的对电路基板构成约束限位作用的电路基板限位容腔，实现了对电路基板的共同约束，减少其在受热时发生形变的可能；此外，本实用新型中，由于金属支撑板设置在电路基板限位容腔的下方，则热量是通过金属支撑板进行传递，有利于实现均匀的热量传导，减少电路基板受热不理想而引起形变的可能，规避了现有载具为了克服基座太厚而需开设导热孔的弊端，导热孔的存在虽然提高了针对芯片和被动元器件的热传导能力，但是极易引起电路基板各处的受热不均。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为现有技术载具与芯片产品配合的示意图；其中，1’、承载基座；2’、金属盖板；3’、芯片；4’、电路基板；5’、被动元器件；
19.图2为本实用新型实施例半导体制程磁性载具的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例半导体制程磁性载具与芯片产品配合的示意图；
21.图4为本实用新型实施例磁性承载基座的仰视结构示意图；
22.图5为图4中a处的放大示意图；
23.图6为本实用新型实施例磁性承载基座的俯视结构示意图；
24.图2-图6中，1、磁性承载基座；11、基座本体；12、产品让位孔；121、被动元器件让位通孔；122、芯片让位通孔；13、磁性部件；14、容置槽；15、限位凸沿；16、支撑腿；2、金属支撑
板；3、电路基板限位容腔；4、芯片；5、电路基板；6、被动元器件。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.下面结合附图对于本实用新型做进一步说明。
28.如图2至图6所示，本例提供一种半导体制程磁性载具，该磁性载具包括磁性承载基座1、金属支撑板2，金属支撑板2通过磁性吸附连接在磁性承载基座1的下部，金属支撑板2与磁性承载基座1之间形成有电路基板限位容腔3，磁性承载基座1上形成有产品让位孔12，产品让位孔12、电路基板限位容腔3和金属支撑板2由上而下依次设置。
29.如图2-3所示，金属支撑板2通过磁性部件13吸附在磁性承载基座1的下部，而且本例的金属支撑板2仅依靠磁性作用力吸附连接在磁性承载基座1的下部，本例中的磁性部件13能够直接接触或者靠近金属支撑板2，以此增加磁性作用力，进而更好地实现对电路基板5的支撑、限位、约束变形；与此同时，本例的金属支撑板2为连续的平面板状结构，且该金属支撑板2上任意两点之间的连线均为连续的线段，也即意味着本例的金属支撑板2为完整的平板结构，其不具有与电路基板限位容腔3连通的孔洞结构，将更有利于在回流炉中实现均匀的热传导，进而使得电路基板5的底部受热更加均匀，进一步减少电路基板5发生形变翘曲的概率。
30.进一步地，再次参见图2和图3，可知，本例中，电路基板限位容腔3由金属支撑板2和磁性承载基座1围合而成，且电路基板限位容腔3的开口朝上，产品让位孔12包含分别与电路基板限位容腔3连通的多个被动元器件让位通孔121和芯片让位通孔122，上述的多个被动元器件让位通孔121分列于芯片让位通孔122的周侧，现有技术中正是因为被动元器件与芯片需要占据电路基板更多的位置区域，使得金属盖板(如图1所示)仅能够压合在电路基板的边缘区域，则显然地，该种方式仅能够起到对电路基板的少部分区域进行约束，一旦受热不均之后，电路基板很容易就会发生不预期的形变，对产品质量造成显著的负面影响，不利于工业化大生产。
31.此外，产品让位孔12可以具有多组，电路基板限位容腔3可以具有多个，产品让位孔12的组数与电路基板限位容腔3的个数一一对应，当该产品让位孔12具有多组时，其设置方式可以参考图4所示，产品让位孔12呈阵列分布在磁性承载基座1上。
32.并且实际上，如图2-4中均可知晓，本例的被动元器件让位通孔121与芯片让位通孔122之间的磁性承载基座1部分可以进一步对电路基板5进行限位约束，本例之所以可以如此设置，其原因在于：本例的电路基板5是从下方放入，也即是先将电路基板5以及设置在电路基板5上的被动元器件6、芯片4一起从磁性承载基座1的下部放入各自对应的位置，然后再将金属支撑板2通过磁性吸附在磁性承载基座1上，如此则可以在电路基板5的上方设
置更多的约束位置，只要留出需要的部件让位孔，例如芯片4与被动元器件6的让位通孔，其余部分均可设置约束，从而避免了现有技术如图1所示结构中电路基板只能从上方放入，则上方不允许设置阻挡放入电路基板的约束部分，只能在边缘位置，而且由于厚度的原因，也难以将现有技术中的金属盖板设置为复杂结构以实现对电路基板的更多约束。
33.进一步地，如图2-3所示，磁性承载基座1上形成有用于限制电路基板限位容腔3容纳的电路基板5发生上下方向位移的限位凸沿15，该限位凸沿15位于电路基板限位容腔3的上方，有利于对电路基板5实现约束，降低其变形的程度。
34.进一步地，磁性承载基座1上形成有多个支撑腿16，该支撑腿16的下端面突出于金属支撑板2的下端面，且金属支撑板2位于的多个支撑腿16之间。该支撑腿16的作用可以将金属支撑板2架空，避免其与回流炉中的设备直接接触，减少金属支撑板2被损坏和磨损的情况，有利于均匀导热，例如可以使支撑腿16支撑在回流炉中的驱动设备上。
35.进一步地，本例中的磁性承载基座1可以按照如下方式设置：磁性承载基座1包括基座本体11、磁性部件13、形成在基座本体11上且用于承载磁性部件13的容置槽14，容置槽14的开口朝下且朝向金属支撑板2；磁性部件13具有多个，容置槽14的个数与磁性部件13的个数一一对应；其中，n个容置槽14构成一组容置槽组合，容置槽组合的数量与产品让位孔12的数量一一对应，且该n个容置槽14环绕产品让位孔12，n大于等于2。参见图4至图6，n个容置槽14规整地排列在产品让位孔12的外围，而各组容置槽组合在基座本体11整体上看为阵列分布。图4为磁性承载基座1的仰视结构示意图，也即从底部往上看的视图，磁性部件13可以设置在容置槽14内，基座本体11也可以为金属材质，当磁性部件13设置在容置槽14内时，则其基本不会从容置槽14内掉出，当将金属支撑板2贴合在基座本体11上时，可直接通过磁性部件13吸附住金属支撑板2，并且由于可以直接接触，相互之间的磁性作用力更强，吸附地更牢固，则金属支撑板2可以对电路基板5实现更好地支撑与限位约束作用；图5为图4中a处的放大示意图，中间为芯片让位通孔122，围绕芯片让位通孔122的则为多个被动元器件让位通孔121，紧接着则为多个用于容纳磁性部件13的容置槽14；图6则为磁性承载基座1的俯视示意图，芯片4从芯片让位通孔122中露出，被动元器件6则从被动元器件让位通孔121中露出，在回流炉中热量也可从该侧进入。
36.进一步地，本例中，磁性承载基座1的表面、金属支撑板2的表面分别设置有防静电涂层，防静电涂层可以采用喷涂、辊涂或浸渍等方式实现，例如可以进行表面阳极氧化处理，减少产品静电损害。
37.综上，本实用新型基于现有半导体载具在芯片产品封装过程中易发生电路基板翘曲而造成焊球虚焊、焊球桥接、电路基板的结构损伤等现象，发明人创新地将起到压合作用的常规金属盖板省略，而是采用作为支撑作用的金属支撑板2设置在电路基板限位容腔3的下方，当电路基板5放置在电路基板限位容腔3后，金属支撑板2能够与电路基板5的底部实现最大化的接触面积，进而在起到支撑作用同时，一旦电路基板5在受热过程中有出现形变的趋势时，该金属支撑板2可以对电路基板5的整个底部实现约束，抑制其形变，同时结合与磁性承载基座1共同形成的对电路基板5构成约束限位作用的电路基板限位容腔3，实现了对电路基板5的共同约束，减少其在受热时发生形变的可能；此外，本实用新型中，由于金属支撑板2设置在电路基板限位容腔3的下方，则热量是通过金属支撑板2进行传递，有利于实现均匀的热量传导，减少电路基板5受热不理想而引起形变的可能，规避了现有载具为了克
服基座太厚而需开设导热孔的弊端，导热孔的存在虽然提高了针对芯片和被动元器件的热传导能力，但是极易引起电路基板各处的受热不均。
38.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。