BGA精密视觉贴装焊接返修系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种ＢＧＡ精密视觉贴装焊接返修系统，包括夹持待处理ＰＣＢ板且能纵横向调整所夹持ＰＣＢ板位置的Ｘ－Ｙ定位调整机构、拾取ＢＧＡ器件且将ＢＧＡ器件送至ＰＣＢ板对应焊盘位置并焊接的贴装组件、对所拾取ＢＧＡ器件与ＰＣＢ板对应焊盘位置进行视觉对位的分光影像装置，以及与分光影像装置相接的计算机；贴装组件由拾取焊接机构及对拾取焊接机构进行对位调整的对位调整机构组成；贴装组件位于Ｘ－Ｙ定位调整机构上方；分光影像装置位于贴装组件和Ｘ－Ｙ定位调整机构之间。本实用新型专利技术结构简单合理且使用操作简便，能有效解决ＢＧＡ、ＣＳＰ等器件在ＰＣＢ板上的贴装、焊接与返修问题，并且工作性能可靠、操作精度高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对焊接在PCB即电子印刷板上的BGA、 CSP等器件 进行贴装、焊接与返修系统，尤其是涉及一种BGA精密视觉贴装焊接返修系统。
技术介绍
随着电子产品的小型化(如手机)、便携化(如笔记本电脑)以及多 功能的发展趋势，集成电路的功能越来越强，与此同时，使得BGA(Ball Grid Array球栅阵列结构)、CSP (chip scale package芯片级封装)、 QFP (Quad Flat Package小型方块平面封装)等不同封装形式的IC芯片 朝着引脚数量增加、引脚间距减小的方向发展，上述发展需求同时也导致 焊接缺陷的增加。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种BGA精密视觉贴装焊接返修系统，其结构简单合理且使用操作简便， 能有效解决BGA、 CSP等器件在PCB板上的贴装、焊接与返修问题，并且 工作性能可靠、操作精度高。为解决上述技术问题，本技术釆用的技术方案是 一种BGA精密视 觉贴装焊接返修系统，其特征在于包括从下至上水平夹持待处理PCB板 且能纵横向调整所夹持PCB板位置的X-Y定位调整机构、拾取所需焊接的 BGA器件且将所拾取BGA器件送至PCB板对应焊盘位置并焊接的贴装组件、 对所拾取BGA器件与PCB板对应焊盘位置进行视觉对位的分光影像装置， 以及与分光影像装置相接的计算机；所述贴装组件由对所述BGA器件进行200920031995.2说明书第2/9页拾取且焊接的拾取焊接机构，以及对所述拾取焊接机构进行对位调整的对位调整机构组成，所述对位调整机构安装在所述拾取焊接机构上方；所述贴装组件位于X-Y定位调整机构上方；所述分光影像装置位于所述贴装组 件和所述X-Y定位调整机构之间。所述X-Y定位调整机构包括基座、安装在基座上且位置能进行纵横向 调整的X-Y坐标平台、用于夹持PCB板且位置能够进行调整的夹持部件， 以及从底部对PCB板的对应焊盘位置周侧进行加热的下部热风头；所述夹 持部件和下部热风头均安装在X-Y坐标平台上部；所述拾取焊接机构的位 置与下部热风头的位置相对应。所述拾取焊接机构由对所述BGA器件进行吸附并焊接的热风/真空复 合吸嘴、用于更换热风/真空复合吸嘴的吸嘴更换装置、热风管道以及真 空管道组成；所述热风/真空复合吸嘴由真空吸嘴以及同轴套装在真空吸 嘴外侧的热风套管组成，所述热风套管与真空吸嘴之间的环形通道为热风 通道，所述热风管道和真空管道对应分别与热风通道和真空吸嘴相通；所 述热风/真空复合吸嘴的位置与下部热风头的位置相对应。所述对位调整机构由对所述拾取焊接机构位置进行相应调整的升降 机构和旋转机构组成；所述升降机构安装在所述拾取焊接机构上部，所述 旋转机构安装在升降机构上部，所述升降机构由升降导向机构以及对升降 导向机构进行控制调节的手动旋柄组成。还包括焊接过程中实时对所述BGA器件与PCB板间压力进行检测的压 力传感器，所述压力传感器所检测压力信号经信号处理单元一后传送至计 算机。所述贴装组件、分光影像装置和X-Y定位调整机构从上至下依次安装在安装架内部。所述分光影像装置为由组装在一起的摄像机、变焦镜头和照明机构组 成；所述分光影像装置为对所述BGA器件与PCB板进行视觉对位时伸出，且视觉对位完成后收回的影像装置；所述照明机构为上下两个分别对所述BGA器件与PCB板进行照明的照明装置。所述夹持部件的数量为两个且分别安装在X-Y坐标平台上部左右两侧；所述下部热风头安装在X-Y坐标平台上方中部且位于PCB板下方。所述热风管道和真空管道均安装在热风/真空复合吸嘴上部。所述拾取焊接机构上安装有对所述BGA器件表面温度进行实时检测的温度传感器，所述温度传感器所检测温度信号经信号处理单元二后传送至计算机。本技术与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单合理、各部分安装紧凑且使用操作简便。2、工作性能可靠、操作精度高，通过位于下方的X-Y定位调整机构对待处理的PCB板进行稳固夹持；同时通过位于最上方的贴装组件拾取所需焊接的BGA器件，并将所拾取的BGA器件经对位调整后，送至PCB板相应的焊盘位置，之后进行回流焊焊接；另外，在对所拾取的BGA器件和PCB板进行对位焊接时，本技术釆用的是位于贴装组件和X-Y定位调整机构之间的分光影像装置进行视觉对位，因而对位精度非常高。3、所用的拾取焊接机构设计新颖、使用搡作简便且焊接效果好，其拾取焊接机构主要包括热风/真空复合吸嘴以及分别与热风/真空复合吸嘴内部相通的热风管道和真空管道组成；热风管道主要是焊接时向热风/真空复合吸嘴提供焊接所需的热源，通过热风管道能够有效保证BGA器件焊接时的热源；真空管道主要是拾取BGA器件时向热风/真空复合吸嘴提供拾取所需的吸附力；另外，由于热风/真空复合吸嘴与位于PCB板下方且从底部对PCB板焊盘位置周侧进行加热的下部热风头的位置相对应，则焊接时，热风/真空复合吸嘴通过自热风管道从上至下送来的热风从PCB板上部进行加热，下部热风头从PCB板下部进行加热，最终实现了上下两侧对BGA器件和PCB板间的焊接处进行同时加热处理的目的，因而焊接效果好，同时也不会出现任何错动现象。4、所用拾取焊接机构的适用范围广，由于热风/真空复合吸嘴通上方设置有对其进行更换的吸嘴更换装置且更换操作简便，因而能够满足多种不同型号热风/真空复合吸嘴的安装需求。5、在对BGA器件和PCB板进行焊接过程中，通过压力传感器实时对BGA器件和PCB板间的压力进行实时检测，同时将压力传感器所检测信号经处理后，同步传送至计算机进行相应地分析处理和显示，这样可以实现对B G A器件和P C B板间焊接过程进行全程监控的目的，进 一 步保证了焊接质量。6、适用范围广，本技术适用于各种各样表面贴装器件在PCB板上的贴装工艺，如CSP、 BGA、 QFP及其它特殊器件，实际搡作过程中，通过高精度控制热风加热的温度，使各种表面贴装器件地自动贴装和自动拆装得以简单实现，另外此种机型增加了 一对一实时加热和其它新机构，可加工大到50mmx50mm的BGA器件以及小到5mm x 5mm的CSP器件；对于科研院所研制新产品，由于其大多都釆用BGA、 CSP、 QFP等形式芯片，因而可用本技术进行精密视觉贴装并直接进行回流焊接，使用价值非常高。综上所述，本技术构简单合理且使用操作简便，能有效解决BGA、 CSP等器件在PCB板上的贴装、焊接与返修问题，并且工作性能可靠、操作精度高。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图l为本技术的结构示意图。图2为本技术热风/真空复合吸嘴的结构示意图图3为本技术的电路框图。附图标记说明l一基座；4一下部热风头；7 —吸嘴更换装置:8-2 —手动旋柄；14一热电偶；2—X-Y坐标平台；5—分光影像装置;8 —升降机构；9一旋转机构；U—压力传感器；合吸嘴；3—夹持萄6 —热风/真空IO—热风管道；13 —真空吸嘴；17—信号处理单元一18—安装架； 19一热风通道； 20—信号处理单元二。具体实施方式如图1、图2及图3所示，本技术包括从下至上水平夹持待处理PCB板且能纵横向调整所夹持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＢＧＡ精密视觉贴装焊接返修系统，其特征在于：包括从下至上水平夹持待处理ＰＣＢ板且能纵横向调整所夹持ＰＣＢ板位置的Ｘ－Ｙ定位调整机构、拾取所需焊接的ＢＧＡ器件且将所拾取ＢＧＡ器件送至ＰＣＢ板对应焊盘位置并焊接的贴装组件、对所拾取ＢＧＡ器件与ＰＣＢ板对应焊盘位置进行视觉对位的分光影像装置（５），以及与分光影像装置（５）相接的计算机（１６）；所述贴装组件由对所述ＢＧＡ器件进行拾取且焊接的拾取焊接机构，以及对所述拾取焊接机构进行对位调整的对位调整机构组成，所述对位调整机构安装在所述拾取焊接机构上方；所述贴装组件位于Ｘ－Ｙ定位调整机构上方；所述分光影像装置（５）位于所述贴装组件和所述Ｘ－Ｙ定位调整机构之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹捷，张国琦，麻树波，
申请(专利权)人：西安中科麦特电子技术设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]