背景技術(shù)：

通常使用導(dǎo)電焊料(conductingsolder)的突起或“球”制成半導(dǎo)體和電子部件中的電連接，這種球在工業(yè)中是公知的。它們通常接合到部件或硅芯片或硅晶圓上的焊盤(pad)，這也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。目前，球的直徑范圍從1mm到0.040mm，但是未來的尺寸預(yù)期將遵循既定的趨勢(shì)并且變得更小。球也通常被布置成以完整的或部分的二維矩陣的形式彼此相鄰。球之間的節(jié)距是變化的，但球之間的節(jié)距大約是其直徑的兩倍。通常通過利用一對(duì)特定的鉗夾持這種球然后拉動(dòng)它們來進(jìn)行測(cè)試，以測(cè)試這種球接合到焊盤的強(qiáng)度。這種鉗通常連接到測(cè)力傳感器(loadcell)，然后可以通過使接合失效的力將接合的質(zhì)量分級(jí)。

為了測(cè)試接合，期望以最大可能的拉力施加到接合的方式夾持球。現(xiàn)有技術(shù)存在這樣的情況，即，在鉗的相對(duì)卡爪中的每一個(gè)卡爪中具有腔，當(dāng)卡爪圍繞球閉合時(shí)使用該腔對(duì)球進(jìn)行整形(reform)。這個(gè)系統(tǒng)被已知為cbp，其代表“冷拔球”或“冷拔塊(coldbumppull)”。

在重復(fù)使用期間存在這樣的問題，卡爪的腔開始堆積有焊料。該腔的形狀是非常重要的，并且焊料的堆積通過減小可施加到接合處的最大力而不利地影響測(cè)試性能。由于焊料的尺寸小，從腔中清除焊料是非常困難的。機(jī)械地清除焊料需要非常小的工具以及清除工具與腔非常精確的對(duì)準(zhǔn)。這種清除方法是耗時(shí)的并且可能損壞腔。本發(fā)明提供了一種容易地從腔中清除堆積的焊料的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種從焊球測(cè)試設(shè)備的卡爪清除焊料的方法，該方法包括以下步驟：

加熱氣體至高于焊料的熔化溫度的溫度；以及

將加熱后的氣體引導(dǎo)到焊球測(cè)試設(shè)備的卡爪，以從所述卡爪移除焊料。

將氣體加熱到能夠熔化焊料的溫度。應(yīng)當(dāng)理解，氣體被加熱到的溫度低于卡爪材料的熔化溫度。離開噴嘴的加熱后的氣體的速度有助于從卡爪移除焊料。

加熱氣體的步驟可包括以下步驟：

提供具有內(nèi)部容積和與所述內(nèi)部容積流體連通的出口噴嘴的熱交換器；

將加壓的氣體供應(yīng)到所述內(nèi)部容積；以及

操作所述熱交換器加熱所述加壓的氣體，使得加熱后的氣體通過所述出口噴嘴被輸出。

熱交換器可包括電加熱器筒(electricalheatercartridge)。出口噴嘴可具有在0.5mm和1.5mm之間的典型孔徑。噴嘴的出口處的加熱后的氣體的壓力可在2bar至5bar的范圍。氣體可被加熱到在200攝氏度和500攝氏度之間的典型溫度。

該方法可以進(jìn)一步包括在加熱后的氣體中移動(dòng)卡爪的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于從焊球測(cè)試設(shè)備的卡爪清除焊料的裝置，該裝置包括熱交換器和主體，主體以本體和熱交換器之間包圍有容積的方式包圍熱交換器，該裝置進(jìn)一步包括該容積的入口和與所述容積流體連通的出口噴嘴，其中，在使用時(shí)，通過所述熱交換器對(duì)被引入所述容積的加壓的氣體加熱，使得加熱后的氣體通過所述噴嘴被輸出。

熱交換器可包括電加熱器筒。出口噴嘴可具有在0.5mm和1.5mm之間的典型孔徑。噴嘴的出口處的加熱后的氣體的壓力可在2bar至5bar的范圍。氣體可被加熱到在200攝氏度和500攝氏度之間的典型溫度。

該裝置可進(jìn)一步包括溫度傳感器。該裝置可進(jìn)一步包括保護(hù)該裝置的使用者的熱防護(hù)件。該熱防護(hù)件可包括用于接收通過加熱后的氣體從卡爪釋放的熔融焊料的盒。

從下面參考附圖描述的優(yōu)選實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1示出了在已被卡爪夾持之前準(zhǔn)備進(jìn)行測(cè)試的典型的焊球的示意圖；

圖2示出了類似于圖1的示意圖，但是在圖2中的卡爪的腔中有堆積的焊料；

圖3示出了從卡爪移除堆積的焊料的清除系統(tǒng)的示意圖；和

圖4更詳細(xì)地示出了優(yōu)選實(shí)施方式的類似于圖3的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了焊球測(cè)試裝置的典型的卡爪8。每個(gè)卡爪8均包括圍繞焊球10閉合并將焊球10整形成腔體形狀的腔11。焊球10的這種整形實(shí)現(xiàn)了最佳的夾持。

圖2示出了相同的一對(duì)卡爪8，其腔11內(nèi)有堆積的焊料12，該焊料12影響焊球10的整形，減小了最大可能的拉力。

圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。加熱器1位于熱交換器2中，并且用于將熱交換器2的溫度升高到高于焊球10的熔點(diǎn)的值。焊料的熔化溫度在大約150℃至250℃之間變化。熱交換器2典型地將被升高到200℃至500℃之間的溫度。重要的是，在本發(fā)明的構(gòu)造中使用的材料可以耐受它們將被暴露到的溫度。熱交換器2例如可以是平坦的筒體，但是在優(yōu)選實(shí)施方式中，熱交換器2將具有翅片3以增加其表面積。熱交換器2以如下方式被封閉在主體或殼體4中：使得空氣或任何其它氣體5可被泵送到封閉在主體4和熱交換器2之間的容積13中。

圖4示出了安裝在支撐件9上的圓筒形設(shè)計(jì)。本發(fā)明的其它實(shí)施方式可以基于僅在一側(cè)或多側(cè)具有翅片和或熱交換表面的方形筒狀、矩形筒狀或平坦的熱交換器。

在由泵、加壓儲(chǔ)存缸或其它這樣的裝置產(chǎn)生的壓力下，氣體通過入口14流入容積13并流過熱交換器2。氣體5的溫度升高到焊料的熔點(diǎn)以上。加熱后的氣體5然后從主體4的噴嘴6出來。從噴嘴出來的氣體隨后用于熔化卡爪8的腔11中的焊料。氣體5的速度有助于使熔化后的焊料從腔內(nèi)移出并離開卡爪8。

待清除的卡爪8僅略大于焊球10，典型地小于1mm。為了熔化腔11中的焊料，加熱的氣體噴流的直徑不需要很大；噴嘴6的孔徑典型地可以在0.5mm至1.5mm之間。但噴流確實(shí)需要具有相對(duì)高的速度。因此，在噴嘴6的出口處的總壓力可以在2bar至5bar的范圍內(nèi)。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，加熱器1是電加熱器筒，其溫度由靠近加熱器1載置的溫度傳感器控制；例如，溫度傳感器載置于延伸穿過主體4并進(jìn)入熱交換器2的孔或開口7中。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，熱交換器2由具有相對(duì)高導(dǎo)熱率的材料制成，而主體4和支撐件9優(yōu)選但不排他地由具有較低導(dǎo)熱率的材料制成。在優(yōu)選實(shí)施方式中，組件將安裝在熱防護(hù)件內(nèi)以保護(hù)操作者免受熱氣體和熱部件的傷害。防護(hù)件上設(shè)有孔，以允許將卡爪8載置于熱氣體噴流中以進(jìn)行清除。防護(hù)件還可以包括盒，從卡爪8移除的熔融焊料被捕獲在該盒中以便安全處置。

腔11的有效清除需要在熱氣體噴流中移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)卡爪8。這可以手動(dòng)地完成或通過將清除系統(tǒng)安裝在使用卡爪8的同一機(jī)器上由此提供自動(dòng)清除站來完成。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種從焊球測(cè)試設(shè)備的卡爪(8)中清除焊料(12)的方法。該方法包括加熱氣體至高于焊料的熔化溫度的溫度，以及將加熱后的氣體引導(dǎo)到焊球測(cè)試設(shè)備的卡爪(8)以從所述卡爪(8)移除焊料(12)的步驟。還公開了實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。

技術(shù)研發(fā)人員：R·賽克斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：賽世鐵克
技術(shù)研發(fā)日：2015.07.17
技術(shù)公布日：2017.08.18