[發明專利]標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置

有效

• 申請號: 201510854771.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105397096B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 王峰;趙海琴
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞而美光電科技有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置。

背景技術

在電子工業領域，隨著每年全球對電子產品需求的逐年增加，對標徑BGA(球柵陣列)封裝金屬焊球的需求也在逐年增加，因此研發生產出一臺高生產效率，低生產成本，成球球徑可控的制球設備裝置成為各機構的研究焦點。傳統制造的BGA(球柵陣列)封裝金屬焊球的設備主要有氣霧化設備、離心霧化設備、切絲重熔設備、均勻液滴成型設備、脈沖小孔噴射設備等。隨著BGA封裝技術的不斷發展，由于傳統制球生產設備生產效率低、生產成本高、成球質量較差等因素終將被淘汰，很難在電子技術封裝領域有更好的發展。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置，該裝置生產效率高、生產成本低且球直徑可控，使用其制得的標徑BGA封裝金屬焊球具有真圓度高、球徑均勻性好、球表面質量好等優點。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置，它包括密閉的并具有透明的可視窗口的隔離艙、與隔離艙可密閉隔離地相連通并用于向隔離艙內傳送具有若干模孔的印刷模具的傳遞艙、用于對印刷模具及原材料進行加熱使原材料成為熔融狀態的加熱控制裝置、可移動地設置于隔離艙內并能夠將熔融狀態的原材料刮入模孔內的刮刀、控制刮刀移動的操控裝置、用于對印刷模具及原材料進行冷卻使模孔內的熔融狀態的原材料在表面張力作用下收縮成球并硬化的冷卻裝置、通過輸送管道向隔離艙內輸送保護氣體的保護氣體供應裝置、一端與隔離艙相連接另一端與輸送管道相連接的氣體凈化裝置。

本標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置，通過傳遞艙將帶有原材料的印刷模具傳送至隔離艙內，在保護氣體保護的環境下，加熱控制裝置對印刷模具和原材料進行控制加熱，待原材料加熱至熔融狀態時，操控裝置控制刮刀移動，將熔融的金屬原材料刮入模具的模孔內，再通過冷卻裝置使陣列模孔內的熔融金屬原材料在表面張力的作用下降溫并收縮成球，最終硬化成為標徑BGA封裝金屬焊球。氣體凈化裝置可以將隔離艙內的保護氣體中的水氧等雜質吸附，并將凈化后的氣體通過輸送管道重新通入隔離艙內循環使用。

進一步地，可視窗口上密閉連接有供人手伸入其中對隔離艙內部件進行操作的作業手套。

進一步地，傳遞艙與隔離艙的連通處以及傳遞艙的與隔離艙相連接一端相反的另一端均設置有可開關的密封門。

進一步地，傳遞艙配備有真空泵，傳遞艙與隔離艙之間連接有用于給傳遞艙破真空的旁路破真空閥。

進一步地，隔離艙與氣體凈化裝置之間以及輸送管道上均設置有用于過濾粉塵和雜質的過濾器。

進一步地，隔離艙和傳遞艙上均設置有壓力表。

進一步地，加熱控制裝置包括對印刷模具進行加熱的加熱絲、控制加熱絲進行加熱的控制裝置、測量印刷模具或加熱絲溫度并反饋給控制裝置的熱電偶。

進一步地，加熱絲和熱電偶均設置在印刷模具的內部。

進一步地，冷卻裝置為冷卻水循環裝置。

進一步地，印刷模具包括由上至下依次設置的模板和載球板，若干模孔呈陣列地開設在模板上，且模板的上表面和載球板的上表面分別采用含氟硅酸鹽粒子材料涂覆形成的不粘層，模板與載球板可脫離地相貼合。

由于采用了上述技術方案，通過本發明標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置制備標徑BGA封裝金屬焊球，生產效率高、生產成本低、球直徑可控，并且所制得的標徑BGA封裝金屬焊球真圓度高、球徑均勻性好、球表面質量好。廣泛應用與BGA植球，Flip Chip等電子封裝技術領域。

附圖說明

附圖1為本發明標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置的結構示意圖；

附圖2為本發明標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置中印刷模具的結構示意圖；

附圖3為本發明標徑BGA封裝金屬焊球的制備裝置中印刷模具的載球板中，加熱絲和熱電偶的分布結構示意圖。

圖中標號為：

1、隔離艙；2、傳遞艙；3、真空泵；4、負壓壓力表；5、破真空閥；6、正壓壓力表；7、氣體凈化裝置；8、可視窗口；9、操控系統；10、刮刀；11、模板；12、載球板；13、控制裝置；14、冷卻水循環裝置；15、保護氣體供應裝置；16、調壓閥；17、單向閥；18、過濾器；19、密封門；20、印刷模具；21、另一單向閥；22、洞口；23、作業手套；24、加熱絲；25、熱電偶；26、模孔；27、冷卻水管；28、輸送管道；29、不粘層；30、弧形凹坑。

具體實施方式