[发明专利]一种高精度BGA植球装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度BGA植球装置。

背景技术

随着芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA封装被应用于生产。通常情况下，BGA封装过程中，采用手工通过毛刷或其他工具涂敷助焊剂或焊膏，但助焊剂或焊膏涂敷厚度不可控制，一致性差，不需要涂敷的焊盘中间位置容易被污染，同时会浪费较多的助焊剂或焊膏，所以手工涂敷助焊剂或焊膏效率较低。植球模板的经常拆分会引起网板变形，使得网板下表面与封装基板上表面间隙精度不可控制，导致封装基板表面的助焊剂或焊膏接触到模板下表面，不仅会污染模板，同时造成模板脱模时带离封装基板，导致植球失败。另外，植球网板脱模时需要控制垂直移动，手工控制垂直度较差，容易使放置好的焊球偏位，焊球熔化过程中（回流焊或其他方式）容易发生短路及偏位等缺陷。

在BGA植球过程中，解决封装基板精确定位问题是至关重要的，特别是在当今电子技术高速发展情况下，器件向高集成度、小型化方向发展，BGA的PAD间距越来越小，使用一般的机械定位方式一方面会导致定位不精确或偏移而导致PAD之间互联，另一方面可能对器件造成损伤。在专利高精度自动植球设备及使用该设备的BGA焊球植入方法200910232573.6中公布了利用真空对IC器件进行吸附固定，但是对器件尺寸有限制，而且植球模板拆分频率高；在专利BGA器件漏印工装及印制板BGA器件的更新焊接方法200910303843.8中公布了采用顶杆固定器件方式，容易造成器件损坏或者网板变形。另外，一般植球工装只是针对器件X、Y方向进行限位。本专利有以下特征：一是通过相应的机械结构可以完成封装基板X、Y、Z、θ四个方向的精确定位；二是采用真空吸附方式对器件进行固定，避免因固定造成的损伤；三是植球完成后，通过机械结构使器件与模板分离，模板固定不动，这样模板拆分频率低，减小模板变形。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有手工BGA植球过程中存在的模板定位精度差、效率低、可靠性差、浪费大的缺陷，提供的一种高精度BGA植球装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现的：

一种高精度BGA植球装置，其特征在于包括：

a、一个保护盒，保护盒的上端为开口端、后面铰接活动门；

b、保护盒内设有三维机械调节装置，三维机械调节装置中的各调节螺杆分别穿过保护盒正面和侧面，三维调节装置顶部连接有吸盘，吸盘通过软管与负压源连接；所述的吸盘为中空结构、其表面均布设有吸附孔。

c、模板框，模板框中设有网版，模板框四角分别设有螺钉与保护盒的上端对应连接。

在上述技术方案的基础上，还有以下进一步的技术方案：

模板框中设有漏球孔，漏球孔与设置在模板框下面的收集槽连接配合。

所述的三维机械调节装置，包括：

底座及其上设置的纵向移动版，纵向移动版与底座之间设有纵向螺杆及配合的纵向螺母；

纵向移动版上设置横向移动版，纵向移动版与横向移动版之间设有横向螺杆及其配合的螺母；

横向移动版上设有套筒，套筒中设有移动配合的升降螺杆，升降螺杆上连接一个涡轮螺母，涡轮螺母的外圆涡轮部分与垂直螺杆连接配合；

升降螺杆的上端滑动连接一个角度涡轮，角度调节螺杆与角度涡轮连接配合，角度涡轮上端连接吸盘。

本发明具有如下优点：使用时先进行粗略定位，再通过真空吸附，在机械结构的协助下完成不同结构尺寸器件的精确定位；这样模板拆分频率低，减小模板变形，延长使用寿命，减少成本。植球过程中，通过真空吸附固定器件，减少器件工艺过程中的损伤。

附图说明

图1是本发明的三维分解示意图；

图2是本发明的三维机械调节装置安装于保护盒中的示意图；

图3是本发明安装模板框的示意图；

图4是本发明的模板框示意图；

图5是本发明的三维机械调节装置示意图。

具体实施方式

本发明的总体结构如图1所示，它包括：

a、一个保护盒1，保护盒1的上端为开口端、后面铰接活动门1b，参见图2、图3；

b、保护盒1内设有三维机械调节装置，三维机械调节装置中的各调节螺杆分别穿过保护盒1正面和侧面（如图2所示），三维调节装置顶部连接有吸盘6，吸盘6通过软管12与负压源连接；所述的吸盘为中空结构、其表面均布设有吸附孔（参见图5）；