[发明专利]一种利用SMT贴片机进行BGA植球的方法

说明书

技术领域

本发明涉及BGA加工领域，尤其是一种利用SMT贴片机进行BGA植球的方法。

背景技术

在SMT装配技术中，球栅阵列封装元件（BGA）具有焊点数量众多且隐藏在封装之下的特点，致使难以对贴装质量进行控制，从而难于实现BGA的良好焊接。对贴装不良的BGA进行返修时，需将其拆卸，就必然造成BGA底部锡球损坏。要重新安装BGA，就必须要将焊球回复完整，方法就是重新植球。而任何植球方式第一步都需将BGA焊盘底部清理干净，只是在如何植球的方法上存在差异。

目前在国内外各SMT生产线所采取的植球方法主要有两种：

手工植球：利用镊子和滤网将锡球逐一摆放在需植球的BGA底部焊盘上，之后进行回流焊。此方式的缺点是效率低，焊球的数量众多时不易操作，锡球摆放稍有偏差就易造成后续回流焊中锡焊接不良，对操作者要求高，不够灵活，不能适用于多个BGA植球。

植球器植球：常见的植球器一般由一块网板和一套夹具组成，网板开孔位置与BGA底部焊盘匹配，孔径一般比球径大一些，夹具用于固定好BGA和网板，使其紧密配合不会晃动，接着将焊球均匀地散播在网板上，摇晃植球器，然后将焊球滚到网板的开孔中，使网板开孔位置的每个孔均滚有一个焊球后，最后将多余的焊球滚到网板边缘，通过预留开口倒出，最后将植球器整体进行回流焊，之后将BGA从植球器中取出。此方法比手工植球成功率高，速度快；缺点是需要针对每种不同的BGA购买或制作与之对应的网板，而BGA的常用封装就有上百种，并且不断有新封装产生，成本高昂且网板制作至少需要2-3天，生产响应速度慢。另外，网板的网孔大于焊球直径，进行焊球网板脱模时，易导致焊球位置不固定，脱模后仍需人工调整，否则可能导致在回流焊时植球失败。

2013年1月16日第201210346219.8号中国发明专利，揭示了一种BGA植球工艺，利用印刷机、载具、钢网、锡膏，进行批量植球。该发明生产相应速度较快，成本较低，但因采用了锡膏进行植球，由于钢网厚度和焊盘开孔直径限制了焊膏量，会导致返修后的BGA与原封装的BGA高度差距较大，焊球的高度无法还原，对于需要有器件高度配合的工艺来说无法使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种操作简单方便、能适应大批量生产、生产效率高、成本低、高度可还原的利用SMT贴片机进行BGA植球的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

     一种利用SMT贴片机进行BGA植球的方法，包括以下步骤：

A、编写贴片机植球专用软件，用于生成BGA植球贴片程序；

B、将焊球装载在焊球载板上；

C、将装满焊球的焊球载板安装在贴片机的盘装器件供料区上，并进行固定；

D、将BGA安装在BGA载板上，并用活动挡板进行固定；

E、将固定有BGA的BGA载板放入贴片机轨道，并进行固定与定位；

F、启动贴片机，调用对应的BGA植球贴片程序，贴片机吸嘴将步骤C中的焊球贴装在步骤E中的BGA焊盘上，进行植球；

G、贴装完成后，检查每个BGA焊盘上的焊球有无缺球、偏移和桥连；

H、确认贴装合格后，放至回流焊烘烤；

I、植球完成。

    上述步骤A中的BGA植球贴片程序包括以下步骤：

1)数据读取：读取待植球的BGA的信息，包括BGA名称、焊球间距、焊球行数、焊球列数；

2)数据处理：

a. 根据焊球行数、焊球列数计算出待植球的焊球的个数；

b. 根据焊球行数、焊球列数和焊球间距计算出BGA焊盘上各焊点的X、Y坐标；

c. 根据焊球行数和对应坐标生成各焊点编号；

d. 删除不需的焊接焊点信息数据，包括焊点坐标及编号；

3)数据执行：贴片机在识别了需焊接的焊点编号、焊点X、Y坐标值后，指令贴片机吸嘴将焊球载板上的焊球摆放至BGA焊盘上的对应位置；

4)数据输出：以贴片机可用文件格式输出包括封装名称、X坐标、Y坐标、角度和编号数据。

    上述步骤B中的焊球载板，包括设置于四周的回收槽、出口及呈矩阵排列的用以放置焊球的若干个焊球槽。