CN108417502A - 一种芯片的植锡平台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种芯片的植锡平台，包括平台本体，所述平台本体包括控制台，所述控制台的顶部设有加热板，所述加热板内设有加热器，本发明待植锡的芯片通过定位槽定位，将对应的植锡网固定于操作台上面，真空泵将锡膏罐内的锡膏吸附至挤压板内的锡膏容置腔进行暂存，第二直线电机和第三直线电机将挤压板压靠在植锡网上，同时旋转电机带动挤压板在植锡网上旋转，锡膏经挤压孔被挤压出来，同时被挤压板涂抹至待植锡的芯片的焊盘上面，加热板安装设定温度给锡膏进行加热，在植锡过程中，待植锡的芯片及植锡网均不会发生移位，定位精准，不会造成焊锡在芯片的焊盘上相互粘连的情况，保证了植锡的质量，植锡时间短，植锡效率高。

Description

一种芯片的植锡平台
技术领域
本发明涉及芯片维修设备技术领域，特别涉及一种芯片的植锡平台。
背景技术
在当今信息时代，随着电子工业的迅猛发展，计算机、移动电话等产品日益普及，人们对电子产品的功能要求越来越多，对性能要求越来越高，而体积的要求越来越小，重量要求越来越轻，这就促使电子产品向多功能、高性能、小型化和轻型化的方向发展。为实现这一目标，IC芯片的特征尺寸就要越来越小，复杂程度不断增加，于是芯片内部电路的I/O数就会越来越多，封装的I/O密度就会不断增加。为了适应这一发展要求，一些先进的高密度封装技术应运而生，BGA封装技术就是其中之一。BGA的全程为焊球阵列封装(Ball GridArray)，它是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板互接。采用该项技术封装的器件是一种表面贴装器件，由于该芯片阵列的焊盘大多都在其底部，且阵列的焊盘密度较大，焊盘与焊盘之间的距离非常小，因此非常不容易对其进行植锡操作。特别是在更换电子线路板上的BGA芯片时，目前大都只是简单的采用植锡网进行操作，用标签纸将芯片贴在植锡网上，然后用刀片填充植锡膏，用镊子压住植锡网，并掌握好风枪温度、风力和高度等，给植锡网均匀加热，等锡膏完全熔化成球状就完成了。
不难看出，现有的植锡器具结构复杂，操作不方便，存在植锡网移位、定位不精准等问题，容易造成焊锡在芯片的焊盘上相互粘连，使其无法使用，植锡时间长，植锡效率低下。
发明内容
(一)解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片的植锡平台，待植锡的芯片通过定位槽定位，将对应的植锡网固定于操作台上面，真空泵将锡膏罐内的锡膏吸附至挤压板内的锡膏容置腔进行暂存，第二直线电机和第三直线电机将挤压板压靠在植锡网上，同时旋转电机带动挤压板在植锡网上旋转，锡膏经挤压孔被挤压出来，同时被挤压板涂抹至待植锡的芯片的焊盘上面，加热板安装设定温度给锡膏进行加热，在植锡过程中，待植锡的芯片及植锡网均不会发生移位，定位精准，不会造成焊锡在芯片的焊盘上相互粘连的情况，保证了植锡的质量，植锡时间短，植锡效率高。
(二)技术方案
一种芯片的植锡平台，包括平台本体，所述平台本体包括控制台，所述控制台的顶部设有加热板，所述加热板内设有加热器，所述加热板的顶部设有操作台，所述操作台居中的设有凹槽，所述凹槽内居中的设有定位槽，四个所述凹槽的侧壁均设有第一直线电机，所述第一直线电机的底座固定安装于所述凹槽的侧壁上面，所述第一直线电机的第一伸缩杆贯穿所述定位槽的侧壁并伸入所述定位槽内，所述定位槽的深度不超过芯片的厚度，所述操作台的上表面设有第一温度探头和第二温度探头，所述第一温度探头和所述第二温度探头分别对称的位于所述定位槽的两侧，所述定位槽的外侧周向均匀的设有四个安装柱，植锡网通过安装柱固定于所述操作台的上面，所述植锡网包括植锡区，所述植锡区位于所述植锡网的正中心，所述植锡区位于所述定位槽的正上方，所述植锡区的上方设有铭文区，所述植锡网周向的均匀设有四个安装孔，所述安装孔与所述安装柱相对应，所述安装孔与所述安装柱通过固定螺母进行限位，所述操作台的顶部两侧设有支撑板，所述支撑板的底部连接所述操作台，所述支撑板的顶部连接顶板，所述顶板的底部对称的设有第二直线电机和第三直线电机，所述第二直线电机的第二伸缩杆和所述第三直线电机的第三伸缩杆均与一挤压盘相连接，所述挤压盘的顶部分别与所述第二伸缩杆和所述第三伸缩杆的端部相连接，所述挤压盘的底部居中的设有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴的端部连接挤压板，所述挤压板位于所述植锡区的正上方，所述挤压板设有中空腔体，所述中空腔体为锡膏容置腔，所述挤压板的顶部居中的与所述旋转轴的端部相连接，所述挤压板的底部均匀的设有若干挤压孔，所述挤压孔与所述锡膏容置腔相连通，一侧的所述支撑板的外侧设有真空泵，所述真空泵的下方设有夹具，所述夹具内设有锡膏罐，所述真空泵的吸气管与所述锡膏罐相连通并伸入所述锡膏罐的底部，所述真空泵的出气管贯穿所述支撑板和所述挤压板的顶部并与所述锡膏容置腔相连通，所述控制台的正面设有液晶显示屏，所述液晶显示屏的下方设有按键区域，所述按键区域包括电源键、定位键、植锡键和温度设定键，所述控制台的背面设有电源线，所述控制台的内部设有控制模块和按键模块，所述电源键、所述定位键、所述植锡键和所述温度设定键与所述按键模块电性连接，所述第一温度探头、所述第二温度探头和所述按键模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述第一直线电机、所述第二直线电机、所述第三直线电机、所述旋转电机、所述真空泵和所述液晶显示屏，所述电源线连接外接电源，所述外接电源为所述平台本体提供工作电压。
进一步的，所述第一温度探头和所述第二温度探头均选用DS18B20数字温度传感器。
进一步的，所述旋转电机选用RS-380SH型步进电机。
进一步的，所述挤压板由耐热胶材料制成。
进一步的，所述真空泵选用微型真空泵。
进一步的，所述按键模块选用键盘驱动芯片ZLG7289。
进一步的，所述控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128。
(三)有益效果
本发明提供了一种芯片的植锡平台，将待植锡的芯片正面朝下的放于定位槽内，控制模块控制四个第一直线电机同步的向定位槽中间送出第一伸缩杆，从而将待植锡的芯片定位于定位槽的中心，对应的植锡网通过安装孔与操作台上的安装柱相连接，并通过固定螺母进行限位，安装孔与安装柱的固定连接方式，非常方便的将植锡网进行快速拆装，从而根据需要更换不同型号芯片的植锡网，满足了不同型号芯片进行快速植锡的需求，真空泵将锡膏罐内的锡膏吸附至挤压板内的锡膏容置腔进行暂存，第二直线电机和第三直线电机同步的将挤压板放下，使挤压板压靠在植锡网上面，同时旋转电机带动挤压板在植锡网上转动，锡膏容置腔内的锡膏由于受到上下的挤压力，从挤压孔内被挤压至植锡网上面，再经转动的挤压板涂抹至待植锡的芯片的焊盘上面，从而完成了植锡动作，植锡过程中，待植锡的芯片及植锡网均不会发生移位，定位精准，不会造成焊锡在芯片的焊盘上相互粘连的情况，保证了植锡的质量，植锡时间短，植锡效率高，加热板内的加热器安装预设温度对锡膏进行加热使其熔化成球状，第一温度探头和第二温度探头实时监测操作台表面的温度，液晶显示屏对预设温度和实际温度进行同步显示，保证了温度精度及安全性，自动化及智能化程度高，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，可广泛的应用于芯片定位及植锡的其它场合。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种芯片的植锡平台的结构示意图。
图2为本发明所涉及的一种芯片的植锡平台的植锡网与操作台的连接示意图。
图3为本发明所涉及的一种芯片的植锡平台的植锡网的结构示意图。
图4为本发明所涉及的一种芯片的植锡平台的挤压板的内部结构示意图。
图5为本发明所涉及的一种芯片的植锡平台的正面结构示意图。
图6为本发明所涉及的一种芯片的植锡平台的系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。
结合图1～图6，一种芯片的植锡平台，包括平台本体，平台本体包括控制台1，控制台1的顶部设有加热板2，加热板2内设有加热器，加热板2的顶部设有操作台3，操作台3居中的设有凹槽4，凹槽4内居中的设有定位槽5，四个凹槽4的侧壁均设有第一直线电机6，第一直线电机6的底座固定安装于凹槽4的侧壁上面，第一直线电机6的第一伸缩杆7贯穿定位槽5的侧壁并伸入定位槽5内，定位槽5的深度不超过芯片的厚度，操作台3的上表面设有第一温度探头8和第二温度探头9，第一温度探头8和第二温度探头9分别对称的位于定位槽5的两侧，定位槽5的外侧周向均匀的设有四个安装柱10，植锡网11通过安装柱10固定于操作台3的上面，植锡网11包括植锡区12，植锡区12位于植锡网11的正中心，植锡区12位于定位槽5的正上方，植锡区12的上方设有铭文区13，植锡网11周向的均匀设有四个安装孔14，安装孔14与安装柱10相对应，安装孔14与安装柱10通过固定螺母37进行限位，操作台3的顶部两侧设有支撑板15，支撑板15的底部连接操作台3，支撑板15的顶部连接顶板16，顶板16的底部对称的设有第二直线电机17和第三直线电机18，第二直线电机17的第二伸缩杆19和第三直线电机18的第三伸缩杆20均与一挤压盘21相连接，挤压盘21的顶部分别与第二伸缩杆19和第三伸缩杆20的端部相连接，挤压盘21的底部居中的设有旋转电机22，旋转电机22的旋转轴23的端部连接挤压板24，挤压板24位于植锡区12的正上方，挤压板24设有中空腔体，中空腔体为锡膏容置腔25，挤压板24的顶部居中的与旋转轴23的端部相连接，挤压板24的底部均匀的设有若干挤压孔26，挤压孔26与锡膏容置腔25相连通，一侧的支撑板15的外侧设有真空泵27，真空泵27的下方设有夹具28，夹具28内设有锡膏罐29，真空泵27的吸气管30与锡膏罐29相连通并伸入锡膏罐29的底部，真空泵27的出气管31贯穿支撑板15和挤压板24的顶部并与锡膏容置腔25相连通，控制台1的正面设有液晶显示屏32，液晶显示屏32的下方设有按键区域，按键区域包括电源键33、定位键34、植锡键35和温度设定键36，控制台1的背面设有电源线，控制台1的内部设有控制模块和按键模块，电源键33、定位键34、植锡键35和温度设定键36与按键模块电性连接，第一温度探头8、第二温度探头9和按键模块连接控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接第一直线电机6、第二直线电机17、第三直线电机18、旋转电机22、真空泵27和液晶显示屏32，电源线连接外接电源，外接电源为平台本体提供工作电压。
将电源线连接外接电源，按下电源键33，使平台本体进入工作状态。将待植锡的芯片正面朝下的放入定位槽5内，按下定位键34，控制模块输出四路控制信号分别控制凹槽4四个侧壁上的第一直线电机6同步的向定位槽5的中心送出第一伸缩杆7，从而将待植锡的芯片推向定位槽5的中心，使得待植锡的芯片始终处于定位槽5的中心位置，实现了对待植锡的芯片的精准定位，不会发生移位，保证了植锡的质量，提升了植锡的效率。
将对应待植锡的芯片的植锡网11固定安装于操作台3上面，植锡网11上的铭文区12对应待植锡的芯片的型号，非常直观醒目。植锡网11上的四个安装孔14与操作台3上的四个安装柱10相对应，将安装孔14对准安装柱10插入，用固定螺母37对安装孔14和安装柱10进行限位。安装孔14和安装柱10的固定安装方式可非常方便的将植锡网11进行快速拆装，从而根据需要更换不同型号芯片的植锡网11，满足了不同型号芯片进行快速植锡的需求。
植锡网11定位完毕，按下植锡键35，真空泵27将锡膏罐29内的锡膏吸附至挤压板24内的锡膏容置腔25进行暂存。真空泵27选用微型真空泵，具有体积小巧、无油环保、噪音低、免维护、可以连续24小时运转等优点。控制模块控制第二直线电机17和第三直线电机18同步工作，通过第二伸缩杆19和第三伸缩杆20将挤压盘21及挤压盘21下面的旋转电机22和挤压板24放下，使挤压板24压靠在植锡网11上面。由于受到挤压力，锡膏容置腔25内的锡膏被从挤压板24底部的挤压孔26挤压至植锡网11上面。同时旋转电机22工作，旋转电机22驱动旋转轴23转动，旋转轴23带动挤压板24一起旋转，将被挤压出来的锡膏进行均匀涂抹，锡膏从植锡区12上的焊孔中落入待植锡的芯片的焊盘上面，从而完成了对待植锡的芯片的植锡动作。旋转电机22选用RS-380SH型步进电机，可设定驱动电机的步进角度，从而调节驱动轴的旋转速率，非常方便。挤压板24由耐热胶材料制成，可耐1200度甚至更高的温度，耐热性能好，同时刚性不高，不会划伤植锡网11。
植锡完毕，通过温度设定键36设定需要加热的温度，液晶显示屏32同步显示预设温度值，非常方便直观。电源键33、定位键34、植锡键35和温度设定键36均与按键模块电性连接，按键模块选用键盘驱动芯片ZLG7289，ZLG7289是具有SPI串行接口功能的可同时驱动最多达8*8键盘或64只独立LED的智能显示驱动芯片，单片即可完成显示、键盘接口的全部功能，采用串行方式与控制模块通信，数据从DIO脚送入芯片，并由CLK脚同步，当CS脚信号变为低电平后，DIO脚上的数据在CLK脚的上升沿被写入ZLG7289的缓冲寄存器。整个电路无需添加锁存器和驱动器，耗电少，并且软件设计中无需编写显示译码程序，省去了静态显示扩展芯片，大大节省了控制模块的时间。
控制模块控制加热器安装预设温度进行升温，第一温度探头8和第二温度探头9实时监测操作台表面的实际温度值，液晶显示屏32对实际温度值进行实时显示，保证了温度精度及安全性。第一温度探头8和第二温度探头9均选用DS18B20数字温度传感器，DS18B20是DALLAS公司生成的一线式数字温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号(按9位二进制数字)给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围为-55～+125℃，可编程为9～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或两根线上，单片机只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用单片机的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路，非常适用于远距离多点温度检测系统。当实际温度值到达预设温度值时，锡膏开始熔化成锡球，完成了对待植锡的芯片的植锡操作。
控制模块对第一温度探头8、第二温度探头9和按键模块的输入信号进行处理，输出控制信号分别控制第一直线电机6、第二直线电机17、第三直线电机18、旋转电机22、真空泵27和液晶显示屏32工作。为了简化电路，降低成本，提高系统后期的可扩展性，控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128，其内置128KB的Flash、8KB的RAM和2KB的EEPROM，具有5V输入和驱动能力，CPU工作频率可达到50MHz。29路独立的数字I/O接口，20路带中断和唤醒功能的数字I/O接口，2个8通道的10位A/D转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程PWM通道。具有2个串行异步通信接口SCI，2个同步串行外设接口SPI，I2C总线和CAN功能模块等，满足设计要求。
本发明提供了一种芯片的植锡平台，将待植锡的芯片正面朝下的放于定位槽内，控制模块控制四个第一直线电机同步的向定位槽中间送出第一伸缩杆，从而将待植锡的芯片定位于定位槽的中心，对应的植锡网通过安装孔与操作台上的安装柱相连接，并通过固定螺母进行限位，安装孔与安装柱的固定连接方式，非常方便的将植锡网进行快速拆装，从而根据需要更换不同型号芯片的植锡网，满足了不同型号芯片进行快速植锡的需求，真空泵将锡膏罐内的锡膏吸附至挤压板内的锡膏容置腔进行暂存，第二直线电机和第三直线电机同步的将挤压板放下，使挤压板压靠在植锡网上面，同时旋转电机带动挤压板在植锡网上转动，锡膏容置腔内的锡膏由于受到上下的挤压力，从挤压孔内被挤压至植锡网上面，再经转动的挤压板涂抹至待植锡的芯片的焊盘上面，从而完成了植锡动作，植锡过程中，待植锡的芯片及植锡网均不会发生移位，定位精准，不会造成焊锡在芯片的焊盘上相互粘连的情况，保证了植锡的质量，植锡时间短，植锡效率高，加热板内的加热器安装预设温度对锡膏进行加热使其熔化成球状，第一温度探头和第二温度探头实时监测操作台表面的温度，液晶显示屏对预设温度和实际温度进行同步显示，保证了温度精度及安全性，自动化及智能化程度高，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，可广泛的应用于芯片定位及植锡的其它场合。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种芯片的植锡平台，包括平台本体，其特征在于：所述平台本体包括控制台，所述控制台的顶部设有加热板，所述加热板内设有加热器，所述加热板的顶部设有操作台，所述操作台居中的设有凹槽，所述凹槽内居中的设有定位槽，四个所述凹槽的侧壁均设有第一直线电机，所述第一直线电机的底座固定安装于所述凹槽的侧壁上面，所述第一直线电机的第一伸缩杆贯穿所述定位槽的侧壁并伸入所述定位槽内，所述定位槽的深度不超过芯片的厚度，所述操作台的上表面设有第一温度探头和第二温度探头，所述第一温度探头和所述第二温度探头分别对称的位于所述定位槽的两侧，所述定位槽的外侧周向均匀的设有四个安装柱，植锡网通过安装柱固定于所述操作台的上面，所述植锡网包括植锡区，所述植锡区位于所述植锡网的正中心，所述植锡区位于所述定位槽的正上方，所述植锡区的上方设有铭文区，所述植锡网周向的均匀设有四个安装孔，所述安装孔与所述安装柱相对应，所述安装孔与所述安装柱通过固定螺母进行限位，所述操作台的顶部两侧设有支撑板，所述支撑板的底部连接所述操作台，所述支撑板的顶部连接顶板，所述顶板的底部对称的设有第二直线电机和第三直线电机，所述第二直线电机的第二伸缩杆和所述第三直线电机的第三伸缩杆均与一挤压盘相连接，所述挤压盘的顶部分别与所述第二伸缩杆和所述第三伸缩杆的端部相连接，所述挤压盘的底部居中的设有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴的端部连接挤压板，所述挤压板位于所述植锡区的正上方，所述挤压板设有中空腔体，所述中空腔体为锡膏容置腔，所述挤压板的顶部居中的与所述旋转轴的端部相连接，所述挤压板的底部均匀的设有若干挤压孔，所述挤压孔与所述锡膏容置腔相连通，一侧的所述支撑板的外侧设有真空泵，所述真空泵的下方设有夹具，所述夹具内设有锡膏罐，所述真空泵的吸气管与所述锡膏罐相连通并伸入所述锡膏罐的底部，所述真空泵的出气管贯穿所述支撑板和所述挤压板的顶部并与所述锡膏容置腔相连通，所述控制台的正面设有液晶显示屏，所述液晶显示屏的下方设有按键区域，所述按键区域包括电源键、定位键、上锡键和温度设定键，所述控制台的背面设有电源线，所述控制台的内部设有控制模块和按键模块，所述电源键、所述定位键、所述上锡键和所述温度设定键与所述按键模块电性连接，所述第一温度探头、所述第二温度探头和所述按键模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述第一直线电机、所述第二直线电机、所述第三直线电机、所述旋转电机、所述真空泵和所述液晶显示屏，所述电源线连接外接电源，所述外接电源为所述平台本体提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的一种芯片的植锡平台，其特征在于：所述第一温度探头和所述第二温度探头均选用DS18B20数字温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种芯片的植锡平台，其特征在于：所述旋转电机选用RS-380SH型步进电机。
4.根据权利要求1所述的一种芯片的植锡平台，其特征在于：所述挤压板由耐热胶材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种芯片的植锡平台，其特征在于：所述真空泵选用微型真空泵。
6.根据权利要求1所述的一种芯片的植锡平台，其特征在于：所述按键模块选用键盘驱动芯片ZLG7289。
7.根据权利要求1所述的一种芯片的植锡平台，其特征在于：所述控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128。
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