TWI476884B - A Method and Device for Filling Ball Grid Array Fixture - Google Patents

Description

銲球填入球格陣列治具板之方法及裝置

本發明係有關於一種填入方法及裝置，尤指一種將錫質銲球填入球格陣列治具板之方法及裝置。

按，所謂球格陣列(Ball Grid Array，BGA)封裝技術已廣被採用，習知銲球填入球格陣列治具板的方法，主要係由基板、球格陣列治具板及球池等構造所執行，該球格陣列治具板位於基板之一側，球池係位居在球格陣列治具板的上方，並與球格陣列治具板之表面保持一小於銲球的高度之間隙，而該球池係一矩形中空體，於球池內側形成一容置空間，供盛裝所需數量之銲球，且球池被動力源帶動，可令球池在基板上呈平行之往復滑動；該球格陣列治具板表面具有複數個定位孔洞，定位孔洞下方並銜接負壓吸引管道，使在基板上滑動的球池，其所盛裝之銲球除利用地心引力外，尚藉球格陣列治具板內負壓之吸引，而使銲球易於落入定位孔洞中。

然而，由於習知之球池必須沿著基板表面不斷往復的滑動，方能使球池容置空間內之銲球均勻掉落分佈在每一個球格陣列治具板之定位孔洞內，但是若有任一銲球在掉入定位孔洞過程中因定位孔洞內有雜質或與已嵌入孔洞之銲球嵌卡，以至並未使銲球順利掉落於定位孔洞內，而高於球池與球格陣列治具板間隙時，則該銲 球高出的部分即會被滑動中的球池外側或內側之底端呈銳角之位置給切斷，造成後續銲球佈置作業易生瑕疵問題。

爰是，本發明之目的，在於提供一種可防止銲球受到球池切斷情形發生的銲球填入球格陣列治具板之方法。

本發明之另一目的，在於提供一種可防止銲球受到球池切斷情形發生的銲球填入球格陣列治具板之裝置。

依據本發明目的銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：提供一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；提供一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應並前、後間隔設置之二導壁，以及與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈平行對應並左、右間隔設置之二側壁，所述二導壁與二側壁共同圍設出一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；該導壁位於容球空間的內側底端各開設有向其內側壁緣凹入之容室，該容室之前緣與底緣為鏤空開放狀；提供一前撥元件，設於所述球池容球空間內容室之前緣處，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受 其連動，以執行一以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕並撥彈在此銲球滾移流路上銲球之步驟。

依據本發明目的之另一銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：提供一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；提供一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；提供一前撥元件，設於所述球池容球空間內，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動，以執行一以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕並撥彈在此銲球滾移流路上銲球之步驟；其中，該前撥元件由具撓性之繩纜所構成。

依據本發明目的之又一銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：提供一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；提供一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；提供一前撥元件，設於所述球池容球空間內，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具 板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動，以執行一以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕並撥彈在此銲球滾移流路上銲球之步驟；其中，該前撥元件擋於該鏤空開放狀前緣入口，使剩餘間隙小於銲球之截徑，俾銲球無法經前撥元件上方或下方越經該前撥元件進入容室。

依據本發明另一目的銲球填入球格陣列治具板之裝置，包括：一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應並前、後間隔設置之二導壁，以及與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈平行對應並左、右間隔設置之二側壁，所述二導壁與二側壁共同圍設出一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；該導壁位於容球空間的內側底端各開設有向其內側壁緣凹入之容室，該容室之前緣與底緣為鏤空開放狀；一前撥元件，設於所述球池容球空間內容室之前緣處，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動。

依據本發明另一目的之另一銲球填入球格陣列治 具板之裝置一種銲球填入球格陣列治具板之裝置，包括：一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；一前撥元件，設於所述球池容球空間內，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動；該前撥元件由具撓性之繩纜所構成。

本發明實施例在銲球填入治具板時，由於前撥元件之撓性繩纜本身即具有彈性，且其設置於導壁與基板表面交錯之隙縫處，故在執行銲球填入治具板定位孔洞中時，不僅前撥元件優先彈撥與其碰觸的銲球，使銲球免於嵌塞於該縫隙中被導壁下側底緣銳角之位置給切斷，同時該容室亦提供前撥元件碰觸銲球時，向後變形以蓄積回復力之緩衝空間，使構成前撥元件之撓性繩纜具有彈性的撥動銲球，增加驅趕的效率。

請參閱第一圖所示，本發明實施例可採用以下裝置來執行銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：一基板1，其一側上表面設有一治具板2，治具板2上設有多組球格陣列21呈一線性軸向逐序排列； 一球池3，可被動力源帶動而在基板1上循該多組球格陣列21排列之線性軸向作往復滑動，球池3具有與所述基板1上多組球格陣列21排列之線性軸向呈垂直對應並前、後間隔設置之二導壁31，以及與所述基板1上多組球格陣列21排列之線性軸向呈平行對應並左、右間隔設置之二側壁32，所述二導壁31與二側壁32共同圍設出一約略呈矩形框狀之容球空間33，該容球空間33底部形成面積小於所述治具板2但大於任一球格陣列21之鏤空部位。

請參閱第二、三圖，治具板2上表面之所述球格陣列21係由複數個定位孔洞22所形成，其下接設有相對應之孔道23，藉通入負壓於孔道23使定位孔洞22底部可保持在具負壓吸引狀態，並在球池3容球空間33內容納必要數量之複數個銲球4；在球池3之導壁31位於容球空間33的內側底端各開設有向其內側壁緣311凹入之容室34，該容室34之前緣341與底緣342為鏤空開放狀；一前撥元件5設於容室34之前緣341處，其由具撓性之繩纜所構成，兩端各固設於所述球池3側壁32(圖中未示)，而平行治具板2表面地橫設於該二側壁32間，並隨所述球池3之位移而受其連動，其與第一圖所述基板1上多組球格陣列21排列之線性軸向呈垂直對應而平行於導壁31；該前撥元件5具有圓形截面，並位於鏤空開放狀容室34之前緣341處，其圓形截面擋於該鏤空開放狀 前緣341入口，使剩餘間隙小於銲球4之截徑，俾銲球4無法經前撥元件5上方或下方越經該前撥元件5進入容室34；且前撥元件5之截徑外緣凸出於導壁31之內側壁緣311，以使球池3位移過程，前撥元件5之截徑外緣可較導壁31之內側壁緣311更優先彈撥與其碰觸的銲球4；而前撥元件5之截徑底緣凸出於導壁31之下側底緣312，且與治具板2表面之間距低於銲球4的截徑，此有助於球池3位移過程，前撥元件5之截徑底緣可較導壁31之下側底緣312更優先彈撥與其碰觸的已載入定位孔洞22中之銲球4表面，進而撥除與其嵌卡之其他銲球4。

本發明實施例在實施上，球池3在治具板2上向一側沿著該多組球格陣列21排列之線性軸向作滑動時，前撥元件5以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕容球空間33中的銲球4，並以其具撓性之繩纜特性以稍具彈性之回復力撥彈在此銲球4滾移流路上之銲球4，使銲球4在受到撥彈後朝向滾移流路前方及兩側滾動，並在滾動過程中因本身重力與定位孔洞22負壓吸引之緣故而落入空置之定位孔洞22中，若當時定位孔洞22中已有銲球4存在，銲球4將堆疊於定位孔洞22上周側，並在前撥元件5經過該銲球4堆疊區域時，將定位孔洞22上多餘之銲球4撥移，使之滾落到其他空置的定位孔洞22中，而未落入定位孔洞22之銲球4最終在另一端之導壁31內側聚集，以供下一反覆之 反向往復撥移時，以同前述之方式被撥入定位孔洞22中。

本發明實施例在銲球填入治具板2時，由於前撥元件5之撓性繩纜本身即具有彈性，且其設置於導壁31與基板1表面交錯之隙縫處，故在執行銲球4填入治具板2定位孔洞22中時，不僅前撥元件5優先彈撥與其碰觸的銲球4，使銲球4免於嵌塞於該縫隙中被導壁31下側底緣312銳角之位置給切斷，同時該容室34亦提供前撥元件5碰觸銲球4時，向後變形以蓄積回復力之緩衝空間，使構成前撥元件5之撓性繩纜具有彈性的撥動銲球4，增加其驅趕的效率。

本發明實施例所提供藉前撥元件5驅趕銲球4的方法，除在前述圖中所示採用球池3二導壁31內側下端各設一前撥元件5的方式為之外，僅在單一導壁31內側下端設一前撥元件5的方式，亦屬可行的方式。

請參閱第四圖，其係提供另一種前撥元件6的可行實施例，該前撥元件6可由複數條撓性繩纜所組成，其同樣可採用球池3二導壁31內側下端各設一前撥元件6的方式為之，或以如第五圖所示僅在單一導壁31內側下端設一前撥元件6的方式為之。

請參閱第六圖，一個結合前述所提供之具有單一撓性繩纜的前撥元件5、及一由複數條撓性繩纜所組成的前撥元件6之實施例亦可以被採用，使二者分別各設於球池3二導壁31內側下端，其方法同前述，茲不贅述。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧基板

2‧‧‧治具板

21‧‧‧球格陣列

22‧‧‧定位孔洞

23‧‧‧孔道

3‧‧‧球池

31‧‧‧導壁

311‧‧‧內側壁緣

312‧‧‧下側底緣

32‧‧‧側壁

33‧‧‧容球空間

34‧‧‧容室

341‧‧‧前緣

342‧‧‧底緣

4‧‧‧銲球

5‧‧‧前撥元件

6‧‧‧前撥元件

第一圖係本發明實施例所採用之裝置外觀立體示意圖。

第二圖係本發明實施例由單一撓性繩纜作為前撥元件之剖面示意圖。

第三圖係第二圖中之局部放大剖面圖。

第四圖係本發明實施例由複數條撓性繩纜作為前撥元件之剖面示意圖。

第五圖係第四圖之局部放大剖面圖。

第六圖係本發明實施例以單一撓性繩纜配合複數條撓性繩纜作為前撥元件之剖面示意圖。

2‧‧‧治具板

21‧‧‧球格陣列

22‧‧‧定位孔洞

23‧‧‧孔道

3‧‧‧球池

31‧‧‧導壁

311‧‧‧內側壁緣

33‧‧‧容球空間

34‧‧‧容室

4‧‧‧銲球

5‧‧‧前撥元件

Claims (12)

1. 一種銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：提供一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；提供一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應並前、後間隔設置之二導壁，以及與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈平行對應並左、右間隔設置之二側壁，所述二導壁與二側壁共同圍設出一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；該導壁位於容球空間的內側底端各開設有向其內側壁緣凹入之容室，該容室之前緣與底緣為鏤空開放狀；提供一前撥元件，設於所述球池容球空間內容室之前緣處，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動，以執行一以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕並撥彈在此銲球滾移流路上銲球之步驟。
2. 如申請專利範圍第1項所述銲球填入球格陣列治具板之方法，其中，該前撥元件兩端各固設於所 述側壁而平行於導壁。
3. 如申請專利範圍第1項所述銲球填入球格陣列治具板之方法，其中，該前撥元件之截徑外緣凸出於導壁之內側壁緣。
4. 如申請專利範圍第1項所述銲球填入球格陣列治具板之方法，其中，該前撥元件之截徑底緣凸出於導壁之下側底緣。
5. 一種銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：提供一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；提供一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；提供一前撥元件，設於所述球池容球空間內，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動，以執行一以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕並撥彈在此銲球滾移流路上銲球之步驟；其中，該前撥元件由具撓性之繩纜所構成。
6. 一種銲球填入球格陣列治具板之方法，包括：提供一基板，其上表面設有治具板，治具板上 設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；提供一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；提供一前撥元件，設於所述球池容球空間內，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動，以執行一以與該線性軸向形成垂直之方向驅趕並撥彈在此銲球滾移流路上銲球之步驟；其中，該前撥元件擋於該鏤空開放狀前緣入口，使剩餘間隙小於銲球之截徑，俾銲球無法經前撥元件上方或下方越經該前撥元件進入容室。
7. 一種銲球填入球格陣列治具板之裝置，包括：一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應並前、後間隔設置之二導壁，以及與所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈平行對應並左、右間隔設置之二側 壁，所述二導壁與二側壁共同圍設出一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；該導壁位於容球空間的內側底端各開設有向其內側壁緣凹入之容室，該容室之前緣與底緣為鏤空開放狀；一前撥元件，設於所述球池容球空間內容室之前緣處，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動。
8. 如申請專利範圍第7項所述銲球填入球格陣列治具板之裝置，其中，該前撥元件兩端各固設於所述側壁而平行於導壁。
9. 如申請專利範圍第7項所述銲球填入球格陣列治具板之裝置，其中，該前撥元件圓形截面擋於該鏤空開放狀前緣入口，使剩餘間隙小於銲球之截徑，俾銲球無法經前撥元件上方或下方越經該前撥元件進入容室。
10. 如申請專利範圍第7項所述銲球填入球格陣列治具板之裝置，其中，該前撥元件之截徑外緣凸出於導壁之內側壁緣。
11. 如申請專利範圍第7項所述銲球填入球格陣列治具板之裝置，其中，該前撥元件之截徑底緣凸出於導壁之下側底緣。
12. 一種銲球填入球格陣列治具板之裝置，包括：一基板，其上表面設有治具板，治具板上設有多組球格陣列呈一線性軸向逐序排列；所述球格陣列係由複數個定位孔洞所形成；一球池，其可在基板上循該多組球格陣列排列之線性軸向作滑動，球池具有一容球空間，該容球空間底部形成鏤空部位，並於容球空間內置多數銲球；一前撥元件，設於所述球池容球空間內，所述基板上多組球格陣列排列之線性軸向呈垂直對應，其兩端各固設於所述球池而平行治具板表面地橫設於該容球空間二側間，並隨所述球池之位移而受其連動；該前撥元件由具撓性之繩纜所構成。