[实用新型]一种陶瓷柱栅阵列封装植柱装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种植柱装置，特别是一种采用陶瓷柱栅阵列工艺封装时的植柱装置，属于集成电路封装技术领域。

背景技术

陶瓷柱栅阵列(CCGA，Ceramic Column Grid Array)封装是在陶瓷球栅阵列(CBGA，Ceramic Ball Grid Array)封装形式的扩展。当CBGA封装尺寸大于32mm时，CBGA焊球的可靠性降低，满足不了高可靠应用的场合。CCGA封装采用柱状引脚替代CBGA的球形引脚，其可靠性与散热性能得到了很大提高，同时，由于采用陶瓷封装和柱状引脚形式，使得CCGA件具有良好的抗潮湿性能，形成CCGA较长的使用寿命和高可靠性，在军事、航天和电信领域的应用正不断增加。

国际上CCGA封装已经在FPGA、DSP、SoC等高端产品中得到了大批量应用，CCGA产品的输出端子已经达到2000个以上。CCGA有1.27mm、1.0mm两种节距。植柱模式有两种：第一种方式是带载板方式，焊柱通过载板(通常为陶瓷板)固定后，再整体与外壳进行对准并回流完成焊接；第二种方式是焊线柱方式，焊柱通过与外壳基板焊盘位置完全一致的石墨模板进行固定，再进行回流焊，焊接完成后脱模。本专利就属于焊线柱方式中焊柱的分配装置。

但在国内CCGA封装还处于研发阶段，缺少相关的技术研发基础和设备，并且由于国外的技术封锁，也未检索到国内有与CCGA的植柱方法和设备相关的资料。而在具体使用时，一般采用手工通过镊子夹持焊柱一根一根进行植柱。效率低，一致性差，镊子夹持力还会损伤焊柱表面。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种陶瓷柱 栅阵列封装植柱装置，该装置解决了对集成电路进行CCGA封装时，只能由人工操作而无法对焊柱自动排列的问题，同时还避免了由于人工植柱采用夹子夹取焊柱形成的表面夹持力，对焊柱造成的伤害问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种陶瓷柱栅阵列封装植柱装置，其特征在于包括：上料、料仓、外套、活门和帽盖，上料管的上端开口用于填充焊柱，上料管的下端开口与料仓的上端口相连，上料管的管腔尺寸大于焊柱的直径，且至少小于焊柱直径长度的两倍，从而使得焊柱只能在管腔中首尾相接的排列；料仓套于外套中，料仓可在外套中沿轴向上下运动，料仓的内腔直径大于焊柱直径，但小于上料管的管腔尺寸；帽盖套于外套下端，帽盖底端有与焊柱直径相适应的出料口，帽盖内部还有挡板，帽盖的挡板形成中央开口；活门为具有中空管腔且下端受到径向力可收缩的装置，活门与料仓相连，活门的管腔与料仓的内腔相接且在不收缩时与料仓的内腔相适应，活门沿垂直于料仓轴向的径向直径从上到下逐渐扩大，活门受料仓的带动与料仓沿同一个方向运动，当活门受到垂直于料仓轴向的径向力时，活门的管腔将收缩后锁紧。

当植柱时，焊柱经上料管装于料仓内，料仓不受轴向的下压力时，活门的管腔受帽盖的挡板的径向力处于锁紧状态；沿轴向压下料仓时，料仓沿轴向向下推动活门，当活门运动到径向直径等于或小于帽盖的挡板中央开口直径时，活门的管腔将开启，焊柱可从料仓落入活门并经帽盖的出料口送出；沿轴向抬起料仓时，料仓将沿轴向向上活动并带动活门恢复到原始位置，活门的管腔被帽盖的挡板锁紧。

所述的料仓的下端还安装有弹性装置，当料仓受力向下运动时，弹性装置被压缩，当料仓不受力时，弹性装置可推动料仓恢复至原位置。

所述的料仓上部安装有压板，压动或抬起压板可使料仓在外套中沿轴向向下或向上运动。当安装有弹性装置时，料仓可在不压压板时凭借弹性装置恢复至原位置。

所述的料仓上部有凸起，所述的外套上端有向内突出的歧口，料仓上部的凸起与外套上端的歧口相适应，用以控制料仓向上运动时相对于外套的最高恢复位置。

所述的上料管的管腔、料仓的内腔、活门的管腔和帽盖的出料口内孔径的尺寸基本一致，但轴向度依次提高，从而保证焊柱轴线与植柱面的垂直度逐段提高。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)利用本实用新型可在植柱时实现焊柱的自动排列，明显提高了工作效率。

(2)采用本实用新型可保证焊柱送出时的垂直度，且无夹持力作用于焊柱表面，具有便于操作、成品一致性好的优点。

(3)本实用新型除可手工操作外，还可利用压板固定在固定台上，利用振动气缸实现自动植柱。

附图说明

图1为植柱装置示意图；

图2为料仓剖视图；

图3为活门剖视图；

图4为采用本实用新型自动植柱时的安装图。