喷嘴
阅读：783发布：2020-05-12
专利汇可以提供喷嘴专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 喷嘴 ，包括本体，所述本体包括：中空部，使焊球能够流入及移动；喷射部，布置于本体的端部，具有大小小于流入的焊球的喷射孔；台阶部，从本体的内表面至喷射部布置；以及沉积部，在台阶部内侧可以堆积熔融的焊球的残余物，并且与一个以上连通的管道连接，布置为喷射部与本体分离而能够更换。，下面是喷嘴专利的具体信息内容。
1.一种喷嘴，其中，包括本体，
所述本体包括：
中空部，使焊球流入及移动；
喷射部，配备于所述本体的端部，具有大小小于所流入的所述焊球的喷射孔；
台阶部，从所述本体的内表面配备至所述喷射部；以及
沉积部，布置在所述台阶部内侧，使熔融的所述焊球的残余物堆积，所述本体与一个以上连通的管道连接，所述喷射部能够从所述本体分离而更换。
2.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
在所述沉积部布置有沉积引导部，所述沉积引导部用于引导所述焊球的残余物的沉积。
3.如权利要求2所述的喷嘴，其中，
所述沉积引导部沿着所述本体的内表面周长布置为环形状。
4.如权利要求2所述的喷嘴，其中，
所述沉积引导部的内侧空间的直径越靠近所述本体的端部则越小。
5.如权利要求2所述的喷嘴，其中，
所述沉积引导部分别布置于所述本体的内表面两侧且彼此相向。
6.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
从所述本体的流入所述焊球的一侧向所述喷射部侧的长度方向剖面包括台阶剖面。
7.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述本体还包括使所述焊球流入的上部以及具备所述喷射部及所述台阶部的下部，其中，所述上部与所述下部可拆卸，而能够更换所述上部或所述下部。
8.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述台阶部的角度包括90度。
9.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述本体的一侧面连通有供应所述焊球的第一管道。
10.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述本体的另一侧面连通有使气体流入所述中空部的第二管道。
11.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述喷嘴利用混合陶瓷粉末与金属粉末的混合粉末形成。
12.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述喷嘴利用陶瓷粉末或金属粉末形成。
13.如权利要求11所述的喷嘴，其中，
所述喷嘴通过在模具中放入陶瓷粉末及金属粉末中的至少一种而通过压缩成型工艺及烧结工艺中的至少一种而形成。
14.如权利要求1所述的喷嘴，其中，
所述喷嘴利用超硬粉末形成。
喷嘴
技术领域
背景技术
[0002] 通常的焊接装置作为使用导电性物质使电连接的部件连接的装置，在多种电子制品的制造中被使用。例如，在制造集成电路时，需要连接半导体芯片与基板，以往的连接方式使用了利用Au引线的引线键合方式。但是，这种引线键合方式存在引线键合部由于机械冲击或热冲击引起的粘结面的热膨胀差异，而使键合面脱落或断线的问题。
[0003] 为了解决如上所述现有的键合方式的问题点而开发了所述球栅阵列(BGA:Ball Grid Array)封装，且配备有作为封装件的外部连接端子的焊球。所述球栅阵列方式为了将没有引脚的电子元件部件贴附于电路板使用如下焊接方式，将由铅合金(或无铅)形成的焊球夹设于电路板与电子元件部件之间，之后，将该焊球加热而熔化，以通过焊球粘接所述电路板与电子元件部件。
[0004] 置于这种半导体封装件的背面的焊球必须准确地置于所要求的位置，以往，当使焊球置于半导体封装件的背面时，利用手工将焊球一一放置，或者利用镊子(Tweezer)或钳子(pincette)放置。因此，存在如下问题，放置多个焊球时消耗大量的作业时间而使生产率下降，并且不能将焊球准确地放置于封装件，从而造成大量的不良。
[0005] [现有技术文献]
[0007] 韩国授权专利公报第10-0332378号(2002.03.30)
发明内容
[0008] 本发明的实施例的目的在于提供一种如下的喷嘴：包括能够使焊球的残余物沉积于喷嘴的沉积部，而通过残余物的沉积形成向喷射孔方向的倾斜。
[0009] 此外，目的还在于提供一种如下的喷嘴：布置沉积引导部，用于引导残余物而使其能够倾斜地沉积。
[0010] 此外，目的还在于提供一种如下的喷嘴：通过残余物的沉积使焊球置于喷射孔上部，从而使焊球熔接于基板上的更准确的位置。
[0011] 此外，目的还在于提供一种如下的喷嘴：能够沿垂直于焊球的方向照射激光束，并通过压缩气体使其流出。
[0012] 根据本发明的一实施例，提供一种喷嘴，包括本体，所述本体包括：中空部，使焊球流入及移动；喷射部，配备于本体的端部，具有大小小于流入的焊球的喷射孔；台阶部，从本体的内表面配备至喷射部；以及沉积部，布置在台阶部内侧，使熔融的焊球的残余物堆积，并且所述本体与一个以上连通的管道连接，喷射部能够从本体分离而更换。
[0013] 在所述沉积部可以布置有沉积引导部，所述沉积引导部用于引导所述焊球的残余物的沉积。
[0014] 所述沉积引导部可以沿着所述本体的内表面周长布置为环形状。
[0015] 所述沉积引导部的面积可以从所述端部向所述本体的周长的中心部逐渐减小。
[0016] 所述沉积引导部可以分别布置于所述本体的内表面两侧且彼此相向。
[0017] 从所述本体的流入所述焊球的一侧向所述喷射孔侧的长度方向剖面可以包括断口剖面。
[0018] 所述本体可以包括使所述焊球流入的上部；以及包括所述喷射孔及所述台阶部的下部，其中，所述上部与所述下部可拆卸，而能够更换所述上部或所述下部。
[0019] 所述台阶部的角度可以包括90度。
[0020] 所述本体的一侧面可以与供应所述焊球的第一管道连通。
[0021] 所述本体的另一侧面可以与使气体流入所述中空部的第二管道连通。
[0022] 所述喷嘴可以利用混合陶瓷粉末与金属粉末的混合粉末形成。
[0023] 所述喷嘴可以利用陶瓷粉末或金属粉末形成。
[0024] 所述喷嘴可以通过在模具中放入陶瓷粉末及金属粉末中的至少一种而通过压缩成型工艺及烧结工艺中的至少一种而形成。
[0025] 所述喷嘴可以利用超硬粉末形成。
[0026] 根据本发明的实施例，能够提供如下的喷嘴，可以包括能够使焊球的残余物沉积于喷嘴的沉积部，而通过残余物的沉积形成向喷射孔方向的倾斜。
[0027] 另外，能够提供如下的喷嘴，布置沉积引导部，用于引导残余物而使其能够倾斜地沉积。
[0028] 另外，能够提供如下的喷嘴，通过残余物的沉积使焊球置于喷射孔上部，从而使焊球熔接于基板上的更准确的位置。
[0030] 图1是图示根据本发明的一实施例的喷嘴的剖面的附图。
[0031] 图2是图示根据本发明的一实施例的喷嘴的剖面的附图。
[0032] 图3是图示根据本发明的一实施例的包括沉积部的喷嘴的剖面的附图。
[0033] 图4是图示根据本发明的一实施例的包括形成有凹凸的沉积部的喷嘴的剖面的附图。
[0034] 图5是图示根据本发明的一实施例的喷嘴的剖面形状的附图。
[0035] 图6是图示管道连接于根据本发明的一实施例的喷嘴的附图。
[0036] 图7是图示根据本发明的一实施例的喷嘴分离为上部与下部的剖面的附图。
[0037] 符号说明
[0038] 10：本体 10a：下部
[0039] 10b：上部 11：中空部
[0040] 12：喷射部 13：台阶部
[0041] 14：沉积部 15：沉积引导部
[0042] 16：凹凸 20：激光装置
[0043] 30：第一管道 40：第二管道
[0044] 41：阀 1：焊球
[0045] 2：基板 3：残余物
具体实施方式
[0046] 以下，参照附图对本发明的具体实施形态进行说明。但是这些仅为示例，本发明并不限定于此。
[0047] 在对本发明进行说明的过程中，如果判断为对有关本发明的公知技术的具体说明有可能对本发明的主旨造成不必要的混乱，则省略其详细说明。另外，后述的术语均为考虑到本发明中的功能而定义的术语，其可能根据使用者、运用者的意图或惯例等而不同。因此，需要以贯穿本说明书整体的内容为基础而对其下定义。
[0049] 图1至图2是图示根据本发明的一实施例的喷嘴的剖面的附图。
[0050] 图1是图示焊球1流入本体10的状态的附图，图2是图示焊球1熔融而熔接于基板2上的情形的附图。
[0051] 参照图1至图2，根据本发明的喷嘴可以包括本体10，本体10包括中空部11、喷射部12及台阶部13。在本体10的内部可以形成有能够使焊球1流入及移动的中空部11，在本体10的端部可以形成能够使焊球1熔融而喷射的喷射部12。当焊球1流入本体10内部时，可以向本体10内部照射激光束与压缩气体而使焊球1熔接于基板2上。
[0052] 中空部11可以形成为具有能够使焊球1流入及移动的宽度。例如，在中空部11的径向剖面形成为圆形的情况下，中空部11的径向剖面可以形成为大于焊球1的直径。因此，焊球1能够在中空部11自由地移动。为了使焊球1流入中空部11而位于喷射部12，焊球1需要能够沿本体10的长度方向(从中空部11的上端(即，与激光装置20靠近的一侧))到下端(即，与基板2靠近的一侧)，以下将与激光装置20靠近的一侧称为本体10的上端，并将与基板2靠近的一侧称为本体10的下端)移动。因此，中空部11的宽度可以大于焊球1的直径。中空部11可以形成为圆形等形状，且根据焊球1的形状可以形成为焊球1能够向喷射部12移动的形状。
[0053] 喷射部12可以布置于本体10的端部，并且大小小于流入的焊球1。大小例如为，在形成于喷射部12的喷射孔的径向剖面(即，垂直于所述长度方向的方向)形成为圆形的情况下，所述喷射孔的径向剖面可以形成为小于焊球1的直径。因此，焊球1可以卡在喷射孔，而使激光束向焊球1照射。但是，喷射孔的径向剖面并不限定于圆形，可以包括四边形剖面、五边形剖面等多种形状。
[0054] 喷射部12可以从中空部11沿本体10端部的中心方向延伸，而形成于喷嘴的端部。喷射部12可以使通过激光束熔融的焊球1流出。通过喷射部12流出的焊球1可以熔接于基板
2上。换句话说，在焊球1卡在喷射孔的状态下，可以向焊球1照射激光束使其熔融，并借助于压缩气体使熔融的焊球1流出而使其熔接于基板2上。
2上。换句话说，在焊球1卡在喷射孔的状态下，可以向焊球1照射激光束使其熔融，并借助于压缩气体使熔融的焊球1流出而使其熔接于基板2上。
[0055] 台阶部13可以布置于从本体10的内表面至喷射部12。台阶部13可以在本体10的内表面的连接到喷射孔的部分形成台阶而形成。由于台阶部13，从本体10的上端向下端的长度方向的剖面可以包括台阶剖面。台阶部13可以形成于喷射部12所在的本体10的端部附近。台阶部13可以借助中空部11的宽度与喷射孔的大小差形成。具体而言，中空部11的宽度是能够使焊球1流入及移动的宽度，喷射孔的宽度可以是小于焊球1的直径的宽度，而使焊球1能够卡住。中空部11的宽度及喷射孔的宽度可以与焊球1的直径成比例地形成。因此，可以根据中空部11的宽度与喷射孔的宽度差形成台阶。台阶部13可以从本体10的内表面垂直地形成。不仅如此，可以形成为具有预定的角度。但是，并不限定于角度，台阶部13也可以形成为具有曲面。台阶部13可以为90度以下且超过0度。优选地，从本体10的内表面连接到喷射孔的台阶部13的角度可以是90度。
[0056] 并且，当焊球1位于台阶部13时，台阶部13及喷射部12可以形成为不生成能够使激光束通过喷射孔从本体10泄露的间隙。因此，流入本体10内部的中空部11的焊球1可以以卡在台阶部13的状态下接收激光束及压缩气体。卡在台阶部13的状态的焊球1可以被激光束熔融。熔融的焊球1可以借助压缩气体从喷射孔流出而熔接于基板2上。
[0057] 在台阶部13内侧可以包括能够使熔融的焊球1的残余物3堆积的沉积部14。
[0058] 图3是图示根据本发明的一实施例的包括沉积部的喷嘴的剖面的附图。
[0059] 图3a是图示在台阶部13的内侧形成沉积部14的情形的附图，图3b是图示在沉积部14形成沉积引导部15的情形的附图，图3c是图示焊球1的残余物3沉积于沉积引导部15的情形的附图。
[0060] 参照图3a，在台阶部13内侧可以形成能够使熔融的焊球1的残余物3沉积的沉积部14。形成于台阶部13内侧的沉积部14可以是残余物3能够堆积的空间。当焊球1熔融时残余物3可能残留于台阶部13内侧。因此，若焊球1反复熔融，则焊球1的残余物3可以堆积于台阶部13。熔融的焊球1的残余物3沉积于沉积部14，从而台阶部13可以自然地倾斜。由于沉积是从下端向上端逐渐沉积，因此，更多的残余物3沉积于下端，并可以逐渐向上端沉积。因此，能够通过残余物3的沉积而形成的倾斜的宽度可以从本体10的下端向上端逐渐减小。
[0061] 若通过沉积在沉积部14形成倾斜，从而使台阶部13逐渐倾斜，则可以将焊球1向喷射孔引导。通过沿喷射部12侧方向形成的倾斜，焊球1可以更稳定地置于喷射部12。
[0062] 参照图3b，在沉积部14可以布置有沉积引导部15。沉积引导部15用于引导熔融的焊球1的残余物3的沉积。当焊球1的残余物3沉积时，可以通过沉积引导部15以更期望的倾斜形态沉积。沉积引导部15可以沿着本体10的内表面周长布置为环形状。并且，沉积引导部15也可以沿着本体10的长度方向(从本体10的上端向下端方向)在本体10的内表面两侧分别彼此相向地布置。
[0063] 焊球1的残余物3可以沿着沉积引导部15的倾斜而沉积。为了使残余物3沉积为具有从本体10的上端向下端方向的下斜倾斜，而可以布置沉积引导部15。沉积引导部15的内侧空间的直径可以形成为越靠近本体10的端部越小的形状。沉积引导部15的内侧空间的直径可以越靠近本体10的端部而越小，越远离本体10的端部而越大。由于中空部11的直径越靠近喷射孔侧越小，因此，可以使焊球1置于喷射部12的上端。
[0064] 由于越靠近本体10的端部而越窄的形状的沉积引导部15，在沿长度方向截取本体10的剖面中，在本体10的端部可以包括成锥形的剖面。
[0065] 参照图3c，在沉积引导部15可以沉积残余物3。残余物3沿沉积引导部15沉积，从而在从本体10的上端向下端方向可以形成坡度向喷射孔侧下斜的倾斜。因此，在本体10的内部可以通过残余物3的沉积而形成锥形形状的剖面。
[0066] 残余物3在沉积引导部15沉积而形成的倾斜可以形成为：在本体10的端部侧小于焊球1的直径，趋向本体10的上端侧，直径变得比焊球1的直径大。倾斜可以引导焊球1使其置于喷射部12上端。因此，通过激光可以使焊球1熔融而熔接于基板2上的更准确的位置。
[0067] 图4是图示根据本发明的一实施例的包括形成凹凸的沉积部的喷嘴的剖面的附图。
[0068] 参照图4，在沉积引导部15可以形成凹凸16。在沉积引导部15的内侧(即，中空部11侧)面可以形成凹凸16。凹凸16可以引导残余物3的沉积。通过凹凸16，残余物3可以更稳固地沉积于沉积引导部15。
[0069] 图5是图示根据本发明的一实施例的喷嘴的剖面的附图。
[0070] 图5a至图5c是图示形成不同形状的中空部11的本体10的附图。
[0071] 参照图5a，中空部11的宽度可以形成为从上端(即，靠近激光装置20的一侧)至下端(即，靠近基板2的一侧)相同。参照图5b，中空部11的宽度也可以形成为从上端向下端宽度逐渐增大的形态。参照图5c，中空部11的宽度也可以形成为从上端向下端宽度逐渐减小的形态。喷嘴的长度方向(从上端向下端方向)的形状不受限制。可以与喷嘴的形状无关地形成沉积部14，且在沉积部14可以布置沉积引导部15。布置于沉积部14的沉积引导部15可以与喷嘴的形状无关地从上端向下端方向形成倾斜。因此，可以与喷嘴的形状无关地使焊球1置于喷射部12上部。因此，借助激光熔融的焊球1可以通过喷射部12稳定地熔接于基板2上。
[0072] 图6是图示管道连接于根据本发明的一实施例的喷嘴的情形的附图。
[0073] 参照图6，本体10可以与第一管道30及第二管道40连通。本体10的上端的一侧面可以与第一管道30连通，所述第一管道30使焊球1流入并供应到本体10内部。本体10的上端的另一侧面可以与第二管道40连通，所述第二管道40用于使压缩气体流入本体10内部。
[0074] 焊球1可以通过第一管道30流入中空部11内部而以跨过喷射孔的状态被固定。若在此状态下利用激光装置20向本体10内部照射激光束，则焊球1熔融，并且可以打开第二管道40的阀41而使压缩气体喷射。通过喷射压缩气体而可以使熔融的焊球1向喷射孔外部流出而熔接于基板2上。
[0075] 图7是图示根据本发明的一实施例的喷嘴分离成上部与下部的情形的附图。
[0076] 参照图7，本体10可以分为流入焊球1的上部10b以及包括喷射部12及台阶部13的下部10a。上部10b与下部10a可以拆卸，从而可以更换上部10b或下部10a。例如，焊球1的残余物堆积于焊球1熔融而被排出的喷射部12，因此当残余物造成喷嘴无法正常地执行功能时，也可以只更换喷嘴的下部10a。进而，喷射部12可以配置成能够与本体10分离而更换。
[0077] 根据本发明的实施例的喷嘴可以利用金属粉末或陶瓷粉末而通过压缩成型及烧结工艺制造。或者，可以利用混合金属粉末与陶瓷粉末的混合粉末通过压缩成型及烧结工艺而制造喷嘴。通过压缩成型和/或烧结工艺制造的合金可以是超级合金或超硬度合金。例如，喷嘴可以通过压缩粉末而制造的烧结工艺制成。并且，喷嘴可以利用含有锆粉末的陶瓷粉末而放入模具中而压缩成型。
[0078] 可以利用压缩成型及烧结工艺而形成台阶剖面。当制造金属模具时，可以以期望的角度(例如，90度)制造台阶部13，并在模具中通过模具压缩工艺及烧结工艺将金属粉末、陶瓷粉末、混合粉末中的至少一种粉末制成包括台阶剖面的喷嘴。因此，可以制造能够使具有数十微米至数百微米大小的焊球1熔接于基板上的喷嘴。例如，可以制造如下喷嘴，包括：中空部11，具有能够使具有数十微米至数百微米大小的焊球1流入及移动的宽度；以及喷射部12，宽度小于焊球1，而使具有数十微米至数百微米大小的焊球1能够被卡住。
[0079] 以上，对本发明的具有代表性的实施例进行了详细的说明，然而在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员可以理解上述的实施例可在不脱离本发明的范围的限度内实现多种变形。因此，本发明的权利范围不应局限于上述的实施例，本发明的权利范围需要根据权利要求书的范围以及与该权利要求书均等的范围来确定。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈