[發明專利]一種用于半導體封裝的錫球制造方法及設備

有效

• 申請號: 201310006509.2
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103252500B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 姚玉
• 申請（專利權）人: 深圳市創智成功科技有限公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 深圳市遠航專利商標事務所(普通合伙)44276
• 代理人: 田志遠,張朝陽

技術領域

本發明創造涉及一種生產直徑為0.1-2.0mm用于半導體封裝的錫球的生產方法。本發明創造還涉及上述生產方法中使用的一種設備。

背景技術

半導體封裝中BGA封裝是采用錫球來代替IC元件封裝結構中的引腳，BGA封裝可以安排更多的I/O，更重要的是可以按功能要求設計從兩層到多層集成電路，完成電阻優化。BGA封裝采用的錫球具有相當高的尺寸及外形精度要求。現有生產錫球的主要技術有切絲重熔法，先將錫料制成一定規格的錫絲，在裁切成小段，將小段浸入一定溫度的溶劑中熔化，凝固成顆粒，在拉絲過程中溶液造成錫絲粗細不均，影響到錫球的尺寸造成成品率低，而且生產設備造價較高。

發明內容

本發明創造的目的在于提供一種成品率高，產品質量好，并能生產0.1-2.0mm直徑的錫球生產方法。

本發明創造的另一目的在于提供一種生產上述錫球的構造簡單造價低廉的設備。

本發明創造的半導體封裝用的錫球生產方法主要有熔化，離心噴射成型，定型冷卻，抗氧化處理，篩選，檢驗及包裝，其特征在于：

(1)離心噴射成型：將錫液均勻的流入以500-3000轉/分鐘不斷轉動的并經過預熱的半球形轉盤中，通過半球形轉盤底端的噴嘴噴射出錫球，根據生產錫球大小更換不同徑口尺寸的噴嘴；

(2)定型冷卻：噴射出的錫球落入裝有冷卻液的冷卻槽中冷卻定型成球狀，冷卻液為聚乙二醇溶液，冷卻液溫度不高于100℃。

上述離心噴射成型步驟中，半球型轉盤的優選轉速在800-2500轉/分鐘，轉盤預熱溫度250-450℃，優選350-450℃；定型冷卻步驟中，冷卻液溫度優選不高于80℃。

上述生產方法中的熔化，離心噴射成型，定型冷卻三個步驟可以通過一套完整設計的設備來來完成，它包括熔化爐，管道，噴射成型裝置，錫料在熔化爐熔化經過管道流入成型裝置中，其特征在于：所述成型裝置包括轉盤，攪拌機，冷卻液和冷卻槽，其中所述攪拌機下方連接有攪拌桿，攪拌機通過攪拌桿和轉盤內球面固定，轉盤為半球形狀，底端安裝有噴嘴，轉盤正下方設有冷卻槽，冷卻槽裝有冷卻液，冷卻槽下端設有出料閥，轉盤半球形內球面固定在攪拌桿的端部，外球面頂部開一圓口，錫液通過圓口流入半球形轉盤，通過轉盤底端的噴嘴射出，掉入轉盤下方冷卻槽內的冷卻液中。

所述的轉盤為半球形狀，內腔寬度為5-20cm，優選6-12cm，外半球半徑為10-50cm，優選15-30cm，弧度為30-180°，優選90-180°，轉盤的材質為不銹鋼或鈦材質。

所述的噴嘴口徑比生產的錫球尺寸略大一些，優選大0.1mm，根據生產不同直徑的錫球而選取不同口徑的噴嘴。

所述冷卻液采用聚乙二醇200，聚乙二醇300，聚乙二醇400，聚乙二醇600，聚乙二醇800或聚乙二醇1000，噴射出的錫液在一定溫度的聚乙二醇溶液中自然沉降，冷卻，同時錫球通過自身的表面張力最終形成圓形的錫球。

為了方便錫球收集，冷卻槽的底端設計成錐形。

本發明創造的生產方法及設備既可用于生產錫鉛合金錫球也可用于生產無鉛焊合金錫球。

本發明創造克服現有技術的缺點，具有以下優點：

(1)工藝及設備的適應性強，通過更換不同口徑的噴嘴和調整攪拌器轉速可滿足制取0.1-2.0mm不同徑粒的錫球，產品真圓度好，一次成品率高；

(2)采用連續進料方式，產率大大提升，同時產量也可靈活控制；

(3)生產設備結構簡單、合理，操作方便，投資比其他生產方法少。

附圖說明

圖1是本發明創造的生產方法的生產流程圖；

圖2是本發明創造的設備工作原理示意圖。

圖中：1、熔化爐；2、流量閥；3、管道；4、攪拌機；5、攪拌桿；6、轉盤；7、噴嘴；8、冷卻槽；9、冷卻液；10、出料閥。

具體實施方式

為了更好的本發明創造的技術方案，下面詳細描述本發明創造的實施例。

實施例1：

如圖1所示，本發明創造的生產方法包括熔錫、流入轉盤、噴射成型、冷卻定型、清洗、防氧化處理、篩選、檢驗、包裝等步驟。