一种球栅阵列结构的植球设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种植球设备，尤其是涉及一种球栅阵列结构的植球设备。
【背景技术】
[0002]半导体前道工序制造出的晶片需要封装工艺才能成为最终的芯片。BGA封装方式已成为市场主流，BGA封装以其高密度、体积小、散热好、电性能优异等优点正在大量应用在大规模集成电路方面。BGA封装技术的一个核心工艺就是植球。目前国内对于陶瓷芯片植球及单个芯片的返修设备都是手动设备或手动夹具，采用钢网刷助焊剂、锡膏以及锡球的方式植球。例如专利CN200610087137.0等采用的植球方式，就是使用植球容器或植球刮板，将锡球从多孔的网板中漏下放置到芯片对应的焊点。
[0003]这些手动设备和手动夹具都有以下不可避免的缺点:
[0004]1、精度差，因此一次只能植几个芯片，数量较少，影响产能。
[0005]2、人工植球耗时较长，产品良率低。
[0006]3、手工植球需要大量的操作人员，用工成本逐年上升，且人员流动带来的产能和良率的波动极大影响正常生产的进行。
[0007]4、锡膏和锡球内含有重金属，操作人员长时间接触，对人体也有一定的伤害。
【发明内容】
[0008]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种由各单元机构相互配合、生产效率高的球栅阵列结构的植球设备。
[0009]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0010]—种球栅阵列结构的植球设备，包括供胶机构，转印机构，供球机构，植球机构，工作平台，残余球检测机构，X、Z轴运动机构，底部架台，
[0011]所述的供胶机构及供球机构对应设置在底部架台的顶部，所述的转印机构架设在X、z轴运动机构上并位于供胶机构的上方，所述的工作平台设在供胶机构及供球机构之间，所述的植球机构架设在X、Z轴运动机构上并位于工作平台的上方，所述的残余球检测机构设在工作平台一侧。
[0012]所述的工作平台用于放置装有芯片的载具。
[0013]所述的供胶机构和转印机构对托盘内芯片进行点胶，供胶机构上设有刮胶刀及供胶盒。
[0014]所述的供球机构和植球机构对托盘内芯片进行植球。
[0015]所述的残余球检测和除去机构对植球后植球机构上残余球进行检测和清除。
[0016]所述的X、Z轴运动机构由转印机构Z轴、转印机构X轴、植球机构Z轴、植球机构X轴组成。
[0017]所述的转印机构Z轴、转印机构X轴控制转印机构在Z轴及X轴方向上的运动。
[0018]所述的植球机构Z轴、植球机构X轴控制植球机构在Z轴及X轴方向上的运动。
[0019]所述的工作平台套设在工作平台Y轴上，可沿Y轴方向运动。
[0020]所述的植球设备好包括顶部安全罩，罩设在底部架台上，顶部安全罩由外壳体隔离板、触摸屏、按钮及三色报警灯构成。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0022]1、该设备自动完成涂抹助焊剂和植球过程，提高了生产效率。
[0023]2、本设备只需一个操作人员即可完成整个操作且具有很高的产能，节约了人力成本。
[0024]3、可以对应各种形式的工作对象和各种类芯片，不同的工作对象只需更换设备治具和载具即可。
【附图说明】
[0025]图1为本发明工作时的主视结构示意图；
[0026]图2为本发明工作时的俯视结构示意图；
[0027]图3为本发明的结构示意图。
[0028]图中，I为供胶机构、2为转印机构、3为供球机构、4为植球机构、5为工作平台、6为残余球检测除去机构、7为X、Z轴运动机构、8为底部架台、9为转印机构Z轴、10为转印机构X轴、11为植球机构Z轴、12为植球机构X轴、13为工作平台Y轴、14为芯片托盘放置台、15为废球盒、16为供球机构球盒、17为刮胶刀、18为供胶盒、19为顶部安全罩。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0030]实施例
[0031]一种球栅阵列结构的植球设备，其结构如图1-3所示，包括供胶机构1，转印机构2，供球机构3，植球机构4，工作平台，5，残余球检测机构，6，X、Z轴运动机构，7，底部架台8。
[0032]供胶机构I及供球机构3对应设置在底部架台8的顶部，转印机构2架设在X、Z轴运动机构7上并位于供胶机构I的上方，工作平台5设在供胶机构I及供球机构3之间，植球机构4架设在X、Z轴运动机构7上并位于工作平台5的上方，残余球检测机构(6)设在工作平台5—侧。
[0033]工作平台5用于放置装有芯片的载具，套设在工作平台Y轴13上，可沿Y轴方向运动，在工作平台5上还设置有芯片托盘放置台14、废球盒15，供胶机构I和转印机构2对托盘内芯片进行点胶，供胶机构I上设有刮胶刀17及供胶盒18。供球机构3和植球机构4对托盘内芯片进行植球。供球机构3上设有供球机构球盒16。残余球检测和除去机构6对植球后植球机构4上残余球进行检测和清除。X、Z轴运动机构7由转印机构Z轴9、转印机构X轴10、植球机构Z轴11、植球机构X轴12组成，其中的转印机构Z轴9、转印机构X轴10控制转印机构2在Z轴及X轴方向上的运动。植球机构Z轴11、植球机构X轴12控制植球机构4在Z轴及X轴方向上的运动。另外，植球设备好包括顶部安全罩19，罩设在底部架台8上，顶部安全罩19由外壳体隔离板、触摸屏、按钮及三色报警灯构成。
[0034]使用时，操作者将装有芯片的托盘放置在工作平台5的上料区，按下开始按钮，上料区真空开启以固定芯片。如果芯片放置错误则报警，提醒操作人员重新摆放芯片。供胶机构I的刮胶刀17往复运动，刮平供胶盒18内的助焊剂，完成供胶。转印机构2通过转印机构X轴10运动到蘸胶位置，到达位置后转印机构Z轴9下降进行蘸胶，转印机构蘸胶完毕后，通过转印机构X轴10运动到芯片点胶位置，同时工作平台5通过工作平台Y轴13也运动到蘸胶位置，转印机构Z轴9开始下降，对托盘内芯片进行点胶，同时供胶机构I也进行下一次的供胶。
[0035]助焊剂转印完毕后，转印机构Z轴9上升，通过转印机构X轴10运动到蘸胶位置。之后植球机构4通过植球机构X轴12运动到供球机构3供球避让位置，供球机构3开始供球作业，供球作业完毕后，植球机构4通过植球机构X轴12运动到吸球位置，植球机构Z轴11下降，开始进行吸球动作，吸球完毕后，植球机构4上升，通过植球机构X轴12运动到植球位置，工作平台5也运动到植球位置，植球机构4开始植球，同时供球机构3开始进行供球作业。
[0036]植球完毕后，植球机构4上升到检测高度位置，通过植球机构X轴12运动到残余球检测机构6进行检测，如果有残余球，则植球机构4运动到废球盒15处，除去植球机构4上残余球之后，工作平台5运动到下料区并提醒操作人员进行下料作业。如果没有残余球，则工作平台5直接运动到下料区并提醒操作人员进行下料作业。
【主权项】
1.一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，包括供胶机构(I)、转印机构(2)、供球机构(3)、植球机构(4)、工作平台(5)、残余球检测机构(6)、X、Z轴运动机构(7)、底部架台⑶， 所述的供胶机构(I)及供球机构(3)对应设置在底部架台(8)的顶部，所述的转印机构(2)架设在X、Z轴运动机构(7)上并位于供胶机构(I)的上方，所述的工作平台(5)设在供胶机构(I)及供球机构(3)之间，所述的植球机构(4)架设在X、Z轴运动机构(7)上并位于工作平台(5)的上方，所述的残余球检测机构(6)设在工作平台(5) —侧。
2.根据权利要求1所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的工作平台(5)用于放置装有芯片的载具，套设在工作平台Y轴上，可沿Y轴方向运动。
3.根据权利要求1所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的供胶机构⑴和转印机构⑵对托盘内芯片进行点胶，供胶机构⑴上设有刮胶刀(17)及供胶盒(18)。
4.根据权利要求1所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的供球机构(3)和植球机构(4)对托盘内芯片进行植球。
5.根据权利要求1所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的残余球检测和除去机构(6)对植球后植球机构(4)上残余球进行检测和清除。
6.根据权利要求1所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的X、Z轴运动机构(7)由转印机构Z轴(9)、转印机构X轴(10)、植球机构Z轴(11)、植球机构X轴(12)组成。
7.根据权利要求6所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的转印机构Z轴(9)、转印机构X轴(10)控制转印机构⑵在Z轴及X轴方向上的运动。
8.根据权利要求6所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的植球机构Z轴(11)、植球机构X轴(12)控制植球机构(4)在Z轴及X轴方向上的运动。
9.根据权利要求1所述的一种球栅阵列结构的植球设备，其特征在于，所述的植球设备好包括顶部安全罩，罩设在底部架台(8)上，顶部安全罩由外壳体隔离板、触摸屏、按钮及三色报警灯构成。
【专利摘要】本发明涉及一种球栅阵列结构的植球设备，包括供胶机构(1)、转印机构(2)、供球机构(3)、植球机构(4)、工作平台(5)、残余球检测机构(6)、X、Z轴运动机构(7)、底部架台(8)，供胶机构(1)及供球机构(3)对应设置在底部架台(8)的顶部，转印机构(2)架设在X、Z轴运动机构(7)上并位于供胶机构(1)的上方，工作平台(5)设在供胶机构(1)及供球机构(3)之间，植球机构(4)架设在X、Z轴运动机构(7)上并位于工作平台(5)的上方，残余球检测机构(6)设在工作平台(5)一侧。与现有技术相比，本发明由各单元机构相互配合，提高了生产效率。
【IPC分类】H01L21-60, H01L21-687
【公开号】CN104576415
【申请号】CN201310467225
【发明人】刘劲松, 任永军
【申请人】上海微松工业自动化有限公司, 上海理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月9日