CN109392254B - 焊球或焊膏搭载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊球或焊膏搭载装置，更详细而言，涉及一种用以将焊球或焊膏安装到材料的焊垫部的焊球或焊膏搭载装置。本发明的焊球或焊膏搭载装置具有可使焊球或焊膏容易地通过掩模而将焊球或焊膏均匀地搭载或印刷到电极垫的效果。

Description

焊球或焊膏搭载装置

技术领域

本发明涉及一种焊球或焊膏搭载装置，更详细而言，涉及一种用以将焊球或焊膏安装到材料的焊垫部的焊球或焊膏搭载装置。

背景技术

如印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的材料常用作电子产品的基底。大量电子元件附着到所述PCB上，彼此电连接而使电子产品进行动作。

电子元件附着到PCB的电极垫。作为将所述电子元件附着到PCB的电极垫的方法而广泛使用的方法为焊接。通过焊接将电子元件附着到PCB的电极垫，由此实现电子元件与PCB之间的电连接。

使用多种方法进行焊接，但典型的是通常通用使用焊球或焊膏的方法。使用焊球或焊膏的方法是指如下方法：利用如助焊剂的溶剂将焊球搭载到PCB的电极垫、或通过如丝网印刷的方法印刷焊膏。视情况也使用在将焊膏印刷到电极垫后搭载焊球的方法。在通过这种方式进行焊接的情况下，通常为了在PCB的电极垫印刷焊膏并搭载焊球而使用掩模。

然而，在使用掩模的情况下，存在几种问题。在印刷焊膏的情况下，将焊膏插入到掩模孔而将焊膏印刷到PCB的电极垫。在这个过程中，如果焊膏无法顺利地从掩模孔脱离，则产生焊膏无法印刷到PCB的电极垫的问题。另外，在将焊球喷出到掩模上，所喷出的焊球经过掩模孔而搭载到PCB的电极垫的情况下，频繁地产生喷出在掩模上的焊球无法插入到所有掩模孔的问题。

因此，对可使焊球或焊膏有效地通过掩模孔的器具的需求增加。

发明内容

[发明要解决的问题]

本发明是为了解决如上所述的需求而提出，其目的在于提供一种可使焊球或焊膏容易地通过掩模而附着到电极垫的焊球或焊膏搭载装置。

[解决问题的技术手段]

用以达成上述目的的本发明的焊球或焊膏搭载装置是在具有多个焊垫部的材料的所述多个焊垫部搭载焊球或印刷焊膏，包括：材料支撑单元，具有配置固定所述材料的材料固定部；掩模部件，配置到所述材料支撑单元的上部，具有多个掩模孔以供所述焊球或焊膏经过；间隙部件，形成到所述材料支撑单元与掩模部件中的至少一者以保持所述材料支撑单元与掩模部件之间的间隔，并且使所述材料支撑单元与掩模部件之间的空间气密；以及焊料吸入流路，形成到所述材料支撑单元以在由所述掩模部件、材料支撑单元及间隙部件包围的空间形成真空而通过所述掩模部件的多个掩模孔吸入所述焊球或焊膏来向所述材料的多个焊垫部引导。

[发明效果]

本发明的焊球或焊膏搭载装置具有可使焊球或焊膏容易地通过掩模而将焊球或焊膏均匀地搭载或印刷到电极垫的效果。

附图说明

图1是本发明的一实施例的焊球或焊膏搭载装置的立体图。

图2是图1所示的焊球或焊膏搭载装置的分解立体图。

图3是图1所示的焊球或焊膏搭载装置的沿III-III线观察的剖面图。

图4是本发明的另一实施例的焊球或焊膏搭载装置的剖面图。

附图标号说明

10：材料；

11：焊垫部；

100：掩模部件；

110：掩模孔；

200：材料支撑单元；

210：材料固定部；

211：材料安装部；

212：材料吸附孔；

213：材料吸附流路；

220：间隙部件固定部；

300：间隙部件；

310：第一间隙部件/间隙部件；

320：第二间隙部件/间隙部件；

400：焊料吸入流路；

500：第一真空泵；

600：第二真空泵；

B：焊球

III-III：线。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一实施例的焊球或焊膏搭载装置进行说明。

图1是本发明的一实施例的焊球或焊膏搭载装置的立体图，图2是图1所示的焊球或焊膏搭载装置的分解立体图，图3是图1所示的焊球或焊膏搭载装置的沿III-III线观察的剖面图。

本实施例的焊球或焊膏搭载装置涉及一种用以通过掩模部件100将焊球B搭载到材料10、或将焊膏印刷到材料10的焊球或焊膏搭载装置。具有用以进行电连接的焊垫的多种材料可用作本发明的材料10。作为这种材料的示例，可列举PCB(Printed CircuitBoard)或挠性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)等。

参照图1至图3，本实施例的焊球或焊膏搭载装置包括掩模部件100、材料支撑单元200、间隙部件300及焊料吸入流路400。

掩模部件100是用以导引焊球B或焊膏以使焊球B或焊膏附着到材料10的多个焊垫部11的构成。为此，掩模部件100具有多个掩模孔110。掩模孔110是为了供焊球B或焊膏经过而形成的孔。掩模孔110配置到与材料10的焊垫部11对应的位置。根据焊球B的尺寸来决定掩模部件100的厚度。在本实施例中，掩模部件100的厚度优选为大于焊球B的半径且小于焊球B的直径。

材料支撑单元200是用以固定具有多个焊垫部11的材料10的构成。材料支撑单元200具有配置固定材料10的材料固定部210，且具有间隙部件固定部220。材料固定部210包括材料安装部211、材料吸附孔212及材料吸附流路213。

材料固定部210的材料安装部211形成为与材料10对应的形状，以便材料10可嵌入安装到材料固定部210。参照图2，材料安装部211是材料固定部210的一部分按照与材料10相同的形状凹陷而形成的部分。材料固定部210的多个材料吸附孔212形成到材料安装部211。所述多个材料吸附孔212是为了可真空吸附材料10的下表面而形成在材料安装部211的多个孔。材料吸附流路213形成到材料支撑单元200。材料吸附流路213与多个材料吸附孔212连接。参照图3，材料吸附流路213在多个材料吸附孔212的下端形成在材料支撑单元200。材料吸附流路213的末端与第二真空泵600连接。当第二真空泵600进行动作时，通过材料吸附流路213在材料吸附孔212形成真空。

间隙部件300保持掩模部件100与材料支撑单元200之间的间隔，并且使掩模部件与材料支撑单元200之间的空间气密。在本实施例中，如图3所示，间隙部件300突出形成在掩模部件100的外周部分的下表面。间隙部件300以与掩模部件100相同的原材料形成，与掩模部件100形成为一体。参照图3，间隙部件300的下表面的一部分突出形成。间隙部件300下表面的突出部位与形成在材料支撑单元200的间隙部件固定部220啮合。如果间隙部件300的下表面与材料支撑单元200的间隙部件固定部220啮合，则像上述内容一样保持掩模部件100与材料支撑单元200之间的间隔，并且掩模部件100与材料支撑单元200之间的空间保持为气密状态。

焊料吸入流路400在由掩模部件100、材料支撑单元200及间隙部件300包围的空间形成真空。参照图3，焊料吸入流路400是以如下方式形成在材料支撑单元200的通路：从远离材料支撑单元200的材料固定部210的部分起始，在材料支撑单元200的侧面终结。在形成在材料支撑单元200的侧面的焊料吸入流路400的一侧末端连接第一真空泵500。在本实施例中，在材料支撑单元200的两侧面各具有一个与第一真空泵500连接的焊料吸入流路400的末端。通过第一真空泵500而焊料吸入流路400成为真空，通过成为真空状态的焊料吸入流路400而由掩模部件100、材料支撑单元200及间隙部件300包围的空间也成为真空状态。

以下，对像上述内容一样构成的本实施例的焊球或焊膏搭载装置的动作进行说明。

首先，对将材料10固定到材料支撑单元200的动作进行说明。材料10通过另外设置的移送装置而移送到材料支撑单元200的材料固定部210。所移送的材料10嵌入到材料固定部210的材料安装部211。如上所述，材料安装部211是按照与材料10对应的形状形成在材料固定部210的槽，因此材料10可嵌入到材料安装部211。另一方面，第二真空泵600连接在材料吸附流路213，多个材料吸附孔212与材料吸附流路213连接。当第二真空泵600进行动作时，在材料吸附流路213与多个材料吸附孔212形成真空。参照图3，材料10嵌入到材料安装部211而覆盖材料吸附孔212的上表面。在这种状态下，如果在材料吸附流路213与多个材料吸附孔212形成真空，则产生材料10上部与材料10下部的压力差。因所述压力差而材料10朝向抵接在材料10的下表面的多个材料吸附孔212的方向受到气压。即，嵌入在材料安装部211的材料10通过多个材料吸附孔212吸附到材料安装部211。尤其，在使用如FPCB(Flexible Printed Circuit Board)的柔软的材质作为材料的情况下，材料的扁平度较为重要。其原因在于，如果材料10以弯曲的状态放置到材料支撑单元200，则之后难以将焊球B或焊膏均匀地安装到材料10的多个焊垫部11。多个材料吸附孔212均匀地分布在材料10的下表面，多个材料吸附孔212连接到材料吸附流路213而形成均匀的气压。因此，本实施例的焊球或焊膏搭载装置的材料支撑单元200能够以扁平度优异的状态固定材料10。

在以此方式固定材料10后，对材料10与掩模部件100进行整列。对材料10与掩模部件100进行整列是将掩模部件100的多个掩模孔110放置到与材料10的多个焊垫部11对应的位置。在这种整列中可使用公知的各种方法。例如，可藉由如下方式对掩模部件100与材料10进行整列：通过相机拍摄掩模部件100与材料10，控制部反馈相机拍摄的影像，控制部将信号发送到另外的移送装置而由移送装置移送材料支撑单元200。

在整列掩模部件100与材料10后，使材料10接近掩模部件100。如果材料支撑单元200上升，则材料10接近掩模部件100。如果材料支撑单元200继续上升，则形成在掩模部件100的外周部下表面的间隙部件300与材料支撑单元200的间隙部件固定部220彼此啮合。如上所述，如果间隙部件300与材料支撑单元200的间隙部件固定部220啮合，则像图3所示一样在掩模部件100与材料支撑单元200之间形成空间。另外，所述空间因间隙部件300而成为气密状态。

本实施例的焊球或焊膏搭载装置通过上述动作而成为图1及图3所示的状态。在这种状态下，第一真空泵500进行动作而在焊料吸入流路400形成真空。如果在焊料吸入流路400形成真空，则由与焊料吸入流路400连接的掩模部件100、材料支撑单元200及间隙部件300包围的空间也成为真空状态。因这种真空状态而在掩模部件100的掩模孔110中朝向材料支撑单元200的方向形成气压。

在这种状态下，位于掩模部件100的上部的焊球B涂布装置或焊膏涂布装置在掩模部件100的上部涂布焊球B或焊膏。

首先，对涂布焊膏的情况进行说明。可通过各种方法涂布焊膏。例如，可使用如下的丝网印刷方式：在掩模部件100的一部分涂布焊膏后，以利用刮刀从掩模部件100的上表面刮除焊膏的方式将焊膏推入到掩模部件100的多个掩模孔110。在以此方式焊膏分别插入到多个掩模孔110后，所插入的焊膏朝向材料支撑单元200的方向受到气压而下降。材料10的焊垫部11位于各掩模孔110的下部。因此，因气压而下降的焊膏可印刷到材料10的焊垫部11。本发明像上述内容一样通过气压使焊膏下降，因此具有改善焊膏的脱离性的效果。以往，频繁地产生如下问题：插入在掩模部件100的掩模孔110的焊膏不下降，滞留在掩模孔110而残留。如果像上述内容一样焊膏粘附到掩模孔110，则焊膏不会沾染到材料10的焊垫部11而发生不良。如果焊膏未印刷到材料10的特定焊垫部11，则不形成相应的材料10的电连接而导致使用材料10的产品整体发生不良。上述问题是因仅通过作用在焊膏的重力使插入在掩模孔110的焊膏下降而产生的问题。在本发明的焊球或焊膏搭载装置中，插入在掩模孔110的焊膏不仅受到重力，而且也受到朝向材料支撑单元200的方向作用的气压，故而有效地防止焊膏粘附到掩模孔110而残留的情况。

其次，对涂布焊球B的情况进行说明。焊球B可通过各种方法涂布到掩模部件100的上表面。例如，可使从连接在旋转的滚筒的喷出口喷出的焊球B在掩模部件100的上表面移动而涂布焊球B。以此方式涂布在掩模部件100的上表面的焊球B在掩模部件100的上表面较自由地移动后遇到掩模孔110而插入到孔中。参照图3，焊球B在掩模部件100的上部滚动后在掩模孔110的附近受到朝向掩模孔110的方向作用的气压而插入到掩模孔110。以往，仅利用作用在焊球B的重力与焊球B从焊球B涂布装置喷出的力导引焊球B插入到掩模孔110。如果通过这种方式将焊球B搭载到材料10的焊垫部11，则焊球B通过掩模部件100的掩模孔110脱离的力不足而频繁地产生焊球B无法搭载到所有焊垫部11的问题。本发明的焊球或焊膏搭载装置在掩模孔110产生气压。在掩模孔110产生的气压吸引位于掩模孔110周边的焊球B而导引其插入到掩模孔110。因此，本发明的焊球或焊膏搭载装置可通过追加可使焊球B通过掩模孔110的力而有效地将焊球B搭载到所有焊垫部11，可导引焊球B更快速且有效地插入到掩模孔110。

在焊球B或焊膏以此方式安装到材料10的多个焊垫部11后，可移送材料支撑单元200而进行下一制程。本实施例的焊球或焊膏搭载装置可另外通过第一真空泵500与第二真空泵600调节在掩模孔110产生的气压与在材料吸附孔212产生的气压。因此，在将材料支撑单元200从掩模部件100分离而移送到下一制程的过程中，可保持在材料吸附孔212产生的气压而仅去除在掩模孔110产生的气压。

其次，参照图4，对本发明的另一实施例的焊球或焊膏搭载装置进行说明。

与之前所说明的本发明的一实施例的焊球或焊膏搭载装置相比，本发明的另一实施例的焊球或焊膏搭载装置仅间隙部件300的构成不同。间隙部件300包括第一间隙部件310与第二间隙部件320。第一间隙部件310突出形成在掩模部件100的外周部分的下表面。第二间隙部件320以与第一间隙部件310啮合的方式形成。参照图4，形成在第一间隙部件310的下表面的突出部位与形成在第二间隙部件320的上表面的沉陷部位啮合。第二间隙部件320在与材料支撑单元200的材料固定部210相隔的位置形成在材料支撑单元200的上表面。如果第一间隙部件310与第二间隙部件320啮合，则像上述内容一样保持掩模部件100与材料支撑单元200之间的间隔，并且掩模部件100与材料支撑单元200之间的空间保持为气密状态。

本发明的另一实施例的焊球或焊膏搭载装置中间隙部件310、320分别形成到掩模部件100与材料支撑单元200之间而彼此啮合，由此具有如下效果：可更有效地使形成真空的空间气密，可更准确地对材料10与掩模部件100进行整列。

以上，列举优选的示例对本发明进行了说明，但本发明的范围并不限定于之前说明且图示的实施方式。

例如，之前说明为在材料支撑单元200的材料固定部210形成多个材料吸附孔212，但也能够以多孔性陶瓷材质形成材料固定部。在此情况下，存在于多孔性陶瓷材质的微孔代替多个材料吸附孔而发挥作用。

另外，之前说明为通过材料支撑单元200的材料固定部210的材料安装部211与材料吸附孔212而将材料10固定到材料支撑单元200的材料固定部210，但也可利用磁力将材料固定到材料固定部。尤其，这种方式可有效地使用于材料为金属材质的情况。

另外，之前说明为间隙部件300在掩模部件100的外周部下表面与掩模部件100形成为一体，但间隙部件也能够以与掩模部件不同的材质形成而结合到掩模部件的下表面。

另外，之前说明为间隙部件300啮合到间隙部件固定部220，但也可不具有间隙部件固定部220而仅将间隙部件密接到材料支撑单元来保持掩模部件与材料支撑单元之间的间隔，且使掩模部件与材料支撑单元之间的空间气密。

另外，间隙部件300也可形成到材料支撑单元的外周部上表面，而并非形成到掩模部件100的外周部下表面。在此情况下，间隙部件固定部形成到掩模部件而并非材料支撑单元。形成在材料支撑单元的间隙部件与形成在掩模部件的间隙部件固定部啮合，从而保持掩模部件与材料支撑单元之间的间隔，且使掩模部件与材料支撑单元之间的空间气密。

另外，之前说明为另外通过第一真空泵500与第二真空泵600调节在掩模孔110产生的气压与在材料吸附孔212产生的气压，但也可通过一个真空泵在本发明的焊球或焊膏搭载装置形成气压。另外，也可在材料吸附流路与焊料吸附流路结合阀而调节气压。

另外，之前说明为对掩模部件100移送材料支撑单元200而对掩模部件100与材料支撑单元200进行整列，但也可对材料支撑单元移送掩模部件而对掩模部件与材料支撑单元进行整列，也可视情况一并移送掩模部件与材料支撑单元而对掩模部件与材料支撑单元进行整列。

另外，之前说明为掩模部件100的厚度大于焊球B的半径且小于焊球B的直径，但上述情况仅为优选实施例的一个示例，掩模部件的厚度可实现各种变化。例如，在掩模部件的下侧产生的气压较强的情况下，使掩模部件的厚度大于焊球的直径的情况也可较为有效。

Claims (3)

1.一种焊球或焊膏搭载装置，其在具有多个焊垫部的材料的所述多个焊垫部搭载焊球或印刷焊膏，其特征在于，包括：

材料支撑单元，具有配置固定所述材料的材料固定部；

掩模部件，配置到所述材料支撑单元上，具有多个掩模孔以供所述焊球或所述焊膏经过；

间隙部件，形成到所述材料支撑单元与所述掩模部件中的至少一者上，以保持所述材料支撑单元与所述掩模部件之间的间隔，并且使所述材料支撑单元与所述掩模部件之间的空间气密；以及

焊料吸入流路，形成到所述材料支撑单元中，以在由所述掩模部件、所述材料支撑单元及所述间隙部件包围的空间形成真空而通过所述掩模部件的所述多个掩模孔吸入所述焊球或所述焊膏来向所述材料的多个所述焊垫部引导，

其中所述材料支撑单元的所述材料固定部包括：

材料安装部，形成为与所述材料对应的形状，以便所述材料嵌入安装到所述材料固定部；

多个材料吸附孔，形成到所述材料安装部中，以便真空吸附所述材料固定部；以及

材料吸附流路，形成到所述材料支撑单元中，以便在所述多个材料吸附孔中形成真空，

其中所述间隙部件包括：

第一间隙部件，形成到所述掩模部件的外周部分的下表面上；以及

第二间隙部件，形成到所述材料支撑单元的上表面上，以便与所述第一间隙部件啮合而使所述材料支撑单元与所述掩模部件之间的所述空间气密。

2.根据权利要求1所述的焊球或焊膏搭载装置，其特征在于，还包括第一真空泵，所述第一真空泵连接到所述焊料吸入流路而在由所述掩模部件、所述材料支撑单元及所述间隙部件包围的所述空间形成真空。

3.根据权利要求2所述的焊球或焊膏搭载装置，其特征在于，还包括第二真空泵，所述第二真空泵连接到所述材料支撑单元的所述材料固定部的所述材料吸附流路而在所述材料固定部的所述多个材料吸附孔中形成真空。

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