專利名稱：Bga精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)焊接在PCB即電子印刷板上的BGA、 CSP等器件 進(jìn)行貼裝、焊接與返修系統(tǒng)，尤其是涉及一種BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的小型化(如手機(jī))、便攜化(如筆記本電腦)以及多 功能的發(fā)展趨勢(shì)，集成電路的功能越來(lái)越強(qiáng)，與此同時(shí)，使得BGA(Ball Grid Array球柵陣列結(jié)構(gòu))、CSP (chip scale package芯片級(jí)封裝)、 QFP (Quad Flat Package小型方塊平面封裝)等不同封裝形式的IC芯片 朝著引腳數(shù)量增加、引腳間距減小的方向發(fā)展，上述發(fā)展需求同時(shí)也導(dǎo)致 焊接缺陷的增加。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提 供一種BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理且使用操作簡(jiǎn)便， 能有效解決BGA、 CSP等器件在PCB板上的貼裝、焊接與返修問(wèn)題，并且 工作性能可靠、操作精度高。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型釆用的技術(shù)方案是 一種BGA精密視 覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在于包括從下至上水平夾持待處理PCB板 且能縱橫向調(diào)整所夾持PCB板位置的X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)、拾取所需焊接的 BGA器件且將所拾取BGA器件送至PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置并焊接的貼裝組件、 對(duì)所拾取BGA器件與PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位的分光影像裝置， 以及與分光影像裝置相接的計(jì)算機(jī)；所述貼裝組件由對(duì)所述BGA器件進(jìn)行200920031995.2
說(shuō)明書(shū)第2/9頁(yè)
拾取且焊接的拾取焊接機(jī)構(gòu)，以及對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)位調(diào)整的對(duì)
位調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，所述對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上方；所述
貼裝組件位于X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)上方；所述分光影像裝置位于所述貼裝組 件和所述X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)之間。
所述X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)包括基座、安裝在基座上且位置能進(jìn)行縱橫向 調(diào)整的X-Y坐標(biāo)平臺(tái)、用于夾持PCB板且位置能夠進(jìn)行調(diào)整的夾持部件， 以及從底部對(duì)PCB板的對(duì)應(yīng)焊盤位置周側(cè)進(jìn)行加熱的下部熱風(fēng)頭；所述夾 持部件和下部熱風(fēng)頭均安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)上部；所述拾取焊接機(jī)構(gòu)的位 置與下部熱風(fēng)頭的位置相對(duì)應(yīng)。
所述拾取焊接機(jī)構(gòu)由對(duì)所述BGA器件進(jìn)行吸附并焊接的熱風(fēng)/真空復(fù) 合吸嘴、用于更換熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴的吸嘴更換裝置、熱風(fēng)管道以及真 空管道組成；所述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴由真空吸嘴以及同軸套裝在真空吸 嘴外側(cè)的熱風(fēng)套管組成，所述熱風(fēng)套管與真空吸嘴之間的環(huán)形通道為熱風(fēng) 通道，所述熱風(fēng)管道和真空管道對(duì)應(yīng)分別與熱風(fēng)通道和真空吸嘴相通；所 述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴的位置與下部熱風(fēng)頭的位置相對(duì)應(yīng)。
所述對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)由對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整的升降 機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成；所述升降機(jī)構(gòu)安裝在所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上部，所述 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在升降機(jī)構(gòu)上部，所述升降機(jī)構(gòu)由升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及對(duì)升降 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的手動(dòng)旋柄組成。
還包括焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)所述BGA器件與PCB板間壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓 力傳感器，所述壓力傳感器所檢測(cè)壓力信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元一后傳送至計(jì) 算機(jī)。
所述貼裝組件、分光影像裝置和X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)從上至下依次安裝
在安裝架內(nèi)部。
所述分光影像裝置為由組裝在一起的攝像機(jī)、變焦鏡頭和照明機(jī)構(gòu)組 成；所述分光影像裝置為對(duì)所述BGA器件與PCB板進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位時(shí)伸出，
且視覺(jué)對(duì)位完成后收回的影像裝置；所述照明機(jī)構(gòu)為上下兩個(gè)分別對(duì)所述BGA器件與PCB板進(jìn)行照明的照明裝置。
所述夾持部件的數(shù)量為兩個(gè)且分別安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)上部左右兩
側(cè)；所述下部熱風(fēng)頭安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)上方中部且位于PCB板下方。所述熱風(fēng)管道和真空管道均安裝在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴上部。所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上安裝有對(duì)所述BGA器件表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的
溫度傳感器，所述溫度傳感器所檢測(cè)溫度信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元二后傳送至計(jì)算機(jī)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、各部分安裝緊湊且使用操作簡(jiǎn)便。2、工作性能可靠、操作精度高，通過(guò)位于下方的X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)待處理的PCB板進(jìn)行穩(wěn)固夾持；同時(shí)通過(guò)位于最上方的貼裝組件拾取所需焊接的BGA器件，并將所拾取的BGA器件經(jīng)對(duì)位調(diào)整后，送至PCB板相應(yīng)的焊盤位置，之后進(jìn)行回流焊焊接；另外，在對(duì)所拾取的BGA器件和PCB板進(jìn)行對(duì)位焊接時(shí)，本實(shí)用新型釆用的是位于貼裝組件和X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)之間的分光影像裝置進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位，因而對(duì)位精度非常高。3、所用的拾取焊接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、使用搡作簡(jiǎn)便且焊接效果好，其拾取焊接機(jī)構(gòu)主要包括熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴以及分別與熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴內(nèi)部相通的熱風(fēng)管道和真空管道組成；熱風(fēng)管道主要是焊接時(shí)向熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴提供焊接所需的熱源，通過(guò)熱風(fēng)管道能夠有效保證BGA器件焊接時(shí)的熱源；真空管道主要是拾取BGA器件時(shí)向熱風(fēng)/真空復(fù)合
吸嘴提供拾取所需的吸附力；另外，由于熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴與位于PCB板下方且從底部對(duì)PCB板焊盤位置周側(cè)進(jìn)行加熱的下部熱風(fēng)頭的位置相對(duì)
應(yīng)，則焊接時(shí)，熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴通過(guò)自熱風(fēng)管道從上至下送來(lái)的熱風(fēng)從PCB板上部進(jìn)行加熱，下部熱風(fēng)頭從PCB板下部進(jìn)行加熱，最終實(shí)現(xiàn)了上下兩側(cè)對(duì)BGA器件和PCB板間的焊接處進(jìn)行同時(shí)加熱處理的目的，因而焊接效果好，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)任何錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。4、所用拾取焊接機(jī)構(gòu)的適用范圍廣，由于熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴通上方設(shè)置有對(duì)其進(jìn)行更換的吸嘴更換裝置且更換操作簡(jiǎn)便，因而能夠滿足多種不同型號(hào)熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴的安裝需求。5、在對(duì)BGA器件和PCB板進(jìn)行焊接過(guò)程中，通過(guò)壓力傳感器實(shí)時(shí)對(duì)BGA器件和PCB板間的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，同時(shí)將壓力傳感器所檢測(cè)信號(hào)經(jīng)處理后，同步傳送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)地分析處理和顯示，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)B G A器件和P C B板間焊接過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控的目的，進(jìn) 一 步保證了焊接質(zhì)量。6、適用范圍廣，本實(shí)用新型適用于各種各樣表面貼裝器件在PCB板上的貼裝工藝，如CSP、 BGA、 QFP及其它特殊器件，實(shí)際搡作過(guò)程中，通過(guò)高精度控制熱風(fēng)加熱的溫度，使各種表面貼裝器件地自動(dòng)貼裝和自動(dòng)拆裝得以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，另外此種機(jī)型增加了 一對(duì)一實(shí)時(shí)加熱和其它新機(jī)構(gòu)，可加工大到50mmx50mm的BGA器件以及小到5mm x 5mm的CSP器件；對(duì)于科研院所研制新產(chǎn)品，由于其大多都釆用BGA、 CSP、 QFP等形式芯片，因而可用本實(shí)用新型進(jìn)行精密視覺(jué)貼裝并直接進(jìn)行回流焊接，使用價(jià)值非常高。綜上所述，本實(shí)用新型構(gòu)簡(jiǎn)單合理且使用操作簡(jiǎn)便，能有效解決BGA、 CSP等器件在PCB板上的貼裝、焊接與返修問(wèn)題，并且工作
性能可靠、操作精度高。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型的電路框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
l一基座；4一下部熱風(fēng)頭；7 —吸嘴更換裝置:8-2 —手動(dòng)旋柄；
14一熱電偶；
2—X-Y坐標(biāo)平臺(tái)；5—分光影像裝置;8 —升降機(jī)構(gòu)；9一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；U—壓力傳感器；
合吸嘴；
3—夾持萄
6 —熱風(fēng)/真空
IO—熱風(fēng)管道；13 —真空吸嘴；17—信號(hào)處理單元一18—安裝架； 19一熱風(fēng)通道； 20—信號(hào)處理單元二。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)用新型包括從下至上水平夾持待處理PCB板且能縱橫向調(diào)整所夾持PCB板位置的X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)、拾取所需焊接的BGA器件且將所拾取BGA器件送至PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置并焊接的貼裝組件、對(duì)所拾取BGA器件與PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位的分光影像裝置5，以及與分光影像裝置5相接的計(jì)算機(jī)16。其中，所述貼裝組件由對(duì)所述BGA器件進(jìn)行拾取且焊接的拾取焊接機(jī)構(gòu)，以及對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)
進(jìn)行對(duì)位調(diào)整的對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，所述對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上方。所述貼裝組件位于X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)上方；所述分光影像裝置5位于所述貼裝組件和所述X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)之間。本實(shí)施例中，所述貼裝組件、分光影像裝置5和X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)從上至下依次安裝在安裝架18內(nèi)部。所述計(jì)算機(jī)16為PC機(jī)。
另外，本實(shí)用新型還包括焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)所述BGA器件與PCB板間壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力傳感器U,所述壓力傳感器12所檢測(cè)壓力信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元一 17后傳送至計(jì)算機(jī)16。
所述X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)包括基座1、安裝在基座1上且位置能進(jìn)行縱橫向調(diào)整的X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2、用于夾持PCB板且位置能夠進(jìn)行調(diào)整的夾持部件3,以及從底部對(duì)PCB板的對(duì)應(yīng)焊盤位置周側(cè)進(jìn)行加熱的下部熱風(fēng)頭4。所述夾持部件3和下部熱風(fēng)頭4均安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2上部；所述拾取焊接機(jī)構(gòu)的位置與下部熱風(fēng)頭4的位置相對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例中，所述夾持部件3的數(shù)量為兩個(gè)，并且分別安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2上部左右兩側(cè)；所述下部熱風(fēng)頭4安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2上方中部且位于PCB板下方。
具體而言，所述基座1由鋁材經(jīng)精密鑄造加工而成。所述X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2用于固定PCB板，并且X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2通過(guò)其上設(shè)置的XY調(diào)整部件，分別從左右和前后四個(gè)方向?qū)CB板的位置進(jìn)行調(diào)整；也就是說(shuō)，通過(guò)調(diào)整所述XY調(diào)整部件，達(dá)到對(duì)PCB板的二維平面位置進(jìn)行簡(jiǎn)便調(diào)整的目的。所述夾持部件3用來(lái)夾持固定較大尺寸和較重的PCB板，通過(guò)位于PCB板下方的夾持部件3的夾持作用，使得PCB板不會(huì)左右移動(dòng)和彎曲；如果需要，還可以任意調(diào)整夾持部件3的位置和高度。實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)所述下部熱風(fēng)頭4從PCB板背面，對(duì)所安裝BGA器件的焊盤周邊位置進(jìn)行加熱。設(shè)備工作時(shí)，其溫度自動(dòng)上升，同時(shí)還可通過(guò)測(cè)溫傳感器對(duì)其溫度進(jìn)行實(shí)
所述貼裝組件具體由拾取焊接機(jī)構(gòu)以及對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)位調(diào)整的對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。本實(shí)施例中，壓力傳感器12安裝在所述貼裝組件的頂部，在自動(dòng)貼裝過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)試BGA器件和PCB板之間的壓力，也就是說(shuō)，壓力傳感器12為所述貼裝組件的一組成部分。
所述拾取焊接機(jī)構(gòu)由對(duì)所述BGA器件進(jìn)行吸附并焊接的熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6、用于更換熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6的吸嘴更換裝置7、熱風(fēng)管道10以及真空管道11組成。所述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6由真空吸嘴13以及同軸套裝在真空吸嘴13外側(cè)的熱風(fēng)套管組成，所述熱風(fēng)套管與真空吸嘴13之間的環(huán)形通道為熱風(fēng)通道19，所述熱風(fēng)管道10和真空管道11對(duì)應(yīng)分別與熱風(fēng)通道19和真空吸嘴13相通。所述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6的位置與下部熱風(fēng)頭4的位置相對(duì)應(yīng)。所述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6安裝在吸嘴更換裝置7上，所述吸嘴更換裝置7固定安裝在安裝架18上。
另外，所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上安裝有對(duì)所述BGA器件表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的溫度傳感器，所述溫度傳感器所檢測(cè)溫度信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元二 20后傳送至計(jì)算機(jī)16。本實(shí)施例中，所述溫度傳感器為位于真空吸嘴13內(nèi)部的熱電偶14,所述熱電偶14經(jīng)信號(hào)處理單元二 20后接計(jì)算機(jī)16。綜上，熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6的中心是真空吸嘴13,真空吸嘴13外部的環(huán)形通道是熱風(fēng)通道19,真空吸嘴13內(nèi)部裝有熱電偶14。因而熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6具有吹熱風(fēng)、真空吸附BGA器件，以及測(cè)試BGA器件表面溫度等多重功能。同時(shí)，熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6具有多種尺寸，以適應(yīng)對(duì)應(yīng)不同尺寸BGA器件的使用需求。所述吸嘴更換裝置7，通過(guò)單圈旋轉(zhuǎn)夾緊桿來(lái)更換熱熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6,使用搡作非常簡(jiǎn)便，通過(guò)向前推動(dòng)吸嘴更換裝置7,即可卸下或者安裝熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6。
本實(shí)施例中，所述熱風(fēng)管道10和真空管道11均安裝在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6上部。拾取BGA器件時(shí)，所述真空管道11通過(guò)熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6，對(duì)所需焊接的BGA器件進(jìn)行真空吸附并固定。實(shí)際焊接過(guò)程中，熱風(fēng)管道IO將常溫氣體加熱到高溫，并通過(guò)熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6吹向被焊接的BGA器件，并達(dá)到對(duì)BGA器件進(jìn)行回流焊接的焊接溫度。焊接過(guò)程中，通過(guò)熱電偶14實(shí)時(shí)對(duì)BGA器件表面溫度進(jìn)行檢測(cè)。
所述對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)由對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整的升降機(jī)構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9組成，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9實(shí)現(xiàn)所述貼裝組件的上下運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述升降機(jī)構(gòu)8安裝在所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上部，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9安裝在升降機(jī)構(gòu)8上部。所述升降機(jī)構(gòu)8由升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8-1以及對(duì)升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8-1進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的手動(dòng)旋柄8-2組成，實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)手動(dòng)旋柄即可對(duì)所述貼裝組件的上下位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9用來(lái)調(diào)整吸附在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6上的BGA器件與PCB板的相互位置，通過(guò)操作柄，即可將所述貼裝組件在±15°范圍內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9來(lái)調(diào)整BGA器件與PCB板的相對(duì)角度。
通常在使用過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9要和X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2聯(lián)合使用。具體而言，在PCB板和BGA器件的位置對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2調(diào)整PCB板的二維平面位置，以達(dá)到和BGA器件的位置同軸心，同時(shí)，通過(guò)調(diào)整所述貼裝組件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9對(duì)所拾取BGA器件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行調(diào)整，使BGA器件與PCB板上相應(yīng)的焊盤位置上下重合。需注意的是PCB板和BGA器件的位置對(duì)準(zhǔn)過(guò)程是在分光影像裝置5進(jìn)行精準(zhǔn)視覺(jué)對(duì)位的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
所述分光影像裝置5為由組裝在一起的攝像機(jī)、變焦鏡頭和照明機(jī)構(gòu)組成；所述分光影像裝置5為對(duì)所述BGA器件與PCB板進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位時(shí)伸出，且視覺(jué)對(duì)位完成后收回的影像裝置；所述照明機(jī)構(gòu)為上下兩個(gè)分別對(duì)
所述BGA器件與PCB板進(jìn)行照明的照明裝置。本實(shí)施例中，所述攝像機(jī)為CCD攝像機(jī)。所述照明機(jī)構(gòu)為L(zhǎng)ED照明機(jī)構(gòu)。綜上，所述分光影像裝置5在對(duì)PCB板和吸附在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6上的BGA器件進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位時(shí)伸出，在進(jìn)行BGA器件的貼裝和焊接時(shí)伸進(jìn)即返回原位。另外，由于所述分光影像裝置5與計(jì)算機(jī)16相接，則在視覺(jué)對(duì)位過(guò)程中，在計(jì)算機(jī)16的外置顯示器上，則會(huì)同時(shí)顯示PCB板表面以及吸附在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6上的BGA器件，并且二者圖像各占50%,實(shí)際操作過(guò)程中，也可以根據(jù)具體需要，PCB板與BGA器件圖像的顯示比例也可進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是首先，將PCB板放置在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2上，并用夾持部件3將其夾緊固定，同時(shí)使得PCB板上要貼裝BGA器件的焊盤位置與下部熱風(fēng)頭4的位置對(duì)應(yīng)；之后，通過(guò)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)將所需焊接的BGA器件通過(guò)真空吸附，倒吸在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴6下部；再伸出分光影像裝置5對(duì)PCB板和BGA器件進(jìn)行精準(zhǔn)視覺(jué)對(duì)位，視覺(jué)對(duì)位過(guò)程中，PCB板和BGA器件通過(guò)分光影像裝置5同時(shí)成像在外置顯示器上；然后，再通過(guò)調(diào)整X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2和所述貼裝組件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9進(jìn)行聯(lián)合調(diào)整，聯(lián)合調(diào)整過(guò)程中，參照外置顯示器上所顯示PCB板和BGA器件的圖像對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，非常直觀且對(duì)位效果非常好、對(duì)位精度比較高，總之，通過(guò)調(diào)整X-Y坐標(biāo)平臺(tái)2和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9,使得BGA器件與PCB板上相應(yīng)的焊盤圖像位置相重合；接著，伸回分光影像裝置5，調(diào)整所述貼裝組件的升降機(jī)構(gòu)8，使BGA器件下降落在PCB板相對(duì)應(yīng)的焊盤上，通過(guò)熱風(fēng)通道19送出的熱風(fēng)進(jìn)行加熱，同時(shí)通過(guò)熱電偶14實(shí)時(shí)檢測(cè)BGA器件的表面溫度，最終實(shí)現(xiàn)BGA器件的貼裝焊接與返修。
操作過(guò)程中，由于熱電偶14和壓力傳感器12實(shí)時(shí)將各自所檢測(cè)信號(hào)經(jīng)處理后均傳送至計(jì)算機(jī)16，而計(jì)算機(jī)16分別對(duì)所傳入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，得出相應(yīng)的分析處理結(jié)果，參照上述分析處理結(jié)果，相應(yīng)判斷BGA器件和PCB板之間的焊接程度，同時(shí)對(duì)熱風(fēng)管道IO所送入熱風(fēng)的溫度、速度等參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在于包括從下至上水平夾持待處理PCB板且能縱橫向調(diào)整所夾持PCB板位置的X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)、拾取所需焊接的BGA器件且將所拾取BGA器件送至PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置并焊接的貼裝組件、對(duì)所拾取BGA器件與PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位的分光影像裝置(5)，以及與分光影像裝置(5)相接的計(jì)算機(jī)(16)；所述貼裝組件由對(duì)所述BGA器件進(jìn)行拾取且焊接的拾取焊接機(jī)構(gòu)，以及對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)位調(diào)整的對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，所述對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上方；所述貼裝組件位于X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)上方；所述分光影像裝置(5)位于所述貼裝組件和所述X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)之間。
2. 按照權(quán)利要求1所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在 于所述X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)包括基座(1)、安裝在基座(1)上且位置能 進(jìn)行縱橫向調(diào)整的X-Y坐標(biāo)平臺(tái)(2)、用于夾持PCB板且位置能夠進(jìn)行 調(diào)整的夾持部件(3)，以及從底部對(duì)PCB板的對(duì)應(yīng)焊盤位置周側(cè)進(jìn)行加 熱的下部熱風(fēng)頭(4);所述夾持部件(3)和下部熱風(fēng)頭(4)均安裝在 X-Y坐標(biāo)平臺(tái)(2)上部；所述拾取焊接機(jī)構(gòu)的位置與下部熱風(fēng)頭(4)的 位置相對(duì)應(yīng)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在 于所述拾取焊接機(jī)構(gòu)由對(duì)所述BGA器件進(jìn)行吸附并焊接的熱風(fēng)/真空復(fù) 合吸嘴(6)、用于更換熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴(6)的吸嘴更換裝置(7)、 熱風(fēng)管道(10)以及真空管道(11)組成；所述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴(6) 由真空吸嘴(13)以及同軸套裝在真空吸嘴(13)外側(cè)的熱風(fēng)套管組成， 所述熱風(fēng)套管與真空吸嘴(13)之間的環(huán)形通道為熱風(fēng)通道(19),所述 熱風(fēng)管道(10)和真空管道(11)對(duì)應(yīng)分別與熱風(fēng)通道(19)和真空吸嘴(13)相通；所述熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴(6)的位置與下部熱風(fēng)頭(4)的 位置相對(duì)應(yīng)。
4. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在于所述對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)由對(duì)所述拾取焊接機(jī)構(gòu)位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整 的升降機(jī)構(gòu)(8)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)組成；所述升降機(jī)構(gòu)(8)安裝在所述 拾取焊接機(jī)構(gòu)上部，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)安裝在升降機(jī)構(gòu)(8)上部，所述 升降機(jī)構(gòu)(8)由升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(8-1)以及對(duì)升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(8-1)進(jìn)行 控制調(diào)節(jié)的手動(dòng)旋柄(8-2)組成。
5. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)， 其特征在于還包括焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)所述BGA器件與PCB板(15)間壓 力進(jìn)行檢測(cè)的壓力傳感器(l2),所述壓力傳感器(12)所檢測(cè)壓力信號(hào) 經(jīng)信號(hào)處理單元一 (17)后傳送至計(jì)算機(jī)(16)。
6. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)， 其特征在于所述貼裝組件、分光影像裝置(5)和X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)從 上至下依次安裝在安裝架(18)上。
7. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)， 其特征在于所述分光影像裝置(5)為由組裝在一起的攝像機(jī)、變焦鏡 頭和照明機(jī)構(gòu)組成；所述分光影像裝置(5)為對(duì)所述BGA器件與PCB板 進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位時(shí)伸出，且視覺(jué)對(duì)位完成后收回的影像裝置；所述照明機(jī)構(gòu) 為上下兩個(gè)分別對(duì)所述BGA器件與PCB板進(jìn)行照明的照明裝置。
8. 按照權(quán)利要求2所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在 于所述夾持部件(3)的數(shù)量為兩個(gè)且分別安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)(2)上 部左右兩側(cè)；所述下部熱風(fēng)頭(4)安裝在X-Y坐標(biāo)平臺(tái)(2)上方中部且 位于PCB板下方。
9. 按照權(quán)利要求3所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，其特征在于所述熱風(fēng)管道(10)和真空管道(11)均安裝在熱風(fēng)/真空復(fù)合吸嘴 (6)上部。
10. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)， 其特征在于所述拾取焊接機(jī)構(gòu)上安裝有對(duì)所述BGA器件表面溫度進(jìn)行實(shí) 時(shí)檢測(cè)的溫度傳感器，所述溫度傳感器所檢測(cè)溫度信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理單元二(20)后傳送至計(jì)算機(jī)(16)
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種BGA精密視覺(jué)貼裝焊接返修系統(tǒng)，包括夾持待處理PCB板且能縱橫向調(diào)整所夾持PCB板位置的X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)、拾取BGA器件且將BGA器件送至PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置并焊接的貼裝組件、對(duì)所拾取BGA器件與PCB板對(duì)應(yīng)焊盤位置進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位的分光影像裝置，以及與分光影像裝置相接的計(jì)算機(jī)；貼裝組件由拾取焊接機(jī)構(gòu)及對(duì)拾取焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)位調(diào)整的對(duì)位調(diào)整機(jī)構(gòu)組成；貼裝組件位于X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)上方；分光影像裝置位于貼裝組件和X-Y定位調(diào)整機(jī)構(gòu)之間。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理且使用操作簡(jiǎn)便，能有效解決BGA、CSP等器件在PCB板上的貼裝、焊接與返修問(wèn)題，并且工作性能可靠、操作精度高。
文檔編號(hào)H05K13/04GK201360395SQ20092003199
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者張國(guó)琦, 捷 曹, 麻樹(shù)波 申請(qǐng)人:西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司