CN114783902A - 顶针方式植球治具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了顶针方式植球治具，包括植球治具、针板、顶针，在植球治具的上方加一块针板，针板中固定有多根顶针，植球治具内开有多个对应顶针的针孔，植球治具头部开有吸球孔，每根顶针的位置对应吸球孔的孔位，顶针在吸球孔里上下运动，顶针用于将植球治具内的锡球顶出脱离。针板的升降通过气缸或电机来控制。本发明在植球治具的上方加一块针板，通过气缸或电机控制升降，用针板里的顶针将锡球顶出，避免了部分锡球不脱离植球治具的情况，植球治具中与顶针配合的部分使用钢材代替石墨材料，解决了石墨孔内发生磨损造成精度降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种植球治具，具体涉及一种顶针方式植球治具。
背景技术
BGA球栅阵列封装技术是20世纪90年代以后发展起来的一种先进的高性能封装技术，其外引线为焊球或焊凸点，成阵列分布于封装基板的底部平面上。晶圆级植球是直接把焊球放置到晶圆的焊盘上的工艺。植球工艺包括印刷助焊剂和焊球搭载。植球搭载技术是将焊球精准放置于已经印刷助焊剂的基板平面上。
现有技术方案：
植球治具上制作与需要植球位置相对应的孔位，并从铺球板或其他供球机构上通过真空吸附对应的焊球，在到达基板平面上方时，关闭真空或配合吹气把本来吸附在孔里的焊球吹出来，通过精确的定位将焊球植入基板。这种方式有时会由于植球治具加工精度不够或植球治具沾染助焊剂等原因，出现少量焊球不脱离植球治具的情况。
图1所示，现有的采用关闭真空或吹气方式将焊球从植球治具中脱离的方式，会存在因为植球治具2’与基板1’平面不相对平行、植球治具加工精度不够或植球治具在使用过程的脏污而出现少量焊球不脱离植球治具的情况。此外，植球治具内的孔是石墨材料，容易造成磨损，影响精度。
发明内容
顶针对植球过程中的焊球从植球治具中少量不脱离的问题,本发明需要解决的技术问题是提供一种顶针方式植球治具，在植球治具的上方加一块针板，通过气缸或电机控制升降，用针板里的顶针将锡球顶出，避免了部分锡球不脱离植球治具的情况。
本发明提供如下技术方案：
顶针方式植球治具，包括植球治具、针板、顶针，在植球治具的上方加一块针板，所述针板中固定有多根顶针，所述植球治具内开有多个对应顶针的针孔，所述植球治具头部开有吸球孔，每根顶针的位置对应吸球孔的孔位，所述顶针在吸球孔里上下运动，所述顶针用于将植球治具内的锡球顶出脱离。
进一步的，所述针板包括上盖板、海绵封盖、针板主体、不锈钢薄片和下盖板，所述针板主体的上下部为上盖板、下盖板，所述上盖板的两侧为海绵封盖，所述下盖板上设置有不锈钢薄片，所述针孔从上到下贯通不锈钢薄片、下盖板。
进一步的，所述顶针是台阶形状的。
进一步的，所述植球治具中针孔和吸球孔处的石墨材料替换成钢材。
进一步的，所述钢材采用冷电镀表面处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在植球治具的上方加一块针板，通过气缸或电机控制升降，用针板里的顶针将锡球顶出，避免了部分锡球不脱离植球治具的情况；
顶针在植球治具中的石墨部分的孔内来回运动，植球治具中与顶针配合的部分是石墨材料，往复运动而导致石墨孔内发生磨损造成精度降低，使用钢材代替石墨材料，并在钢材外侧增加冷电镀表面处理，冷电镀表面处理最大优点是无静电，可以达到机器上的使用要求，并且此表面处理不会让钢材发生变形，保证了锡球接触面的平面度，解决了石墨孔内发生磨损造成精度降低的问题。
附图说明
图1为现有技术示意图。
图2为本发明顶针植球方式的结构示意图。
图3为本发明的正面示意图。
图4为本发明的侧面示意图。
图5为本发明的内部结构示意图。
图6为图5中A处爆炸图。
图7为图5中B处爆炸图。
图8为本发明针板结构示意图。
图中：1、针板，2、顶针，3、植球治具，4、锡球，5、基板，6、针孔，7、吸球孔；
11、上盖板，12、海绵封盖，13、针板主体，14、不锈钢薄片，15、下盖板。
具体实施方式
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。
请参阅图2-7，本发明的顶针方式植球治具，包括植球治具3、针板1、顶针2，在植球治具3的上方加一块针板1，针板3中固定有多根顶针2，植球治具3内开有多个对应顶针2的针孔6，植球治具3头部开有吸球孔7，每根顶针的位置对应吸球孔7的孔位，顶针在吸球孔7里上下运动，顶针2用于将植球治具内的锡球4顶出脱离。针板1的升降通过气缸或电机来控制。
通过在植球治具3上方加一块针板1并用针板里的顶针来保证锡球被顶出。
图8所示，针板1包括上盖板11、海绵封盖12、针板主体13、不锈钢薄片14和下盖板15，针板主体13的上下部为上盖板11、下盖板15，上盖板11的两侧为海绵封盖12，下盖板15上设置有不锈钢薄片14，针孔6从上到下贯通不锈钢薄片14、下盖板15。
顶针方式植球治具结构及原理：
在植球治具3的上方加一块针板1，顶针2是台阶形状的，便于固定在针板3中（固定方式见图2），每根顶针2的位置对应吸球孔7的孔位，顶针的直径比吸球孔7的孔径小，便于顶针2在吸球孔7里上下运动，通过气缸或电机来控制针板1的升降。
当植球治具3位于铺球板的上方时，此时针板1需要升起来，植球治具3需要将铺球板里的锡球吸起来，然后植球治具3移动到基板5上方时，植球治具3往下移动，在锡球即将接触基板5上的助焊剂时，气缸来控制针板下降，植球治具3里的顶针将锡球顶出，同时也可以吹气，两种方式同时进行，确保锡球全部被顶出，不会在植球治具里有残留，避免了缺球的情况。
与现有技术相比，在植球治具3上方加一块针板1并通过气缸控制针板升降，用针板1里的顶针2将锡球顶出植球治具3，避免了锡球残留在植球治具里。
由于顶针是金属材料的，而植球治具中与顶针配合的部分是石墨材料的，顶针在植球治具中的石墨部分的孔内来回运动，这就导致了在往复的运动中会磨损石墨的部分，可能会造成精度降低的问题。所以本发明还针对植球治具中石墨部分的材料进行改善。
植球治具中针孔6和吸球孔7处的石墨材料替换成钢材，避免了石墨孔内发生磨损造成精度降低的情况，并且采用冷电镀表面处理（raydent），其最大优点是无静电，可以达到机器上的使用要求，并且此表面处理不会让钢材发生变形，保证了锡球接触面的平面度，这是其他表面处理不可比拟的。解决了石墨孔内发生磨损造成精度降低的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.顶针方式植球治具，其特征在于：包括植球治具（3）、针板（1）、顶针（2），在植球治具（3）的上方加一块针板（1），所述针板（3）中固定有多根顶针（2），所述植球治具（3）内开有多个对应顶针（2）的针孔（6），所述植球治具（3）头部开有吸球孔（7），每根顶针的位置对应吸球孔（7）的孔位，所述顶针在吸球孔（7）里上下运动，所述顶针（2）用于将植球治具内的锡球（4）顶出脱离。
2.根据权利要求1所述的顶针方式植球治具，其特征在于：所述针板（1）包括上盖板（11）、海绵封盖（12）、针板主体（13）、不锈钢薄片（14）和下盖板（15），所述针板主体（13）的上下部为上盖板（11）、下盖板（15），所述上盖板（11）的两侧为海绵封盖（12），所述下盖板（15）上设置有不锈钢薄片（14），所述针孔（6）从上到下贯通不锈钢薄片（14）、下盖板（15）。
3.根据权利要求1所述的顶针方式植球治具，其特征在于：所述顶针（2）是台阶形状的。
4.根据权利要求1所述的顶针方式植球治具，其特征在于：所述植球治具中针孔（6）和吸球孔（7）处的石墨材料替换成钢材。
5.根据权利要求4所述的顶针方式植球治具，其特征在于：所述钢材采用冷电镀表面处理。
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