[实用新型]自动恒压焊锡球成型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子智能化技术领域；尤其涉及一种自动恒压焊锡球成型装置。

背景技术

BGA、CSP是指芯片的一种封装工艺,这与芯片封装技术革命相关,是当前高科技及对终端产品小、薄、轻、高可靠性相关,换而言之目前所有的数码相机、摄象机、笔记本电脑、手机、汽车电子、汽车卫星导航仪等都拜BGA工艺之功.目前世界最多的芯片引脚最多可达到2600个,根据电气学原理金属引脚的间距必须有一个合适的间距,过小的间距会导致短路,因此按传统工艺过多的引脚要求势必会造成终端产品的大、重、厚,而BGA、CSP工艺是目前解决此项工艺的唯一，而BGA焊锡球是运用于BGA、CSP工艺的封装主要材料之一。

焊锡球成型方式目前主要如以下：

气雾化法：气雾化法是利用气体的压力将流经喷嘴的液体冲击破碎的方法。在气雾化法生产金属颗粒的生产中，由于一些工艺参数如雾化气体的压力高低对雾化颗粒的分散度和大小的影响，以及雾化气体介质性质对雾化颗粒的分布及形状的影响，因而在采用气雾化法生产锡粒的过程中，锡粒的分散度较宽，必须通过多次筛分及检测才能得到能够满足使用要求的颗粒。

离心雾化法：离心雾化是将要雾化的熔融金属液体流到旋转的圆盘上，在离心力的作用下，脱离转盘的边缘，落入冷却介质中固化的一种加工金属粉末的方法。离心雾化的程度主要取决于圆周线速度、液体金属的进料速度、液态金属的性能以及转盘的构造形式，尽管离心雾化的生产效率较高，但是生产的颗粒分布比较分散且真圆度不高，必须经过多次筛分及检验才能得到满足使用要求的颗粒。

切丝重熔法：切丝重熔法制造BGA 锡球的过程是先将钎料制成一定规格的细丝，然后用剪切机械将之裁切成均匀的分段，将分段浸入适当温度的热油使之熔化凝固成为球形颗粒，经过筛分、清洗、检验，从而得到满足要求的BGA 锡球。切丝重熔法制造金属颗粒的原理简单，但是对制造机械的精度要求很高，由于拉丝过程容易造成钎料丝的粗细不均匀，进一步会影响生产的颗粒的尺寸大小，同时金属在重熔的过程中，液体介质的温度、种类、重熔时间的控制以及工艺的控制都将影响到生产的钎料小球真圆度、表面质量以及结晶组织，从而对产品在BGA 封装中的质量产生影响。根据生产实践来看，切丝重熔法还必须经过筛选才能得到满足要求的锡球，这又大大影响了该法的生产效率及效益。

机械振动法：均匀液滴成型法的一种，机械振动法的原理是：喷头在射流方向上可以自由振动，射流液体流速由向喷头输液的输液泵调节，反馈调节系统产生的振动信号通过喷头传递给喷嘴继而作用在射流液体上，从而导致射流断裂的发生在。利用超声波的震动效应来对喷嘴内的射流液体产生一定频率的扰动，从而使得射流液体发生射流断裂，这些方法本质上都属于机械振动类型。由于喷头在外绕的作用下是受迫振动，它的振动频率最终必须和外扰同步，但是由于喷头的惯性作用，同步的过程相对较长，从而对射流断裂的调节性能带来不利的影响。

压电振动法：它是让伸入液体中的振动杆靠近喷嘴，振动杆所受扰动由利用函数发生器产生的电信号驱动的压电芯片提供，由于函数发生器提供的电信号便于调制，因而压电芯片提供的外加扰动方便可调，振动杆的惯性较小，有效地缩短与压电振动信号的同步时间，但是振动杆的扰动最终需要传递到喷嘴的射流液体上，因而振动杆的末端到喷嘴的距离也是一个重要的影响因素，振动杆到喷嘴的距离越近，外扰的调节性能越好。在压电振动法制造均匀颗粒的实践中，稳定射流的实现方式主要通过坩埚内外所充N₂ 气压力差实现，通过调整加热坩埚的气体压力，可以改变射流液体的流动速度。压电振动法产生均匀颗粒的方法是对机械振动法的最直接的改进，因而这两种方法面临着一个共同的问题，就是液滴在下落的过程中不可避免地会有一些颗粒合并的现象，颗粒为什么在下落的过程中会发生复合，射流过程中，不可避免有一些扰动，比如射流液体的黏度变化，当射流液体为黏性液体时，一些小的扰动都会引起颗粒在表面张力的作用下收缩成小球的过程，从而影响单个小球的相对运动速度，导致小球之间的合并现象发生。同时，由于坩埚中的N₂ 气压力差的波动，易造成小球球径的变化。