[发明专利]BGA、CSP类芯片原位锡球植球、焊接工艺方法及其辅助装置

说明书

本发明涉及BGA、CSP类芯片焊接技术领域，具体为BGA、CSP类芯片原位锡球植球、焊接工艺方法及其辅助装置，辅助装置包括聚甲醛治具、限位套装在聚甲醛治具上的钢网、限位套装在聚甲醛治具上且将钢网夹在中间的开口式环形聚甲醛治具，聚甲醛治具上设置有凹槽，钢网上设置有与凹槽位置对应的柱状孔洞，开口式环形聚甲醛治具的侧边开设有导流槽。本发明可在植球治具原位进行BGA的植球和焊接工作，可靠性大大提高；一是解决在电路返修返工中，锡球植球工艺中，芯片植球后脱模过程中撬动产生抖动，造成植球失败的问题；二是解决了在电路返修返工中，锡膏或锡浆植球工艺中，容易形成锡球大小不一致的情况发生，从而导致焊接一致性差和焊接质量问题发生等问题。

技术领域

本发明涉及BGA、CSP类芯片焊接技术领域，具体为BGA、CSP类芯片原位锡球植球、焊接工艺方法及其辅助装置。

背景技术

在电子产品BGA、CSP类芯片的返工返修中，通常需要对BGA、CSP类芯片进行重新植球并焊接，目前已知的通用工艺是：首先通过BGA、CSP类芯片残留锡球的去除，在芯片焊盘表面涂刷一层助焊剂，准备好出厂合格证的锡球，通过治具或自动植球机进行锡球的放置，再将放置好锡球的BGA、CSP类芯片脱模，利用镊子或夹持辅助工具移动到专用工作站进行加热焊接。无论是手动植球或是自动植球后都需要脱模并转移植球后的芯片，在此过程中，脱模一般需要撬动芯片，从而引起瞬时抖动，锡球容易滚动，另外锡球直径一般为0.2-0.8mm,自身重力导致其与焊盘表面焊膏接触面小，其在芯片移动过程中由于人工操作的差异性，如手的抖动、移动速度不均匀、不能保持水平等因素，当其中某一因素或几个因素共同作用导致移动过程中无法保持匀速的水平状态，受重力或加速度的影响，锡球可能会滚动，从而造成锡球掉落或从对应焊盘处移位，造成植球失败。另外还有一种工艺是通过涂刷一定量的焊膏，直接加热成球形焊点，该工艺方法的弊端是无法保证每个焊点焊料量之间的误差在锡球的焊料误差范围内，焊膏涂覆过程中，受移除钢网过程中钢网网孔的焊膏携带量不等、焊膏中焊料球的均匀度不等影响，容易形成大小球的情况发生。

在申请号为CN201621252989.6的专利中，公开了“一种BGA植球装置”，但该专利仅对植球装置进行了说明描述，未对植球后到焊接过程中的保证植球的成功状态进行说明。

在申请号为CN201310362531.0的专利中，公开了“一种利用SMT贴片机进行BGA植球的方法”，但该专利仅对如何制作一种较为通用的植球夹具进行了说明，未涉及锡球放置后移动过程中锡球掉落或从对应焊盘处移位从而造成植球失败的解决方案。

在申请号为CN202011523312.2的专利中，公开了“一种BGA植球球板锡球移除装置、BGA植球机及方法”，但该专利仅对如何将球板锡球移除设计了一种装置并描述了一种方法，提高残余锡球落入位置精度，所述方法和装置均未对植球后到焊接过程中的保证植球的成功状态进行说明，未涉及锡球放置后移动过程中锡球掉落或从对应焊盘处移位从而造成植球失败的解决方案。

在申请号为CN201810716061.6的专利中，公开了“一种BGA植球装置及方法”，利用印刷机和轨道进行锡球的自动植球，并在焊接设备中完成锡球的焊接，但该专利所述方法和装置均未提及在印刷机轨道中完成植球后，如何保证转移过程中锡球的不移位和掉落，安全放置于焊接设备中完成锡球的焊接。

在申请号为CN202111059831.2的专利中，公开了“一种基于SMT返修台的BGA植球装置及方法”，利用SMT返修台自动对位进行BGA植球，并在回流炉设备中完成锡球的焊接，该专利所述方法和装置均未提及在SMT返修台中完成植球后，如何保证转移过程中锡球的不移位和掉落，安全放置于回流炉设备中完成锡球的焊接。