一種焊料球吸取遮罩的製作方法
2023-06-18 04:03:51 1
一種焊料球吸取遮罩的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種焊料球吸取裝置。這種焊料球吸取遮罩安裝在一個吸引裝置上用於在真空下吸引數個焊料球，以將焊料球放置在一個電子元件的電極上，並且在預定位置處形成有數個穿孔用於分別吸取焊料球，以使焊料球吸取遮罩具有一個可與焊料球銜接的主要面，以及一個可與吸引裝置銜接的後表面，以致穿孔自主要面至後表面延伸穿過焊料球吸取遮罩，穿孔包括：一個漏鬥狀吸取區，用以吸取焊料球，其直逕自主要面向後表面的吸引口逐漸減小；以及一個吸引孔，其具有大於吸引口的直徑，並且自吸引口延伸至後表面，以界定一個吸引空間。採用本實用新型的焊料球吸取裝置可以使得焊料球能夠準確地放置在電極上。
【專利說明】
一種焊料球吸取遮罩
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焊接【技術領域】，特別地，涉及一種焊料球吸取遮罩。
【背景技術】
[0002]現有技術中，當焊料球放置在一個半導體晶片或者一個電路板上以預定排列形成在電極上，多個焊料球藉由一個吸引裝置在真空下被一次吸取，該吸取裝置安裝有一個焊料球吸取遮罩，其具有呈預定樣式的吸引孔，當焊料球被轉移至電極上之後，在真空狀態取消時被放置在該電極上。
[0003]然而，基於目前電子元件高整合性以及同列電極的高密度與複雜性，同列的焊料球對於焊料球一次被吸引裝置吸引的數目增加呈現多樣化，亦即形成於焊料球吸取遮罩上並且與該吸引裝置連通的穿孔數目也增加，並且同列穿孔變得更複雜，以至於施於個別穿孔的吸引力因此消散而減弱，因此有可能會發生焊料球吸取錯誤。同時，由於焊料相當小而具有不大於0.5mm的直徑，因此可能會因為所謂的雙球現象，即該焊料球被轉移於使多個焊料球被吸取於一個穿孔的狀態，而發生的焊料球未準確放置在電極上的轉移錯誤。
[0004]因此，有必要提出一種焊料球吸取遮罩，以解決現有技術中存在的問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是克服傳統技術的不足之處，提出一種焊料球吸取遮罩，該裝置能夠實現準確放置焊料球。
[0006]這種焊料球吸取遮罩安裝在一個吸引裝置上用於在真空下吸引數個焊料球，以將所述焊料球放置在一個電子元件的電極上，並且在預定位置處形成有數個穿孔用於分別吸取所述焊料球，以使所述焊料球吸取遮罩具有一個可與所述焊料球銜接的主要面，以及一個可與吸引裝置銜接的後表面，以致所述穿孔自所述主要面至所述後表面延伸穿過所述焊料球吸取遮罩，所述穿孔包括:一個漏鬥狀吸取區，用以吸取所述焊料球，其直逕自所述主要面向所述後表面的吸引口逐漸減小；以及一個吸引孔，其具有大於所述吸引口的直徑，並且自所述吸引口延伸至所述後表面，以界定一個吸引空間。
[0007]由於給予焊料球吸取遮罩特定的形狀，焊料球可被準確地吸引到個別穿孔上，由此可以消除焊料球的吸引錯誤和焊料球的轉移錯誤。
[0008]在實用新型內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本實用新型內容部分並不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特徵和必要技術特徵，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護範圍。
[0009]以下結合附圖，詳細說明本實用新型的優點和特徵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]本實用新型的下列附圖在此作為本實用新型的一部分用於理解本實用新型。附圖中示出了本實用新型的實施方式及其描述，用來解釋本實用新型的原理。在附圖中，
[0011]圖1A至圖1C是本實用新型的一個優選實施例的焊料球吸取遮罩安裝在一個吸引裝置上移除焊料球的操作示意圖；
[0012]圖2是圖1所示焊料球吸取遮罩上的穿孔的陣列樣式的俯視圖；
[0013]圖3是圖1所示焊料球吸取遮罩的局部放大圖；
[0014]圖4是圖1所示焊料球吸取遮罩的吸引狀態的放大部分的透視圖；
[0015]圖5Α至圖5Ε是根據本實用新型的一個優選實施例的製造圖1所示焊料球吸取遮罩的方法的步驟圖；
[0016]圖6是是圖1所示焊料球吸取遮罩的穿孔的第一變化部分的剖視圖；
[0017]圖7是圖1所示焊料球吸取遮罩的穿孔的第二變化部分的剖視圖；
[0018]圖8是圖1所示焊料球吸取遮罩的穿孔的第三變化部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便徹底理解本實用新型。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型可以在無需一個或多個這些細節的情況下實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型發生混淆，對於本領域公知的一些技術特徵未進行描述。
[0020]為了徹底了解本實用新型，在以下描述中給出了詳細結構。顯然，本實用新型的實施例並不限定於本領域的技術人員所熟悉的細節。以下詳細描述中包含了本實用新型的較佳實施例，然而除了這些較佳實施例之外，本實用新型還可以具有其他實施方式。
[0021]圖1Α至圖1C所示為利用一個吸引裝置，其上安裝有根據本實用新型的一個優選實施例的焊料球吸取遮罩5，來轉移焊料球的步驟。該焊料球吸取遮罩5具有一個主要面11可與焊料球7銜接。在圖1Α中，鎖個吸引開口 4，例如以一個矩陣的方式配置在一個吸引裝置本體1的一個底壁3上，並且該焊料球吸取遮罩5的後表面14安裝在該吸引裝置本體1的底壁3的下表面，以緊密接觸該吸收裝置本體1底壁的下表面。多個穿孔6自該主要面11延伸至後表面14而穿過該焊料球吸取遮罩5，以配置成一個預定排列樣式，譬如可以參見圖2所示，並且對應於該吸取裝置本體1的底壁3的吸引開口 4全部或者部分。藉由經設置在該吸收裝置本體1上部處的吸引管2來達到真空吸力，數個焊料球7被分別吸取至該焊料球吸取遮罩5的穿孔6。
[0022]在該焊料球7藉助該吸收裝置的真空吸力，被吸取到該個別穿孔6的狀態時，如圖1Β所示，該等焊料球7被移除在一個電子元件9的多個電極10上，例如設置在一個階架8上的一個半導體晶片和一個電路板。由此消除這種狀態中的真空吸力，該焊料球7被以預定排列方式一次放置在該電子元件9的電極10上，如圖1C所示。
[0023]圖3所示的焊料球吸取遮罩5的穿孔6的局部構造。該焊料球吸取遮罩5的整體具有例如大約200至300um的厚度，並且以該主要面11可與該焊料球7銜接，並且該後表面14安裝在該吸收裝置本體1底壁3的下表面上，如上所示。該穿孔6自該主要面11延伸至該後表面14而穿過該焊料球吸收遮罩5，並且包含一個漏鬥狀的吸取區13用於吸引焊料球到其上，其是自該主要面11逐次減小直徑指導吸引口 12，該吸引口 12具有約為80至lOOum的直徑，以及吸引孔15的直徑為150至200um，其在該吸引口 12延伸至該後表面14。該吸取區13具有一個相對於該穿孔6的軸的中凸圓弧表面。該吸引口 12設置在自該主要面11約25至40um深度處。該吸引孔15對應於該吸引裝置的各個吸引開口 4，並且直徑大於該吸引口 12，如上所述。因此，由於該吸引孔15，自該後表面14上至該吸引口 12界定一個圓柱吸引空間16。
[0024]當該焊料球7藉助該吸引裝置的真空吸力，被吸取在上述配置的焊料球吸取遮罩5的個別穿孔6時，例如圖1A所示，經由該吸引口 12的吸引至各個焊料球7，可由該漏鬥狀吸取區13的中凸圓弧推拔表面，被堅固導引並且把持，由此在真空的狀態下被吸引在上面，如圖4所示。此外，由於自該吸引裝置的吸引壓力開始先被引入該較大直徑吸引孔15內，之後再被與該吸引空間16連通的較小直徑吸引口 12經由該吸引空間16限制，因此在該吸取區13處的吸取壓力在此時會增加。藉此，各個焊料球7可被該吸取區13的經由該吸引口 12的牢固吸取和把持。
[0025]在本實用新型的焊料球吸取遮罩5中，由於用於吸取焊料球7，在穿孔6的吸取區13上具有漏鬥狀推拔表面，其直逕自該主要面11至該後表面減小至該吸引口 12，因此經由該吸引口 12吸引的焊料球7可被該穿孔6的吸取區13牢固地導引和把持，由此可防止雙球現象的發生。
[0026]此外，在以預定陣列配置的各個穿孔6中，由於與該吸引裝置銜接的後表面14上形成有該吸引孔15，其直徑大於設置在該吸取區13的底部處的吸引口 12的直徑，並且與該吸引口 12連續形成以界定該吸引空間16，因此可藉助與該吸引空間16連通的吸引口 12，來限制自該吸引裝置，經由該較大直徑吸引孔15所吸引的真空壓力，以至於可增加該吸取區13處的吸取壓力，因此各個焊料球7可被牢固的吸取在該吸取區13。
[0027]焊料球吸取遮罩5的穿孔6的構造並不局限於圖1至圖4所示的實施例，也可做出變化。舉例來說，在圖6中顯示焊料球吸取遮罩5的穿孔6的一個變化，圖3中的中凸圓弧吸取區13被一個平直推拔吸取面13所取代。此時在圖7中顯示該焊料球吸取遮罩5的穿孔6的另一個變化，圖3中的中凸圓弧吸取區13被一個中凹圓弧吸取區13所取代。此夕卜，在圖8中顯示該焊料球吸取遮罩5的穿孔6的第三個變化，圖3中的圓柱吸引孔15是以一個平直推拔吸引孔15所取代，其與該吸引口 12連續形成，而其間無階梯部，並且其直徑向後表面14增加。
[0028]另外本實用新型的另一個優選實施例的焊料球吸取遮罩5的製造方法，參見圖5A至圖5E。一開始，當一個負性感光乾燥薄膜接觸體被始於熱接觸接合劑以約200um的厚度在一個以不鏽鋼或者類似物所製成的導電基板20上時，接觸層21形成在該導電基板20上。之後，在一個具有透光模型對應於焊料吸取遮罩5上所形成的穿孔6的模型膜F已被放置在該接觸層21上之後，進行紫外線照射，如圖5A所示。之後是進一步的顯影步驟和乾燥步驟，具有多個殘留抗蝕部23的抗蝕模型22形成在導電基板20上，如圖5B所示，該殘留抗蝕部23在後面的步驟中分別對應穿孔。
[0029]其後，由於將導電基板20運送至一個電鑄槽內，例如，氨基磺酸鎳浴以預定成本混合其內，以推進圖5C中的第一電鑄步驟，其中第一電鑄鎳層24被形成在與殘留抗蝕部23的高度相等的程度。其間，在此時，為了使第一電鑄鎳層24被一致形成至與該殘留抗蝕部23相等的高度。然後，實際上，由於電鑄鎳層厚度由於電流密度的分散和電鑄表面積對單位面積的比例而被分散，因此電鑄越過殘留抗蝕部23的高度進行，並且此後，電鑄表面被拋光至殘留抗蝕部23的高度，由此形成圖5C所示的狀態。
[0030]此後，藉助在此將導電基板20運送到電鑄槽內，以進行圖?所示的第二電鑄步驟，其中，具有約25至40um厚度的第二電鑄鎳層25被電沉積在圖5C步驟中所獲得的第一電鑄鎳層24的表面上，以至於第二電鑄鎳層25的主要緣突出殘留抗蝕部23。
[0031]最後，被把持在相互緊密接觸的第一電鑄鎳層24和第二電鑄鎳層25自導電基板20分離，並且抗蝕模型22由於使用鹼性溶劑或者類似物，自該第一電鑄鎳層24和第二電鑄鎳層25移除。因此，可獲得焊料球吸取遮罩5，其中各個穿孔6由於該漏鬥狀吸取區13、小直徑吸引口 12和大直徑吸引口 15用以界定吸引空間16，如圖5E所示。
[0032]本實用新型已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用於舉例和說明目的，而非意在將本實用新型限制於所描述的實施例範圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本實用新型並不局限於上述實施例，根據本實用新型的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的範圍以內。本實用新型的保護範圍由權利要求書及其等效範圍所界定。
【權利要求】
1.一種焊料球吸取遮罩，其特徵在於，其安裝在一個吸引裝置上用於在真空下吸引數個焊料球，以將所述焊料球放置在一個電子元件的電極上，並且在預定位置處形成有數個穿孔用於分別吸取所述焊料球，以使所述焊料球吸取遮罩具有一個可與所述焊料球銜接的主要面，以及一個可與吸引裝置銜接的後表面，以致所述穿孔自所述主要面至所述後表面延伸穿過所述焊料球吸取遮罩，所述穿孔包括: 一個漏鬥狀吸取區，用以吸取所述焊料球，其直逕自所述主要面向所述後表面的吸引口逐漸減小；以及 一個吸引孔，其具有大於所述吸引口的直徑，並且自所述吸引口延伸至所述後表面，以界定一個吸引空間。
【文檔編號】B23K3/06GK204179066SQ201420475531
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】粟昱, 賈希萍, 冉建平 申請人:貴州永紅航空機械有限責任公司