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TWI322235B - Jig for electronic device assembling - Google Patents

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TWI322235B
TWI322235B TW97103759A TW97103759A TWI322235B TW I322235 B TWI322235 B TW I322235B TW 97103759 A TW97103759 A TW 97103759A TW 97103759 A TW97103759 A TW 97103759A TW I322235 B TWI322235 B TW I322235B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
jig
pressure
circuit board
package
electronic device
Prior art date
Application number
TW97103759A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200933038A (en
Inventor
Arthur Chang
Tien Chun Tseng
Fu Ming Chen
Original Assignee
Pegatron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Pegatron Corp filed Critical Pegatron Corp
Priority to TW97103759A priority Critical patent/TWI322235B/zh
Publication of TW200933038A publication Critical patent/TW200933038A/zh
Application granted granted Critical
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Description

九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於-種治具,特別關於_種用以 裝置的治具。 电千 【先前技術】 由於利用球閘陣列封I ( Ball Grid Array, BGA )可使 :片底部的空間較為寬大’可以在保證引腳間距較大的前 提下容納更多的引腳以滿足更密集的信號1/〇需要。除此 之外’球閘陣列封裝還具有晶片安裝容易、電氣性能更 好、信號傳輸延遲低、允許高頻運作、散熱性卓越等許 =點’因此球閘陣列封裝已#遍應用在許多電子元件的封 、中。以筆記型電腦上的主機板為例,其上也有電子元 是利用球閘陣列封裝而設置於主機板上。 如圖1A及圖1B所示,其為—種習知具有球閘陣列封 二-的電子裝置7的組裝示意圖,圖认為組裝前,圖 為組裝後1子裝置7具有—殼體78…電路板72、一 轨及散熱片74。其中,封裝_設置於電路板 政…片74设置亚接觸封裝體71以將封裝體η產 生之熱能散逸。 封裝體7i是藉由多數銲點73而與電路板u連結。 要組裝電子裝置7時,需先將電路板72的孔洞72ι對準 咸體78上的螺孔%】接,a jc.,1 m夕j 片74及雷社7 螺絲S來穿過散熱 4及電路板72以鎖附至殼體78。由於鎖附螺絲^所施 1322235 加的力量,會部分轉移至散熱片74及電路板72,進而增 加散熱片74與電路板72單側的應力。如此一來,電路板 72上的部分銲點73,尤其是遠離鎖附處的銲點73 (如圖 1B中圓形虛線處所示)會因為應力不平均的影響而損壞, 進而使得封裝體71的電氣訊號無法傳送至電路板72而變 成不良品。上述問題在表面黏著技術(Surface Mount Technology, SMT)大幅採用無鉛製程後,更顯得嚴重。 【發明内容】 本發明為提供一種能夠維持封裝體與電路板的銲點 可靠度,進而提升產品良率的治具。 本發明提供一種用於組裝一電子裝置的治具,電子裝 置具有一封裝體及一電路板,封裝體與電路板以至少一銲 點連接。治具包含一本體、至少一加壓部以及一操作部。 加壓部設置於本體的一側,操作部設置於本體的另一側, 其中加壓部施予電子裝置的一第一壓力大於操作部施予 電子裝置的一第二壓力。 承上所述,在本發明之治具中,治具上的加壓部施予 電子裝置的第一壓力大於操作部施予電子裝置的第二壓 力。當利用治具組裝電子裝置時,所施加於操作部的第三 壓力與第二壓力的和,則與第一壓力相當。如此一來,在 組裝電子裝置時,施加至電路板及封裝體上的壓力可呈現 對稱分布的狀態,故可保持封裝體與電路板之銲點的可靠 度,並確保封裝體的電氣訊號能傳送至電路板,進而提升 1322235 產品良率 【實施方式】 =將參照相關圖式,說明依本發魏佳實施例之_ 用治具的組裝方法,其令相同的元件將以相同 的參妝付唬加以說明。 及治^時參照圖2至圖5以說明使用治具1的組裝方法 1圖2人為-俯視圖’顯示本發明第一實施例的一種治具 ^ s -本體η、—加壓部12以及一操作部13。盆 :體=”2設置於本體u的一侧,操作部13設置: :=另一側。需說明的是,本發明並不限定本體11、 =部12及操作部13的形狀,本體_佳者可為一正 =形’加壓部12與操作部13可對稱設置或對角設置。 另:,加壓部12與操作部13的數量並 中是以治具1具有-個加㈣丨2與-個操作部13 ; 例,且加壓部12與操作部13為對稱設置。 治具!用於組裝-電子裝置5,圖3為電子裝置5电 裝刖的示意圖’圖4為使用治具工組裝電子裝置$的示章 圖’且為沿圖2中治具1的剖面線A-A,的剖面圖。1中“ 電子裝置5具有-封裝體51、一電路板52及一咳體58 且封褒體51與電路板52以至少—銲點(s〇ider p。⑻μ 連接。本發明並不限錢裝ϋ 51的種類,只要 53與電路板52連接,封裝體51例如可為球間陣列封裳 1322235 (Ball Grid Array,BGA)或四方扁平封裝體(Quaci Flat Package, QFP)。另外’本發明不限定殼體58的形狀及種 類,如可為筆記型電腦、個人數位助理、手機或計算機的 機殼。圖5為藉由治具1組裝電子裝置5之組裝方法的流 程圖,組裝方法主要包含步驟SOI及步驟s〇2。 步驟S01為對應設置治具1與電路板52,以將電路板 52裝設於殼體58。本發明並不限定電路板52與殼體58 裝設的方式,例如可為螺鎖或卡設,於此以利用螺絲s而 將電路板52鎖附於殼體58為例作說明。另外,電路板52 •具有多個固定部521用以螺鎖,固定部521可具有一孔 洞’殼體58可具有多個螺孔581。對應設置時,可利用人 工或其他機械結構的協助,將電路板52上的固定部521 與殼體5 8上的螺孔5 81對準,以利後續該些螺絲s可進 行鎖附。 當治具1放置於電路板52後,治具1本身的重量即 φ 使得加壓部12施予電路板52 —第一壓力P1 ’且操作部 I3施予電路板52 —第二壓力p2,其中第一壓力pi大於 第二壓力P2。在治具1與電路板52對位後’治具1的本 體11的一開口 111可與封|體5丨對應設置,且加壓部i 2 及操作部13則分別對應讀些固定部521的其中之二設 置,並且抵接電路板52,其中加壓部12及操作部13是位 於—共平面(in-plane)上。 在本實施例中’有多種方式可使第一壓力P1大於第 一壓力P2。由於壓力的計算是由力量除以接觸面積,若加 1322235 壓部12與操作部13料路板52的接觸面積相同,則使 加壓部12的重量大於操作部13的重量,即可使得第一壓 力P1大於第二壓力P2。例如加壓部12與操作部可具 T不同的材質(相同體積下,金屬較重;塑膠較輕),或 是具有不同的材料量皆可達到此結果。另外,若加壓部12 與操作部13的重量相同,則可使加壓部12與電路板 的接觸面積小於操作部13與電路板52的接觸面積,即可 使得第-壓力P1大於第二壓力P2。當然,上^式亦可 >昆合使用。 步驟S02為經由操作部13施加一第三壓力而組妒 電子裝置5 ’即將電路板52固定於殼體%。本實施例以 利用螺絲s進行鎖附為例,而操作部13且有一 以利螺絲s穿賴作部13而將電祕52_二 當操作者或機械裝置經由操作部13將電 體58時,會施力(第二 、 2螺鎖於设 〜壓力P3)給治具1或電” 然而,原本螺鎖前,γ & * €路板52。 ㈣$作部13施予電路板52 p2小於加壓部12施+ 的第一壓力 時所造成的第三壓力Ρ3加上第二壓力 近似於第一壓力Pl。^ + 〜曰大約等於或 如此一來,即可避免電路 又部521與另-固定部 板52上口 形變而造成㈣力/$力不均所產生的 進而可確保封_51與電路板”的電性連結衷= :產品良率。另外’利用操作部13鎖附其中一 後,只要將治具1旋轉—角度,使得操作部13料另一 1322235 固定部521 ’即可進行另一固定部521,的鎖附。 圖6顯示使用治具】組裝另一態樣的電子裝置5a。其 中’電子裝置5a之封裝體51a的載板511延伸至螺孔581 及固定部521、52Γ之上的範圍,加壓部12及操作部13 抵接封裝體51a,更明確來說是抵接在封裝體51a的載板 511上,以將封裝體51a及電路板52鎖附於殼體58<j在本 實施例中,治具1、載板511、電路板52及殼體58皆對 應又置。組裝時,操作部13所施予的第二壓力p2及第三 壓力P3落在封裝體5la的载板Η〗上,而加虔部所施 予的第一壓力pi也落在封裝體51a的載板511上且第 三壓力P3加上第二壓力P2大約等於第一壓力ρι。藉由如 前實施例所述的壓力配置方式㈣免電路板52及封裝體 51a因受力不均而造成銲點53破壞的問題,進而可確保封 裝體51a與電路板52的電性連結,並提高產品良率。 圖7顯示使用治具i組裝再一態樣的電子裝置%。其 中’電子裝置%更具有-散熱單元54,其例如為一散埶 片,設置於封裝體51並與封裝體51接觸以協助封裝體51 所產生的熱進行散逸。散熱單元54延伸設置於螺孔训 及固定部521、521,之上的範圍,加壓部Π及操作部13 =散熱單,將散熱單元54及電路板52鎖附於殼 體在本只施例中,治具卜散熱單元54、電路板52 及殼體58皆對應設置。喊時,操作部13戶斤 扳 壓力P2及第三壓力P3 ^在散熱單元54上而散: 54又與封裝體51接觸,而加虔部12所施予的第二= 1322235 P1也落在散熱單元54上,且第三壓力P3加上第二壓力 P2大約等於第一壓力P1。藉由如前實施例所述的壓力配 置方式可避免電路板52及封裝體51因受力不均而造成銲 點53破壞的問題,進而可確保封裝體51與電路板52的 電性連結,並提高產品良率。 圖8顯示使用治具1組裝電子裝置5,其中電子裝置 5更包含另一殼體59,殼體59可與封裝體51接觸。加壓 部12及操作部13抵接殼體59,以將殼體59及電路板52 鎖附於殼體58。在本實施例中,治具1、殼體59、電路板 52及殼體58皆對應設置。組裝時,操作部13所施予的第 二壓力P2及第三壓力P3落在殼體59上,而殼體59又與 封裝體51接觸,而加壓部12所施予的第一壓力P1也落 在殼體59上,且第三壓力P3加上第二壓力P2大約等於 第一壓力P1。藉由如前實施例所述的壓力配置方式可避免 電路板52及封裝體51因受力不均而造成銲點53破壞的 問題,進而可確保封裝體51與電路板52的電性連結,並 提高產品良率。 .圖9為一俯視圖,顯示本發明第二實施例之一種治具 2,其包含一本體21、多個加壓部22及一操作部23。其 中,該些加壓部22及操作部23位於本體21的周圍。利 用治具2亦可組裝電子裝置5。由於裝設的方式與第一實 施例的組裝方法大致相同,故於此僅簡單說明。 請同時參照圖3及圖9所示,當治具2設置於電路板 52時,該些加壓部22可分別施予電路板52第一壓力P1, 11 1322235 操作部23可施予電路板52第二壓力P2。由於使第一壓力 P1與第二壓力P2不同的方法已於第一實施例詳敘,故此 不再贅述。當電路板52鎖附於殼體58時,鎖附造成的第 三壓力P3加上第二壓力P2會均等或近似第一壓力P1,如 此一來,即可避免電路板52因受力不均而造成銲點53破 壞的問題,進而可確保封裝體51與電路板52的電性連 結,並提高產品良率。須注意者,若操作人員或機械裝置 可同時鎖附電路板52上的二個固定部521、521'時,以正 方形治具2為例,則治具2也可同時具有二個操作部23 設置於對角,而另二個對角則設置加壓部22。 圖10為一俯視圖,顯示本發明第三實施例的一種治 具3,其包含一本體31、多個加壓部32及一操作部33, 加壓部32及操作部33位於本體31之周圍。請同時參照 圖3及圖10所示,與上述第二實施例不同之處在於:治 具3的本體31為一實心的正方形,而且治具3更包含一 站碼3 4,例如為·—弧狀站碼或多個缺碼塊’其設置於本體 31並接近該些加壓部32。也就是說,藉由砝碼34置放於 不同的位置,而決定加壓部32的位置。另外,本體31更 可具有一容置區35以容置砝碼34,容置區35可例如為一 環狀溝槽或多凹坑,砝碼34可視加壓部32所需的重量而 設置於環狀溝槽或凹坑内的任何位置。其中,砝碼34只 要為具有重量的物體即可,不限制砝碼34的形狀或材料。 當要進行下一個固定部52Γ的鎖附時,可移動砝碼34 (例 如容置區35為一環狀軌道,砝碼34可滑設於執道上或直 12 1322235 接以人工或機器移動砝碼34),以改變治具3對應於固定 部521加壓的位置。如此一來,不用旋轉治具3即可進行 下一固定部52Γ的鎖附。 圖11為一俯視圖,顯示本發明第四實施例的一種治 具4,其包含一本體41、多個加壓部42及一操作部43, 加壓部42及操作部43位於本體41之周圍。請同時參照 圖3及圖11所示,與上述第二實施例不同之處在於:治 具4的本體41為一實心的正方形,而且治具4更具有一 缺碼44、多個容置區45及一轉動件46,轉動件46的一 端與砝碼44連結,另一端則樞設於本體41。藉由移動轉 動件46的一端,即可將砝碼44置放於不同的位置,進而 改變治具4對應於固定部521加壓的位置,而形成加壓部 42。當然,本實施例可依需求同時具有多個轉動件46及 多個砝碼44,圖11中是以治具4只具有一轉動件46及一 站碼為例。 以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離 本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均 應包含於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 圖1A為一種習知的電路板螺鎖於一殼體之前的示意 圖; 圖1B為圖1A的電路板螺鎖於殼體之後的示意圖; 圖2為依據本發明第一實施例之一種治具的示意圖; 13 1322235 圖3為一電子裝置的示意圖; 圖4為藉由@2的治具組裝圖3 圖5為蕻由岡9从、/|:1 卞展置的不意圖; 马稭由圖2的治具組裝圖3 法的流程圖; 电卞裒置的組裝方 意圖; 意圖; 圖6為藉由圖2的治具組裝另—態樣的電子裝置的示 Θ為藉由圖2的治具組裝再一態樣的電子裝置的示 意圖; 圖8為藉由圖2的治具組裝又一 態樣的電子裝置的示 圖9為依據本發明第二實施例之一種治具的示意圖; 圖10為依據本發明第三實施例之一種治具的示意 圖;以及 1 1 ^ 回 為依據本發明第四實施例之一種治具的示意圖。 【主要元件符號說明】 I ' 2 ' 3、4 :治具 41 :本體 II '21 >31. 32、 42 :加壓部 33、 43 :操作部 111 :開 口 12、22、 13 、 23 、 131 :穿孔 45 :容置區 34 ' 44 :砝碼 35、 1322235 46 :轉動件 5、5a、5b、7 :電子裝置 51、 51a、71 :封裝體 511 :載板 52、 72 :電路板 521、521’ :固定部 53、 73 :銲點 54 :散熱單元 58、59、78 :殼體 581、781 :螺孔 721 :孔洞 74 :散熱片 A-A':剖面線 P1 :第一壓力 P2 :第二壓力 P3 :第三壓力 S :螺絲 SOI〜S02:組裝方法的步驟

Claims (1)

  1. 十、申請專利範園: 1、2治具,用於組裝-具有―封裝體及—電路板之電 :裝置,該封裝體與該電路板以至少_鲜點連接,該 冶具包含: —本體; j少一加壓部,設置於該本體的一側;以及 一操作部,設置於該本體的另—侧,其中該加塵部施 予該電子裝置的ϋ力大於該操作部施予該電 子裴置的一第二壓力。 2利範圍第1項所述之治具,其中該本體之中 兴處具有一開口。 3 4 ^請專利_第丨韻狀治具,射該加塵 该刼作部位於同平面。 專圍第i項所述之治具,其中當該治具具 5 j @加壓料’該些加壓雜於該本體之周圍。 利範圍第1項所述之治具,其中該加壓部的 重里大於該操作部的重量。 6 利範圍第1項所述之治具’其中該操作部具 7、:申請專利範圍第1項所述之治具,更包含: 2碼-又置於該本體接近於該加壓部,使該第—壓 力大於該第二壓力。 8二請專利範圍第7項所述之治具,更包含: 動件’其—端與該缺碼連結’另-端則梅設於該 10 9 本體 其中該本體具有 該容置區接近該 其中該本體呈正 其中該操作部與 其中該操作部與 如申請專利範圍第7項所述之治具 —容置區,該砝碼設置於該容置區 加壓部。 、如申請專利範圍第1項所述之治具 多邊形。 11 12 、如申請專利範圍第1項所述之治具 該加壓部抵接該電路板。 、如申請專利範圍第1項所述之治具 該加壓部抵接該封裝體。 13、Μ請專利範圍第i項所述之治具,其中該封裝體 球閘陣列封裝或一四方扁平封裝體。 如申睛專利範@第1項所述之治具,其中該電子裝: ,具有-散熱單元,該加壓部及該操作部抵接該散^ 早元。 * 15、如中請專利範圍第i項所述之治具,其中該電子裝】 更具有-殼體’該加壓部及該操作部抵接該殼體。 17
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