專利名稱：電子組件及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種電子組件及其組裝方法，且特別是有關(guān)一種設(shè)置一抵靠板 于一半導(dǎo)體元件上的電子組件及其組裝方法。
背景技術(shù)：
科技發(fā)展日新月異，各式電子裝置不斷推陳出新。在電子裝置中，均設(shè)置有 各式電子組件，以提供特定的電性功能。請參照圖1，其所示為一種傳統(tǒng)的電子組件900的示意圖。電子組件900包括電路板910、半導(dǎo)體元件920、抵靠板930、 鎖合元件940及散熱元件950。半導(dǎo)體元件920焊接于電路板910上。抵靠板930 及散熱元件950設(shè)置于半導(dǎo)體元件920上，抵靠板930及散熱元件950即組成一 散熱模塊。許多具有強(qiáng)大功能的半導(dǎo)體元件920在運(yùn)作過程中，均具有散熱問題。 此類半導(dǎo)體元件920例如是中央微處理器(Central processing unit, CPU)、 南橋芯片(South Bridge Chip)、北橋芯片(North Bridge Chip)或顯示處理 芯片(Video Chip)。舉例來說，北橋芯片過熱會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動(dòng)等 后果。為了改善散熱問題，半導(dǎo)體元件920的熱能可藉由抵靠板930傳遞至散熱 元件950后，再傳遞至外界。請同時(shí)參照圖1及圖2，圖2所示為圖1的電路板910、半導(dǎo)體元件920、抵 靠板930及鎖合元件940的立體圖。由于抵靠板930必須與半導(dǎo)體元件920完全 貼合，才可將半導(dǎo)體元件920的熱能傳遞至散熱元件950。因此，抵靠板930通 過鎖合元件940鎖合于電路板910上，使得抵靠板930與半導(dǎo)體元件920緊密貼合。在鎖合抵靠板930與電路板910的過程中，組裝人員一一地將鎖合元件940 鎖合于電路板910上。然而，在鎖合抵靠板930與電路板910時(shí)，經(jīng)常發(fā)生半導(dǎo) 體元件920種種不良現(xiàn)象。例如鎖合時(shí)施加于半導(dǎo)體元件920上因作用力不平均 而產(chǎn)生龜裂(Crack)的錫球922a、錫球922丟失或錫球922間短路的不良現(xiàn)象。尤其是在半導(dǎo)體元件920經(jīng)過回焊工序(Reflow)后，半導(dǎo)體元件920的基 板923經(jīng)常具有板彎的現(xiàn)象，更容易發(fā)生上述不良的現(xiàn)象。此外，半導(dǎo)體元件920 為了環(huán)保而逐漸采用無鉛工藝(Lead-Free Process)的趨勢下，錫球922的焊接 強(qiáng)度往往較弱，使得上述不良現(xiàn)象更是難以控制。因此，如何改善上述種種現(xiàn)象 為業(yè)界努力的一重要研發(fā)方向。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種裝置，電子組件及其組裝方法，其利用緩沖孔提供 抵靠板適當(dāng)?shù)木彌_變形量，使得組裝時(shí)錫球破壞的現(xiàn)象減少，電子組件的良率可 大幅提高。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例提供的一種電子組件，包括一電路板、 一半導(dǎo)體元件、 一抵靠板及多個(gè)鎖合元件。其中半導(dǎo)體元件焊接于電路板上，抵靠板較佳可設(shè)置 于半導(dǎo)體元件上。于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，抵靠板具有多個(gè)鎖合孔及多個(gè)緩 沖孔，鎖合孔設(shè)置于抵靠板的各角落，且緩沖孔設(shè)置于鎖合孔的附近。各鎖合元 件貫穿各鎖合孔，并鎖合于電路板上。在通過鎖合孔鎖合抵靠板與電路板時(shí)，通 過鎖合孔附近的緩沖孔，可吸收部分鎖合時(shí)的壓力，而確保半導(dǎo)體元件與電路板 間的錫球不致受到破壞。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提出一種電子組件的組裝方法，其步驟包括(a) 提供一電路板；(b)焊接一半導(dǎo)體元件于電路板上；(c)設(shè)置一抵靠板于半導(dǎo) 體元件上，抵靠板具有多個(gè)鎖合孔及多個(gè)緩沖孔，鎖合孔設(shè)置于抵靠板的各個(gè)角 落，緩沖孔設(shè)置于鎖合孔的附近；以及(d)以多個(gè)鎖合元件貫穿各鎖合孔，并將 鎖合元件鎖合于電路板上。利用緩沖孔提供抵靠板適當(dāng)?shù)木彌_變形量，可使得本發(fā)明所揭示的電子組件 及其組裝方法具有下列優(yōu)點(diǎn)第一、抵靠板的面積大于半導(dǎo)體元件的面積，使得緩沖孔所提供的緩沖形變僅限于半導(dǎo)體元件以外的區(qū)域，而不會(huì)影響到半導(dǎo)體元件。第二、緩沖孔設(shè)置于鎖合孔及中心點(diǎn)之間，以減緩由鎖合孔向內(nèi)傳遞的應(yīng)力。 第三、若緩沖孔與鎖合孔之間的距離相等，且緩沖孔的面積相等，則每一緩沖孔所產(chǎn)生的緩沖形變量皆相等。第四、當(dāng)多個(gè)緩沖孔沿一弧線設(shè)置時(shí)，多個(gè)緩沖孔之間保持一定距離。不僅 可達(dá)到緩沖的效果，又可維持抵靠板的強(qiáng)度。第五、緩沖孔為圓形結(jié)構(gòu)或橢圓形結(jié)構(gòu)。因此，圓形結(jié)構(gòu)或橢圓形結(jié)構(gòu)的緩 沖孔可避免抵靠板龜裂的現(xiàn)象。第六、在回焊工序中，半導(dǎo)體元件的基板產(chǎn)生的板彎現(xiàn)象時(shí)，緩沖孔所提供 的緩沖形變可有效降低基板所承受的應(yīng)力。第七、在采用無鉛工序的情況下，緩沖孔所提供的緩沖形變可有效降低應(yīng)力 對于錫球的沖擊。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下面將配合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施 例進(jìn)行詳細(xì)說明


圖1為已知電子組件的示意圖；圖2為圖1的電路板、半導(dǎo)體元件、抵靠板及鎖合元件的立體圖； 圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電子組件示意圖；圖4為圖3的電路板、半導(dǎo)體元件、抵靠板及鎖合元件的示意圖；以及 圖5A 5E為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電子組件的組裝方法流程的各步驟的結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請參照圖3，其所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電子組件。電子組件100包括 一電路板110、 一半導(dǎo)體元件120、 一抵靠板130、多個(gè)鎖合元件140及一散熱元 件150。半導(dǎo)體元件120焊接于電路板110上。抵靠板130設(shè)置于半導(dǎo)體元件120 上。散熱元件150設(shè)置于抵靠板130上。抵靠板130具有多個(gè)鎖合孔131及多個(gè) 緩沖孔132。各鎖合元件140貫穿各鎖合孔131，并將抵靠板130鎖合于電路板110 上。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體元件120可以是一中央微處理器(Central processing unit, CPU)、 一南橋芯片(South Bridge Chip)、 一北橋芯片(North Bridge Chip) 或一顯示處理芯片(Video Chip)。抵靠板130與半導(dǎo)體元件120之間可涂布散熱膏以增加散熱效率。抵靠板130用以傳導(dǎo)半導(dǎo)體元件120的熱能至散熱元件 150。在本實(shí)施例中，抵靠板130的材質(zhì)可選用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，例如是金屬。 散熱元件150可以是一散熱鰭片或一散熱風(fēng)扇。而抵靠板130及散熱元件150可 組成一散熱模塊。在本實(shí)施例中，鎖合元件140是以螺絲為例做說明。請參照圖4，其所示為圖3的電路板110、半導(dǎo)體元件120、抵靠板130及鎖 合元件140的示意圖。在圖4中，鎖合元件140未完全插入鎖合孔131以清楚表 示鎖合孔131及緩沖孔132的位置關(guān)系。鎖合孔131設(shè)置于抵靠板130的各個(gè)角 落，緩沖孔132設(shè)置于鎖合孔131的附近。緩沖孔132用以提供適當(dāng)?shù)木彌_形變， 使得鎖合元件140在鎖合過程中所造成的不良現(xiàn)象可大幅降低。至于電子組件100詳細(xì)結(jié)構(gòu)及其組裝方法，則以圖5A 5E所示的電子組件 的組裝流程詳細(xì)說明如下。首先，請參照圖5A。提供一電路板IIO。接著焊接半導(dǎo)體元件120于電路板110上，請參照圖5B。在本實(shí)施例中，半 導(dǎo)體元件120為一球柵陣列芯片(Ball Grid Array Chip, BGA Chip)。半導(dǎo)體 元件120置放于電路板110上，并經(jīng)過回焊工序(Reflow)后，半導(dǎo)體元件120 的錫球122即可焊接于電路板110上。此外，在本步驟中還可同時(shí)焊接鎖柱170于電路板110上。請參照圖5C，將一抵靠板130設(shè)置于半導(dǎo)體元件120上，抵靠板130具有多 個(gè)鎖合孔131及多個(gè)緩沖孔132。其中，鎖合孔131恰可對應(yīng)于鎖柱170。如圖5D所示，這些鎖合孔131設(shè)置于抵靠板130的各個(gè)角落，這些緩沖孔132 設(shè)置于這些鎖合孔131的附近。抵靠板130的面積大于半導(dǎo)體元件120的面積， 足以使得這些鎖合孔131及這些緩沖孔132位于半導(dǎo)體元件120之外(即虛線以 外的區(qū)域)。借此，緩沖孔132所提供的緩沖形變僅限于半導(dǎo)體元件120以外的 區(qū)域，而不會(huì)影響到半導(dǎo)體元件120。以下更詳細(xì)的說明本實(shí)施例的緩沖孔132與鎖合孔131的關(guān)系。如圖5D所 示，抵靠板130具有一中心點(diǎn)P，這些緩沖孔132設(shè)置于各個(gè)鎖合孔131及中心 點(diǎn)P之間，以減緩由鎖合孔131向內(nèi)傳遞的應(yīng)力。此外，這些緩沖孔132與各個(gè)鎖合孔131之間的距離相等。并且，各緩沖孔132的面積相等。因此，每一緩沖孔132所產(chǎn)生的緩沖形變量皆相等。再者，各個(gè)緩沖孔132沿著一弧線C設(shè)置于鎖合孔131的附近。各緩沖孔132 的面積小于各鎖合孔131的面積。而當(dāng)多個(gè)緩沖孔132設(shè)置于弧線C時(shí)，多個(gè)緩 沖孔132與鎖合孔131之間仍有一距離，不僅可達(dá)到緩沖的效果，又可維持抵靠 板130的強(qiáng)度。此外，這些緩沖孔132的外型不限制，較佳可為圓形結(jié)構(gòu)或橢圓形結(jié)構(gòu)。由 于在緩沖孔132提供緩沖形變的過程中，若應(yīng)力集中于棱角處，可能造成抵靠板 130由棱角處開始龜裂。而因圓形結(jié)構(gòu)或橢圓形結(jié)構(gòu)不具有任何棱角，因此可避 免抵靠板130龜裂的現(xiàn)象。接著請參照圖5E。以鎖合元件140貫穿抵靠板130上的各個(gè)鎖合孔131，以 使抵靠板130鎖合于電路板110的鎖柱170上。在此步驟中，由于這些緩沖孔132 提供適當(dāng)?shù)木彌_形變，使得半導(dǎo)體元件120受到應(yīng)力的影響降至最低。即使在回 焊工序(Reflow)中，半導(dǎo)體元件120的基板123產(chǎn)生的板彎現(xiàn)象時(shí)，緩沖孔132 所提供的緩沖形變亦可有效降低基板123所承受的應(yīng)力?；蛘咴诓捎脽o鉛工藝 (Lead-Free Process)的情況下，緩沖孔132所提供的緩沖形變也可有效降低應(yīng) 力對于錫球122的沖擊。根據(jù)以上實(shí)施例，雖然本實(shí)施例的半導(dǎo)體元件以球柵陣列芯片為例做說明，且抵靠板的功能以傳導(dǎo)熱能為例做說明，然其并非用以局限本發(fā)明的技術(shù)范圍。 半導(dǎo)體元件及抵靠板的各種實(shí)施態(tài)樣皆不脫離本發(fā)明所屬技術(shù)范圍。此外，根據(jù)上述實(shí)施例，雖然抵靠板的鎖合孔與緩沖孔的對應(yīng)關(guān)系是以圖5D 為例做說明，然而其并非用以局限本發(fā)明的技術(shù)范圍。例如，緩沖孔的數(shù)量、形 狀、位置及排列方式均可依據(jù)不同的半導(dǎo)體元件及抵靠板做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其仍屬 于本發(fā)明所屬的技術(shù)范圍內(nèi)。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭示如上，然而其并非用以限定本 發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可 作各種等同的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本申請權(quán)利要求書所界 定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電子組件，其特征是，包括一電路板；一半導(dǎo)體元件，焊接于上述電路板上；一抵靠板，設(shè)置于上述半導(dǎo)體元件上，上述抵靠板具有多個(gè)鎖合孔及多個(gè)緩沖孔，上述這些鎖合孔設(shè)置于上述抵靠板的各個(gè)角落，所述這些緩沖孔設(shè)置于所述這些鎖合孔的附近；以及多個(gè)鎖合元件；其中，所述這些鎖合元件貫穿所述這些鎖合孔，將所述抵靠板鎖合于所述電路板上，使所述抵靠板與所述半導(dǎo)體元件緊密貼合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其特征是，其中所述抵靠板的面積大 于所述半導(dǎo)體元件的面積，且所述抵靠板上的所述這些鎖合孔及所述這些緩沖孔 位于所述半導(dǎo)體元件與所述抵靠板接觸區(qū)域之外。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其特征是，其中所述抵靠板具有一中 心點(diǎn)，所述這些緩沖孔設(shè)置于各所述鎖合孔及所述中心點(diǎn)之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其特征是，其中各所述緩沖孔的面積 小于各所述鎖合孔的面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其特征是，其中半導(dǎo)體元件為一球柵 陣列芯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其特征是，其中所述這些緩沖孔為圓 形結(jié)構(gòu)或橢圓形結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子組件，其特征是，還包括 一散熱元件，設(shè)置于所述抵靠板上。
8. —種電子組件的組裝方法，其特征是，包括-(a) 提供一電路板；(b) 焊接一半導(dǎo)體元件于所述電路板上；(c) 設(shè)置一抵靠板于所述半導(dǎo)體元件上，所述抵靠板具有多個(gè)鎖合孔及多 個(gè)緩沖孔，所述這些鎖合孔設(shè)置于所述抵靠板的各個(gè)角落，所述這些緩沖孔設(shè)置于所述這些鎖合孔的附近；以及(d)以多個(gè)鎖合元件貫穿各所述鎖合孔，并將所述這些鎖合元件鎖合于所 述電路板上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子組件的組裝方法，其特征是，其中在所述步 驟(C)中，所述抵靠板的面積大于所述半導(dǎo)體元件的面積，且所述抵靠板上的所 述這些鎖合孔及所述這些緩沖孔位于所述半導(dǎo)體元件與所述抵靠板接觸區(qū)域之 外。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子組件的組裝方法，其特征是，其中在所述步 驟(c)中，所述抵靠板具有一中心點(diǎn)，所述這些緩沖孔設(shè)置于各所述鎖合孔及所 述中心點(diǎn)之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子組件的組裝方法，其特征是，其中在所述步 驟(c)中，所述各緩沖孔的面積小于所述各鎖合孔的面積。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子組件的組裝方法，其特征是，其中在所述步 驟(b)中，半導(dǎo)體元件為一球柵陣列芯片。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子組件的組裝方法，其特征是，其中在所述步 驟(c)中，所述這些緩沖孔為圓形結(jié)構(gòu)或橢圓形結(jié)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子組件的組裝方法，其特征是，其中在所述步 驟(c)中，還設(shè)置一散熱元件接觸于所述抵靠板上。
全文摘要
一種電子組件及其組裝方法。電子組件包括一電路板、一半導(dǎo)體元件、一抵靠板及多個(gè)鎖合元件。半導(dǎo)體元件焊接于電路板上。抵靠板設(shè)置于半導(dǎo)體元件上。抵靠板具有多個(gè)鎖合孔及多個(gè)緩沖孔。鎖合孔設(shè)置于抵靠板的各角落。緩沖孔設(shè)置于鎖合孔的附近。各鎖合元件貫穿各鎖合孔，并將抵靠板鎖合于電路板上。在通過鎖合孔鎖合抵靠板與電路板時(shí)，藉由鎖合孔附近的緩沖孔，可吸收部分鎖合時(shí)的壓力，而確保半導(dǎo)體元件與電路板間的錫球不致受到破壞。
文檔編號H05K1/18GK101296565SQ200710102609
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者康兆鋒, 張木財(cái), 林家榮, 鄭定群, 陳富明 申請人:華碩電腦股份有限公司