[实用新型]一种实现三自由度精确调节的BGA植球装置

说明书

本实用新型公开了一种实现三自由度精确调节的BGA植球装置，包括漏网固定台(1)、三自由度滑台(2)、支柱(3)、底座(4)和芯片固定台(5)，四根支柱(3)一端穿过底座(4)四个角上的安装孔作为底座(4)的撑脚，支柱(3)另一端使用螺钉与漏网固定台(1)四个角固定；底座(4)作为三自由度滑台(2)的承载平台，三自由度滑台(2)放置在底座(4)上，三自由度滑台通过顶部的螺纹孔与芯片固定台(5)实现螺纹连接，三自由度滑台(2)带动芯片固定台(5)实现X、Y、Z三个方向的移动。本实用新型可以实现高精度自由调整芯片的位置，大大简化了印制电路板组装行业常用植球方法的操作。

技术领域

本实用新型涉及电子产品装配领域，特别涉及一种实现三自由度精确调节的BGA植球装置，适用于往BGA芯片焊盘上装配焊球。

背景技术

BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)封装是目前集成电路常用的一种封装形式。随着电子元器件无铅化的发展，越来越多的BGA芯片采用了诸如SAC305的无铅焊料球；然而在航空航天、医疗、军工等高产品可靠性要求的行业，仍会要求使用锡铅共晶焊料焊接元器件，这就出现了使用锡铅共晶焊料焊接无铅焊球的焊接方式，这种焊接方式存在锡铅共晶焊料与无铅焊料的兼容性问题。为了解决这种焊料兼容性问题，其中的一种方法是将BGA器件的无铅焊球去除，然后在器件焊盘上原位焊接锡铅共晶焊料球，这个过程称之为重新植球。

BGA重新植球的基本原理如图1所示，将漏网(一种薄片形工装)上的漏孔与BGA器件焊盘对位准确后，将焊球倾倒在漏网上，待焊球通过漏孔落在BGA器件的焊盘上后，使用焊接设备最终完成焊球的焊接。

重新植球的方法，在印制电路板组装行业一般使用一些较为简单的工装作为辅助来进行手工植球。这种方法由于工装设计简单，芯片与工装相对位置的调整一般存在操作繁琐、精度低、一致性差的缺点，影响植球的质量和效率。而在BGA器件的封装制造行业，一般使用专用的植球设备在器件焊盘上放置焊球，这种方法植球的精度高、自动化程度高、对人经验的依赖性小，但专用的植球设备本身的成本高，不适合印制电路板组装行业BGA植球多品种、小批量的特点。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种三自由度可精确调节的BGA植球装置。该BGA植球装置在使用夹持装置固定待植球芯片和漏网后，应用X、Y、Z三个自由度可以调节的平台实现待植球BGA芯片的移动，精确调整BGA芯片与漏网的位置，使得焊球能够通过漏网准确地落到芯片对应的焊盘上。该装置植球精度高、操作简单、成本较低，可大幅减少对操作人员经验的依赖，提高植球质量的一致性。

本实用新型的发明目的通过以下技术方案实现：

一种实现三自由度精确调节的BGA植球装置，包括漏网固定台1、三自由度滑台2、支柱3、底座4和芯片固定台5，四根支柱3一端穿过底座4四个角上的安装孔作为底座4的撑脚，支柱3另一端使用螺钉与漏网固定台1四个角固定；底座4作为三自由度滑台2的承载平台，三自由度滑台2放置在底座4上，三自由度滑台通过顶部的螺纹孔与芯片固定台5实现螺纹连接，三自由度滑台2带动芯片固定台5实现X、Y、Z三个方向的移动。

优选地，三自由度滑台2为XYZ燕尾槽移动机构。

优选地，芯片固定台包含芯片固定台底座7和X、Y方向的两组位移机构，每组位移机构包含二个顶块6、双向螺杆8和螺杆转动旋钮9；每个顶块6上有一个台阶，用于放置芯片；芯片固定台底座7中间镂空，双向螺杆8的中间有双向螺纹，二个顶块螺接在双向螺杆8的中间，双向螺杆8的二端穿过芯片固定台底座7与螺杆转动旋钮9固定。

优选地，漏网固定台由上压板10和下压板12组成，下压板的四角有磁性吸块14，用于快速固定不锈钢材料的植球漏网；上压板10、漏网11、下压板12通过4个螺钉孔13的螺纹连接固定。

优选地，在上压板10靠近角落的位置设置有导槽，导槽具有一定的斜度。