用於球柵陣列結構晶片的下料設備的製作方法

2023-05-02 17:18:36 1

用於球柵陣列結構晶片的下料設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及用於球柵陣列結構晶片的下料設備，由架設在底部架臺與控制系統(7)上的晶片託盤放置平臺(1)、陣列機構(2)、真空拾放機構(3)、CCD檢測機構(4)、機器手(5)、回流焊鐵板輸送機構(6)組成，晶片託盤放置平臺(1)及回流焊鐵板輸送機構(6)分別放置裝有晶片的託盤及鐵板，陣列機構(2)、真空拾放機構(3)、CCD檢測機構(4)搭載在機器手(5)上。與現有技術相比，本實用新型能夠自動完成質量篩選、提高生產效率，且操作簡單，使用方便。
【專利說明】用於球柵陣列結構晶片的下料設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種下料設備，尤其是涉及用於球柵陣列結構晶片的下料設備。

【背景技術】
[0002]BGA (BalI Grid Array球柵陣列結構)封裝技術始於上世紀60年代，隨著植球機等高端封裝設備的研製成功，現已成為市場主流封裝方式。在實際生產中，BGA晶片比較昂貴，而晶片損壞往往只是錫球引腳的損壞，其內部電路完好。因而，晶片返修就變得十分必要。目前，晶片返修方式有三種:人工手工返修，簡易返修裝置，晶片返修植球機。人工手工返修和簡易返修裝置只能針對少量的晶片進行返修作業，效率低、產量不高。晶片返修植球機雖然造價比較昂貴，但其高效的生產率使得BGA晶片價格大幅降低。當前，通過人工手持鑷子對返修後的晶片下料和人工肉眼檢測植球效果不僅效率低下，而且檢測結果因人而異，不穩定也不可靠。由於人手持鑷子和晶片直接接觸，很容易失誤，導致植好的錫球被破壞，使得產品不良率上升。
[0003]人工手動下料有以下不可避免的缺點:效率低，一次只能用鑷子夾住一個晶片進行下料，耗費大量時間，影響產能。人工手持鑷子直接與晶片接觸，誤動作，導致產品不良率上升。人工肉眼檢測植球質量，不可靠也不穩定。不能與高效的晶片返修植球機產能相匹配。
[0004]申請號為200310123414.5的中國專利公開了球柵陣列基板檢測裝置及其構成方法，主要是在一電路板測試機臺的承載板上設有至少一訊號插槽，再利用至少一訊號線以電性連接於訊號插槽，如此一電路板測試置放模塊或一 BGA測試置放模塊即可選擇相對應的訊號插槽而電性連接於已固設於電路板測試機臺內的微處理器，並對存在於電路板測試置放模塊內的待測電路板或存在於BGA測試置放模塊內的待測BGA基板進行檢測程序，而檢測結果將表現於一與微處理器電性連接的結果輸出裝置中，以達到待測電路板或待測BGA基板共享同一電路板測試機臺的目的，但是，該專利申請是對晶片上電進行電性能測試，是一個測試的平臺，還需要人手工取下晶片，使用不便，自動化程度較低。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種自動完成質量篩選、提高生產效率的用於球柵陣列結構晶片的下料設備。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]用於球柵陣列結構晶片的下料設備，由架設在底部架臺與控制系統上的晶片託盤放置平臺、陣列機構、真空拾放機構、CCD檢測機構、機器手、回流焊鐵板輸送機構組成，
[0008]所述的晶片託盤放置平臺及回流焊鐵板輸送機構分別放置裝有晶片的託盤及鐵板，
[0009]所述的陣列機構、真空拾放機構、CCD檢測機構搭載在所述的機器手上，所述的CCD檢測機構對託盤內放置晶片進行植球質量檢測，所述的真空拾放機構拾取通過檢測的晶片並置於鐵板上，所述的陣列機構對鐵板上的晶片進行陣列排布使其整齊。
[0010]所述的機器手搭載真空拾放機構、CCD檢測機構從初始位置運動至託盤上放置的晶片的上方，利用CCD檢測機構檢測晶片植球質量。
[0011]所述的真空拾放機構開啟真空，拾取通過檢測的晶片，經機器手搭載運動至晶片擺放位置，關閉真空，真空拾放機構將晶片放置於鐵板上。
[0012]所述的底部架臺與控制系統上還罩設有頂部安全罩，晶片託盤放置平臺、陣列機構、真空拾放機構、CCD檢測機構、機器手、回流焊鐵板輸送機構均罩設在安全罩內。
[0013]所述的頂部安全罩包括外殼體隔離板、觸控螢幕、按鈕及三色報警燈。
[0014]所述的陣列機構由陣列板、支柱、連接板和固定板組成，所述的支柱連接固定板及連接板，該連接板與機器手連接，所述的固定板開有通孔，所述的陣列板連接在固定板的後端面。
[0015]所述的真空拾放機構由吸嘴、真空軸、彈簧、固定環和真空發生器組成，所述的吸嘴、彈簧、固定環和真空發生器連接在真空軸上，真空軸穿過固定板上開設的通孔，真空軸共有5組，每組8個，一次最多吸取40個晶片。
[0016]所述的(XD檢測機構由相機固定板、(XD相機、卡插槽鈑金、固線鈑金組成，所述的相機固定板將卡插槽鈑金、固線鈑金固定連接在連接板上，所述的C⑶相機卡設在卡插槽鈑金、固線鈑金構成的空間內。
[0017]所述的回流焊鐵板輸送機構採用電機及模組驅動方式，從下往上一次供給一塊鐵板。
[0018]所述的回流焊鐵板輸送機構由固定座、支撐塊、支撐板、模組和電機組成，所述的模組連接在支撐板的下方，經電機驅動支撐板的運動，所述的支撐塊連接在支撐板上推動鐵板的運動。
[0019]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0020](I)本實用新型自動完成晶片的植球質量檢測和良品與不良品的篩選，提高了生產效率。
[0021](2)本實用新型使人與晶片不直接接觸，降低了植球好的晶片在固化前被損壞的風險，提聞了廣品良率。
[0022](3)可以對應不同規格的晶片進行檢測、篩選和拾放作業，變更產品時，無需各種數據登錄等複雜操作，操作簡單，使用方便。
[0023](4)本實用新型可以與晶片返修植球機的產能相匹配。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的主視結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；
[0026]圖3為帶有頂部安全罩的本實用新型主視結構示意圖；
[0027]圖4為真空拾放機構、陣列機構、CCD檢測機構的局部結構示意圖；
[0028]圖5為真空拾放機構、陣列機構、CCD檢測機構的局部結構示意圖；
[0029]圖6為回流焊鐵板輸送機構的局部結構示意圖。

【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0031]實施例
[0032]用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其結構如圖1-2所示，該設備由架設在底部架臺與控制系統7上的晶片託盤放置平臺1、陣列機構2、真空拾放機構3、CCD檢測機構4、機器手5、回流焊鐵板輸送機構6組成。在底部架臺與控制系統7上還可以罩設有頂部安全罩，如圖3所示，晶片託盤放置平臺1、陣列機構2、真空拾放機構3、CCD檢測機構4、機器手5、回流焊鐵板輸送機構6均罩設在安全罩內。
[0033]真空拾放機構、陣列機構、CCD檢測機構的局部結構如圖4-5所示，其中，陣列機構2由陣列板21、支柱22、連接板23和固定板24組成，支柱22連接固定板24及連接板23，該連接板23與機器手5連接，固定板24開有通孔，陣列板21連接在固定板(24)的後端面。真空拾放機構3由吸嘴31、真空軸32、彈簧33、固定環34和真空發生器35組成，吸嘴31、彈簧33、固定環34和真空發生器35連接在真空軸32上，真空軸32穿過固定板24上開設的通孔，真空軸32共有5組，每組8個，一次最多吸取40個晶片。CXD檢測機構4由相機固定板41、(XD相機42、卡插槽鈑金43、固線鈑金44組成，相機固定板41將卡插槽鈑金43、固線鈑金44固定連接在連接板23上，CXD相機42卡設在卡插槽鈑金43、固線鈑金44構成的空間內。
[0034]回流焊鐵板輸送機構6採用電機及模組驅動方式，從下往上一次供給一塊鐵板63,其結構如圖6所不，由固定座61、支撐塊62、支撐板66、模組64和電機65組成,模組64連接在支撐板66的下方，經電機65驅動支撐板66的運動，支撐塊62連接在支撐板66上推動鐵板63的運動。
[0035]操作者將裝有晶片的託盤放置在晶片託盤放置平臺1，將50塊鐵板放置於回流焊鐵板輸送機構6上，上料作業完成，按下開始按鈕，設備啟動。機器手5搭載著CXD檢測機構4和真空拾放機構3從初始的規避位置由右往左移動，CCD檢測機構4對託盤裡的晶片進行植球質量檢測。真空拾放機構3開啟真空，拾取通過檢測(即植球質量合格)的晶片。機器手5運動到晶片擺放位置，真空拾放機構3關閉真空，放置晶片於鐵板上。機器手5搭載著陣列機構2對放置在鐵板上的晶片進行陣列，使其整齊劃一。機器手5運動到規避位置，設備暫停，指示燈閃爍並蜂鳴，提醒操作者對託盤下料和上料作業。重複以上動作I次後，鐵板上擺放了 2組檢測合格的晶片，回流焊鐵板輸送機構6的Z軸上升到下料位置，設備暫停，指示燈閃爍並蜂鳴，提醒操作者對擺滿晶片的鐵板進行下料作業。
【權利要求】
1.用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，該設備由架設在底部架臺與控制系統(7)上的晶片託盤放置平臺(I)、陣列機構(2)、真空拾放機構(3)、CCD檢測機構(4)、機器手(5)、回流焊鐵板輸送機構(6)組成， 所述的晶片託盤放置平臺(I)及回流焊鐵板輸送機構(6)分別放置裝有晶片的託盤及鐵板， 所述的陣列機構(2)、真空拾放機構(3)、CCD檢測機構(4)搭載在所述的機器手(5)上，所述的CCD檢測機構(4)對託盤內放置晶片進行植球質量檢測，所述的真空拾放機構(3)拾取通過檢測的晶片並置於鐵板上，所述的陣列機構(2)對鐵板上的晶片進行陣列排布使其整齊。
2.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的機器手(5)搭載真空拾放機構(3)、CCD檢測機構(4)從初始位置運動至託盤上放置的晶片的上方，利用CCD檢測機構(4)檢測晶片植球質量。
3.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的真空拾放機構(3)開啟真空，拾取通過檢測的晶片，經機器手(5)搭載運動至晶片擺放位置，關閉真空，真空拾放機構(3)將晶片放置於鐵板上。
4.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的底部架臺與控制系統(7)上還罩設有頂部安全罩，晶片託盤放置平臺(I)、陣列機構(2)、真空拾放機構(3)、CCD檢測機構(4)、機器手(5)、回流焊鐵板輸送機構(6)均罩設在安全罩內。
5.根據權利要求4所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的頂部安全罩包括外殼體隔離板、觸控螢幕、按鈕及三色報警燈。
6.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的陣列機構⑵由陣列板(21)、支柱(22)、連接板(23)和固定板(24)組成，所述的支柱(22)連接固定板(24)及連接板(23)，該連接板(23)與機器手(5)連接，所述的固定板(24)開有通孔，所述的陣列板(21)連接在固定板(24)的後端面。
7.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的真空拾放機構(3)由吸嘴(31)、真空軸(32)、彈簧(33)、固定環(34)和真空發生器(35)組成，所述的吸嘴(31)、彈簧(33)、固定環(34)和真空發生器(35)連接在真空軸(32)上，真空軸(32)穿過固定板(24)上開設的通孔，真空軸(32)共有5組，每組8個，一次最多吸取40個晶片。
8.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的CCD檢測機構⑷由相機固定板(41)、CCD相機(42)、卡插槽鈑金(43)、固線鈑金(44)組成，所述的相機固定板(41)將卡插槽鈑金(43)、固線鈑金(44)固定連接在連接板(23)上，所述的CCD相機(42)卡設在卡插槽鈑金(43)、固線鈑金(44)構成的空間內。
9.根據權利要求1所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的回流焊鐵板輸送機構(6)採用電機及模組驅動方式，從下往上一次供給一塊鐵板(63)。
10.根據權利要求9所述的用於球柵陣列結構晶片的下料設備，其特徵在於，所述的回流焊鐵板輸送機構出)由固定座￠1)、支撐塊￠2)、支撐板￠6)、模組￠4)和電機￠5)組成，所述的模組￠4)連接在支撐板￠6)的下方，經電機￠5)驅動支撐板￠6)的運動，所述的支撐塊￠2)連接在支撐板￠6)上推動鐵板￠3)的運動。
【文檔編號】B07C5/34GK204052200SQ201420497227
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】張金志, 王鶴 申請人:上海妙澤機電科技有限公司