一种焊料球吸取遮罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种焊料球吸取装置。这种焊料球吸取遮罩安装在一个吸引装置上用于在真空下吸引数个焊料球，以将焊料球放置在一个电子元件的电极上，并且在预定位置处形成有数个穿孔用于分别吸取焊料球，以使焊料球吸取遮罩具有一个可与焊料球衔接的主要面，以及一个可与吸引装置衔接的后表面，以致穿孔自主要面至后表面延伸穿过焊料球吸取遮罩，穿孔包括：一个漏斗状吸取区，用以吸取焊料球，其直径自主要面向后表面的吸引口逐渐减小；以及一个吸引孔，其具有大于吸引口的直径，并且自吸引口延伸至后表面，以界定一个吸引空间。采用本实用新型的焊料球吸取装置可以使得焊料球能够准确地放置在电极上。
【专利说明】
一种焊料球吸取遮罩
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及焊接【技术领域】，特别地，涉及一种焊料球吸取遮罩。
【背景技术】
[0002]现有技术中，当焊料球放置在一个半导体晶片或者一个电路板上以预定排列形成在电极上，多个焊料球藉由一个吸引装置在真空下被一次吸取，该吸取装置安装有一个焊料球吸取遮罩，其具有呈预定样式的吸引孔，当焊料球被转移至电极上之后，在真空状态取消时被放置在该电极上。
[0003]然而，基于目前电子元件高整合性以及同列电极的高密度与复杂性，同列的焊料球对于焊料球一次被吸引装置吸引的数目增加呈现多样化，亦即形成于焊料球吸取遮罩上并且与该吸引装置连通的穿孔数目也增加，并且同列穿孔变得更复杂，以至于施于个别穿孔的吸引力因此消散而减弱，因此有可能会发生焊料球吸取错误。同时，由于焊料相当小而具有不大于0.5mm的直径，因此可能会因为所谓的双球现象，即该焊料球被转移于使多个焊料球被吸取于一个穿孔的状态，而发生的焊料球未准确放置在电极上的转移错误。
[0004]因此，有必要提出一种焊料球吸取遮罩，以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是克服传统技术的不足之处，提出一种焊料球吸取遮罩，该装置能够实现准确放置焊料球。
[0006]这种焊料球吸取遮罩安装在一个吸引装置上用于在真空下吸引数个焊料球，以将所述焊料球放置在一个电子元件的电极上，并且在预定位置处形成有数个穿孔用于分别吸取所述焊料球，以使所述焊料球吸取遮罩具有一个可与所述焊料球衔接的主要面，以及一个可与吸引装置衔接的后表面，以致所述穿孔自所述主要面至所述后表面延伸穿过所述焊料球吸取遮罩，所述穿孔包括:一个漏斗状吸取区，用以吸取所述焊料球，其直径自所述主要面向所述后表面的吸引口逐渐减小；以及一个吸引孔，其具有大于所述吸引口的直径，并且自所述吸引口延伸至所述后表面，以界定一个吸引空间。
[0007]由于给予焊料球吸取遮罩特定的形状，焊料球可被准确地吸引到个别穿孔上，由此可以消除焊料球的吸引错误和焊料球的转移错误。
[0008]在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0009]以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
[0011]图1A至图1C是本实用新型的一个优选实施例的焊料球吸取遮罩安装在一个吸引装置上移除焊料球的操作示意图；
[0012]图2是图1所示焊料球吸取遮罩上的穿孔的阵列样式的俯视图；
[0013]图3是图1所示焊料球吸取遮罩的局部放大图；
[0014]图4是图1所示焊料球吸取遮罩的吸引状态的放大部分的透视图；
[0015]图5Α至图5Ε是根据本实用新型的一个优选实施例的制造图1所示焊料球吸取遮罩的方法的步骤图；
[0016]图6是是图1所示焊料球吸取遮罩的穿孔的第一变化部分的剖视图；
[0017]图7是图1所示焊料球吸取遮罩的穿孔的第二变化部分的剖视图；
[0018]图8是图1所示焊料球吸取遮罩的穿孔的第三变化部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便彻底理解本实用新型。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以在无需一个或多个这些细节的情况下实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0020]为了彻底了解本实用新型，在以下描述中给出了详细结构。显然，本实用新型的实施例并不限定于本领域的技术人员所熟悉的细节。以下详细描述中包含了本实用新型的较佳实施例，然而除了这些较佳实施例之外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
[0021]图1Α至图1C所示为利用一个吸引装置，其上安装有根据本实用新型的一个优选实施例的焊料球吸取遮罩5，来转移焊料球的步骤。该焊料球吸取遮罩5具有一个主要面11可与焊料球7衔接。在图1Α中，锁个吸引开口 4，例如以一个矩阵的方式配置在一个吸引装置本体1的一个底壁3上，并且该焊料球吸取遮罩5的后表面14安装在该吸引装置本体1的底壁3的下表面，以紧密接触该吸收装置本体1底壁的下表面。多个穿孔6自该主要面11延伸至后表面14而穿过该焊料球吸取遮罩5，以配置成一个预定排列样式，譬如可以参见图2所示，并且对应于该吸取装置本体1的底壁3的吸引开口 4全部或者部分。藉由经设置在该吸收装置本体1上部处的吸引管2来达到真空吸力，数个焊料球7被分别吸取至该焊料球吸取遮罩5的穿孔6。
[0022]在该焊料球7借助该吸收装置的真空吸力，被吸取到该个别穿孔6的状态时，如图1Β所示，该等焊料球7被移除在一个电子元件9的多个电极10上，例如设置在一个阶架8上的一个半导体晶片和一个电路板。由此消除这种状态中的真空吸力，该焊料球7被以预定排列方式一次放置在该电子元件9的电极10上，如图1C所示。
[0023]图3所示的焊料球吸取遮罩5的穿孔6的局部构造。该焊料球吸取遮罩5的整体具有例如大约200至300um的厚度，并且以该主要面11可与该焊料球7衔接，并且该后表面14安装在该吸收装置本体1底壁3的下表面上，如上所示。该穿孔6自该主要面11延伸至该后表面14而穿过该焊料球吸收遮罩5，并且包含一个漏斗状的吸取区13用于吸引焊料球到其上，其是自该主要面11逐次减小直径指导吸引口 12，该吸引口 12具有约为80至lOOum的直径，以及吸引孔15的直径为150至200um，其在该吸引口 12延伸至该后表面14。该吸取区13具有一个相对于该穿孔6的轴的中凸圆弧表面。该吸引口 12设置在自该主要面11约25至40um深度处。该吸引孔15对应于该吸引装置的各个吸引开口 4，并且直径大于该吸引口 12，如上所述。因此，由于该吸引孔15，自该后表面14上至该吸引口 12界定一个圆柱吸引空间16。
[0024]当该焊料球7借助该吸引装置的真空吸力，被吸取在上述配置的焊料球吸取遮罩5的个别穿孔6时，例如图1A所示，经由该吸引口 12的吸引至各个焊料球7，可由该漏斗状吸取区13的中凸圆弧推拔表面，被坚固导引并且把持，由此在真空的状态下被吸引在上面，如图4所示。此外，由于自该吸引装置的吸引压力开始先被引入该较大直径吸引孔15内，之后再被与该吸引空间16连通的较小直径吸引口 12经由该吸引空间16限制，因此在该吸取区13处的吸取压力在此时会增加。藉此，各个焊料球7可被该吸取区13的经由该吸引口 12的牢固吸取和把持。
[0025]在本实用新型的焊料球吸取遮罩5中，由于用于吸取焊料球7，在穿孔6的吸取区13上具有漏斗状推拔表面，其直径自该主要面11至该后表面减小至该吸引口 12，因此经由该吸引口 12吸引的焊料球7可被该穿孔6的吸取区13牢固地导引和把持，由此可防止双球现象的发生。
[0026]此外，在以预定阵列配置的各个穿孔6中，由于与该吸引装置衔接的后表面14上形成有该吸引孔15，其直径大于设置在该吸取区13的底部处的吸引口 12的直径，并且与该吸引口 12连续形成以界定该吸引空间16，因此可借助与该吸引空间16连通的吸引口 12，来限制自该吸引装置，经由该较大直径吸引孔15所吸引的真空压力，以至于可增加该吸取区13处的吸取压力，因此各个焊料球7可被牢固的吸取在该吸取区13。
[0027]焊料球吸取遮罩5的穿孔6的构造并不局限于图1至图4所示的实施例，也可做出变化。举例来说，在图6中显示焊料球吸取遮罩5的穿孔6的一个变化，图3中的中凸圆弧吸取区13被一个平直推拔吸取面13所取代。此时在图7中显示该焊料球吸取遮罩5的穿孔6的另一个变化，图3中的中凸圆弧吸取区13被一个中凹圆弧吸取区13所取代。此夕卜，在图8中显示该焊料球吸取遮罩5的穿孔6的第三个变化，图3中的圆柱吸引孔15是以一个平直推拔吸引孔15所取代，其与该吸引口 12连续形成，而其间无阶梯部，并且其直径向后表面14增加。
[0028]另外本实用新型的另一个优选实施例的焊料球吸取遮罩5的制造方法，参见图5A至图5E。一开始，当一个负性感光干燥薄膜接触体被始于热接触接合剂以约200um的厚度在一个以不锈钢或者类似物所制成的导电基板20上时，接触层21形成在该导电基板20上。之后，在一个具有透光模型对应于焊料吸取遮罩5上所形成的穿孔6的模型膜F已被放置在该接触层21上之后，进行紫外线照射，如图5A所示。之后是进一步的显影步骤和干燥步骤，具有多个残留抗蚀部23的抗蚀模型22形成在导电基板20上，如图5B所示，该残留抗蚀部23在后面的步骤中分别对应穿孔。
[0029]其后，由于将导电基板20运送至一个电铸槽内，例如，氨基磺酸镍浴以预定成本混合其内，以推进图5C中的第一电铸步骤，其中第一电铸镍层24被形成在与残留抗蚀部23的高度相等的程度。其间，在此时，为了使第一电铸镍层24被一致形成至与该残留抗蚀部23相等的高度。然后，实际上，由于电铸镍层厚度由于电流密度的分散和电铸表面积对单位面积的比例而被分散，因此电铸越过残留抗蚀部23的高度进行，并且此后，电铸表面被抛光至残留抗蚀部23的高度，由此形成图5C所示的状态。
[0030]此后，借助在此将导电基板20运送到电铸槽内，以进行图?所示的第二电铸步骤，其中，具有约25至40um厚度的第二电铸镍层25被电沉积在图5C步骤中所获得的第一电铸镍层24的表面上，以至于第二电铸镍层25的主要缘突出残留抗蚀部23。
[0031]最后，被把持在相互紧密接触的第一电铸镍层24和第二电铸镍层25自导电基板20分离，并且抗蚀模型22由于使用碱性溶剂或者类似物，自该第一电铸镍层24和第二电铸镍层25移除。因此，可获得焊料球吸取遮罩5，其中各个穿孔6由于该漏斗状吸取区13、小直径吸引口 12和大直径吸引口 15用以界定吸引空间16，如图5E所示。
[0032]本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由权利要求书及其等效范围所界定。
【权利要求】
1.一种焊料球吸取遮罩，其特征在于，其安装在一个吸引装置上用于在真空下吸引数个焊料球，以将所述焊料球放置在一个电子元件的电极上，并且在预定位置处形成有数个穿孔用于分别吸取所述焊料球，以使所述焊料球吸取遮罩具有一个可与所述焊料球衔接的主要面，以及一个可与吸引装置衔接的后表面，以致所述穿孔自所述主要面至所述后表面延伸穿过所述焊料球吸取遮罩，所述穿孔包括: 一个漏斗状吸取区，用以吸取所述焊料球，其直径自所述主要面向所述后表面的吸引口逐渐减小；以及 一个吸引孔，其具有大于所述吸引口的直径，并且自所述吸引口延伸至所述后表面，以界定一个吸引空间。
【文档编号】B23K3/06GK204179066SQ201420475531
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】粟昱, 贾希萍, 冉建平 申请人:贵州永红航空机械有限责任公司