[发明专利]一种基于SMT贴片机的BGA植球装置

说明书

本发明公开了一种基于SMT贴片机的BGA植球装置，包括SMT贴片机、焊球供给装置和若干块BGA载板。每块BGA载板均通过夹持装置固定在贴片机轨道上，每块BGA载板均包括BGA放置槽和与夹持部位，每个BGA放置槽的槽深和长宽尺寸均能够调节。焊球供给装置包括震料桶和倾斜传输轨道；倾斜传输轨道上设有伸缩挡板；倾斜传输轨道上设有用于放置焊球的弧形凹槽，倾斜传输轨道的上方设置有透明罩，弧形凹槽的深度不小于焊球直径的二分之一，透明罩与弧形凹槽之间的最大距离小于两倍焊球直径；倾斜传输轨道与水平方向的夹角小于30°。采用上述结构后，操作简单方便、能适应大批量生产、生产效率高、成本低、高度可还原。

技术领域

本发明涉及BGA加工领域，特别是一种基于SMT贴片机的BGA植球装置。

背景技术

在SMT装配技术中，球栅阵列封装元件（BGA）具有焊点数量众多且隐藏在封装之下的特点，致使难以对贴装质量进行控制，从而难于实现BGA的良好焊接。对贴装不良的BGA进行返修时，需将其拆卸，就必然造成BGA底部锡球损坏。要重新安装BGA，就必须要将焊球回复完整，方法就是重新植球。而任何植球方式第一步都需将BGA焊盘底部清理干净，但在如何植球的方法上存在较大差异。

目前在国内外各SMT生产线所采取的植球方法主要有两种：

手工植球：利用镊子和滤网将锡球逐一摆放在需植球的BGA底部焊盘上，之后进行回流焊。此方式的缺点是效率低，焊球的数量众多时不易操作，锡球摆放稍有偏差就易造成后续回流焊中锡焊接不良，对操作者要求高，不够灵活，不能适用于多个BGA植球。

植球器植球：常见的植球器一般由一块网板和一套夹具组成，网板开孔位置与BGA底部焊盘匹配，孔径一般比球径大一些，夹具用于固定好BGA和网板，使其紧密配合不会晃动，接着将焊球均匀地散播在网板上，摇晃植球器，然后将焊球滚到网板的开孔中，使网板开孔位置的每个孔均滚有一个焊球后，最后将多余的焊球滚到网板边缘，通过预留开口倒出，最后将植球器整体进行回流焊，之后将BGA从植球器中取出。此方法比手工植球成功率高，速度快；缺点是需要针对每种不同的BGA购买或制作与之对应的网板，而BGA的常用封装就有上百种，并且不断有新封装产生，成本高昂且网板制作至少需要2-3天，生产响应速度慢。另外，网板的网孔大于焊球直径，进行焊球网板脱模时，易导致焊球位置不固定，脱模后仍需人工调整，否则可能导致在回流焊时植球失败。

2013年年8月7日第201310168536.X号专利申请，公开了一种BGA植球单点返修方法，其包括:第一步骤:去除BGA芯片底面上的漏球焊盘表面的氧化层和污染物:第二步骤:取膏状助焊剂，并将其涂在漏球焊盘上;第三步骤:在第二步骤中涂援了膏状助焊剂的焊盘上放置与焊盘直径相匹配的锡球;第四步骤:利用热风枪以热风枪的出风垂直于BGA芯片底面的方式对在第三步骤放置了锡球的位置进行加热:第五步骤:在锡球熔化后关闭热风枪，并在关闭热风枪后检测返修是否成功。

上述专利申请，一次只能对一个单点进行植球返修，工作效率低下，另外热风加热焊接，一方面容易造成BGA 芯片移动，另一方面造成热量损失较大，工作效率较慢，不适合大力推广使用。

2013年1月16日第201210346219.8号中国发明专利，揭示了一种BGA植球工艺，利用印刷机、载具、钢网、锡膏，进行批量植球。该发明生产相应速度较快，成本较低，但因采用了锡膏进行植球，由于钢网厚度和焊盘开孔直径限制了焊膏量，会导致返修后的BGA与原封装的BGA高度差距较大，焊球的高度无法还原，对于需要有器件高度配合的工艺来说无法使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种操作简单方便、能适应大批量生产、生产效率高、成本低、高度可还原的基于SMT贴片机的BGA植球装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：