專利名稱：治具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治具，特別是關(guān)于一種用以組裝一電子裝置的治具。
背景技術(shù)：
由于利用球門陣列封裝(Ball Grid Array, BGA)可使芯片底部的 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(hào)I/0需要。除此之外，球門陣列封裝還具有芯片安裝 容易、電氣性能更好、信號(hào)傳輸延遲低、允許高頻運(yùn)作、散熱性卓越 等許多優(yōu)點(diǎn)，因此球門陣列封裝已普遍應(yīng)用在許多電子元件的封裝中。 以筆記本電腦上的主機(jī)板為例，其上也有電子元件是利用球門陣列封 裝而設(shè)置于主機(jī)板上。
如圖1A及圖1B所示，其為一種已知具有球門陣列封裝體的電子 裝置7的組裝示意圖，圖1A為組裝前的示意圖，圖1B為組裝后的示 意圖。電子裝置7具有一殼體78、 一電路板72、 一封裝體71及一散 熱片74。其中，封裝體71設(shè)置于電路板72上，散熱片74設(shè)置并接觸 封裝體71以將封裝體71產(chǎn)生的熱能散逸。
封裝體71是通過多個(gè)焊點(diǎn)73而與電路板72連結(jié)。要組裝電子裝 置7時(shí)，需先將電路板72的孔洞721對(duì)準(zhǔn)殼體78上的螺孔781后， 再利用多個(gè)螺絲S來穿過散熱片74及電路板72以鎖附至殼體78。由 于鎖附螺絲S所施加的力量，會(huì)部分轉(zhuǎn)移至散熱片74及電路板72，進(jìn) 而增加散熱片74與電路板72單側(cè)的應(yīng)力。如此一來，電路板72上的 部分焊點(diǎn)73，尤其是遠(yuǎn)離鎖附處的焊點(diǎn)73 (如圖1B中圓形虛線處所 示)會(huì)因?yàn)閼?yīng)力不平均的影響而損壞，進(jìn)而使得封裝體71的電氣訊號(hào)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(shù)(Surface Mount Technology, SMT)大幅采用無鉛制程后，更顯得嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種能夠維 持封裝體與電路板的焊點(diǎn)可靠度，進(jìn)而提升產(chǎn)品良率的治具。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種用于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焊點(diǎn)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(shè)置于本體的 一側(cè)，操作部設(shè)置于本體的另一側(cè)，其中加壓部施于電子裝置的一第 一壓力大于操作部施于電子裝置的一第二壓力。
本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果，在本發(fā)明的治具中，治具上的加 壓部施于電子裝置的第一壓力大于操作部施于電子裝置的第二壓力。 當(dāng)利用治具組裝電子裝置時(shí)，所施加于操作部的第三壓力與第二壓力 的和，則與第一壓力相當(dāng)。如此一來，在組裝電子裝置時(shí)，施加至電 路板及封裝體上的壓力可呈現(xiàn)對(duì)稱分布的狀態(tài)，故可保持封裝體與電 路板的焊點(diǎn)的可靠度，并確保封裝體的電氣訊號(hào)能傳送至電路板，進(jìn) 而提升產(chǎn)品良率。


圖IA為一種已知的電路板螺鎖于一殼體之前的示意圖； 圖1B為圖IA的電路板螺鎖于殼體之后的示意圖； 圖2為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種治具的示意圖； 圖3為一電子裝置的示意圖4為通過圖2的治具組裝圖3的電子裝置的示意圖5為通過圖2的治具組裝圖3的電子裝置的組裝方法的流程圖6為通過圖2的治具組裝另一態(tài)樣的電子裝置的示意圖7為通過圖2的治具組裝再一態(tài)樣的電子裝置的示意5圖8為通過圖2的治具組裝又一態(tài)樣的電子裝置的示意圖； 圖9為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一種治具的示意圖； 圖IO為依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一種治具的示意圖； 圖11為依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一種治具的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照相關(guān)附圖，說明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種治具及使 用治具的組裝方法，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說明。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2至圖5以說明使用治具1的組裝方法及治具1。
圖2為一俯視圖，顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的一種治具1，其包含一 本體ll、 一加壓部12以及一操作部13。其中，加壓部12設(shè)置于本體 11的一側(cè)，操作部13設(shè)置于本體11的另一側(cè)。需說明的是，本發(fā)明 并不限定本體11、加壓部12及操作部13的形狀，本體11較佳者可為 一正多邊形，加壓部12與操作部13可對(duì)稱設(shè)置或?qū)窃O(shè)置。另外， 加壓部12與操作部13的數(shù)量并不作限制，本實(shí)施例中是以治具1具 有一個(gè)加壓部12與一個(gè)操作部13為例，且加壓部12與操作部13為 對(duì)稱設(shè)置。
治具i用于組裝一電子裝置5，圖3為電子裝置5組裝前的示意圖， 圖4為使用治具1組裝電子裝置5的示意圖，且為沿圖2中治具1的 剖面線A-A'的剖面圖。其中，電子裝置5具有一封裝體51、 一電路板 52及一殼體58，且封裝體51與電路板52以至少一焊點(diǎn)(solder point) 53連接。本發(fā)明并不限定封裝體51的種類，只要其以焊點(diǎn)53與電路 板52連接，封裝體51例如可為球門陣列封裝(Ball Grid Array, BGA) 或四方扁平封裝體(Quad Flat Package, QFP)。另外，本發(fā)明不限定殼 體58的形狀及種類，如可為筆記本電腦、個(gè)人數(shù)字助理、手機(jī)或計(jì)算 器的機(jī)殼。圖5為通過治具1組裝電子裝置5的組裝方法的流程圖， 組裝方法主要包含步驟SOI及步驟S02。步驟S01為對(duì)應(yīng)設(shè)置治具1與電路板52，以將電路板52裝設(shè)于 殼體58。本發(fā)明并不限定電路板52與殼體58裝設(shè)的方式，例如可為 螺鎖或卡設(shè)，于此以利用螺絲S而將電路板52鎖附于殼體58為例作 說明。另外，電路板52具有多個(gè)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(gè)螺孔581。對(duì)應(yīng)設(shè)置時(shí)，可利用人工 或其它機(jī)械結(jié)構(gòu)的協(xié)助，將電路板52上的固定部521與殼體58上的 螺孔581對(duì)準(zhǔn)，以利后續(xù)這些螺絲S可進(jìn)行鎖附。
當(dāng)治具1放置于電路板52后，治具1本身的重量即使得加壓部12 施予電路板52 —第一壓力Pl，且操作部13施予電路板52 —第二壓力 P2，其中第一壓力Pl大于第二壓力P2。在治具1與電路板52對(duì)位后， 治具1的本體11的一開口 111可與封裝體51對(duì)應(yīng)設(shè)置，且加壓部12 及操作部13則分別對(duì)應(yīng)這些固定部521的其中的二設(shè)置，并且抵接電 路板52，其中加壓部12及操作部13位于一共平面(in-plane)上。
在本實(shí)施例中，有多種方式可使第一壓力Pl大于第二壓力P2。 由于壓力的計(jì)算是由力量除以接觸面積，若加壓部12與操作部13對(duì) 電路板52的接觸面積相同，則使加壓部12的重量大于操作部13的重 量，即可使得第一壓力Pl大于第二壓力P2。例如加壓部12與操作部 13可具有不同的材質(zhì)(相同體積下，金屬較重；塑料較輕)，或是具有 不同的材料量皆可達(dá)到此結(jié)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52的接觸面積小于操作部13與電 路板52的接觸面積，即可使得第一壓力Pl大于第二壓力P2。當(dāng)然， 上述方式亦可混合使用。
步驟S02為經(jīng)由操作部13施加一第三壓力P3而組裝電子裝置5， 即將電路板52固定于殼體58。本實(shí)施例以利用螺絲S進(jìn)行鎖附為例， 而操作部13具有一穿孔131以利螺絲S穿過操作部13而將電路板52 螺鎖于殼體58。當(dāng)操作者或機(jī)械裝置經(jīng)由操作部13將電路板52螺鎖
7于殼體58時(shí)，會(huì)施力(第三壓力P3)給治具1或電路板52。然而， 原本螺鎖前，操作部13施予電路板52的第二壓力P2小于加壓部12 施予電路板52的第一壓力Pl，而螺鎖時(shí)所造成的第三壓力P3加上第 二壓力P2則會(huì)大約等于或近似于第一壓力P1。如此一來，即可避免電 路板52上固定部521與另一固定部521'因鎖附力量受力不均所產(chǎn)生的 形變而造成被鎖合的固定部521附近的焊點(diǎn)53破壞的問題，進(jìn)而可確 保封裝體51與電路板52的電性連結(jié)，并提高產(chǎn)品良率。另外，利用 操作部13鎖附其中一固定部521后，只要將治具l旋轉(zhuǎn)一角度，使得 操作部13對(duì)準(zhǔn)另一固定部521'即可進(jìn)行另一固定部521'的鎖附。
圖6顯示使用治具l組裝另一態(tài)樣的電子裝置5a。其中，電子裝 置5a的封裝體51a的載板511延伸至螺孔581及固定部521、 521'之上 的范圍，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鎖附于殼體58。 在本實(shí)施例中，治具l、載板511、電路板52及殼體58皆對(duì)應(yīng)設(shè)置。 組裝時(shí)，操作部13所施予的第二壓力P2及第三壓力P3落在封裝體51a 的載板511上，而加壓部12所施予的第一壓力Pl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大約等于第一壓力Pl。 通過如前實(shí)施例所述的壓力配置方式而避免電路板52及封裝體51a因 受力不均而造成焊點(diǎn)53破壞的問題，進(jìn)而可確保封裝體51a與電路板 52的電性連結(jié)，并提高產(chǎn)品良率。
圖7顯示使用治具l組裝再一態(tài)樣的電子裝置5b。其中，電子裝 置5b更具有一散熱單元54，其例如為一散熱片，設(shè)置于封裝體51并 與封裝體51接觸以協(xié)助封裝體51所產(chǎn)生的熱進(jìn)行散逸。散熱單元54 延伸設(shè)置于螺孔581及固定部521、 521'之上的范圍，加壓部12及操作 部13抵接散熱單元54以將散熱單元54及電路板52鎖附于殼體58。 在本實(shí)施例中，治具1、散熱單元54、電路板52及殼體58皆對(duì)應(yīng)設(shè) 置。組裝時(shí)，操作部13所施予的第二壓力P2及第三壓力P3落在散熱 單元54上，而散熱單元54又與封裝體51接觸，而加壓部12所施于的第一壓力Pl也落在散熱單元54上，且第三壓力P3加上第二壓力P2 大約等于第一壓力Pl。通過如前實(shí)施例所述的壓力配置方式可避免電 路板52及封裝體51因受力不均而造成焊點(diǎn)53破壞的問題，進(jìn)而可確 保封裝體51與電路板52的電性連結(jié)，并提高產(chǎn)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鎖附于殼體58。在本實(shí)施例中，治具 1、殼體59、電路板52及殼體58皆對(duì)應(yīng)設(shè)置。組裝時(shí)，操作部13所 施于的第二壓力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所施于的第一壓力Pl也落在殼體59上， 且第三壓力P3加上第二壓力P2大約等于第一壓力Pl。通過如前實(shí)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 成焊點(diǎn)53破壞的問題，進(jìn)而可確保封裝體51與電路板52的電性連結(jié)， 并提高產(chǎn)品良率。
圖9為一俯視圖，顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的一種治具2，其包含一 本體21、多個(gè)加壓部22及一操作部23。其中，這些加壓部22及操作 部23位于本體21的周圍。利用治具2亦可組裝電子裝置5。由于裝設(shè) 的方式與第一實(shí)施例的組裝方法大致相同，故于此僅簡單說明。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3及圖9所示，當(dāng)治具2設(shè)置于電路板52時(shí)，這些 加壓部22可分別施于電路板52第一壓力Pl，操作部23可施于電路板 52第二壓力P2。由于使第一壓力Pl與第二壓力P2不同的方法已于第 一實(shí)施例詳敘，故此不再贅述。當(dāng)電路板52鎖附于殼體58時(shí)，鎖附 造成的第三壓力P3加上第二壓力P2會(huì)均等或近似第一壓力Pl，如此 一來，即可避免電路板52因受力不均而造成焊點(diǎn)53破壞的問題，進(jìn) 而可確保封裝體51與電路板52的電性連結(jié)，并提高產(chǎn)品良率。須注 意者，若操作人員或機(jī)械裝置可同時(shí)鎖附電路板52上的二個(gè)固定部 521、 521'時(shí)，以正方形治具2為例，則治具2也可同時(shí)具有二個(gè)操作部23設(shè)置于對(duì)角，而另二個(gè)對(duì)角則設(shè)置加壓部22。
圖10為一俯視圖，顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的一種治具3，其包含 一本體31、多個(gè)加壓部32及一操作部33，加壓部32及操作部33位 于本體31的周圍。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3及圖10所示，與上述第二實(shí)施例 不同之處在于治具3的本體31為一實(shí)心的正方形，而且治具3更包 含一砝碼34，例如為一弧狀砝碼或多個(gè)砝碼塊，其設(shè)置于本體31并接 近這些加壓部32。也就是說，通過砝碼34置放于不同的位置，而決定 加壓部32的位置。另外，本體31更可具有一容置區(qū)35以容置砝碼34， 容置區(qū)35可例如為一環(huán)狀溝槽或多凹坑，砝碼34可視加壓部32所需 的重量而設(shè)置于環(huán)狀溝槽或凹坑內(nèi)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(dāng)要進(jìn)行下一個(gè) 固定部521'的鎖附時(shí)，可移動(dòng)砝碼34 (例如容置區(qū)35為一環(huán)狀軌道， 砝碼34可滑設(shè)于軌道上或直接以人工或機(jī)器移動(dòng)砝碼34)，以改變治 具3對(duì)應(yīng)于固定部521加壓的位置。如此一來，不用旋轉(zhuǎn)治具3即可 進(jìn)行下一固定部521'的鎖附。
圖ll為一俯視圖，顯示本發(fā)明第四實(shí)施例的一種治具4，其包含 一本體41、多個(gè)加壓部42及一操作部43，加壓部42及操作部43位 于本體41的周圍。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3及圖11所示，與上述第二實(shí)施例 不同之處在于治具4的本體41為一實(shí)心的正方形，而且治具4更具 有一砝碼44、多個(gè)容置區(qū)45及一轉(zhuǎn)動(dòng)件46，轉(zhuǎn)動(dòng)件46的一端與砝碼 44連結(jié)，另一端則樞設(shè)于本體41。通過移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件46的一端，即可 將砝碼44置放于不同的位置，進(jìn)而改變治具4對(duì)應(yīng)于固定部521加壓 的位置，而形成加壓部42。當(dāng)然，本實(shí)施例可依需求同時(shí)具有多個(gè)轉(zhuǎn) 動(dòng)件46及多個(gè)砝碼44，圖II中是以治具4只具有一轉(zhuǎn)動(dòng)件46及一砝 碼為例。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神 與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求書中。
10
權(quán)利要求
1. 一種治具，用于組裝一具有一封裝體及一電路板的電子裝置，上述封裝體與上述電路板以至少一焊點(diǎn)連接，其特征在于，該治具包含一本體；至少一加壓部，設(shè)置于上述本體的一側(cè)；以及一操作部，設(shè)置于上述本體的另一側(cè)，其中上述加壓部施于上述電子裝置的一第一壓力大于上述操作部施于上述電子裝置的一第二壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的治具，其特征在于，其中上述本體的中 央處具有一開口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述加壓部與 上述操作部位于同一平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中當(dāng)上述治具具 有多個(gè)加壓部時(shí)，上述這些加壓部位于上述本體的周圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的治具，其特征在于，其中上述加壓部的 重量大于上述操作部的重量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述操作部具 有一穿孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，還包含 一砝碼，設(shè)置于上述本體接近于上述加壓部，使上述第一壓力大于上述第二壓力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的治具，其特征在于，還包含 一轉(zhuǎn)動(dòng)件，其一端與上述砝碼連結(jié)，另一端則樞設(shè)于上述本體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的治具，其特征在于，其中上述本體具有一容置區(qū)，上述砝碼設(shè)置于上述容置區(qū)，上述容置區(qū)接近上述加壓部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述本體呈正多邊形。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述操作部與 上述加壓部抵接上述電路板。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述操作部 與上述加壓部抵接上述封裝體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述封裝體 為一球門陣列封裝或一四方扁平封裝體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述電子裝 置還具有一散熱單元，上述加壓部及上述操作部抵接上述散熱單元。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治具，其特征在于，其中上述電子裝 置還具有一殼體，上述加壓部及上述操作部抵接上述殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種治具，用于組裝一電子裝置，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焊點(diǎn)連接。該治具包含一本體、至少一加壓部以及一操作部。加壓部設(shè)置于本體的一側(cè)，操作部設(shè)置于本體的另一側(cè)，其中加壓部施于電子裝置的一第一壓力大于操作部施于電子裝置的一第二壓力。
文檔編號(hào)H05K3/00GK101500374SQ20081000924
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者張木財(cái), 鄭定群, 陳富明 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司