CN205283961U - 一种利用小型数控平台的bga焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，包括通过机床控制电脑控制能够在X方向和Y方向运动的主运动部件，主运动部件上设置有BGA芯片定位支架和PCB电路板支架，主运动部件上方设置有能够在Z方向运动的真空吸笔，真空吸笔旁设置有数码显微照相机，真空吸笔连接真空泵，利用生产中已有的小型数控平台加上数码显微相机进行BGA芯片和焊盘的视觉检测和精确定位，简化了BGA芯片的焊接定位过程，因利用了数控机床操作技术，该程序可适用所有BGA芯片的焊接，节省了成本；由于BGA芯片的安装精度、压力、速度均由高精度的数控机床自动控制，所有参数可控，定位精度高，可适用中小批量BGA芯片的焊接，提高了生产效率。
Description
【技术领域】
本实用新型属于BGA焊接领域，具体涉及一种利用小型数控平台的BGA焊接装置。
【背景技术】
在SMT表面组装技术中，球栅阵列封装元件(BGA)具有焊点数量众多且隐藏在封装之下的特点，难以实现手工BGA芯片的良好焊接。目前BGA芯片的大规模贴片工作是通过自动贴片机完成的。自动贴片机采用计算机视觉系统实现贴片机生产中对BGA芯片的检测和定位任务，贴片的速度和精度都能得到保证。目前自动贴片机最高的贴装速度达到0.06s/chip元件左右，重复贴装精度达到0.05-0.25mm。然而，我国的表面贴装设备市场几乎完全被外国公司垄断，特别是中高档的贴片机完全依赖进口，价格昂贵。对于中小企业小批量的生产，产品的研发、调试以及对PCB电路板返修过程中，采用专用焊接设备对BGA芯片在PCB电路板上进行焊接存在诸多不便。其存在的问题是，一、专业焊接设备价格昂贵，生产成本过高。二、需焊接的BGA芯片数量少，采用专业焊接设备生产前的准备工作量大。三、在PCB电路板返修过程中，除了BGA焊盘外，PCB电路板上还存在其他电子元器件，采用专用焊接设备进行定位焊接时，这些已有的电子元器件会妨碍专用焊接设备在PCB电路板上对BGA芯片的定位操作。通常的做法是采用人工手动或者半自动光学棱镜成像的定位方法。人工手动贴片是根据芯片外围的标记(如丝印边框)进行判断，定位的精度和速度非常有限。相比于人工手动定位方法，光学棱镜成像定位方法的贴片精度虽有所提高，但定位过程复杂，贴片速度难以保证。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，能够适应中小批量生产、安装精度高、操作简单方便、成本低。
为了达到上述目的，本实用新型包括通过机床控制电脑控制能够在X方向和Y方向运动的主运动部件，主运动部件上设置有BGA芯片定位支架和PCB电路板支架，能够在Z方向运动的进给部件上设置有真空吸笔，真空吸笔旁设置有数码显微照相机，真空吸笔连接真空泵。
所述PCB电路板支架内设置有用于放置有PCB电路板的PCB定位槽。
需要焊接BGA芯片的PCB电路板上设置有BGA焊盘。
所述BGA芯片定位支架内设置有用于放置有BGA芯片的芯片定位槽。
所述BGA芯片定位支架和PCB电路板支架平行设置。
所述数码显微照相机上设置有十字定位标识。
所述真空吸笔与数码显微照相机水平竖直设置。
所述进给部件设置在主运动部件的上方。
与现有技术相比，本实用新型利用生产中已有的小型数控平台加上数码显微相机进行BGA芯片和焊盘的视觉检测和精确定位，简化了BGA芯片的焊接定位过程，因利用了数控机床操作技术，该程序可适用所有BGA芯片的焊接，节省了成本；由于BGA芯片的安装精度、压力、速度均由高精度的数控机床自动控制，所有参数可控，定位精度高(0.01mm)，可适用中小批量BGA芯片的焊接，提高了生产效率。
进一步的，本实用新型数码显微照相机上设置有十字定位标识，能够更加精确的定位BGA芯片和BGA焊盘的位置。
【附图说明】
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型主运动部件的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参见图1和图2，本实用新型包括通过机床控制电脑4控制能够在X方向和Y方向运动的主运动部件8，主运动部件8上设置有BGA芯片定位支架5和PCB电路板支架6，能够在Z方向运动的进给部件上设置有真空吸笔2，进给部件设置在主运动部件8的上方，真空吸笔2旁设置有数码显微照相机1，真空吸笔2与数码显微照相机1水平竖直设置，真空吸笔2连接真空泵3，PCB电路板支架6内设置有用于放置有PCB电路板7的PCB定位槽，需要焊接BGA芯片9的PCB电路板7上具有BGA焊盘10，BGA芯片定位支架5内设置有用于放置有BGA芯片9的芯片定位槽，BGA芯片定位支架5和PCB电路板支架6平行设置，数码显微照相机1上设置有十字定位标识。
本实用新型的工作过程，包括以下步骤：
A、将BGA芯片9放入芯片定位槽中，将需要焊接BGA芯片9的PCB电路板7印上锡膏，放入PCB定位槽中；
B、操作机床控制电脑4，移动数码显微相机1，在显示器上利用数码显微相机1图像的十字定位标识确定BGA芯片9边界对角线两点的XY坐标；
C、操作机床控制电脑4，移动数码显微相机1，在显示器上利用数码显微相机1图像的十字定位标识确定PCB电路板7上BGA焊盘10对角线两点的XY坐标；
D、根据步骤B、C分别计算BGA芯片9和焊盘10的中心位置XY坐标以及二者之间的相对距离ΔX和ΔY；
E、操作机床控制电脑4，水平移动主运动部件8使真空吸笔2至BGA芯片9的中心位置，垂直向下移动真空吸笔头2到上表面，启动真空泵3吸取BGA芯片9，垂直向上移动BGA芯片9到一定高度；
F、根据步骤D计算得到的相对距离ΔX和ΔY，通过机床控制电脑4操作主运动部件8水平移动，使BGA芯片9到BGA焊盘10的上部，再垂直向下缓慢将BGA芯片9直接放置到BGA焊盘10上，完成BGA芯片9到PCB电路板7的精确定位；
G、将定位完毕的PCB电路板7放入回流焊中完成最终焊接。
Claims (8)
1.一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：包括通过机床控制电脑(4)控制能够在X方向和Y方向运动的主运动部件(8)，主运动部件(8)上设置有BGA芯片定位支架(5)和PCB电路板支架(6)，能够在Z方向运动的进给部件上设置有真空吸笔(2)，真空吸笔(2)旁设置有数码显微照相机(1)，真空吸笔(2)连接真空泵(3)。
2.根据权利要求1所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：所述PCB电路板支架(6)内设置有用于放置有PCB电路板(7)的PCB定位槽。
3.根据权利要求2所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：需要焊接BGA芯片(9)的PCB电路板(7)上具有BGA焊盘(10)。
4.根据权利要求1所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：所述BGA芯片定位支架(5)内设置有用于放置有BGA芯片(9)的芯片定位槽。
5.根据权利要求1所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：所述BGA芯片定位支架(5)和PCB电路板支架(6)平行设置。
6.根据权利要求1所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：所述数码显微照相机(1)上设置有十字定位标识。
7.根据权利要求1所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：所述真空吸笔(2)与数码显微照相机(1)水平竖直设置。
8.根据权利要求1所述的一种利用小型数控平台的BGA焊接装置，其特征在于：所述进给部件设置在主运动部件(8)的上方。
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| CN201520940046.1U CN205283961U (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种利用小型数控平台的bga焊接装置 |
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| CN205283961U true CN205283961U (zh) | 2016-06-01 |
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| CN (1) | CN205283961U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107195850A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-22 | 三峡大学 | 一种电解液自动真空加注装置 |
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2015
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