阅读说明：本技术 利用振动结合真空的植针装置及方法 (Needle implanting device and method combining vibration with vacuum ) 是由 梁猛 戴伟 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：一种利用振动结合真空的植针装置,包括：固定在振动台上的底座,所述底座的内部具有可通过抽真空设备进行抽真空的抽真空腔,该底座的顶部具有植针板放置平台,所述植针板放置平台上具有上下方向且与植针板的植针区域对应的第一通孔,所述第一通孔与所述抽真空腔连通,所述植针板放置平台上具有用于对压盖进行定位的定位件,所述定位件位于所述第一通孔周围；用于压住所述植针板的压盖,所述压盖上具有上下方向且与所述植针区域对应的第二通孔；可下压并锁定以对所述压盖施以持续下压力的下压机构。本发明植针效率高,适用于各种直径或长度的针。(A needle implanting device using vibration in combination with vacuum, comprising: the device comprises a base fixed on a vibrating table, wherein a vacuumizing cavity capable of being vacuumized through vacuumizing equipment is formed in the base, a needle planting plate placing platform is arranged at the top of the base, a first through hole which is in the vertical direction and corresponds to a needle planting area of a needle planting plate is formed in the needle planting plate placing platform, the first through hole is communicated with the vacuumizing cavity, a positioning piece used for positioning a gland is arranged on the needle planting plate placing platform, and the positioning piece is located around the first through hole; the pressing cover is used for pressing the needle planting plate and is provided with a second through hole which is in the vertical direction and corresponds to the needle planting area; a hold-down mechanism depressible and lockable to apply a continuous hold-down force to the gland. The invention has high needle implantation efficiency and is suitable for needles with various diameters or lengths.)

利用振动结合真空的植针装置及方法

技术领域

本发明涉及植针技术领域，尤其涉及一种利用振动结合真空的植针装置及方法。

背景技术

随着封装技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格，因此20世纪90年代，球栅阵列封装(即BGA封装)开始被应用于生产，该技术一出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但是球状引脚因自身的特性了，BGA封装占用基板的面积比较大，为了使封装后的基板体积更小，集成度更高，封装行业开始转向研制针状引脚阵列封装的应用与开发。植针相对于植球最大的区别在于，球是没有方向性的，而针是有一定的方向，因此植针相对于植球难度更大，要求更高。

现有的植针技术主要使用机械插针，即用一个高速运动机构，末端带一个夹手，将针依次植到基板上，最快每秒可植入10根针，效率低，耗时长，且无法对应小于一定直径或长度的针。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种利用振动结合真空的植针装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用振动结合真空的植针装置，包括：

固定在振动台上的底座，所述底座的内部具有可通过抽真空设备进行抽真空的抽真空腔，该底座的顶部具有植针板放置平台，所述植针板放置平台上具有上下方向且与植针板的植针区域对应的第一通孔，所述第一通孔与所述抽真空腔连通，所述植针板放置平台上具有用于对压盖进行定位的定位件，所述定位件位于所述第一通孔周围；

用于压住所述植针板的压盖，所述压盖上具有上下方向且与所述植针区域对应的第二通孔；

可下压并锁定以对所述压盖施以持续下压力的下压机构。

所述第一通孔以及第二通孔略大于所述植针区域。

所述压盖包括定位板以及压板，所述定位板的下表面具有用于罩住所述植针板并前后左右进行限位的限位槽，所述定位板上具有上下方向且与所述植针区域对应的第三通孔，所述第三通孔略大于所述植针区域，所述压板压设于所述定位板上，其上形成所述第二通孔，所述第二通孔具有向下伸入所述第三通孔以压住所述植针板的环形延伸部，所述环形延伸部的外径与第三通孔的内径适配。

所述第二通孔的深度大于等于针的长度。

所述压板采用石墨材质。

所述定位件包括左右对称布置的四个定位柱以及前后对称布置的四个定位台，所述下压机构为四个，四个下压机构分别固定在所述四个定位台上。

所述下压机构包括铰接座、活动臂、压头、传动臂以及手柄，所述铰接座固定在所述定位台上，该铰接座的中部具有面朝后侧且用于止挡传动臂后端的止挡斜面，所述活动臂具有第一固定端以及第二固定端，所述第一固定端以及第二固定端位于自由端的后侧，并且所述第二固定端低于第一固定端，所述第二固定端与铰接座的前侧前后转动铰接，所述压头与活动臂的自由端固定，所述传动臂的前端与第一固定端前后转动铰接，所述手柄具有第三固定端以及第四固定端，所述第三固定端以及第四固定端位于手柄的自由端的下方，并且所述第四固定端低于第三固定端，所述手柄的自由形成柄部，所述第三固定端与传动臂的后端前后转动铰接，所述第四固定端与铰接座的后侧前后转动铰接。

所述铰接座由一支撑板构成，所述支撑板竖直布置，其下端具有固定片，所述固定片与定位台固定，所述支撑板的上侧前部形成第一铰接角，上侧后部形成第二铰接角，所述第一铰接角高于第二铰接角，所述第一铰接角与第二固定端铰接，所述第二铰接角与第四固定端铰接，所述止挡斜面为第二铰接角的后侧斜面；

所述传动臂前高后低倾斜布置，其后端形成与止挡斜面配合的凸出部。

本发明还涉及一种采用本发明利用振动结合真空的植针装置的植针方法，包括：

将底座固定在振动台上；

将植针板放置在所述底座的植针板放置平台上，使植针板的植针区域与第一通孔对准，并通过下压机构将压盖压在所述植针板上，使第二通孔与所述植针区域对准；

经所述第二通孔将至少2倍于所需植入植针板数量的针倒入植针区域；

启动振动台,并通过抽真空设备对所述底座内的抽真空腔进行抽真空，使针植入植针板。

本方案还包括：

在针植入植针板后，拆除压盖，使用毛刷将剩余的针刷入预先准备好的回收盒中；

取下植针板。

本发明植针效率高，适用于各种直径或长度的针。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明进行详细说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的爆炸图；

图4为本发明的定位板的结构示意图；

图5为本发明的压板的结构示意图；

图6为本发明的下压机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种利用振动结合真空的植针装置，本装置的目的是将针植入电路板，该电路板可以被振动。

本发明装置包括底座1100、压盖1200、下压机构1300、振动台1400以及抽真空设备1500。

如图2以及图3所示，底座1100为矩形的盒体，其固定在振动台1400上，内部具有抽真空腔。

底座1100的顶部具有植针板放置平台1110，底部具有与振动台1400固定的固定板1120，后侧具有抽真空接头1130。

如图3所示，植针板20为电路板，其上具有植针区域21，植针区域21中具有多个植针孔，植针孔为上段宽、下端窄的台阶孔，上段用于导入针，直径一般为2.5mm，下段用于固定针，直径一般为1.5mm。

放置平台1110上具有上下方向且与植针板20的植针区域21对应的第一通孔1111，第一通孔1111与第一抽真空腔连通，该放置平台1110上具有用于对压盖1200进行定位的定位件，定位件位于第一通孔1111周围。

压盖1200用于压住植针板20，其上具有上下方向且与植针区域21对应的第二通孔1210。

下压机构1300可以进行下压并锁定，从而对压盖1200施以持续下压力。

使用时，将底座1100固定在振动台1400上，并通过下压机构1300以及压盖1200将电路板压在植针板放置平台1110上，经第二通孔1210将针倒入电路板的植针区域，启动振动台1400，同时，通过抽真空设备1500对抽真空腔进行抽真空，在振动和真空吸力的作用下，针被植入电路板，植针效率高。

在本实施例中，第一通孔1111以及第二通孔1210略大于植针区域21。

在本实施例中，为了防止针跳出第二通孔1210，第二通孔1210的深度大于等于针的长度。

在本实施例中，压盖1210包括定位板1220以及压板1230，定位板1220对植针板20进行前后左右限位，压板1230对植针板20进行上下限位。

较佳地，压板1230采用石墨材质，防止针在振动时摩擦产生静电而聚集吸附，并且由于压盖1210由定位板1220以及压板1230构成，当对不同尺寸的植针板进行值针时，只需更换相应的定位板1220即可，不需要更换整个压盖，降低了成本(石墨板成本较高)。

具体地，如图3以及图4所示，定位板1220的下表面具有用于罩住植针板20并前后左右进行限位的限位槽1221，定位板1220上具有上下方向且与植针区域21对应的第三通孔1222，第三通1222孔略大于植针区域21，如图3以及图5所示，压板1230压设于定位板1220上，其上形成上述第二通孔1210，第二通孔1210具有向下伸入第三通孔1222以压住植针板20的环形延伸部1211，环形延伸部1211的外径与第三通孔1222的内径适配，使得环形延伸部1211不仅起到对植针板20进行上下限位的作用，还可以起到对压板1230进行定位的作用。

具体地，如图2以及图3所示，定位件包括左右对称布置的四个定位柱1112以及前后对称布置的四个定位台1113，下压机构1300为四个，四个下压机构1300分别固定在四个定位台1113上。

通过四个定位柱1112以及四个定位台1113对定位板1220的位置进行定位，进而对植针板20进行定位，同时，压板1230通过环形延伸部1211进行定位，确保在植针时，植针区域21与第一通孔1111以及第二通孔1210上下对准(中心线重合)。

在本实施例中，如图6所示，下压机构1300包括铰接座1310、活动臂1320、压头1330、传动臂1340以及手柄1350。

铰接座1310固定在定位台1113上，活动臂1320具有第一固定端1321以及第二固定端1322，第一固定端1321以及第二固定端1322位于自由端的后侧，并且第二固定端1322低于第一固定端1321，第二固定端1322与铰接座1310的前侧前后转动铰接，压头1330与活动臂1320的自由端固定，传动臂1340的前端与第一固定端1321前后转动铰接，手柄1350具有第三固定端1351以及第四固定端1352，第三固定端1351以及第四固定端1352位于手柄1350的自由端的下方，并且第四固定端1352低于第三固定端1351，手柄1350的自由形成柄部1353，第三固定端1351与传动臂1340的后端前后转动铰接，第四固定端1352与铰接座1310的后侧前后转动铰接，其中，铰接座1310的中部具有面朝后侧、用于止挡传动臂1340后端的止挡斜面1311，操作柄部1353使手柄1350前后转动，带动传动臂1340前后移动，进而带动活动臂1320前后转动，传动臂1340的后端被止挡斜面1311止挡时，活动臂1320上的压头1330恰好压住压盖1200。

具体地，铰接座1310由一支撑板1311构成，支撑板1311竖直布置，其下端具有固定片，固定片通过螺栓与定位台1113固定，支撑板1311的上侧前部形成第一铰接角1311a，上侧后部形成第二铰接角1311b，第一铰接角1311a高于第二铰接角1311b，第一铰接角1311a与第二固定端1322铰接，第二铰接角1311b与第四固定端1352铰接，止挡斜面1311为第二铰接角1311b的后侧斜面。

传动臂1340前高后低倾斜布置，其后端形成与止挡斜面1311配合的凸出部1341。

本发明还涉及一种利用振动结合真空的植针方法，该方法包括如下步骤：

1、将底座1100固定在振动台1400上。

2、将电路板放置在底座1100的植针板放置平台1110上，使电路板的植针区域与第一通孔1111对准，并通过下压机构1300将压盖1200压在电路板上，使第二通孔1210与植针区域对准。

3、经第二通孔1210将至少2倍于所需植入电路板数量的针倒入植针区域。在本实施例中，针的数量为需植入电路板数量的2-3倍。

4、启动振动台1400,并通过抽真空设备1500对底座1100内的抽真空腔进行抽真空，使针植入电路板。针在振动过程中会竖起，再通过抽真空将针吸入到植针孔内。

5、植针完毕后，拆除压盖1200，使用毛刷将剩余的针刷入预先准备好的回收盒中。

6、取下电路板，整个植针工艺完成。

本发明植针效率高，适用于各种直径或长度的针。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。