[发明专利]一种激光植球系统

说明书

技术领域

本发明属于电子制造工业及钎焊技术领域，特别是涉及一种激光植球系统。

背景技术

目前BGA植球主要是采用气相沉积法、电沉积法、模板印刷法等来植铅锡共晶焊球。

在气相沉积法中，当所用金属掩膜厚度很小时，其刚度要求就得不到满足，而且掩膜尺寸对冷热敏感，制备过程中还容易产生对不准现象，因此它难以实现大尺寸芯片表面的植球，成本也很高，目前该工艺的使用已越来越少。

电沉积法是对气相沉积法的改进，在制备倒装焊用凸点工艺中占有主导地位。该工艺利用光化学技术生成窗口，在常温下通过电镀进行沉积。其最大的优点是所有凸点可以同时生成，满足了大规模、连续式工业生产的需要，不受基板尺寸的限制，其生产费用也较气相沉积法低。电沉积法植球的成分不易控制，而且技术周期长，成本仍较高，其现有工艺主要应用于定型产品，对于各种各样的植球要求，需要在转换产品时花费大量时间来调整设备，这在小批量或单件生产以及个别组装件返修过程中尤其不适合。

模板印刷凸点植球技术的工艺流程需要专门的模板，缺乏灵活性，不适于中小批量生产与个别焊球的返修，只适宜大批量规模生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种激光植球系统，在进行芯片修复的过程中，可以进行单个植球，从而节约了成本，提高了生产效率。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种激光植球系统，包括依次光路设置的激光发生器、介质镜、F-θ镜、焊接工作腔。焊接工作腔的侧壁设置有Z方向伺服运动机构，在焊接工作腔的下方设置有XY伺服工作平台，XY伺服工作平台上放置工件，所述介质镜的上方设置有CCD传感器，在焊接工作腔的一侧自上至下依次设置有储球室、扰动机构、输球管道，所述焊接工作腔端部的侧壁上开有一通球孔，在通球孔的边缘设置有弹性挡片，在输球管道内的下端部设置有一弹片，在焊接工作腔的外壁上设有一压球凸起；所述CCD传感器、激光发生器、Z方向伺服运动机构、XY伺服工作平台分别与计算机连接。

所述激光发生器包括依次连接的扩束镜、部分反射镜、调Q开关、聚光腔、全反射镜。

所述储球室的下方为漏斗型装置，所述扰动机构设置在漏斗型装置的侧壁上，所述扰动机构由扰动片和操纵旋钮构成，所述扰动片设置于漏斗型装置内。

本发明利用半导体激光器或光纤激光器(光束质量因子M²＜1.5)，并结合调Q开关和扩束镜的激光发射系统；

通过计算机数字控制的XY工作平台，精确控制在水平方向的位移，快速精确小范围移动，确保激光准确的聚焦于焊点处；焊接工作腔上下运动与工作台密切配合，使焊球精准的到达焊点；

通球孔处有弹性挡片，下方有压球凸起，压球凸起在每一个下行行程中通过推球使弹片压缩一次，使经过压缩的弹片推动一个球通过，其他球被阻挡。

本发明结构简单，操作便捷，便于推广应用。

附图说明

图1为本发明激光植球系统的结构示意图。

图2为图1焊接工作腔、输球管道的局部结构放大示意图。

图3图1中储球室、扰动机构、输球管道的局部结构放大示意图。

图4图1激光发生器的内部结构示意图。

图5是激光植球系统将球输送至焊接工作腔的过程示意图。

上图中：控制器1；激光发生器2；CCD传感器3；介质镜4(窄带滤光)；储球室5；输球管道6；焊接工作腔7；扰动机构8；工件9；XY伺服工作平台10；F-θ镜11；弹性挡片12；弹片13；压球凸起14；焊接工作腔Z方向伺服运动机构15；环形光源16；扰动片17；手动操纵旋钮18；漏斗型装置19；储球室20；扩束镜21；部分反射镜22；调Q开关23；聚光腔24；全反射镜25。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例