[实用新型]一种BGA微焊球制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焊球的制备装置，尤其是涉及一种BGA用微焊球的制备装置。

背景技术

当前微电子行业中，大规模集成电路封装焊接均采用BGA（球栅阵列封装）封装技术，BGA封装连接过程中，其关键与核心是钎料凸点的制作技术，制作这种凸点可用事先制作好的焊球，因此焊球成为BGA设备的必须原料。BGA用微焊球是粒度球径范围为0.2mm-1.2mm的各种规格（各种规格公差可达±0.02mm）、外观呈全体粒球状、表面光滑的焊接用锡球。

目前，BGA焊球的生产方法主要有射流断裂法和切丝重熔法。射流断裂法制备焊球，其设备较复杂，制备工艺较难掌握。切丝重熔法制备焊球，由于拉丝过程容易造成钎料丝的粗细不均匀，同时，裁切机的切断公差使裁切出的颗粒大小不均匀，成品率较低。另外，这两种工艺的共同缺点是工序多，占用更多的空间，造成不合格产品出现的几率增大，因此增加了成本和能源消耗。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种生产效率高、成本低的BGA微焊球制备装置。

本实用新型的目的可采取下述技术方案来实现：

本实用新型的BGA焊球制备装置包括筒形容器和位于筒形容器上端的挤压装置，依次设置在挤压装置下方的挤压模和切断装置；筒形容器内腔的上部为在容器壁上设置有加热保温层的焊球加热成型区、下部为填装有冷却剂的焊球冷却定形区，在容器外部设置有温控装置；所述挤压模上分布有若干等直径的细钎料丝挤压孔；所述切断装置是由驱动机构驱动的与挤压模结构相同的刀具构成，刀具上的挤压孔与挤压模上的挤压孔一一对应，形成通孔。

本实用新型中所述驱动机构包括由电动机带动凸轮、由凸轮驱动的推杆、套装在推杆上的复位弹簧、以及用于限制推杆作水平方向位移运动的导向套管；所述的切断装置设置在推杆的前端。其作用为等距离切断被挤压出来的钎料丝，当挤压出一定长度的钎料丝时，切断装置（刀具）沿垂直于挤压方向移动以切断挤压出来的钎料丝，形成等质量的钎料颗粒；切断装置由驱动机构带动以完成切断动作，并回复原位。

本实用新型中所述加热保温层是由电阻丝加热保温装置构成。

本实用新型中所述筒形容器内充装有氮气作为保护气体。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的不仅可使得钎料经过挤压，切断，表面熔化成球，最终冷却定型，所有的生产工序都在一个装置中完成，减少空间占用，减少生产工序，操作简单，生产效率高；同时由于容器内充满保护气体，可提高成品率，成本和能源消耗低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中挤压模的结构示意图。

图3是本实用新型中切断装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的焊球制备装置，包括筒形容器1和筒形容器上端的挤压装置2，挤压模3上均匀分布若干小孔，使钎料坯挤压出许多细钎料丝，挤压模下部是切断装置4，该切断装置是与挤压模配套的刀具，控制装置5控制挤压与切断动作，驱动机构10带动切断装置4完成切断动作，并使切断装置4回复原位，筒形容器1内腔上部为焊球加热成型区6，焊球加热成型区6部分的容器内壁上设置有电阻丝加热保温装置，由温控装置8设定容器内的温度，筒形容器下部为焊球冷却定形区7，设置有冷却剂，焊球加热成形区6与焊球冷却定型区7之间设置有绝热层9以隔开两个区域。

本装置工作时，首先使筒形容器内充满保护气体，将钎料坯置入挤压机2，在控制装置5上设定好挤压工艺参数，在温控装置8上设置好容器内的温度（为保证钎料颗粒表面熔化，设定温度为400℃），启动控制装置5上的开关，挤压机2开始运行，挤压出一定长度的钎料丝后，驱动机构10中的电动机开始运行，电动机带动凸轮11旋转，旋转的凸轮11带动推杆12上的圆盘使其旋转，从而使推杆12在导向套管13中水平向右移动，推动切断装置4，切断钎料丝形成许多等质量的钎料颗粒，同时复位弹簧14被压缩，切断完成后，在复位弹簧14的作用下推动推杆12向左运动，从而使切断装置4回复原位以准备下一次的切断工序；钎料颗粒在容器内自由下落，在高温作用下，钎料颗粒表面熔化，由于液体的内聚力自然形成球体，然后下落至冷却定形区7中的冷却剂中凝固成焊球。