一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置制造方法及图纸

一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，它涉及一种植柱工艺装置，具体涉及一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置。本发明专利技术为了解决现有植柱装置及其采用的植柱方法焊柱易被刮伤、焊柱难以实现高精度对中及定位、不同规格器件需定制不同模具增加制作周期和成本的问题。本发明专利技术包括钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件、载物台组件和送料组件，所述钻夹头转动运动组件安装在所述钻夹头平动运动机构上，所述钻夹头转动运动组件设置在所述载物台组件的上方，所述送料组件设置在所述钻夹头转动运动组件的一侧。本发明专利技术属于电子产品领域。

A device for interconnecting devices with copper column grid array column technology

A device for interconnecting devices with copper column grid array column technology, which relates to a column planting process device, particularly relates to a device for copper column grid array interconnection device and process column. In order to solve the problems existing in the existing column planting device and the planting column method, the invention is easy to be scratched, and the welding column is difficult to achieve high precision. The invention comprises a drill chuck translational motion mechanism, rotational motion components, the carrier component and feeding assembly drill chuck, the drill chuck rotary motion assembly drill chuck in the translational motion mechanism, the drill chuck above the rotary motion component is arranged on the carrier component, one side of the feeding the material component is arranged on the drill chuck rotary motion component. The invention belongs to the field of electronic products.

【技术实现步骤摘要】
一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置
本专利技术涉及一种植柱工艺装置，具体涉及一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，属于电子产品领域。
技术介绍
陶瓷柱栅阵列互连是指在芯片载体基板上设置阵列排布的焊柱互连、以实现芯片上集成电路与外界部件之间的机械连接和电气连接。该互连形式的特点是互连密度大、可靠性高。在最初开发的陶瓷柱栅阵列互连器件中，阵列排布的焊柱的材质为高铅钎料，该钎料柱两端分别借助于软钎料钎焊连接到芯片载体基板和印刷电路板上阵列排布的焊盘上。近年人们开始尝试将阵列排布的焊柱的材质调整为力学性能和导电性更好的纯铜焊柱，称其为陶瓷铜柱栅阵列互连。钎料柱或铜柱的植柱工艺是陶瓷柱栅阵列互连器件的关键制造工艺，植柱的质量直接决定器件寿命。目前现有植柱装置及其植柱原理，多是采用特定位置设置有阵列排布的、具有一定深度的孔的模具及其上的固定压板来进行焊接前及焊接过程中焊柱的对中、相对位置的固定和植柱；焊前焊柱逐个放入模具孔中，调整压板固定焊柱与模具相对位置后，通过传送带输送进入回流焊机中加热并实现焊柱一端与基板上焊盘的连接，冷却后拆卸压板及定位模具，完成焊柱的定位及植柱过程。该类植柱操作，焊前焊柱放入模具和焊后模具拆卸时均容易刮伤、刮弯焊柱；同时，放入焊柱、拆卸模具需要焊柱与模具孔之间留有一定的间隙，该间隙的存在使得直径很细的焊柱的垂直度和对中及定位精度均难以达到较高标准。同时，由于不同规格器件焊柱的数量、间距、直径等参数不同，因此该植柱方法每种规格的器件必须定制一套模具，这也使制作成本大大增加，不适于多品种、多批次生产。另外焊接过程中焊点周围模具的包围、隔挡直接影响热源热量有效传递到焊接部位，增加焊接难度的同时，也易埋下润湿不良等焊接缺陷隐患。
技术实现思路
本专利技术为解决现有植柱装置及其采用的植柱方法焊柱易被刮伤、焊柱难以实现高精度对中及定位、不同规格器件需定制不同模具增加制作周期和成本的问题，进而提出一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：本专利技术包括钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件、载物台组件和送料组件，所述钻夹头转动运动组件安装在所述钻夹头平动运动机构上，所述钻夹头转动运动组件设置在所述载物台组件的上方，所述送料组件设置在所述钻夹头转动运动组件的一侧。通过所述送料组件实现单个铜柱的自动分离、铜柱端头的钎剂涂覆和连续自动输送铜柱到指定位置的动作；通过钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件和载物台组件的有序运动实现指定位置的铜柱的装夹动作、钻夹头装夹的铜柱与载物台上基板焊盘的精确对中动作、和铜柱的旋转下压钻入焊盘上钎料中的植柱动作。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术植柱装置的送料组件，除能够连续实现单个铜柱从料斗中的自动分离及送料的动作外，还可实现铜柱植柱端的钎剂自动涂覆，利于封装的高效率自动化流水线生产。2、本专利技术能够通过钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件和搭载基板的载物台组件的动作，连续实现单个铜柱与焊盘的对中定位、以及随后在焊盘上方旋转下压钻入焊盘上钎料中的方式自动植柱。与目前现有植柱装置及其采用的植柱方法相比，本专利技术的植柱装置不仅可实现封装的自动化流水线生产，还可解决现有植柱工艺焊柱难以精确对中定位的问题，植柱位置度好，器件寿命提高。3、本专利技术植柱装置的钻夹头夹持的铜柱的转速、植柱深度及进给速度等参数的自动控制，使得各个焊柱的植柱参数保持一致，阵列焊柱的共面性能够得到保证，与现有技术相比，更利于实现高的互连质量和互连效率。4、本专利技术的自动植柱装置，植柱过程中不需要定制和使用专用模具，无不同规格器件需定制不同模具、制作周期和成本增加的问题，与现有技术相比，适于多品种、多批次生产。同时，也无因焊后模具拆卸而致焊柱容易刮伤的问题。5、本专利技术尤其适用于陶瓷/塑料铜柱栅阵列互连器件铜柱的植柱。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是送料组件的俯视图；图3是送料组件的侧视图；图4是钻夹头平动运动机构及钻夹头转动运动组件结构示意图；图5是载物台组件的结构示意图。图6是钻夹头的结构示意图具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置包括钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件、载物台组件和送料组件，所述钻夹头转动运动组件安装在所述钻夹头平动运动机构上，所述钻夹头转动运动组件设置在所述载物台组件的上方，所述送料组件设置在所述钻夹头转动运动组件的一侧。通过所述送料组件实现单个铜柱的自动分离、铜柱端头的钎剂涂覆和连续自动输送铜柱到指定位置的动作；通过钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件和载物台组件的有序运动实现指定位置的铜柱的装夹动作、钻夹头装夹的铜柱与载物台上基板焊盘的精确对中动作、和铜柱的旋转下压钻入焊盘上钎料中的植柱动作。具体实施方式二：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置的钻夹头转动运动组件包括水平连接板24、可数控电机25、电机张紧板26、主动轮27、从动轮28、传送带29和旋转轴及钻夹头30，可数控电机25通过电机张紧板26安装在水平连接板24上，主动轮27套装在可数控电机25的转动轴上，从动轮28套装在钻夹头所在旋转轴30的上端，主动轮27通过传送带29与从动轮28连接。所述可数控电机25驱动所述主动轮27转动，所述主动轮27通过所述传送带29驱动所述从动轮28转动，所述从动轮28驱动所述旋转轴及钻夹头30转动，通过以上操作可实现所述旋转轴及钻夹头30以Z为轴的旋转运动。如图6所示，所述植柱部件钻夹头30对铜柱5的夹持和松开的动作，是通过所述钻夹头外壳43的转动带动所述钻夹头本体42转动、带动所述三个夹爪41转动、带动所述推动螺母39转动，而所述螺纹连接的推动螺母39与推动螺杆44的相对转动引起推动螺母39相对推动螺杆44轴向向上或向下运动，而所述推动螺母39向下运动会推动所述三个夹爪41在所述V形顶体40、所述推动螺母39内导轨及所述钻夹头本体42通孔的共同限制下倾斜度减小、夹爪41松开；相反，当所述推动螺母39相对推动螺杆向上运动会推动所述三个夹爪41在所述V形顶体40、所述推动螺母39内导轨及所述钻夹头本体42通孔的共同限制下倾斜度增加、夹爪41闭合；所述钻夹头外壳43的转动可通过手动或数控程序控制实现，从而实现铜柱的夹持和松开动作，钻夹头的具体结构是目前的公知技术。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置的所述钻夹头平动运动机构包括立向基础底板11、X方向运动组件和Z方向运动组件，所述X方向运动组件包括X向直线导轨12、X向齿条13、X向运动齿轮14、可数控电机15、X向运动滑块16和立向连接板17，X向直线导轨12和X向齿条13由上至下依次并排平行安装在立向基础底板11上，立向连接板17通过X向运动滑块16与X向直线导轨12滑动连接，可数控电机15安装在立向连接板17上，X向运动齿轮14套装在可数控电机15的转动轴上，X向运动齿轮14与X向齿条13啮合；所述Z方向运动组件安装在立向连接板17上。所述可数控电机15驱动所述X向运动齿轮14转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，其特征在于：所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置包括钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件、载物台组件和送料组件，所述钻夹头转动运动组件安装在所述钻夹头平动运动机构上，所述钻夹头转动运动组件设置在所述载物台组件的上方，所述送料组件设置在所述钻夹头转动运动组件的一侧。

【技术特征摘要】
1.一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，其特征在于：所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置包括钻夹头平动运动机构、钻夹头转动运动组件、载物台组件和送料组件，所述钻夹头转动运动组件安装在所述钻夹头平动运动机构上，所述钻夹头转动运动组件设置在所述载物台组件的上方，所述送料组件设置在所述钻夹头转动运动组件的一侧。2.根据权利要求1所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，其特征在于：所述钻夹头转动运动组件包括水平连接板(24)、可数控电机(25)、电机张紧板(26)、主动轮(27)、从动轮(28)、传送带(29)和旋转轴及钻夹头(30)，可数控电机(25)通过电机张紧板(26)安装在水平连接板(24)上，主动轮(27)套装在可数控电机(25)的转动轴上，从动轮(28)套装在钻夹头所在旋转轴(30)的上端，主动轮(27)通过传送带(29)与从动轮(28)连接。3.根据权利要求1所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，其特征在于：所述钻夹头平动运动机构包括立向基础底板(11)、X方向运动组件和Z方向运动组件，所述X方向运动组件包括X向直线导轨(12)、X向齿条(13)、X向运动齿轮(14)、可数控电机(15)、X向运动滑块(16)和立向连接板(17)，X向直线导轨(12)和X向齿条(13)由上至下依次并排平行安装在立向基础底板(11)上，立向连接板(17)通过X向运动滑块(16)与X向直线导轨(12)滑动连接，可数控电机(15)安装在立向连接板(17)上，X向运动齿轮(14)套装在可数控电机(15)的转动轴上，X向运动齿轮(14)与X向齿条(13)啮合；所述Z方向运动组件安装在立向连接板(17)上。4.根据权利要求1或3所述一种用于铜柱栅阵列互连器件植柱工艺的装置，其特征在于：所述钻夹头平动运动机构包括立向基础底板(11)、X方向运动组件和Z方向运动组件，所述Z方向运动组件包括Z向直线导轨(18)、Z向齿条(19)、Z向运动滑块(20)、立向运动平板(21)、可数控电机(22)和Z向运动齿轮(23)，Z向直线导轨(18)、Z向齿条(19)并排平行安装在立向连接板(17)上，且Z向直线导轨(18)沿长度方向的中心线与X方向直线导轨(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智力，杨涛，李睿，白宇慧，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23