Bga植球工艺的制作方法

  随着球栅阵列结构的IC(以下称BGA)封装的发展和大范围的应用，其将成为高密度、高性能、多功能封装的最佳选择。由于BGA特殊的封装形式，焊点位于封装体底部并且为呈半球状的锡球，锡球的成分一般为Sn/Ag/Cu，熔点为217°C，在焊接过程中，锡球会和锡膏熔为一体，将封装体和PCB板焊盘连在一起。但如果焊接出现不良，则需将其拆卸下来返修，拆卸后的BGA锡球会被PCB板剥离，留下大小不一的焊点，因此,想二次使用BGA，就必须对其进行植球处理，也就是再次在焊点上加入焊锡，使焊点上的锡球大小一致。现有的植球方法有以下两种，方法一是用专用的植球夹具先把锡膏印刷在BGA的 焊盘上，再在焊盘上面加上一定大小的锡球，锡膏起到黏住锡球的作用，在随后的加温过程中，锡球与锡膏就熔融在一起，从而在BGA焊盘上形成新的焊点。其具体操作的流程是1、先准备好专用的植球夹具，用酒精清洁并烘干，以免锡球在植球夹具上滚动不顺畅；2、把需要植球的芯片放在植球夹具上固定；3、把锡膏自然解冻并均匀搅拌，然后均匀涂到刮片上；4、向定位基座上套上锡膏印刷框并印刷锡膏，而且要尽量控制好手刮锡膏时的角度、力度以及拉动的速度，完成后轻轻脱开锡膏印刷框；5、确认BGA上的每个焊盘都均匀印有锡膏后，再把锡球框套上定位，然后放入锡球，摇动植球夹具，让锡球滚动入网孔，确认每个网孔都有一个锡球后就可收好锡球并脱板；6、把刚植好锡球的BGA从定位基座上取出用回流焊烘烤，量小可用热风枪烘烤。这样就完成植球了。这种方法操作步骤多，生产周期长，而且生产所带来的成本高，专用的植球夹具昂贵，效率低，每次只可以有效的进行单个芯片操作。另外一种方法与第一种方法类似，只是将锡膏换成助焊膏，操作的流程依然十分繁琐，生产周期长，成本高、效率低，而且生产品质不稳定，加热过程容易掉锡球。

  为解决以上问题，本发明提供一种简单易操作，效率高成本低的BGA植球工艺。本发明为解决其问题所采用的技术方案是

  1)把钢网装到印刷机上进行对位，印刷机为普通生产使用的印刷机，钢网与一般安装在印刷机上的钢板尺寸一致，所以不需要在印刷机上再安装其它夹具，可直接安装到印刷机的安装架上，不同之处在于，钢网上设有与BGA上的焊点相对应的通孔，以便锡膏能够刚好涂覆在焊点上；

  3)把若干个BGA装在载具上，所述载具为一平板，其上设有若干宽度与BGA宽度一致的凹槽，其长度刚好为若干个BGA并排放置后的长度，其深度与BGA的高度一致；4)将载具安装到印刷机的平台上，进行锡膏印刷。所述钢网及载具上设有定位孔以将载具精确定位在钢网上，使钢网上的通孔与BGA的焊点正好配合，该定位孔可为半盲孔，印刷机上设有双向照相机，双向照相机位于钢网及载具之间，可同时照射到钢网和载具上定位孔，然后把钢网和载具上定位孔的位置反馈至印刷机上的计算机，计算机再驱动印刷机上的电机，调整放置了载具的平台，使钢网和载具的定位孔位置一一对应，达到为载具定位的目的，然后双向照相机移开，电机再驱动钢网与载具重合，进行印刷；

  本发明的有益效果是简便化BGA返修操作，提高了生产效率；而且无需使用昂贵的植球夹具，以此来降低了成本。

  图I为本发明的操作的过程 图2为本发明载具的结构示意 图3为BGA安装在载具上的示意 图4为本发明钢网的结构示意 图5为本发明BGA的结构简 图6为本发明载具安装在钢网上的示意图。

  步骤SI，把钢网2装到印刷机的安装架4上进行对位，印刷机为普通生产使用的印刷机，可为全自动、半自动或者是手动的，本发明采用全自动的印刷机，以提高生产效率。钢网2与一般安装在印刷机上的钢板尺寸一致，所以不需要在印刷机上再安装其它夹具，不同之处在于，如附图4所示，钢网2上设有与BGA上的焊点相对应的通孔21，以便锡膏能够刚好涂覆在焊点上。需要说明的是，所述通孔21的直径是经过计算得出的，以下结合附图5，并以焊点间距为O. 5mm的BGA为例，对计算方式进行描述BGA焊点的中心与其相邻焊点的中心的距离为d=0. 5mm ;焊点锡球半径为R1=O. 15mm ；BGA总厚度为Ii1=O. 94mm,封装体厚度为h2=0. 74mm。 则根据器件焊点的锡球体积与锡膏里含锡量的体积相等的原理，通孔21的半径R2和钢网2的厚度h3可通过以下公式进行计算

  其中Π为圆周率，O. 8为金属在锡膏中的体积比(在过回流焊时，助焊剂会流失掉)，公式简化后得到以下公式

  O.00421875= R22Xh3本发明钢网2的厚度h3为O. 15mm，则可计算处通孔21的直径R2=O. 1677mm。步骤S2，把锡膏解冻并均匀搅拌，然后均匀涂覆到钢网2上。步骤S3，把若干个BGA装在载具I上，如附图2、附图3所示，所述载具I为一平板，其上设有若干宽度与BGA宽度一致的凹槽11，其长度刚好为若干个BGA并排放置后的长度，其深度与BGA的高度一致。步骤S4，如附图6所示，将载具I安装到印刷机的平台5上，进行锡膏印刷。所述载具I上设有定位孔12以将载具I精确定位在钢网2上，使钢网2上的通孔21与BGA的焊点正好配合，该定位孔12可为半盲孔。印刷机上设有双向照相机3，双向照相机3位于钢网2及载具I之间，可同时照射到钢网2和载具I上定位孔12，然后把钢网2和载具I上定位孔12的位置反馈至印刷机上的计算机，计算机再驱动印刷机上的电机，调整放置了载具I的平台5，使钢网2和载具I的定位孔12位置一一对应，达到为载具I定位的目的，然后双向照相机3移开，电机再驱动钢网2与载具I重合，进行印刷。 步骤S5，印刷完成后，检查每个BGA焊盘上的锡膏是否印刷均匀，如果不均匀则要重新印刷。步骤S6，确认印刷没问题后，将BGA放到回流焊烘烤。步骤S7，完成植球。以上说明书所述，仅为本发明的原理及实施例，凡是根据本发明的实质进行任何简单的修改及变化，均属于本发明所要求的保护范围之内。

  1.BGA植球工艺，其特征是，包括以下步骤 1)把钢网装到印刷机上进行对位固定； 2)把锡膏涂到钢网上； 3)把若干个BGA装在载具上； 4)将载具安装到印刷机上，将钢网与载具重合进行锡膏印刷； 5)印刷完成后，检查每个BGA焊盘上的锡膏是否印刷均匀； 6)确认印刷OK后，放到回流焊烘烤； 7)完成植球。

  2.根据权利要求I所述的BGA植球工艺，其特征是，所述载具为一平板，其上设有若干宽度与BGA宽度一致的凹槽。

  3.根据权利要求I所述的BGA植球工艺，其特征是，所述钢网及载具上设有定位孔。

  4.根据权利要求I所述的BGA植球工艺，其特征是，所述钢网上设有与BGA上的焊点相对应的通孔。

  本发明公开了一种BGA植球工艺，属于微电子技术领域。其通过载具可批量地盛放BGA，然后将载具与钢网重合，进行批量锡膏印刷，不仅简便化BGA返修操作，提高了生产效率；而且无需使用昂贵的植球夹具，以此来降低了成本。