CN105710631B - 一种bga贴装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种BGA贴装系统，包括机架、PCB板定位调节机构和BGA器件定位机构；所述机架包括底座、左支架和右支架；左支架和右支架结构相同且对称固定在底座两侧；左支架和右支架由一对竖直杆和水平杆组成；竖直杆下端固定在底座上；水平杆固定在一对竖直杆的上端；所述左支架和右支架的水平杆之间固定有一对导座；所述底座上滑动设置有PCB板定位调节机构；导座之间滑动设置有BGA器件定位机构；发明的优点在于：PCB板位置固定准确，并且减少BGA器件定位机构的作动时间，提高了BGA贴装的效率和质量。

Description

一种BGA贴装系统
技术领域
本发明涉及一种对焊接在PCB即电子印刷板上的BGA、CSP等器件进行贴装的系统。
背景技术
在半导体封装的MOLDING工艺内，由于基板材料的特殊性，不同厂家不同型号的基板其部分尺寸的控制精度无法满足封装的要求。基板其实就是PCB板，很多尺寸只能够做到±0.1mm左右。在MOLDING工艺中，由于其材料环氧树脂最小颗粒小于此尺寸，存在塑封料溢出的问题，设备无法自动作业。
随着电子产品的小型化(如手机)、便携化(如笔记本电脑)以及多功能的发展趋势，集成电路的功能越来越强，与此同时，使得BGA(Ball Grid Array球栅阵列结构)、CSP(chip scale package芯片级封装)、QFP(Quad Flat Package小型方块平面封装)等不同封装形式的IC芯片朝着引脚数量增加、引脚间距减小的方向发展，这就给在样品制作中或小批量生产中手工贴装BGA等IC器件带来困难。而适用于批量生产的全自动贴片机，对于样品制作和小批量生产是不经济的。
现有技术通过一种BGA贴装系统来进行品制作和小批量生产，BGA贴装系统包括贴装机构、PCB板定位调整机构，PCB板定位调节机构包括纵向调节机构、横向调节机构和PCB板定位夹具，PCB板定位夹具固定在纵向调节机构和横向调节机构之上，纵向调节机构和横向调节机构的作动带动PCB板定位夹具纵向和横向调节，PCB板定位夹具通过上下夹具板相对运动进行固定，贴装机构包括BGA器件提取装置、BGA器件贴片装置；BGA器件提取装置通过往复运动从BGA器件放置盒提取BGA器件，BGA器件贴片装置上下运动把BGA器件固定在PCB板上并回流焊焊接完成BGA贴装；上述方案的BGA贴装系统结构简单合理、安装方便且使用操作简便，并且工作性能可靠、操作精度高；
但是上述方案存在以下的问题：1、PCB板定位夹具仅仅通过上下夹具板相对运动进行固定，夹具板并没有水平定位的装置，所以PCB板的水平位置不确定；2、BGA器件提取装置通过往复运动从BGA器件放置盒提取BGA器件，这样的往复运动浪费一定的时间，降低了BGA贴装的效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种PCB板水平位置定位准确、BGA器件无需往复运动的BGA贴装系统。
为达到上述目的，本发明提供了一种BGA贴装系统，包括机架、PCB板定位调节机构和BGA器件定位机构；所述机架包括底座、左支架和右支架；左支架和右支架结构相同且对称固定在底座两侧；左支架和右支架由一对竖直杆和水平杆组成；竖直杆下端固定在底座上；水平杆两端固定在一对竖直杆的上端；所述左支架和右支架的水平杆之间固定有一对导座；所述导座中部开设有纵向贯通的第三导槽；所述底座上端面开设有一对横向的第一导槽；所述底座前后两侧壁上一对支撑板；
所述PCB板定位调节机构包括横向调节机构、纵向调节机构、PCB板定位板；横向调节机构包括横向导座、第一导杆和第一螺纹杆；所述横向导座两侧固定有第一导板；第一导板下端插设在所述底座的第一导槽；第一导杆横向固定在所述底座的支撑板上并穿过横向导座；第一螺纹杆横向枢接在所述底座的支撑板上并与横向导座中部的螺纹孔螺接；横向导座上端面开设有一对纵向的第二导槽；所述纵向调节机构包括纵向导座、第二导杆和第二螺纹杆；所述纵向导座包括上部和PCB板定位板；纵向导座的上部下端面成型有第二导轨；所述第二导轨插设在第二导槽中；第二导杆纵向固定在第一导板上并穿过纵向导座；第二螺纹杆纵向枢接在第一导板上并与纵向导座中的螺纹孔螺接；PCB板定位板下端面中部固定在纵向导座上端面上；PCB板定位板中部成型有横向贯通的方形孔；PCB板定位板上端面中部开设有与方形孔连通的方形定位孔；方形定位孔正对的方形孔下壁面上开设有PCB板固定孔；
所述BGA器件定位机构包括横向定位机构和纵向定位机构；所述纵向定位机构包括第三导轨、第三螺纹杆和支撑框；所述第三导轨插设在所述导座的第三导槽中；第三螺纹杆纵向枢接在一对水平杆上并与第三导轨中部的第三螺纹孔螺接；所述支撑框为中部上下贯穿有方形孔的方框；所述支撑框上端面固定第三导轨的下端面；所述支撑框横向对称的壁面上开设有第四导槽；所述横向定位机构包括第四导轨、第四螺纹杆和气缸；第四导轨插设在所述支撑框的第四导槽中；第四螺纹杆枢接在支撑框横向对称的壁面上并与第四导轨中部的第四螺纹孔螺接；气缸竖直向下固定在第四导轨的下端面上；气缸的活塞杆上竖直固定有吸嘴；
所述PCB板定位板的方形孔插设有BGA器件支架。
作为上述技术方案的优选，第三导轨两端固定有截面呈侧卧的T字型的滑块；所述第四导轨的机构与第三导轨相同；所述第三导槽和第四导槽的结构分别与第三导轨和第四导轨对应。
作为上述技术方案的优选，BGA器件支架为长方体；BGA器件支架开设有BGA器件支架孔；BGA器件支架孔为上大下小的台阶孔，BGA器件支架孔的小孔尺寸大于PCB板尺寸。
作为上述技术方案的优选，PCB板固定孔的尺寸小于方形定位孔。
本发明的有益效果在于：PCB板位置固定准确，并且减少BGA器件定位机构的作动时间，提高了BGA贴装的效率和质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面结构示意图；
图3为本发明的PCB板定位调节机构20和BGA器件定位机构30的结构示意图；
图4为本发明的BGA器件定位机构30的结构示意图；
图5为本发明的横向定位机构的结构示意图；
图6为本发明的BGA器件支架的结构示意图；
图7为本发明的BGA器件支架的剖面结构示意图；
图中，10、机架；11、底座；111、第一导槽；112、支撑板；12、左支架；121、竖直杆；122、水平杆；13、右支架；14、导座；141、第三导槽；20、PCB板定位调节机构；21、横向导座；211、第一导板；212、第二导槽；22、第一导杆；23、第一螺纹杆；24、纵向导座；241、上部；242、PCB板定位板；243、方形孔；244、方形定位孔；245、PCB板固定孔；30、BGA器件定位机构；31、第三导轨；25、第二导杆；26、第二螺纹杆；32、支撑框；321、第四螺纹杆；322、第四导槽；323、第四导轨；324、气缸；325、吸嘴；33、第三螺纹杆；40、BGA器件支架；41、BGA器件支架孔。
具体实施方式
如图1所示，一种BGA贴装系统，包括机架10、PCB板定位调节机构20和BGA器件定位机构30；所述机架10包括底座11、左支架12和右支架13；左支架12和右支架13结构相同且对称固定在底座11两侧；左支架12和右支架13由一对竖直杆121和水平杆122组成；竖直杆121下端固定在底座11上；水平杆122两端固定在一对竖直杆121的上端；所述左支架12和右支架13的水平杆122之间固定有一对导座14；所述导座14中部开设有纵向贯通的第三导槽141；所述底座11上端面开设有一对横向的第一导槽111；所述底座11前后两侧壁上一对支撑板112；
如图2、图3所示，所述PCB板定位调节机构20包括横向调节机构、纵向调节机构、PCB板定位板；横向调节机构包括横向导座21、第一导杆22和第一螺纹杆23；所述横向导座21两侧固定有第一导板211；第一导板211下端插设在所述底座11的第一导槽111；第一导杆22横向固定在所述底座11的支撑板112上并穿过横向导座21；第一螺纹杆23横向枢接在所述底座11的支撑板112上并与横向导座21中部的螺纹孔螺接；横向导座21上端面开设有一对纵向的第二导槽212；所述纵向调节机构包括纵向导座24、第二导杆25和第二螺纹杆26；所述纵向导座24包括上部241和PCB板定位板242；纵向导座24的上部241下端面成型有第二导轨；所述第二导轨插设在第二导槽212中；第二导杆25纵向固定在第一导板211上并穿过纵向导座24；第二螺纹杆26纵向枢接在第一导板211上并与纵向导座24中的螺纹孔螺接；PCB板定位板242下端面中部固定在纵向导座24上端面上；PCB板定位板242中部成型有横向贯通的方形孔243；PCB板定位板242上端面中部开设有与方形孔243连通的方形定位孔244；方形定位孔244正对的方形孔243下壁面上开设有PCB板固定孔245；如图2～图5所示，所述BGA器件定位机构30包括横向定位机构和纵向定位机构；所述纵向定位机构包括第三导轨31、第三螺纹杆33和支撑框32；所述第三导轨31插设在所述导座14的第三导槽141中；第三螺纹杆33纵向枢接在一对水平杆122上并与第三导轨31中部的第三螺纹孔螺接；所述支撑框32为中部上下贯穿有方形孔的方框；所述支撑框32上端面固定第三导轨31的下端面；所述支撑框32横向对称的壁面上开设有第四导槽322；所述横向定位机构包括第四导轨323、第四螺纹杆321和气缸324；第四导轨323插设在所述支撑框32的第四导槽322中；第四螺纹杆321枢接在支撑框32横向对称的壁面上并与第四导轨323中部的第四螺纹孔螺接；气缸324竖直向下固定在第四导轨323的下端面上；气缸324的活塞杆上竖直固定有吸嘴；
如图2所示，所述PCB板定位板242的方形孔243插设有BGA器件支架40。
如图4所示，如第三导轨31两端固定有截面呈侧卧的T字型的滑块311；所述第四导轨323的机构与第三导轨31相同；所述第三导槽141和第四导槽322的结构分别与第三导轨31和第四导轨323对应。
如图6、图7所示，BGA器件支架40为长方体；BGA器件支架40开设有BGA器件支架孔41；BGA器件支架孔41为上大下小的台阶孔，BGA器件支架孔41的小孔尺寸大于PCB板尺寸。
如图3所示，PCB板固定孔245的尺寸小于方形定位孔244。
具体操作时，本发明所述BGA贴装系统的工作流程如下：
第一步，根据实际情况，调节第一螺纹杆23驱动横向导座21横向调节；调节第二螺纹杆26驱动纵向导座24纵向调节；这样PCB板定位板242就达到适当的位置；
第二步，把BGA器件支架40(BGA器件支架40的BGA器件支架孔41中固定有BGA器件)插入PCB板定位板242的方形孔243，并使BGA器件支架孔41对准PCB板固定孔245中的PCB板；
第三步，先后驱动BGA器件定位机构30的第三螺纹杆33和第四螺纹杆321，分别使第三导轨31横向调节和第四导轨323纵向调节，使吸嘴325对准相应的BGA器件，启动气缸324使吸嘴325向下运动并推动BGA器件固定在PCB板上相应焊盘位置，之后进行回流焊焊接完成BGA贴装。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种BGA贴装系统，包括机架(10)、PCB板定位调节机构(20)和BGA器件定位机构(30)；其特征在于：所述机架(10)包括底座(11)、左支架(12)和右支架(13)；左支架(12)和右支架(13)结构相同且对称固定在底座(11)两侧；左支架(12)和右支架(13)由一对竖直杆(121)和水平杆(122)组成；竖直杆(121)下端固定在底座(11)上；水平杆(122)两端固定在一对竖直杆(121)的上端；所述左支架(12)和右支架(13)的水平杆(122)之间固定有一对导座(14)；所述导座(14)中部开设有纵向贯通的第三导槽(141)；所述底座(11)上端面开设有一对横向的第一导槽(111)；所述底座(11)前后两侧壁上一对支撑板(112)；
所述PCB板定位调节机构(20)包括横向调节机构、纵向调节机构、PCB板定位板；横向调节机构包括横向导座(21)、第一导杆(22)和第一螺纹杆(23)；所述横向导座(21)两侧固定有第一导板(211)；第一导板(211)下端插设在所述底座(11)的第一导槽(111)；第一导杆(22)横向固定在所述底座(11)的支撑板(112)上并穿过横向导座(21)；第一螺纹杆(23)横向枢接在所述底座(11)的支撑板(112)上并与横向导座(21)中部的螺纹孔螺接；横向导座(21)上端面开设有一对纵向的第二导槽(212)；所述纵向调节机构包括纵向导座(24)、第二导杆(25)和第二螺纹杆(26)；所述纵向导座(24)包括上部(241)和PCB板定位板(242)；纵向导座(24)的上部(241)下端面成型有第二导轨；所述第二导轨插设在第二导槽(212)中；第二导杆(25)纵向固定在第一导板(211)上并穿过纵向导座(24)；第二螺纹杆(26)纵向枢接在第一导板(211)上并与纵向导座(24)中的螺纹孔螺接；PCB板定位板(242)下端面中部固定在纵向导座(24)上端面上；PCB板定位板(242)中部成型有横向贯通的方形孔(243)；PCB板定位板(242)上端面中部开设有与方形孔(243)连通的方形定位孔(244)；方形定位孔(244)正对的方形孔(243)下壁面上开设有PCB板固定孔(245)；
所述BGA器件定位机构(30)包括横向定位机构和纵向定位机构；所述纵向定位机构包括第三导轨(31)、第三螺纹杆(33)和支撑框(32)；所述第三导轨(31)插设在所述导座(14)的第三导槽(141)中；第三螺纹杆(33)纵向枢接在一对水平杆(122)上并与第三导轨(31)中部的第三螺纹孔螺接；所述支撑框(32)为中部上下贯穿有方形孔的方框；所述支撑框(32)上端面固定第三导轨(31)的下端面；所述支撑框(32)横向对称的壁面上开设有第四导槽(322)；所述横向定位机构包括第四导轨(323)、第四螺纹杆(321)和气缸(324)；第四导轨(323)插设在所述支撑框(32)的第四导槽(322)中；第四螺纹杆(321)枢接在支撑框(32)横向对称的壁面上并与第四导轨(323)中部的第四螺纹孔螺接；气缸(324)竖直向下固定在第四导轨(323)的下端面上；气缸(324)的活塞杆上竖直固定有吸嘴；
所述PCB板定位板(242)的方形孔(243)插设有BGA器件支架(40)；
第三导轨(31)两端固定有截面呈侧卧的T字型的滑块(311)；所述第四导轨(323)的机构与第三导轨(31)相同；所述第三导槽(141)和第四导槽(322)的结构分别与第三导轨(31)和第四导轨(323)对应；
BGA器件支架(40)为长方体；BGA器件支架(40)开设有BGA器件支架孔(41)；BGA器件支架孔(41)为上大下小的台阶孔，BGA器件支架孔(41)的小孔尺寸大于PCB板尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种BGA贴装系统，其特征在于：PCB板固定孔(245)的尺寸小于方形定位孔(244)。
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