一种芯片植球装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种芯片植球装置及方法，该芯片植球装置包括：上壳体、钢网及下壳体；下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；上壳体设有芯片刮锡槽；钢网设置于所述上壳体与下壳体之间，钢网具有弧面并设有多个钢网圆孔。本发明不采用成品锡球，而是利用在钢网上刮锡膏的方式，采用本方案综合成本底、置球效率高。
【专利说明】一种芯片植球装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明关于芯片植球技术，具体的讲是一种芯片植球装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着当今电子技术的迅猛发展,芯片集成度不断提高,BGA封装(Ball Grid ArrayPackage，球栅阵列封装)的芯片的应用日益广泛。BGA封装的芯片已在电子测量、消费类电子等产品中广泛应用，且扮演着重要的角色，如MCU、FPGA等。
[0003]完整的BGA封装芯片由芯片本身及芯片下方的锡球构成。应用时将芯片锡球面与PCB焊盘对齐后加热熔接即可。但在实际应用中会因生产焊接失误、PCB维修等原因需再次将BGA芯片从PCB上拆除，被拆除后的BGA芯片本身功能完好，但锡球无法完好保留。为此该BGA芯片需要重新植球后方可再次使用。
[0004]BGA芯片底部通常设有许多接脚，通过锡球连接到PCB板上，使PCB板上各信号接入芯片中，利用芯片做处理；因芯片的接脚数量多，同时排列密集，所以，要是芯片焊接于PCB板上时，针对各管脚的固定工作是必然相当麻烦和不便的。
[0005]例如，现有技术中的专利名称为“锡球熔接装置的器具”的专利申请，申请日:2003年11月20日，申请号:200320116735.8，该锡球熔接装置的器具包括:内部设有溶置空间的器具，呈方形框体用于固定器具的固定件，设有数个定位用于定位锡球的孔金属网板以及定位构建。该方案通过将锡球倒入器具的熔制空间，使锡球嵌入金属网板的孔中，并将多余的锡球由导槽倒出，再将器具通过定位构件固设于加热装置中，利用加热装置对器具进行加热使锡球溶解附着于芯片接脚上，完成芯片的锡球焊设步骤。该专利申请的技术方案虽可将锡球植入芯片的接脚。但使用上仍存有诸多缺陷，如:该专利的设备成本高，不适用于PCB维修等小规模使用；设备结构复杂，操作繁琐，耗工费时；加热过程钢网受热易变形，影响锡球准确定位。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种芯片植球装置，该装置包括:上壳体、钢网及下壳体；下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；上壳体设有芯片刮锡槽；钢网设置于上壳体与下壳体之间，钢网具有弧面并设有多个钢网圆孔。
[0007]本发明提供了一种芯片植球装置，包括:上壳体、钢网及下壳体；其中，下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；上壳体设有芯片刮锡槽；钢网设置于上壳体与下壳体之间，钢网设有多个钢网圆孔，下壳体设有用于弹起钢网的弹性机构。
[0008]同时本发明提供了 一种芯片植球方法，用于一种芯片植球装置，所述的芯片植球装置包括上壳体、钢网及下壳体，所述下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；所述的上壳体设有芯片刮锡槽；钢网设置于所述上壳体与装置下壳体之间，所述钢网具有弧面并设有多个钢网圆孔，芯片植球方法包括:
[0009]将芯片固定于所述芯片定位槽；
[0010]将所述钢网放置于所述壳体定位槽；
[0011]将所述上壳体安装于所述壳体定位槽中以固定所述钢网；
[0012]在所述芯片刮锡槽中覆盖锡膏，用刮片将所述锡膏刮于所述钢网圆孔中；
[0013]取出上壳体并弹出所述钢网，在所述芯片上形成锡柱；
[0014]使用热风枪对所述锡柱加热，形成锡球。
[0015]本发明还提供了一种芯片植球方法，用于一种芯片植球装置，所述的芯片植球装置包括上壳体、钢网及下壳体，所述下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，所述壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；所述的上壳体设有芯片刮锡槽；所述钢网设置于所述上壳体与装置下壳体之间，所述钢网设有多个钢网圆孔，所述的下壳体设有用于弹起所述钢网的弹性机构，该芯片植球方法包括:
[0016]将芯片固定于所述芯片定位槽；
[0017]将所述钢网放置于所述壳体定位槽；
[0018]将所述上壳体安装于所述壳体定位槽中以固定所述钢网；
[0019]在所述芯片刮锡槽中覆盖锡膏，用刮片将所述锡膏刮于所述钢网圆孔中；
[0020]取出上壳体并弹出所述钢网，在所述芯片上形成锡柱；
[0021]使用热风枪对所述锡柱加热，形成锡球。
[0022]本发明不采用成品锡球，而是利用在钢网上刮锡膏的方式，使锡膏粘在芯片接脚上形成锡柱，取下钢网后加热并融化锡膏，利用液体张力的作用在芯片接脚上自然形成形状一致的锡球。本方案的综合成本底、置球效率高。
[0023]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本发明芯片植球装置的立体图；
[0026]图2为本发明公开的芯片植球方法的流程图；
[0027]图3为本发明实施例中将用锡刮将锡膏刮入钢网圆孔的示意图；
[0028]图4为本发明实施例中利用钢网自然弧度与锡柱分离的示意图；
[0029]图5为本发明采用弹性机构的实施例；
[0030]图6为本发明实施例中弹性机构的示意图；
[0031]图7为使用热风枪加热锡柱形成锡球示意图。
【具体实施方式】[0032]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]如图1所示，本发明实施例提供了一种芯片植球装置，该装置包括:上壳体101、钢网103及下壳体104 ;下壳体104设有用于容置上壳体101和钢网103的壳体定位槽106，壳体定位槽106底部设有用于放置芯片的芯片定位槽105 ;上壳体101设有芯片刮锡槽102 ；钢网103设置于上壳体101与下壳体104之间，钢网103具有弧面并设有多个钢网圆孔。
[0034]优选的，上壳体101的刮锡槽102的一侧设有导锡槽107，上壳体101具有上壳体定位槽108，用于容置钢网101。
[0035]同时本发明提供了一种芯片植球方法，用于一种芯片植球装置，芯片植球装置包括上壳体、钢网及下壳体，下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；上壳体设有芯片刮锡槽；钢网设置于所述上壳体与装置下壳体之间，钢网具有弧面并设有多个钢网圆孔，如图2所示，芯片植球方法包括:
[0036]步骤S101，将芯片固定于芯片定位槽；
[0037]步骤S102，将钢网放置于壳体定位槽；
[0038]步骤S103，将上壳体安装于壳体定位槽中以固定钢网；
[0039]步骤S104，在芯片刮锡槽中覆盖锡膏，用刮片将锡膏刮于钢网圆孔中；
[0040]步骤S105，取出上壳体并弹出钢网，在芯片上形成锡柱；
[0041]步骤S106，使用热风枪对锡柱加热，形成锡球。
[0042]下面结合附图及具体操作的详细说明对本发明技术方案做详细说明。
[0043]图1为本发明立体图，由图1可清晰看出本发明的装置包括上壳体、钢网、下壳体3部分。本实施例中上壳体由铝合金材料制成，主要设有刮锡槽102，用于将锡膏刮入钢网孔；导锡槽107，用于将多余的锡膏刮出；钢网103，用于使锡膏形成锡柱；芯片定位槽105，用于放置(固定)芯片；壳体定位槽106及上壳体定位槽108,用于上壳体101与下壳体104结合时定位并固定钢网103。
[0044]基于上述结构，本发明芯片植球装置的具体操作过程如下:
[0045]将下壳体放置于平稳位置，将需植球芯片放于芯片定位槽105内，芯片接脚表面与下壳体104表面水平。
[0046]将钢网103放置于下壳体104的壳体定位槽106内(钢网具有一定弧度)。
[0047]将上壳体101扣于钢网103上，使上壳体101的刮锡槽102与下壳体103的芯片定位槽105吻合，上壳体101和下壳体103将钢网103的弧度自然压平。
[0048]将适量锡膏放于刮锡槽102，如图3所示，使用刮片201将锡膏202刮于钢网圆孔，锡膏202与芯片接脚203粘合，多余锡膏202可由导锡槽刮出，钢网圆孔208中的锡膏形成锡柱205。
[0049]将上壳体101与下壳体103分离，此时由于钢网自然弧度的作用，钢网中心会与芯片206分离，锡柱205仍粘于芯片接脚203上，如图4所示，此时将钢网从下壳体中取出。
[0050]上述实施例中利用钢网的自然弧度将锡柱与钢网分离，在具体实施过程中也可采用设置于下壳体的弹性机构弹起钢网，如图5所示，通过在下壳体设置弹性机构，利用弹性机构的顶珠401将钢网弹起。如图6所示，本实施例中的弹性机构由弹簧402、顶珠401及螺丝403组成，下壳体设有容置空间，弹簧402、顶珠401及螺丝403设置于该容置空间中，利用弹簧402的弹性通过顶珠401将钢网弹起，从而形成锡柱。
[0051]使用热风枪对形成的锡柱205加热，如图7所示，将热风枪501调至360摄氏度左右，均匀地对锡柱205加热使其融化，由于液体张力的作用，锡柱205将在芯片接脚203上形成锡球502且与芯片接脚相熔接，待芯片206所有锡柱形成锡球，过程结束。
[0052]待芯片温度自然冷却后，将芯片从定位槽中取出，至此，芯片置球工作完成。
[0053]本实施例采用不采用成品锡球，而是采用将锡膏刮入钢网上的小孔，在芯片接脚上形成锡柱(利用钢网具有的弧面将钢网与锡柱分离)，进行加热(利用液体张力的作用)后形成锡球，且锡球自然熔接于芯片接脚表面，本方案具有综合成本底、置球效率高的优点。
[0054]本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种芯片植球装置，其特征在于，所述的装置包括:上壳体、钢网及下壳体；其中， 所述下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，所述壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽； 所述的上壳体设有芯片刮锡槽； 所述钢网设置于所述上壳体与下壳体之间，所述钢网具有弧面并设有多个钢网圆孔。
2.如权利要求1所述的芯片植球装置，其特征在于，所述的上壳体的刮锡槽的一侧设有导锡槽。
3.如权利要求2所述的芯片植球装置，其特征在于，所述的上壳体具有上壳体定位槽，用于容置所述钢网。
4.一种芯片植球装置，其特征在于，所述的装置包括:上壳体、钢网及下壳体；其中， 所述下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，所述壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽； 所述的上壳体设有芯片刮锡槽； 所述钢网设置于所述上壳体与下壳体之间，所述钢网设有多个钢网圆孔，所述的下壳体设有用于弹起所述钢网的弹性机构。
5.如权利要求4所述的芯片植球装置，其特征在于，所述的上壳体的刮锡槽的一侧设有导锡槽。
6.如权利要求5所述的芯片植球装置，其特征在于，所述的上壳体具有上壳体定位槽，用于容置所述钢网。
7.如权利要求4所述的芯片植球装置，其特征在于，所述的弹性机构由弹簧、顶珠及螺丝组成。
8.一种芯片植球方法，用于一种芯片植球装置，所述的芯片植球装置包括上壳体、钢网及下壳体，所述下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，所述壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；所述的上壳体设有芯片刮锡槽；所述钢网设置于所述上壳体与装置下壳体之间，所述钢网具有弧面并设有多个钢网圆孔，其特征在于，所述的芯片植球方法包括: 将芯片固定于所述芯片定位槽； 将所述钢网放置于所述壳体定位槽； 将所述上壳体安装于所述壳体定位槽中以固定所述钢网； 在所述芯片刮锡槽中覆盖锡膏，用刮片将所述锡膏刮于所述钢网圆孔中； 取出上壳体并弹出所述钢网，在所述芯片上形成锡柱； 使用热风枪对所述锡柱加热，形成锡球。
9.一种芯片植球方法，用于一种芯片植球装置，所述的芯片植球装置包括上壳体、钢网及下壳体，所述下壳体设有用于容置所述上壳体和钢网的壳体定位槽，所述壳体定位槽底部设有用于放置芯片的芯片定位槽；所述的上壳体设有芯片刮锡槽；所述钢网设置于所述上壳体与装置下壳体之间，所述钢网设有多个钢网圆孔，所述的下壳体设有用于弹起所述钢网的弹性机构，其特征在于，所述的芯片植球方法包括: 将芯片固定于所述芯片定位槽； 将所述钢网放置于所述壳体定位槽；将所述上壳体安装于所述壳体定位槽中以固定所述钢网；在所述芯片刮锡槽中覆盖锡膏，用刮片将所述锡膏刮于所述钢网圆孔中；取出上壳体并弹出所述钢网，在所述芯片上形成锡柱；使用热风枪对所述锡柱加 热，形成锡球。
【文档编号】H01L21/60GK103855041SQ201210519573
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月6日 优先权日:2012年12月6日
【发明者】李海涛, 王明, 王悦, 王铁军, 李维森 申请人:北京普源精电科技有限公司