球栅阵列器件植球的通用装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种球栅阵列器件植球的通用装置，旨在提供一种实用性强、操作灵活方便、通用性好的植球装置。本发明专利技术通过下述技术方案实现：植球台内腔框的植球池设带动球栅阵列器件基板同步上升/下降的升降支撑块和沿框口长度两侧滑槽滑行的主夹持滑块，以及沿宽边悬梁滑轨滑动的辅助夹持滑块；两个主夹持滑块通过其下相连横向调节旋钮的横向相对联动机构，作横向同步相向或背向运动，同样两个辅助夹持滑块通过其下相连纵向调节旋钮的纵向相对联动机构，作纵向同步相向或背向运动；焊球经焊球漏网的漏孔落到球栅阵列器件基板引脚焊盘上，控制植球时经漏网孔落到球栅阵列器件基板引脚焊盘上的焊球数，实现不同焊球数量球栅阵列器件的焊球漏装。

【技术实现步骤摘要】
球栅阵列器件植球的通用装置
本专利技术涉及电子封装
，特别是涉及一种用于球栅阵列封装器件的植球装置。
技术介绍
球栅阵列封装(以下简称BGA)在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板PCB互联，提高了贴装成品率，潜在地降低了成本；BGA封装器件在基板底面以阵列方式制出球形触点作用引脚，具有引脚短、引线电感和电容小；引脚多、引出端数与器件封装体尺寸比率高；焊点中心间距大、引脚牢固、共面性好、组装成品率高；阵列焊球与基板的接触面大，缩短了信号的传输途径，减小了引线电感、电阻，改善了I/O端的共面性，极大地减少了组装过程中因共面性差而引起的损耗。BGA较QFP(四方扁平封装)具有更多的I/O引脚及更大的引脚间距，同时还具备引线硬度好、自对准特性高的特点。BGA封装时从插针网格阵列(PGA)改良而来，是一种将某个表面及格状排列的方式覆满或部分覆满引脚的封装法。焊球经过封装后的IC芯片连接在基板印制焊盘上。焊球矩阵排布与基板印制焊盘严格对应，包括尺寸、间距及焊球的平整度等方面。BGA封装的一个缺点是焊球无法像长引脚那样可以伸展，因此，它们在物料特性上是不具有材料刚度的。所有的贴焊装置，因PCB基板和BGA封装体在热膨胀系数上的差异而弯曲(热应力)，或延伸并振动(机械应力)下，就可能导致BGA器件焊球与PCB基板间的焊点断裂。主要的缺陷类型是植球工序中出现焊球间距超标，进而BGA器件球间距超标，导致BGA器件与PCB板的组装焊接失效。目前，很多产品已广泛采用BGA器件，但在多品种小批量的产品应用中，以下两类问题在生产中较突出：1)多品种小批量的产品特性导致采购的单种BGA器件的量较少，植球手段只是用镊子或模板手工贴装焊球，效率低、成本高，且对操作者的要求极高，整体水平处在BGA元件的返修层次上，BGA器件存在引脚氧化、部分焊球缺失等缺陷情况。2)印制板受热翘曲焊盘设计不符，焊膏印刷不良及焊接温度不足等原因导致BGA器件存在短路或虚焊等焊接缺陷。由于BGA的需求量不断增长，且随着封装技术的发展，BGA器件种类及基板上焊球数量越来越多，间距越来越小，靠操作人员手工植球最终将无法胜任这项工作。采用报废原器件更换新器件的处理方式，一方面会大大增加了生产成本，另一方面某些BGA器件若无库存，则需重新进行采购，而BGA器件采购周期一般较长，从而严重延误了生产进度。3)自动化的BGA器件植球设备价格昂贵，主要用于BGA器件生产厂家，而BGA器件装配组装的电子组装生产厂家出于生产成本考虑，基本不会采购自动化植球设备，植球手段只是采用镊子或专用植球模板手工贴装，植球效率低，成本高，对操作者的要求极高，且植球成品率低。BGA封装技术中，将焊球放置于BGA封装基板焊盘上，称之为植球。现有技术植球装置，采用四角调整定位的方式，虽然能同时调整两个方向定位尺寸的大小，但四角调整方式只适用于正方形球栅阵列器件，对于长方形器件，只能采用对角定位，另外两个角悬空，球栅阵列器件边长方向不定，可能导致器件放置不稳，存在一定的缺陷。由于植球装置通过调节固定支撑滑块的4个高度调节螺丝，调整支撑滑块定位面与焊球漏板间的距离，实现不同厚度球栅阵列器件的植球应用。4个高度调节螺丝分别调节可能出现四角支撑滑块的高度不均匀，导致球栅阵列放置不平稳及器件基板面与焊球漏板间的距离不一致。现有技术植球装置，虽然能实现不同规格型号球栅阵列器件植球固定，但不同规格型号球栅阵列器件需制作相应的专用焊球漏板，生产成本高，并且专用焊球漏板种类多，增加了存贮和管理的人力资源。植球装置虽然设有焊球倒出槽，能实现焊球回收，但焊球倒出槽无挡板开关，在晃动植球装置进行焊球漏装时，部分焊球容易通过倒出槽溢出，造成焊球浪费及在工作台上出现多余物。由于BGA的需求量不断增长，且随着封装技术的发展，BGA器件种类及基板上焊球数量越来越多，间距越来越小，靠操作人员手工返修植球最终将无法胜任这项工作。因此市场迫切需要开发一种低成本、高效率、使用方便、满足不同类型BGA封装要求的BGA返修植球通用装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免所述现有技术的不足而提供一种结构简单、生产效率高，稳定性好，使用方便，成本低且植球良率高的球栅阵列器件植球通用装置。本专利技术解决所述现有技术问题采用的技术方案为：一种球栅阵列器件植球的通用装置，包括：放置在植球台10上的通用焊球漏板20，位于植球台10下方的弹性底座30及U形卡槽40。其特征在于：植球台10内腔框的植球池中心部位，设有带动放置其上球栅阵列器件基板1同步上升/下降，实现球栅阵列器件基板1面与通用焊球漏板20内焊球漏网202之间，高度距离可调的升降支撑块101，和与升降支撑块101对称沿宽边悬梁滑轨滑动的辅助夹持滑块107，以及关于中部悬梁滑轨对称，沿内腔框口长度两侧滑槽滑行的主夹持滑块106；两个主夹持滑块106通过其下相连横向调节旋钮110的横向相对联动机构，以中板悬梁滑轨升降支撑块101为中心对称轴，作横向同步相向或背向运动，装配在中部悬梁滑轨上的两个辅助夹持滑块107，通过其下相连纵向调节旋钮111的纵向相对联动机构，以升降支撑块101为中心对称轴，作纵向同步相向或背向运动。在通用焊球漏板20内置焊球漏网202上，设有按焊球直径、焊接间距、焊球奇偶排列分类，并与球栅阵列器件基板1引脚焊盘阵列相对应的漏孔阵列，焊球经焊球漏网202漏孔落到球栅阵列器件基板1引脚焊盘上，实现焊球快速漏装到对应的球栅阵列器件基板1引脚焊盘上；其焊球漏网202上还设有平行排列在植球池漏网正反面的四个矩形磁性钢片206，遮挡焊球漏网202上不需漏装焊球的漏孔，控制植球时经漏网孔落到球栅阵列器件基板1引脚焊盘上的焊球数，使得漏网上漏装焊球的孔阵列与球栅阵列器件基板1引脚焊盘阵列相对应，从而实现了焊球数量不同的同类型BGA器件植球漏板通用。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果。生产效率高。本专利技术采用植球台和盖在所述植球台上方的通用焊球漏板，通用焊球漏板上的植球漏网设有与所述植球台内球栅阵列器件焊球间距、焊球直径、焊球奇偶排列相对应的最多数量孔阵列，通过调整焊球遮挡板位置，使得焊球漏网孔阵列与待植球球栅阵列器件基板1引脚焊盘阵列对应，实现焊球经所述通用植球漏板的漏孔落至球栅阵列器件基板1引脚焊盘上。同时利用植球台内腔四边设有球栅阵列器件夹持定位的四个夹持滑块，通过位于对边的主夹持滑块连接双向横移螺杆上设有的横向调节旋钮，带动两个夹持滑块同步朝所述植球台的宽边处外移或同步朝所述植球台的中心处内移；同样的，位于另一对边的辅助夹持滑块连接双向纵移螺杆上设有的纵向调节旋钮，带动所述两个夹持滑块同步朝所述植球台的长边处外移或同步朝所述植球台的中心处内移，所述装置结构简单、操作方便，能实现不同外形大小球栅阵列器件植球，并且通用焊球漏板设计，避免了不同BGA器件植球需制作专用焊球漏网的现状，实现了焊球数量不同的同类型BGA器件植球漏网通用，提高了生产效率。弹性底座及抽取式U形卡槽设计，焊球漏装时将U行卡槽抽出，弹性底座的硬质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球栅阵列器件植球的通用装置，包括：放置在植球台(10)上的通用焊球漏板(20)，位于植球台(10)下方的弹性底座(30)及U形卡槽(40)，其特征在于：植球台(10)内腔框的植球池中心部位，设有带动放置其上球栅阵列器件基板(1)同步上升/下降，高度距离可调的升降支撑块(101)和与升降支撑块(101)对称，沿宽边悬梁滑轨滑动的辅助夹持滑块(107)，以及关于中部悬梁滑轨对称，沿内腔框口长度两侧滑槽滑行的主夹持滑块(106)；两个主夹持滑块(106)，通过其下相连横向调节旋钮(110)的横向相对联动机构，以中部悬梁滑轨升降支撑块(101)为中心对称轴，作横向同步相向或背向运动；装配在中部悬梁滑轨上的两个辅助夹持滑块(107)，通过其下相连纵向调节旋钮(111)的纵向相对联动机构，以升降支撑块(101)为中心对称轴，作纵向同步相向或背向运动；在通用焊球漏板(20)内置焊球漏网(202)上，设有按焊球直径、焊接间距、焊球奇偶排列分类，并与球栅阵列器件基板(1)引脚焊盘阵列相对应的漏孔阵列，焊球经焊球漏网(202)漏孔落到球栅阵列器件基板引脚焊盘上，实现焊球快速漏装。/n

【技术特征摘要】
1.一种球栅阵列器件植球的通用装置，包括：放置在植球台(10)上的通用焊球漏板(20)，位于植球台(10)下方的弹性底座(30)及U形卡槽(40)，其特征在于：植球台(10)内腔框的植球池中心部位，设有带动放置其上球栅阵列器件基板(1)同步上升/下降，高度距离可调的升降支撑块(101)和与升降支撑块(101)对称，沿宽边悬梁滑轨滑动的辅助夹持滑块(107)，以及关于中部悬梁滑轨对称，沿内腔框口长度两侧滑槽滑行的主夹持滑块(106)；两个主夹持滑块(106)，通过其下相连横向调节旋钮(110)的横向相对联动机构，以中部悬梁滑轨升降支撑块(101)为中心对称轴，作横向同步相向或背向运动；装配在中部悬梁滑轨上的两个辅助夹持滑块(107)，通过其下相连纵向调节旋钮(111)的纵向相对联动机构，以升降支撑块(101)为中心对称轴，作纵向同步相向或背向运动；在通用焊球漏板(20)内置焊球漏网(202)上，设有按焊球直径、焊接间距、焊球奇偶排列分类，并与球栅阵列器件基板(1)引脚焊盘阵列相对应的漏孔阵列，焊球经焊球漏网(202)漏孔落到球栅阵列器件基板引脚焊盘上，实现焊球快速漏装。


2.如权利要求1所述的球栅阵列器件植球的通用装置，其特征在于：夹持滑块中，主夹持滑块(106)的尺寸大于辅助夹持滑块(107)，通过调节植球台(10)内腔植球池中心升降支撑块(101)高度，及调节内腔主/辅夹持滑块(106/107)的夹持尺寸，可实现不同外形尺寸、厚度的球栅阵列器件基板(1)的固定夹持。


3.如权利要求1所述的球栅阵列器件植球的通用装置，其特征在于：通用焊球漏板(20)的夹持框(201)底面与所述植球台(10)正面面接触，用植球台(10)侧面对角的锁紧卡扣将安装好的通用焊球漏板(20)锁紧固定；在焊球漏网(202)上倒入适量焊球，抽出弹性底座(30)上的U形卡槽(40)，通过弹性底座焊的硬质弹簧晃动植球台(10)，使得焊球快速通过焊球漏网孔落到球栅阵列器件基板(1)每个引脚焊盘上，实现焊球快速漏装；将U形卡槽插入弹性底座上，打开锁定卡扣(113)，手握通用焊球漏板框上提手(203)，取下通用焊球漏板，然后取下植好球的球栅阵列器件进行热固化。


4.如权利要求1所述的球栅阵列器件植球的通用装置，其特征在于：植球台(10)上端内腔植球池内设有四边夹持定位球栅阵列器件基板(1)的四个夹持滑块，其中，两个横向主夹持滑块(106)连接双向横移螺杆(108)，通过双向横移螺杆(108)一端相连的横向调节旋钮(110)，带动两个主夹持滑块(106)同步朝所述球栅阵列器件基板(1)的宽边方向同步作相向夹持运动。


5.如权利要求(1)所述的球栅阵列器件植球的通用装置，其特征在于：两个纵向辅助夹持滑块(107)连接双向纵移螺杆(109)，通过双向纵移螺杆(109)一端相连的纵向调节旋钮(111)带动两个辅助夹持滑块(107)同步朝所述球栅阵列器件基板(1)的长边方向同步作相向夹持运动。

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬梅，梁斌，林修文，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51