CN117423649B - 一种芯片封装全自动植球机及其植球方法 - Google Patents

一种芯片封装全自动植球机及其植球方法 Download PDF

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CN117423649B CN202311744128.4A CN202311744128A CN117423649B CN 117423649 B CN117423649 B CN 117423649B CN 202311744128 A CN202311744128 A CN 202311744128A CN 117423649 B CN117423649 B CN 117423649B
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Abstract

本发明涉及芯片封装技术领域,具体涉及一种芯片封装全自动植球机及其植球方法,芯片封装全自动植球机包括植球载具,植球载具用于向植球孔内植入锡球,植球载具包括植球箱、伸缩部和限位部,植球箱的底部设置有多个装球工位,锡球需要克服预设阻力才能移动到芯片上的植球孔内,伸缩部设置在植球箱内部,且能够沿竖直方向移动,伸缩部能够提供锡球克服预设阻力的驱动力,多个伸缩部将植球箱内部、沿竖直方向分隔为上腔室和下腔室,限位部配置成在装球工位内没有锡球时,通过改变伸缩部的运行方式以使上腔室内的锡球能够进入到下腔室,以使下腔室内的锡球尽可能的分布均匀,从而减小装球工位缺球的概率,简化填球流程,提高植球效率。

Description

一种芯片封装全自动植球机及其植球方法
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域,特别是涉及一种芯片封装全自动植球机及其植球方法。
背景技术
随着集成电路技术的不断发展,电子产品越来越向小型化、智能化以及高可靠性方向发展,而集成电路封装直接影响着集成电路、电子模块乃至整机性能,在集成电路晶片逐步缩小、集成度不断提高的情况下,对集成电路封装提出了越来越高的要求。
球栅阵列(BGA)是一种先进的半导体芯片封装技术,它采用一个基板来安置半导体芯片,并在该基板的背面植入多个呈栅状阵列排列的焊球,使相同单位面积的半导体芯片承载件上可以容纳更多的输入/输出连接端(I/O),以符合高度集成化的半导体芯片的需要,从而通过这些焊球将整个封装单元焊接并电连接至外部的印刷电路板。
相关BGA植球技术中,一般采用钢网来向芯片植入锡球,这种使用钢网植球的方法在实际应用过程中容易出现以下几种情况:第一,如果是在不取下钢网的状态下加热锡球,会出现钢网卡在锡球上的情况;第二,如果是在取下钢网的状态下加热锡球,则又会出现锡球锡连的情况;第三,使用锡球进行植球时,一般锡球太小,看不清且不容易摆正;为解决上述问题,授权公告号为CN114678281B的中国专利文献公开了一种植球辅助载具及用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法,其通过植球辅助载具上的定位桩对应芯片上的植球孔来植入锡球。
上述植球辅助载具及用于向芯片上的植球孔植入锡球的方法虽然在一定程度上提高了植球的准确性,但是在实际使用过程中,需要一个一个向定位桩内塞入锡球,操作较为繁琐,不利于连续植球,影响植球的效率。
发明内容
基于此,有必要针对目前的球栅阵列植球过程中所存在的操作繁琐、植球效率低的问题,提供一种芯片封装全自动植球机及其植球方法。
上述目的通过下述技术方案实现:
一种芯片封装全自动植球机,所述芯片封装全自动植球机包括植球载具,所述植球载具用于向芯片上的植球孔内植入锡球,所述植球载具包括:
植球箱,所述植球箱的底部设置有多个装球工位,所述装球工位和所述芯片上的植球孔一一对应设置,所述装球工位内放置有所述锡球时,所述锡球需要克服预设阻力才能移动到所述芯片上的植球孔内;
伸缩部,所述伸缩部设置在所述植球箱内部,且能够沿竖直方向上下移动,所述伸缩部能够提供所述锡球克服所述预设阻力的驱动力,所述伸缩部的数量有多个,且和所述装球工位一一对应设置,所述多个伸缩部将所述植球箱内部、沿竖直方向分隔为上腔室和下腔室,所述上腔室和所述下腔室在使用时均放置有锡球;
限位部,所述限位部配置成在至少有一个所述装球工位内没有所述锡球时,使得对应的所述伸缩部和其他所述伸缩部的伸缩量不一样,使得对应的所述伸缩部和与之相邻的所述伸缩部之间发生相对移动并出现缺口,所述缺口的存在使得所述上腔室中的锡球能够移动到所述下腔室中,且位于所述装球工位处,然后使得所有的所述伸缩部均先复位,再继续沿竖直方向向下移动。
进一步地,所述伸缩部包括外件、内件和弹性件,所述内件插装在所述外件内部,且通过所述弹性件和所述外件连接;所述内件的外部设置有连接座,相邻的所述内件之间的连接座处于抵接状态以将所述植球箱内部、沿竖直方向分隔为所述上腔室和所述下腔室。
进一步地,所述连接座的顶部形状设置为棱台形或圆台形。
进一步地,所述限位部包括滑动框、第一卡齿、卡架和连接线,所述滑动框套接在所述植球箱的外部,且能够沿竖直方向上下移动;所述第一卡齿设置在所述植球箱的外壁面上;所述卡架插装在所述滑动框内,且能够沿水平方向弹性滑动,所述卡架上设置有能够和所述第一卡齿卡接的第二卡齿,所述卡架的数量有四个,且均匀排布在所述植球箱的外部;所述连接线的数量有多个,且分为两组,两组所述连接线的一端均固定连接在一个所述卡架上,另一端均穿过多个所述连接座后、固定连接在与之相对的另一个所述卡架上,两组所述连接线垂直设置。
进一步地,每个所述装球工位处均设置有多个限位架,多个所述限位架沿圆周方向均匀排布,且在外力作用下均能够沿径向方向滑动至相互抵接以提供所述预设阻力。
进一步地,所述外力设置为磁力或弹力。
进一步地,每个所述装球工位的下方均设置有定位桩,所述定位桩具有中空腔室且两端开口,所述定位桩两端的开口和所述中空腔室均连通,所述定位桩的一端开口和所述装球工位对应,另一端的开口和所述芯片上的植球孔相对应。
进一步地,所述定位桩朝向所述装球工位的一端球铰接在所述植球箱的底部,以适配不同的芯片上的植球孔的间距。
进一步地,所述定位桩的形状为圆台形,且直径较大的一端朝向所述装球工位、直径较小的一端朝向所述植球孔。
本发明还提供了一种芯片封装全自动植球方法,采用一种芯片封装全自动植球机,芯片封装全自动植球方法包括以下步骤:
S1、将待植入锡球的芯片上有植球孔的一面朝上并水平固定;
S2、分别向上腔室和下腔室内部填充一定数量的锡球;
S3、对待植球的芯片具有植球孔的侧面涂抹助焊剂;
S4、通过芯片封装全自动植球机对待植球的芯片进行植球;
S5、对放置有锡球的芯片进行加热,使锡球受热熔化并固定在对应的植球孔内;
S6、冷却后取出芯片。
本发明的有益效果是:
本发明涉及一种芯片封装全自动植球机及其植球方法,芯片封装全自动植球方法包括采用芯片封装全自动植球机对芯片进行植球;芯片封装全自动植球机在对芯片进行植球的过程中,首先将待植入锡球的芯片上有植球孔的一面朝上并水平固定,然后分别向上腔室和下腔室内部填充一定数量的锡球,同时对待植球的芯片具有植球孔的侧面涂抹助焊剂,然后带动所有的伸缩部沿竖直方向向下移动,当存在至少一个装球工位内没有锡球时,限位部使得除这些装球工位对应的伸缩部和其他伸缩部的伸缩量不一样,使得这些装球工位对应的伸缩部和与之相邻的伸缩部之间发生相对移动并出现缺口,然后在重力作用下上腔室中的锡球能够穿过缺口移动到下腔室中,并位于这些装球工位处,以避免装球工位出现缺球的情况,然后使得所有的伸缩部均先复位,再继续沿竖直方向向下移动,以验证所有的装球工位内是否均填充有锡球,当所有的装球工位内均填充有锡球时,伸缩部提供锡球克服预设阻力的驱动力,使得锡球能够从装球工位移动到对应的植球孔内,从而在简化填球流程的同时,提高植球的效率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的正视结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的植球模具的立体结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的植球箱和第二驱动缸装配时的立体结构示意图;
图4为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的植球模具的正视结构示意图;
图5为图4所示的芯片封装全自动植球机的植球模具的A-A向剖面视图;
图6为图5所示的芯片封装全自动植球机的植球模具的B处局部放大结构示意图;
图7为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的底座在装填锡球时的立体结构示意图;
图8为图7所示的芯片封装全自动植球机的部分底座在装填锡球时的零件爆炸结构示意图;
图9为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的滑动框、卡架和连接线装配时的立体结构示意图;
图10为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的卡架的立体结构示意图;
图11为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的植球载具的工作原理图一;
图12为本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机的植球载具的工作原理图二。
其中:
100、基座;101、定位槽;110、驱动电机;111、螺杆;112、抹板;120、第一驱动缸;121、安装板;
200、植球载具;210、植球箱;211、第一卡齿;212、连接孔;220、第二驱动缸;221、连接台;222、外筒;223、内筒;2231、连接座;224、第一压簧;230、滑动框;231、卡架;2311、第二卡齿;232、第二压簧;233、连接线;240、定位桩;250、卡块;260、底座;261、上引导板;262、下引导板;263、装球工位;264、限位架;
300、锡球。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文中为组件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1至图12所示,本发明一实施例提供的芯片封装全自动植球机用于向芯片上的植球孔内植入锡球300;在本实施例中,芯片封装全自动植球机设置为包括植球载具200,具体的,如图1所示,为便于安装植球载具200和芯片,芯片封装全自动植球机设置为还包括基座100,基座100设置为长方体状的结构,在基座100的其中一个侧面上开设有贯穿基座100的长方形的植球孔,且在植球孔的底面上设置有定位槽101,芯片在使用时放置在定位槽101内;在基座100的顶部设置有第一驱动缸120,且第一驱动缸120的输出轴沿竖直方朝下设置,在第一驱动缸120的输出轴上固定连接有安装板121,安装板121的板面和基座100的底面平行设置,植球载具200在使用时安装在安装板121的底部,且和芯片对应设置,使用时,第一驱动缸120的输出轴沿竖直方向向下伸出,并通过安装板121带动植球载具200移动至和芯片之间具有预设距离;更具体的,如图1所示,为便于将助焊剂涂抹到芯片的表面,在基座100的侧壁面上设置有驱动电机110,驱动电机110的电机轴沿水平方向设置,且其上同轴套接有螺杆111,在螺杆111上套接有抹板112,抹板112的板面垂直于螺杆111的轴线设置,且抹板112和螺杆111之间的配合方式为螺旋配合,抹板112的底部设置有毛刷或橡胶垫,使用时,驱动电机110通过螺杆111带动抹板112水平移动,抹板112通过其上的毛刷或橡胶垫将助焊剂涂抹在芯片的表面。
可以理解的是,第一驱动缸120可以设置为液压缸、气压缸或电动缸中的任意一种。
可以理解的是,可通过在安装板121的底部安装多个植球载具200,且在定位槽101内一次性放置数量相等的芯片,使得多个植球载具200能够同时对各自对应的芯片进行植球,以提高芯片的植球效率。
植球载具200设置为包括植球箱210、伸缩部和限位部,植球箱210的底部设置有多个装球工位263,装球工位263在使用时和芯片上的植球孔一一对应设置,具体的,如图3所示,植球箱210设置为长方体状结构且底部开口设置,如图5所示,在植球箱210的底部设置有封堵住底部开口的底座260,如图7所示,底座260设置为具有上引导板261和下引导板262,上引导板261和下引导板262在使用时均设置为和植球箱210的内壁面固定连接,且上引导板261位于下引导板262的上方,并和下引导板262平行设置,装球工位263设置为贯穿上引导板261和下引导板262的锥形孔,其中锥形孔直径较大的一端设置在上引导板261上、直径较小的一端设置在下引导板262上,且装球工位263的尺寸设置为一次仅能够容纳一枚锡球300;当装球工位263内放置有锡球300时,锡球300需要克服预设阻力才能够移动到芯片上的植球孔内。
伸缩部设置在植球箱210内部,且能够沿竖直方向上下移动,伸缩部能够提供锡球300克服预设阻力的驱动力,伸缩部的数量有多个,且和装球工位263一一对应设置,具体的,如图5所示,在植球箱210的顶部设置有第二驱动缸220,第二驱动缸220的输出轴沿竖直方向设置,且在第二驱动缸220的输出轴上设置有连接台221,连接台221设置为棱台结构,连接台221具有面积较小的顶面和面积较大的底面,顶面在使用时固定连接在第二驱动缸220的输出轴上,底面在使用时固定连接着多个伸缩部;多个伸缩部将植球箱210内部、沿竖直方向分隔为上腔室和下腔室,上腔室和下腔室在使用时均放置有锡球300,具体的,如图6所示,为便于向上腔室和下腔室内投入锡球300,在植球箱210的其中一个侧壁面上开设有投料口;更具体的,为便于控制投料口的开关,在投料口处卡接有卡块250,需要投料时,从投料口处取下卡块250,即可向上腔室或下腔室内部投入锡球300,投料结束后,为避免灰尘杂质通过投料口进入到上腔室或下腔室中,将卡块250重新卡接在投料口处即可。
在对芯片进行植球的过程中,首先将待植入锡球300的芯片上有植球孔的一面朝上放置在定位槽101内并水平固定,然后从投料口处取下卡块250,并分别向上腔室和下腔室内部填充一定数量的锡球300,然后启动驱动电机110,驱动电机110通过螺杆111带动抹板112沿水平方向移动,抹板112通过其上的毛刷或橡胶垫将助焊剂涂抹在芯片的表面,然后启动第一驱动缸120,第一驱动缸120通过安装板121带动植球载具200移动到和芯片之间具有预设距离,然后启动第二驱动缸220,第二驱动缸220通过连接台221带动所有的伸缩部沿竖直方向向下移动,以一个伸缩部为例,伸缩部首先移动至和对应装球工位263内的锡球300抵接,随着连接台221继续沿竖直方向向下移动,伸缩部收缩并蓄力,当伸缩部对锡球300的顶推力大于预设阻力时,伸缩部伸出并释放能量,以带动锡球300从装球工位263内移动到对应的植球孔内。
重复上述过程,随着下腔室内部的锡球300的消耗,当存在至少一个装球工位263内没有锡球300时,限位部使得对应的伸缩部和其他伸缩部的伸缩量不一样,使得对应的伸缩部和与之相邻的伸缩部之间发生相对移动并出现缺口,缺口的存在使得上腔室中的锡球300能够移动到下腔室中,且位于装球工位263处,以避免装球工位263出现缺球的情况,然后使得所有的伸缩部均先复位,再继续沿竖直方向向下移动,以验证所有的装球工位263内是否均填充有锡球300,当所有的装球工位263内均填充有锡球300时,伸缩部提供锡球300克服预设阻力的驱动力,使得锡球300能够从装球工位263移动到对应的植球孔内,从而在简化填球流程的同时,提高植球的效率。
可以理解的是,由于下腔室内部设置为填充一定数量的锡球300,导致锡球300可能沿竖直方向堆叠在一起,因此在同一个装球工位263处可能存在着多枚锡球300,进而在伸缩部沿竖直方向向下移动的过程中,伸缩部能够将该装球工位263处附近的锡球300向四周挤开,留下一枚锡球300或不留锡球300在该装球工位263处;当不留锡球300在该装球工位263处时,在限位部的作用下所有的伸缩部均会沿竖直方向向上移动,且随着伸缩部的移动,锡球300会再次涌向该装球工位263处,并重复上述过程,直至有一枚锡球300留在该装球工位263处,从而避免出现多个锡球300同时通过一个装球工位263进入到一个植球孔的情况。
在一些实施例中,伸缩部设置为包括外件、内件和弹性件,内件插装在外件内部,且通过弹性件和外件连接,在本实施例中,如图5所示,外件设置为外筒222,且设置为上下均敞口,外筒222在使用时其上端固定连接在连接台221的底部,内件设置为内筒223,且设置为上端敞口设置,内筒223在使用时其上端插装在外筒222内部,下端悬空设置,弹性件设置为第一压簧224,第一压簧224同时插装在外筒222和内筒223内部,且一端固定连接在安装板121上,另一端固定连接在内筒223的内底壁面上,在第一压簧224的作用下内筒223具有伸出外筒222的趋势;内件的外部设置有连接座2231,相邻的内件之间的连接座2231处于抵接状态以将植球箱210内部、沿竖直方向分隔为上腔室和下腔室,具体的,如图6所示,连接座2231设置为正方体状或长方体状结构,且相邻的内筒223之间的连接座2231的侧面处于抵接状态。
在其他实施例中,当连接座2231的形状设置为正方体状或长方体状结构时,由于内筒223和连接座2231的连接处之间的夹角为九十度,因此可能会积存部分锡球300,导致该部分锡球300不会从上腔室进入到下腔室中,容易造成资源浪费,为避免这一情况的出现,可通过将连接座2231的顶部形状设置为棱台形或圆台形,以避免上腔室内的锡球300出现死点位置,具体的,当连接座2231的顶部形状设置为棱台形或圆台形时,在棱台侧面或圆台周面的导向作用下锡球300不会聚集在内筒223和连接座2231的连接处,从而避免出现死点位置,避免造成资源浪费。
在其他实施例中,限位部设置为包括滑动框230、第一卡齿211、卡架231和连接线233,滑动框230套接在植球箱210的外部,且能够沿竖直方向上下移动,具体的,如图2所示,滑动框230设置为和植球箱210形状相同的框架结构;第一卡齿211设置在植球箱210的外壁面上,具体的,如图3和图6所示,第一卡齿211设置为沿竖直平面剖切的截面为直角梯形的形状,且第一卡齿211的直角腰位于斜腰的上方,植球箱210的每个侧壁面上均设置有多组沿水平方向平行设置的第一卡齿211,每组均设置为包括多个沿竖直方向等间隔排布的第一卡齿211;卡架231插装在滑动框230内,且能够沿水平方向弹性滑动,卡架231上设置有能够和第一卡齿211卡接的第二卡齿2311,卡架231的数量有四个,且均匀排布在植球箱210的外部,具体的,如图6和图10所示,卡架231和滑动框230之间通过第二压簧232进行连接,在第二压簧232的作用下卡架231具有向远离植球箱210的外侧壁的方向移动的趋势,第二卡齿2311设置在卡架231朝向植球箱210的外侧壁的一侧,第二卡齿2311沿竖直平面剖切的截面为直角梯形的形状,且第一卡齿211的斜腰位于直角腰的上方;连接线233的数量有多个,且分为两组,两组连接线233的一端均固定连接在一个卡架231上,另一端均穿过多个连接座2231后、固定连接在与之相对的另一个卡架231上,两组连接线233垂直设置;具体的,如图9所示,每个连接座2231上均设置为穿设有两个沿X向设置的连接线233和两个沿Y向设置的连接线233,且沿X向设置的连接线233和沿Y向设置的连接线233沿Z向间隔设置;更具体的,如图5所示,为便于连接线233穿过植球箱210的侧壁面和卡架231连接,如图3所示,在植球箱210的侧壁面上开设有连接孔212,且在每个第一卡齿211的水平方向的两侧都设置着两个连接孔212。
当存在至少一个装球工位263内没有锡球300时,如图11所示,假设此时最右侧的伸缩部对应的装球工位263处没有锡球300,则除最右侧的伸缩部之外的其他所有的伸缩部均能够抵接在各自对应的装球工位263处的锡球300上,则随着连接台221继续沿竖直方向向下移动,如图12所示,除最右侧的伸缩部之外的其他所有的伸缩部均在锡球300的顶推作用下收缩,此时最右侧的伸缩部仍保持原长并伸入其对应的装球工位263内,然后在底座260的顶推作用下收缩,此时最右侧的伸缩部的伸缩量相比于其他伸缩部的伸缩量较小,使得最右侧的伸缩部的连接座2231相对于与之相邻的伸缩部的连接座2231向下移动,同时最右侧的伸缩部的连接座2231通过连接线233带动四个卡架231均向靠近植球箱210外侧壁的方向移动,使得第一卡齿211和第二卡齿2311卡接,限制所有的伸缩部均无法继续沿竖直方向向下移动,从而出现缺口,缺口的存在使得上腔室中的锡球300能够移动到下腔室中,且位于该装球工位263处,然后使得所有的伸缩部均先复位,在伸缩部复位的过程中,所有的连接座2231逐渐恢复到同一高度,则在第二压簧232的作用下四个卡架231均向远离植球箱210外侧壁的方向移动,使得第一卡齿211和第二卡齿2311脱离卡接,使得所有的伸缩部均能够正常复位,然后再继续沿竖直方向向下移动,以验证所有的装球工位263内是否均填充有锡球300,当所有的装球工位263内均填充有锡球300时,伸缩部提供锡球300克服预设阻力的驱动力,使得锡球300能够从装球工位263移动到对应的植球孔内。
可以理解的是,可通过压力传感器感应连接台221和第二驱动缸220之间的压力,以判断装球工位263是否出现缺球情况,具体的,当存在至少一个装球工位263内没有锡球300时,则至少有一个第一压簧224的压缩量低于正常的第一压簧224的压缩量,使得所有的第一压簧224对连接台221的作用力相比于正常情况下会减小,使得连接台221和第二驱动缸220之间的压力会减小,因此可确定存在至少一个装球工位263出现缺球情况。
在一些实施例中,每个装球工位263处均设置有多个限位架264,多个限位架264沿圆周方向均匀排布,且在外力作用下均能够沿径向方向滑动至相互抵接以提供预设阻力;具体的,如图8所示,限位架264可以设置为由一个完整的碗状结构,沿圆周方向均分的其中一部分。
在本实施例中,外力可以设置为磁力或弹力;当外力设置为磁力时,则相邻的限位架264在磁性作用下能够相互吸引以处于相互抵接状态,进而便于提供预设阻力;当外力设置为弹力时,可通过在每个限位架264和上引导板261或下引导板262之间均设置第三压簧,在第三压簧的作用下限位架264能够沿径向方向向靠近锡球300的方向移动至处于相互抵接状态,进而便于提供预设阻力。
在一些实施例中,如图4所示,每个装球工位263的下方均设置有定位桩240,定位桩240具有中空腔室且两端开口,定位桩240两端的开口和中空腔室均连通,定位桩240的一端开口和装球工位263对应,另一端的开口和芯片上的植球孔相对应,进而在对芯片进行植球的过程中,定位桩240能够对锡球300起到引导和限位的作用,使得锡球300能够直接落到芯片上对应的植球孔处,从而有助于提高植球时的精度。
在进一步的实施例中,设置为定位桩240朝向装球工位263的一端球铰接在植球箱210的底部,从而能够调节定位桩240另一端的开口能够和不同芯片上的植球孔相对应,以适配不同的芯片上的植球孔的间距,提高芯片封装全自动植球机的适用性。
在其他实施例中,定位桩240的形状设置为圆台形,且直径较大的一端朝向装球工位263、直径较小的一端朝向植球孔,进而在对芯片进行植球的过程中,锡球300更容易从装球工位263滑入到对应的植球孔中,避免出现锡球300跑偏问题。
本发明一实施例还提供了一种芯片封装全自动植球方法,采用一种芯片封装全自动植球机,芯片封装全自动植球方法包括以下步骤:
S1、将待植入锡球300的芯片上有植球孔的一面朝上并水平固定;
具体的,将待植入锡球300的芯片上有植球孔的一面朝上放置在定位槽101内并水平固定。
S2、分别向上腔室和下腔室内部填充一定数量的锡球300;
具体的,从投料口处取下卡块250,然后通过第二驱动缸220带动所有的伸缩部沿竖直方向向上移动至连接座2231位于投料口的上方,然后通过投料口向下腔室内部填充一定数量的锡球300,然后通过第二驱动缸220带动所有的伸缩部沿竖直方向向下移动至连接座2231位于投料口的下方,然后通过投料口向上腔室内部填充一定数量的锡球300。
S3、对待植球的芯片具有植球孔的侧面涂抹助焊剂;
具体的,启动驱动电机110,驱动电机110通过螺杆111带动抹板112沿水平方向移动,抹板112通过其上的毛刷或橡胶垫将助焊剂涂抹在芯片的表面。
S4、通过芯片封装全自动植球机对待植球的芯片进行植球;
S5、对放置有锡球300的芯片进行加热,使锡球300受热熔化并固定在对应的植球孔内;
S6、冷却后取出芯片。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种芯片封装全自动植球机,其特征在于,所述芯片封装全自动植球机包括植球载具,所述植球载具用于向芯片上的植球孔内植入锡球,所述植球载具包括:
植球箱,所述植球箱的底部设置有多个装球工位,所述装球工位和所述芯片上的植球孔一一对应设置,所述装球工位内放置有所述锡球时,所述锡球需要克服预设阻力才能移动到所述芯片上的植球孔内;
伸缩部,所述伸缩部设置在所述植球箱内部,且能够沿竖直方向上下移动,所述伸缩部能够提供所述锡球克服所述预设阻力的驱动力,所述伸缩部的数量有多个,且和所述装球工位一一对应设置,所述多个伸缩部将所述植球箱内部、沿竖直方向分隔为上腔室和下腔室,所述上腔室和所述下腔室在使用时均放置有锡球;
所述伸缩部包括外件、内件和弹性件,所述内件插装在所述外件内部,且通过所述弹性件和所述外件连接;所述内件的外部设置有连接座,相邻的所述内件之间的连接座处于抵接状态以将所述植球箱内部、沿竖直方向分隔为所述上腔室和所述下腔室;
限位部,所述限位部配置成在至少有一个所述装球工位内没有所述锡球时,使得对应的所述伸缩部和其他所述伸缩部的伸缩量不一样,使得对应的所述伸缩部和与之相邻的所述伸缩部之间发生相对移动并出现缺口,所述缺口的存在使得所述上腔室中的锡球能够移动到所述下腔室中,且位于所述装球工位处,然后使得所有的所述伸缩部均先复位,再继续沿竖直方向向下移动;
所述限位部包括滑动框、第一卡齿、卡架和连接线,所述滑动框套接在所述植球箱的外部,且能够沿竖直方向上下移动;所述第一卡齿设置在所述植球箱的外壁面上;所述卡架插装在所述滑动框内,且能够沿水平方向弹性滑动,所述卡架上设置有能够和所述第一卡齿卡接的第二卡齿,所述卡架的数量有四个,且均匀排布在所述植球箱的外部;所述连接线的数量有多个,且分为两组,两组所述连接线的一端均固定连接在一个所述卡架上,另一端均穿过多个所述连接座后、固定连接在与之相对的另一个所述卡架上,两组所述连接线垂直设置。
2.根据权利要求1所述的芯片封装全自动植球机,其特征在于,所述连接座的顶部形状设置为棱台形或圆台形。
3.根据权利要求1所述的芯片封装全自动植球机,其特征在于,每个所述装球工位处均设置有多个限位架,多个所述限位架沿圆周方向均匀排布,且在外力作用下均能够沿径向方向滑动至相互抵接以提供所述预设阻力。
4.根据权利要求3所述的芯片封装全自动植球机,其特征在于,所述外力设置为磁力或弹力。
5.根据权利要求1所述的芯片封装全自动植球机,其特征在于,每个所述装球工位的下方均设置有定位桩,所述定位桩具有中空腔室且两端开口,所述定位桩两端的开口和所述中空腔室均连通,所述定位桩的一端开口和所述装球工位对应,另一端的开口和所述芯片上的植球孔相对应。
6.根据权利要求5所述的芯片封装全自动植球机,其特征在于,所述定位桩朝向所述装球工位的一端球铰接在所述植球箱的底部,以适配不同的芯片上的植球孔的间距。
7.根据权利要求5所述的芯片封装全自动植球机,其特征在于,所述定位桩的形状为圆台形,且直径较大的一端朝向所述装球工位、直径较小的一端朝向所述植球孔。
8.一种芯片封装全自动植球方法,其特征在于,采用如权利要求1至7任一项所述的芯片封装全自动植球机,所述芯片封装全自动植球方法包括以下步骤:
S1、将待植入锡球的芯片上有植球孔的一面朝上并水平固定;
S2、分别向上腔室和下腔室内部填充一定数量的锡球;
S3、对待植球的芯片具有植球孔的侧面涂抹助焊剂;
S4、通过芯片封装全自动植球机对待植球的芯片进行植球;
S5、对放置有锡球的芯片进行加热,使锡球受热熔化并固定在对应的植球孔内;
S6、冷却后取出芯片。
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