[发明专利]一种增强型焊柱制备装置及制备方法

说明书

一种增强型焊柱制备装置及制备方法，属于陶瓷电子元器件封装领域。该装置包括焊丝供给机构、铜带缠绕机构、铜带浸焊机构和焊丝切断机构，利用焊丝供给机构提供平直的焊丝，铜带缠绕机构将一定厚度的铜带缠绕到焊丝上，经过铜带浸焊机构将整个焊丝外表面浸锡，得到增强型焊丝，并传送给焊丝切断机构进行整平后切断，得到多根增强型焊柱。本发明弥补了目前国内无法自主制备增强型焊柱的情况，且本发明装置及方法操作简便，能保证制备的焊柱具有良好的表面状态和端面平整性。

技术领域

本发明涉及一种增强型焊柱制备装置及制备方法，属于陶瓷电子元器件封装领域。

背景技术

现代集成电路技术飞速发展，集成电路的小型化、高速化和高可靠性要求电子元器件向小型化和集成化转变，同时促使新的封装技术也随之不断出现和发展。陶瓷球栅阵列封装作为球栅阵列封装的一种封装形式具有互连密度高、气密性强、耐湿性能好和可靠性高等优点，陶瓷柱栅阵列封装是陶瓷球栅阵列封装的发展和改进，用柱栅取代球栅，大大环节了氧化铝陶瓷外壳与环氧树脂印制电路板之间由于热膨胀系不匹配带来的热疲劳问题，从而提高了组装的可靠性。陶瓷柱栅阵列封装具有耐高温、耐高压和高可靠的特性，适用于大尺寸和高密度的情况。因此在军事、航空和航天电子产品制造领域占有重要的地位。但焊柱的制备一直成为制约我国陶瓷柱栅阵列封装的关键因素，陶瓷柱栅阵列封装所用焊柱主要有90Pb10Sn常规焊柱和增强型焊柱两种，增强型焊柱由于其焊柱本身的材料属性，相比于常规焊柱其具有更高的封装可靠性及产品的可使用性。从制备角度来讲，增强型焊柱与90Pb10Sn常规焊柱相比，增强型焊柱为复合性结构，通过焊锡柱表面铜带的缠绕和63Sn37Pb浸润，增强焊柱本身的强度，其结构更复杂，制备难度更高。

目前，国外仅有一家公司(美国的6-Sigma公司)具备增强型焊柱制备生产能力，其生产的增强型焊柱已被广泛应用于高可靠集成电路陶瓷封装工艺过程中，美国的TOPLINE公司正在研发增强型焊柱的制备技术，但尚不成熟。国内尚不具备增强型焊柱制备的技术能力，仅可自主制备90Pb10Sn常规焊柱。

发明内容

本发明技术解决的问题是：克服现有技术的不足，提供一种增强型焊柱制备装置及制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种增强型焊柱制备装置，包括焊丝供给机构、铜带缠绕机构、铜带浸焊机构和焊丝整平切断机构；

所述焊丝供给机构用于向铜带缠绕机构传送平直的焊丝；铜带缠绕机构在传送过来的焊丝表面以一定角度螺旋缠绕铜带；铜带浸焊机构在缠绕铜带的焊丝表面浸润一层焊锡，使铜带和焊丝紧密焊接在一起，得到增强型焊丝，并传送给焊丝整平切断机构；焊丝整平切断机构首先将增强型焊丝整平，然后按照要求的长度对焊丝进行切断，得到多根增强型焊柱。

所述焊丝供给机构包括焊丝传送结构和第一焊丝整平结构；

焊丝传送结构包括一个旋转螺杆和一个用于固定旋转螺杆的支架，旋转螺杆上放置成卷的焊丝；

第一焊丝整平结构包括多组滚轮，多组滚轮对称地位于焊丝上下两侧，与焊丝紧密贴合夹紧，可从上下表面将焊丝进行预整平，并将焊丝向外传送。

所述铜带缠绕机构包括限位孔及套管、铜带传送结构和螺旋缠绕结构；

套管位于限位孔中，套管和限位孔配合用于将焊丝供给机构传送过来的焊丝进行精密整平；

螺旋缠绕结构在电机的带动下能够沿焊丝进行360°旋转，铜带传送结构固定在螺旋缠绕结构上，铜带传送结构包含一对滚轮，该滚轮用于夹紧铜带，并将铜带传送给焊丝，在螺旋缠绕结构的旋转下将铜带缠绕在焊丝上。

所述铜带浸焊机构包括助焊剂浸润结构和焊料浸润结构；