改进的球植入装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术为改进的球植入装置和方法。一种用于将焊球阵列安装至集成电路的多块基板的设备，包括：用于在装载位置接收第一基板的第一板；所述第一板适合用于从基板装载位置横向地平移至焊剂接收位置；所述第一板还适合用于从基板装载位置旋转180°，以使第一板处于焊球接收位置，并将焊球安装至第一板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及球栅阵列，并且更具体地涉及切割之前在这种置于基板上的阵列内的焊球贴装。
技术介绍
球栅阵列是用于接纳用作用于连接至集成电路的电极的焊球的阵列。它们在集成电路仍处于基板内时在切割所述基板之前或之后被贴装。基板通常被送入焊剂熔敷工作台内并随后被送至球植入工作台，在该工作台上以精确定位的配置将球植入到焊剂内。焊球贴装机(SolderBall Placement Machine)被用于在面阵(area array)封装基板内连接焊球，焊球在该封装基板上构成到基板的终端互连。焊球贴装机完成两个主要过程，这两个主要过程是基板上的焊剂熔敷，随后是基板上的焊球贴装。为了更好的连接和焊合，焊剂被用于去除焊盘上的氧化物，并被用于在将基板送至回流炉以熔化焊球完成焊合之前将焊球固定就位。 在一种方法中，焊剂和焊球加工区域被串联设置，由此基板在焊剂加工区域内经过以将焊剂涂敷至阵列。随后基板被送至球植入工作台，植球机械手在此以精确的基准贴装焊球。基板随后被送出球植入装置并随即被送走进行切割。对于这种配置,获取每个工作台上的基板的基准图像(fiducial vision),以定位基板的位置和朝向，并因此精确地贴装焊剂和焊球。但是，该方法的一个缺点在于需要获取两个独立工作台上的基板的两个分离的基准图像组。这将恶化球植入工作站处的瓶颈，因为取球头作为用于贴装球的装置必须首先确定头部是否已完全被球装满，以使得没有球从用于植球的空腔中遗漏，并随后确认所有的球都已被从头部熔敷出去，而且没有个别空腔仍然具有堵在头部内且因此未被转印至阵列的球。这样的双重检查系统控制基板通过球植入设备的流程，并会因此而影响该过程的整体速度。在一种不同的配置中，焊剂和球植入区域被彼此平行地设置，以使得基板被送入设备内，且被设置成用于接近基板的焊剂定位头和取球头不必将基板从一个工作站移往下一个工作站。用这种方式，用于确保基板的朝向和位置的基板的基准图像是正确的，只需进行一次获取而不用在焊剂区域和球区域分别进行，因此也由于这个原因，与前述的过程相，将会是更快的过程。但是，这种配置的限制在于单个工作台在任一时刻只能由焊剂或球头进行操作而另一方将会被闲置，由于瓶颈现在是在单个封装工作台处，并且它导致了机器循环周期的增加，因此就浪费了单次基准图像检查的优点。在所述过程的另一方面，焊剂池通常包括安装在直线滑板上并且设置用于在涂敷在板上的焊剂的供应上方前后行进的一对扫掠式焊剂敷抹器。焊剂敷抹器在扫掠动作期间以由焊剂敷抹器的高度控制的预定厚度形成焊剂层。扫掠动作由速控电机驱动并且通常包括一对气压致动器。在扫掠期间，一个焊剂敷抹器将处在距离焊剂池固定高度的较低位置以形成预定的焊剂厚度。板上的焊剂厚度将控制由焊剂工具拾取的焊剂量，随后焊剂工具将受控的焊剂量涂敷至基板。作为确保焊剂池具有充足供应量的装置，设有传感器测量焊剂池内的焊剂高度，当焊剂高度达到下限时，传感器激活焊剂填充装置以将新焊剂加入焊剂池中。焊剂填充装置通常包括注射器，其接收外界空气供应以向注射器的柱塞施加压力，并由此将焊剂注入焊剂池内。尽管在工业应用中已知有多种变形，但是很多变形通常都具有类似的包括使用注射器在内的配置，以将焊剂注入焊剂池内。因此，这些配置遇到的注射器的问题通常在于不能完全去除注射器中的所有成分。相反，在注射器喷嘴之前的出料腔内残留有焊剂的“废 料”或“残渣”。这些残留的焊剂可能会被部分地暴露于外界环境中，并因此会在下一次使用注射器时成为被污染的物质。而且，尽管焊剂是粘性的，但是它仍然会从喷嘴滴下，且由此在喷嘴内残留的残渣就可能会滴下，并由此将焊剂滴在焊剂池的外围元件上。因此接触焊剂池外侧区域的焊剂可能会被进一步污染，并且如果随后不小心被加入焊剂池中，就有可能会导致对整个焊剂池的污染。这还可能造成会扩散至随后的基板的污染，从而污染连接有焊球的整批基板。在另一方面，一旦焊剂被涂敷至基板，焊球随后就被植入焊剂，用于进一步的加工。焊球在基板上的配置要求是达到非常高的容差水平的非常精确的配置。模板被用作建立预定阵列的装置，用于为了下游的加工目的而贴装小型单元例如焊球的成批处理。在高度精确的阵列内贴装焊球的耗时特性是一种能够通过在所述阵列内使这些单元的贴装自动化而缩短的性质。一种这样的方法涉及将焊球注入用于重力贴装阵列的模板内。可以理解这种方法将是非常不准确的。另一种这样的方法涉及沿模板扫过焊球容器，以通过保持容器和阵列之间的预定间隙来保持与阵列更为精确的对应关系。这种非常精确的间隙保持可以导致高质量的输出和更低的通过焊球在阵列内的错位造成的损耗。这种方法的难度在于需要用于保持间隙的容差水平。有必要建立一种基准点(darum)，根据该基准点来测量间隙并针对机械系统的需求用于将焊球分配至阵列。相对于容器的固定点，例如模板下方的基板或安装容器以分配球的直线滑板是用于建立该基准点的合理位置。精度需要高标准的机械加工，这就增加了设备的制造成本。必须避免直线滑板进一步的非线性或者基板的变形以保持所需的精度。如果不保持间隙的高精度，那么将非常难于准确地分配焊球，特别是因为模板可能需要具有300mmX90mm表面积的阵列。在这种区域上所需的平面度代表了关于设备的主要加工成本。而且，即使机械加工被保持为很高的容差，各种部件包括模板的安装也仍将需要高的质量水平。如果模板没有被精确地安装至设备，那么即使是高容差的加工也将无法克服不良安装的缺点。
技术实现思路
因此，在第一方面，本专利技术提供了一种将焊球阵列封装至集成电路的多块基板的方法，包括以下步骤将第一基板送至装载位置处的第一板；将第一板横向地平移至焊剂接收位置；将焊剂涂敷至所述第一基板；将所述板返回装载位置；将第一板旋转180°，以使第一板处于焊球接收位置，并将焊球安装至第一板。在第二方面，本专利技术提供了一种用于将焊球阵列封装至集成电路的多块基板的设备，包括用于在装载位置接收第一基板的第一板；所述第一板适合用于从基板装载位置横向地平移至焊剂接收位置；所述第一板进一步适合用于从基板装载位置旋转180°，以使第一板处于焊球接收位置，并将焊球安装至第一板。在第三方面，本专利技术提供了一种旋转传送装置，包括第一和第二致动器，第一致动器设置为以往复运动移动第二致动器；旋转连杆，适合用于绕旋转固定件旋转并在第一端可旋转地安装至第二致动器，以使第二致动器被设置为以往复运动移动该第一端；所述旋转连杆具有安装在该第一端附近的传送装置托架。 在第四方面，本专利技术提供了一种模板装置，包括用于接收焊球的模板；用于容纳多个焊球的容器壳体，所述容器壳体设置为在所述模板上移动并在所述模板内分配焊球；以及用于在模板和容器壳体之间提供流体界面的流体界面设备。在第五方面，本专利技术提供了一种用于将焊剂输送至焊剂池的输送设备，包括焊剂容纳腔；用于向容纳腔内容纳的焊剂施加压力的第一压力源；出料腔和喷嘴，以使得焊剂在压力下从容纳腔移动通过出料腔，并离开喷嘴；其中出料腔包括用于向出料腔内的焊剂施加压力的第二压力源。在第六方面，本专利技术提供了一种用于将拾取头安装至焊球贴装机的转接板装置，该转接板包括具有中心孔的板；具有位于所述板外缘上的用于弹性地接合焊球贴装机内对应凹口的多个弹性可压缩凸起的弹性接合部分；位于所述板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转传送装置，包括：第一致动器和第二致动器，第一致动器设置为以往复运动移动第二致动器；旋转连杆，适合于绕旋转固定件旋转，并在第一端可旋转地安装至第二致动器，以使第二致动器被设置为以往复运动移动该第一端；所述旋转连杆具有安装在所述第一端附近的传送装置托架。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林镍盛，安松隆，白德祥，
申请(专利权)人：洛科企业有限公司，
类型：发明
国别省市：