CN100487882C - 一种集成电路与散热件的连接方法 - Google Patents

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Abstract

一种集成电路与散热件的连接方法，包括：步骤一，将集成电路底面朝上放置于与集成电路相配的托盘中；步骤二，将与托盘相配的压条覆盖于托盘上，使托盘中集成电路的底面、托盘上表面、压条上表面构成同一平面；步骤三，将托盘上集成电路进行焊膏印刷；步骤四，将散热件压放在集成电路的焊膏印刷面上；步骤五，将集成电路与散热件的组合体按预定的炉温曲线进行回流焊接。本发明与现有技术相比，开拓了装联工艺领域的新方向，即由现有的元器件与PCB板的焊接拓展到元器件与金属结构件的焊接，克服了集成电路与散热件机械装配的缺陷，避免了对集成电路的机械损伤，满足了集成电路高标准的散热、接地要求，提高了生产效率，并能实现大批量的生产。

Description

一种集成电路与散热件的连接方法
技术领域
本发明涉及电子装联工艺领域，尤其涉及一种集成电路与散热件的连接方法。
背景技术
在目前电子装联工艺领域，多数采用涂导热硅脂、上螺钉的机械装配方法来解决集成电路与散热件的连接问题，该方法生产效率低，机械应力容易损伤集成电路，且难以满足集成电路的高标准散热、接地要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种采用SMT(表面贴装技术)设备、回流焊接工艺技术来解决集成电路与散热件之间的连接问题，克服了集成电路与散热件机械装配的缺陷，提高了生产效率，避免了对集成电路的机械损伤，满足了集成电路高标准的散热、接地要求。
为了实现上述目的，本发明提供一种集成电路与散热件的连接方法，其特点在于，包括：
步骤一，将集成电路底面朝上放置于托盘上与集成电路相配的托盘凹槽中；
步骤二，将与托盘相配的压条覆盖于托盘上与压条相配的托盘凹面中，使集成电路的底面、托盘上表面、压条上表面构成同一平面；
步骤三，将托盘上集成电路进行焊膏印刷；
步骤四，将散热件压放在集成电路的焊膏印刷面上；
步骤五，将集成电路与散热件的组合体按预定的炉温曲线进行回流焊接。
上述步骤三将托盘上集成电路进行焊膏印刷后，还包括将压条从托盘上拆离的步骤。
上述方法还包括：集成电路与散热件焊接后检验的步骤。
上述将集成电路进行焊膏印刷为采用印刷机。
上述集成电路与散热件的焊接为采用回流炉。
上述步骤三中还包括：印刷前先在印刷机上安装与托盘、集成电路相配的印刷模板。
上述集成电路与散热件的连接方法，还设置冷却托盘，在所述步骤五后将冷却托盘覆盖于托盘上并翻转，使焊接后的集成电路与散热件冷却。
上述托盘表面为矩形，托盘凹槽中开有圆孔，托盘凹槽的四角对应散热件的固定柱开有矩形方孔。
上述压条采用平面结构，与托盘配套使用，实现印锡脱模。
上述集成电路为功放管；上述散热件为铜法兰。
本发明的功效在于，与现有技术相比，开拓了装联工艺领域的新方向，即由现有的元器件与PCB板的焊接拓展到元器件与金属结构件的焊接，克服了集成电路与散热件机械装配的缺陷，避免了对集成电路的机械损伤，满足了集成电路高标准的散热、接地要求，提高了生产效率，并能实现大批量的生产。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1 为功放管外形图；
图2 为功放管底部外形图；
图3 为铜法兰外形俯视图；
图4 为铜法兰外形侧视图；
图5 为托盘外形示意图；
图6 为托盘外形立体图；
图7 为印刷模板外形示意图；
图8 为压条外形示意图；
图9 为冷却托盘示意图；
图10 为功放管与铜法兰实现连接效果图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
请参阅图1、图2所示，为功放管示意图。该功放管1为集成电路，其外形尺寸为18.4×9.3×2.8(单位：mm)，上表面为塑封封装，长侧边中部伸出四个扁平金属引脚2为功放管输入、输出引脚，图2为功放管底部外形，接地焊盘3为其接地引脚，镀锡，与铜法兰内凹面实现连接。
请参阅图3、图4所示，为铜法兰示意图。该铜法兰4为散热件，其外形尺寸为23.7×9.3×5(单位：mm)，表面镀金；中间为厚度2.4mm的矩形内凹面，此内凹面需与功放管1接地焊盘3实现连接；四角各有一固定柱5。
请参阅图5、图6为托盘示意图。托盘6外形尺寸为180×118×4(单位：mm)，采用硬质铝合金材质长方体结构，且具有光学定位点、工艺传送边。在托盘上表面设置数个托盘凹槽7，本发明设置40个托盘凹槽(即4×10)，每个功放管对应一个托盘凹槽7，一托盘可同时放置功放管40个；在托盘凹槽7中间位置开圆孔，以方便回流焊时的热交换；在托盘凹槽7的四角，对应铜法兰4的四角固定柱5位置处开矩形方孔；在托盘上表面开托盘凹面61，深度为0.8mm。托盘6实现功放管底部印锡、功放管与铜法兰的组合件回流焊的两大功能。
请参阅图8为压条示意图。压条10外形尺寸为143.5×117×0.8(单位：mm)，与托盘上表面托盘凹面61相配套，在压条10上有数条矩形开槽11，考虑回流焊特点而采用钛合金材质平面结构，其作用是覆盖于托盘上配套使用，将功放管1一侧金属引脚2压住，功放管底面、压条上表面与托盘上表面共面，方便印锡脱膜。
请参阅图7为印刷模板示意图。印刷模板8外形尺寸与托盘6尺寸相配，厚度为0.15mm，网格开孔9与接地焊盘3尺寸相配，如图7所示为40个(即4×10)网格开孔9，每个网格开孔9对应一个功放管接地焊盘3。
请参阅图9为冷却托盘示意图。冷却托盘12外形尺寸与托盘6相配，采用硬质铝合金材质长方体结构，平面开40个(即4×10)矩形凹槽13，位置与托盘凹槽7一一对应；为与托盘6准确对位，在托盘上设有两个以上定位销14。
本发明集成电路与散热件的连接方法的具体操作步骤如下：
第一步，将功放管1底面朝上平放于托盘6内托盘凹槽中。
第二步，将压条10固定在托盘6的托盘凹面61上，以便将功放管1侧翼形引脚2压住，保持托盘6上的功放管1底面、托盘6上表面、压条10上表面构成同一平面；
第三步，将功放管1和托盘6的组合体传送进入DEK印刷机(已放置相配的印刷模板8)，对功放管1底面印刷焊膏；
第四步，完成焊膏印刷后，将压条10从托盘6上拆离(不触及已印好锡膏面)；
第五步，将铜法兰4覆盖于托盘6中的攻放管1印好焊膏的底平面上；
第六步，将托盘6上功放管1与铜法兰4的组合件传送进入八温区以上的回流炉，按预定的炉温曲线进行回流焊接，如图10所示功放管与铜法兰焊接后效果，炉后将冷却托盘12覆盖于托盘6上翻转，使焊接后的集成电路与散热件冷却；
第七步，从长边方向观察功放管1与铜法兰4的接合面侧缝，应无缝隙、焊料无溢出、焊料无高低不平、无缺焊料现象。
上述的第一步和第五步可以采用机械或非机械实现。
上述的所有操作步骤都须采取防静电措施。
本发明优点是：
①可靠性高：功放管与铜法兰的组合件经过电气性能试验，相关可靠性测试，完全满足功放管的接地、散热双重功能，且提高了功放管的工作效能。
②成品率高：组合件成品合格率高达98％～99％。
③生产效率高：一托盘能同时装数十个功放管，产能增加，生产时间大大缩短。
④操作方便，因托盘、压条、印刷模板等硬件都是可重复使用，印锡参数、回流参数等软件也固定，所以生产一致性、重复性较好，组合件外观美观。
⑤托盘、压条、印刷模板等硬件投入成本低，极大地降低了功放产品的研发成本，促进了功放模块化设计的进程。
其进步为：解决了长期困扰业界的功放管散热、接地的问题；克服了功放管的机械装配缺陷；通过回流焊接工艺实现了器件与金属结构件的连接，为电子装联工艺领域开辟了新的方向。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1、一种集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，包括：
步骤一，将集成电路底面朝上放置于托盘上与集成电路相配的托盘凹槽中；
步骤二，将与托盘相配的压条覆盖于托盘上与压条相配的托盘凹面中，使托盘中集成电路的底面、托盘上表面、压条上表面构成同一平面；
步骤三，将托盘上集成电路进行焊膏印刷；
步骤四，将散热件压放在集成电路的焊膏印刷面上；
步骤五，将集成电路与散热件的组合体按预定的炉温曲线进行回流焊接。
2、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，在所述步骤三将集成电路进行焊膏印刷后，还包括将压条从托盘上拆离的步骤。
3、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，还包括集成电路与散热件焊接后检验的步骤。
4、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，所述将集成电路进行焊膏印刷为采用印刷机。
5、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，所述集成电路与散热件的焊接为采用回流炉。
6、根据权利要求1或4所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，在所述步骤三中还包括印刷前先在印刷机上安装与托盘及集成电路相配的印刷模板。
7、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，还设置冷却托盘，在所述步骤五后将冷却托盘覆盖于托盘上并翻转，使焊接后的集成电路与散热件冷却。
8、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，所述托盘表面为矩形，托盘凹槽中开有圆孔，托盘凹槽的四角对应散热件的固定柱开有矩形方孔。
9、根据权利要求1所述的集成电路与散热件的连接方法，其特征在于，所述压条采用平面结构，与托盘凹面配套使用，实现印锡脱膜。
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