CN103280436B - 表贴器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种表贴器件及其制备方法，所述表贴器件包括：表贴器件本体；至少一凹槽，设置在所述表贴器件本体上，当所述表贴器件焊接在外部印刷电路板上时，所述凹槽内充满焊锡，从而在所述凹槽内形成侧面爬锡，增加所述焊锡与所述表贴器件的接触面积，增加所述表贴器件与所述外部电路板的焊接可靠性。本发明实施例提出的表贴器件及其制备方法，通过在表贴器件上增设凹槽，从而在凹槽内形成侧面爬锡，有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，从而增加了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性。

Description

表贴器件及其制备方法

技术领域

本发明实施例涉及通信设备领域，尤其涉及一种表贴器件及其制备方法。

背景技术

在表面贴装技术领域中，表贴器件与印刷电路板焊缝(焊锡处)开裂一直是制约电路板市场服役寿命的难题。尤其是无引脚类表贴器件的封装，如QFN，Quadflatnonlead，四侧无引脚扁平封装、MLF，Microleadframepackage，微小的引线框架结构封装、LLP，Leadlessleadframepackage，无引脚引线框架结构封装等，由于焊缝高度低，应力释放差，当表贴器件与印刷电路板的热膨胀系数不相同时，会导致焊锡处的温循可靠性较差，从而导致焊锡开裂。图1为现有技术的表贴器件贴装示意图、图2为现有技术的焊端局部放大示意图，如图1、图2所示，现有技术的表贴器件10通过焊锡11贴装在印刷电路板12上，表贴器件10的焊端13由于体积比较小，因而焊端13与印刷电路板12之间的焊锡11比较少，当表贴器件10与印刷电路板12的膨胀系数不同时，在使用过程中，随着使用环境温度的变化，表贴器件10与印刷电路板12会发生不同的体积变化，因而会导致焊端13处的焊锡11开裂产生裂纹14，从而造成信号传输受阻，影响印刷电路板的使用。

目前主要是通过在选型阶段控制表贴器件的尺寸或者采用特殊的工艺设计和加工方式来提高焊锡高度，从而提高焊锡处的温循可靠性。但是提高焊锡高度，在贴装过程中，容易造成焊锡连焊断路，造成印刷电路板报废。

发明内容

本发明实施例的目的是提出一种表贴器件及其制备方法，旨在解决现有技术的表贴器件焊锡处易开裂，印刷电路板使用寿命短的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种表贴器件，所述表贴器件包括：表贴器件本体；至少一凹槽，设置在所述表贴器件本体上，当所述表贴器件焊接在外部印刷电路板上时，所述凹槽内充满焊锡，从而在所述凹槽内形成侧面爬锡，增加所述焊锡与所述表贴器件的接触面积，增加所述表贴器件与所述外部电路板的焊接可靠性。

本发明实施例还提供了一种表贴器件的制备方法，所述方法包括：经由模具压铸在金属材料上形成凹槽；通过机械冲压在所述金属材料上形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部，所述凹槽形成在所述焊接部的底端；将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

本发明实施例还提供了一种表贴器件的制备方法，所述方法包括：在金属材料的上下表面进行压膜处理；通过对所述压膜后的金属材料进行图案化处理形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部；对所述引线框架的下表面进行二次压膜，并对所述引线框架的下表面再次进行图案化处理，在所述引线框架的焊接部的底端形成凹槽；将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

本发明实施例还提供了一种表贴器件的制备方法，所述方法包括：通过对金属材料进行机械冲压或图案化处理，在所述金属材料上形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部；对所述引线框架的焊接部的下表面贴装干膜，所述干膜部分覆盖在所述焊接部的下表面；对所述引线框架的下表面进行电镀，从而使得所述引线框架贴装所述干膜区域的金属材料的厚度小于未贴装所述干膜的其它区域的厚度；去掉所述干膜，在所述引线框架的焊接部的底端形成凹槽；将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

本发明实施例提出的表贴器件及其制备方法，通过在表贴器件上增设凹槽，从而在凹槽内形成侧面爬锡，有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，从而增加了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的表贴器件贴装示意图；

图2为现有技术的焊端局部放大示意图；

图3为本发明实施例表贴器件的示意图；

图4为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之一；

图5为本发明实施例表贴器件的焊接部的裂纹示意图；

图6为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之二；

图7为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之三；

图8为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之四；

图9为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之五；

图10为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之六；

图11为本发明实施例表贴器件的制备方法流程图之一；

图12为本发明实施例表贴器件的制备方法时序图之一；

图13为本发明实施例表贴器件的制备方法流程图之二；

图14为本发明实施例表贴器件的制备方法时序图之二；

图15为本发明实施例表贴器件的制备方法流程图之三；

图16为本发明实施例表贴器件的制备方法时序图之三。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提出了一种表贴器件，通过在表贴器件的焊接部增设凹槽，当表贴器件贴装到外部印刷电路板上时，焊接部的凹槽内充满焊锡，从而在凹槽内形成侧面爬锡，有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，当焊缝处的焊锡要产生开裂时，裂纹路径沿着凹槽的形状，有效延长裂纹路径，增加了表贴器件与外部印刷电路板的凝聚力，从而增加了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性。

图3为本发明实施例表贴器件的示意图，图4为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之一，如图3、图4所示，本发明实施例的表贴器件包括：表贴器件本体30和凹槽31。

如图3、图4所示，本发明实施例的表贴器件本体30可以通过焊锡32焊接贴装在外部印刷电路板33上，表贴器件本体30还包括焊接部34和贴装部35，焊接部34和贴装部35设置在表贴器件本体30的下表面，焊接部34和贴装部35也通过焊锡32焊接在外部印刷电路板33上。

再如图3、图4所示，本发明实施例的表贴器件的贴装部35上贴装有芯片36，芯片36通过导线37与焊接部34相连接。当表贴器件本体30焊接在外部印刷电路板33上时，芯片36通过焊接部34与外部印刷电路板33电气连接，进行信号传输。

再如图3、图4所示，本发明实施例的表贴器件还包括凹槽31，凹槽31设置在焊接部34的底端。当表贴器件本体30贴装在外部印刷电路板33上时，凹槽31内充满焊锡32，在凹槽31内形成侧面爬锡，增加了焊接部34与焊锡32的接触面积，从而增加了表贴器件与外部印刷电路板33的焊接可靠性。

现有技术的表贴器件的焊接部底端是一个平面，当焊接部与印刷电路板膨胀系数不同时，在使用过程中，随着使用环境温度的变化，容易在焊锡处产生开裂，且裂纹基本是与焊接部底端的平面平行。因为芯片36通过焊接部34与外部印刷电路板33电气连接，进行信号传输，当焊接部与印刷电路板焊接处的焊锡开裂时，则会使得芯片36与外部印刷电路板33的信号传输中断，影响器件的使用。

图5为本发明实施例表贴器件的焊接部的裂纹示意图，如图5所示，本发明实施例的表贴器件的焊接部34与外部印刷电路板33的焊缝处产生开裂时，裂纹51沿着凹槽31的形状进行扩展，因而在焊接部尺寸不变的情况下，有效延长了裂纹51的扩展路径，延长了焊接部34与外部印刷电路板33裂开的时间，从而在不增加焊锡高度和增大焊接部尺寸的情况下，延长了焊接部34与外部印刷电路板33的连接时间，有效提高了印刷电路板的市场服役寿命。

需要说明的是，本发明实施例的凹槽31可以为多个凹槽，图6为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之二，如图6所示，本发明实施例的凹槽31可以为3个。凹槽31的个数根据具体情况来确定，本发明实施例中不限定凹槽31的具体个数。

图7为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之三；图8为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之四；图9为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之五；图10为本发明实施例表贴器件的焊接部示意图之六；如图4、图7、图8、图9、图10所示，本发明实施例表贴器件的凹槽31可以为字形，凹槽31也可以为字形，凹槽31也可以为字形，凹槽31也可以为圆弧形，凹槽31也可以为锯齿形，也可以根据实际情况设计成其它形状。

本发明实施例提出的表贴器件，通过在表贴器件的焊接部增设凹槽，当表贴器件贴装到外部印刷电路板上时，焊接部的凹槽内充满焊锡，从而在凹槽内形成侧面爬锡，有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，当焊缝处的焊锡要产生开裂时，裂纹路径沿着凹槽的形状，有效延长裂纹扩展路径，从而增强了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性，延长焊点开裂时间，延长器件板级服役寿命。

本发明实施例还提出了一种表贴器件的制备方法，图11为本发明实施例表贴器件的制备方法流程图之一，图12为本发明实施例表贴器件的制备方法时序图之一，如图11、图12所示，本发明实施例的表贴器件的制备方法具体包括如下步骤：

步骤1101：经由模具压铸在金属材料上形成凹槽；

具体的，在本步骤中，将金属材料1201通过模具压铸在金属材料1201上形成凹槽31，凹槽31的形状及大小由模具的大小和形状来确定。同一个金属材料1201上可以压铸多个凹槽31。

步骤1102：通过机械冲压在所述金属材料上形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部，所述凹槽形成在所述焊接部的底端；

具体的，在本步骤中，将具有凹槽31的金属材料1201通过机械冲压，将两个机械模具从上下方向相向施加压力到金属材料1201上，将多余的金属材料挤压掉，从而在金属材料1201上形成引线框架集合1202。引线框架集合1202由多个引线框架1203组成，引线框架1203包括焊接部34和贴装部35，需要说明的是，引线框架1203的焊接部34和贴装部35也是表贴器件的焊接部34和贴装部35。再如图12所示，凹槽31位于引线框架1203的焊接部34的底端。

步骤1103：将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；

具体的，在本步骤中，通过贴装将芯片36贴装在引线框架1203的贴装部35上，并通过导线37将芯片36与引线框架1203的焊接部34相连接，实现芯片36与焊接部34的电气连接，从而可以在芯片36与焊接部34之间传递信号。

步骤1104：对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

具体的，在本步骤中，将引线框架集合1202进行注塑密封后可以得到引线框架封装集合1204(即注塑封装后的引线框架集合)，将引线框架封装集合1204进行切割后可以得到本发明实施例的表贴器件30。

本发明实施例表贴器件的制备方法，在制备表贴器件的过程中，通过模具压铸在表贴器件焊接部的底端形成凹槽，从而使得本发明实施例的表贴器件贴装到外部印刷电路板上时，焊接部的凹槽内充满焊锡，从而在凹槽内形成侧面爬锡，有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，当焊缝处的焊锡要产生开裂时，裂纹路径沿着凹槽的形状，有效延长裂纹扩展路径，从而增强了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性，延长焊点开裂时间，延长器件板级服役寿命。本发明实施例还提出了一种表贴器件的制备方法，图13为本发明实施例表贴器件的制备方法流程图之二，图14为本发明实施例表贴器件的制备方法时序图之二，如图13、图14所示，本发明实施例的表贴器件的制备方法具体包括如下步骤：

步骤1301：在金属材料的上下表面进行压膜处理；

具体的，在本步骤中，首先对金属材料1401(可以为铜片)进行清洗，获得干净的金属材料1402，然后对金属材料1402进行压膜，使得金属材料的上下表面都覆盖一层干膜1403，干膜1403为高分子感光聚合物。

步骤1302：通过对所述压膜后的金属材料进行图案化处理形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部；

具体的，在本步骤中，通过对所述压膜后的金属材料进行图案化处理形成引线框架集合。如图14所示，具体的图案化处理过程为，先在干膜1403的外表面加上一层光罩1404，光罩1404部分覆盖在干膜1403的外表面，然后对材料进行曝光处理1405，曝光处理后将光罩1404除去，然后对材料进行显影1406，在显影过程中，没有被光罩覆盖的位置处的干膜会被去掉。然后对材料进行蚀刻1407，将没有干膜覆盖处的金属材料蚀刻掉，最后将干膜去除掉，形成了引线框架1408，由多个引线框架1408组成了引线框架集合1409。每个引线框架包括焊接部34和贴装部35。引线框架的焊接部34的底端是光滑的。

步骤1303：对所述引线框架的下表面进行二次压膜，并对所述引线框架的下表面再次进行图案化处理，在所述引线框架的焊接部的底端形成凹槽；

具体的，在本步骤中，对引线框架1408的下表面进行二次贴膜，使得引线框架1408的下表面覆盖一层干膜1403。并对引线框架1408的下表面进行二次图案化处理，即先在干膜1403的外表面增加一层光罩1404，光罩部分覆盖在干膜1403的外表面，然后对材料进行曝光处理，再将光罩1404去掉。然后进行显影处理1410，在显影过程中，没有被光罩覆盖的位置处的干膜会被去掉。然后对材料进行蚀刻1411，对没有干膜覆盖处的金属材料刻蚀，在刻蚀过程中控制刻蚀的厚度，使得刻蚀处的材料的厚度小于未刻蚀处的材料的厚度，从而在引线框架的焊接部的底端形成凹槽31。最后将干膜去除掉1412，形成了引线框架。

步骤1304：将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；

具体的，在本步骤中，通过贴装将芯片36贴装在引线框架1408的贴装部35上，并通过导线37将芯片与引线框架的焊接部34相连接，实现芯片36与焊接部34的电气连接，从而可以在芯片36与焊接部34之间传递信号。

步骤1305：对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

具体的，在本步骤中，将引线框架集合进行注塑密封后可以得到引线框架封装集合(即注塑封装后的引线框架集合)1413，将引线框架封装集合进行切割后可以得到本发明实施例的表贴器件30。

本发明实施例的表贴器件的制备方法，在制备表贴器件的过程中，通过二次蚀刻，在表贴器件焊接部的底端形成凹槽，从而使得本发明实施例的表贴器件贴装到外部印刷电路板上时，焊接部的凹槽内充满焊锡，从而在凹槽内形成侧面爬锡，有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，当焊缝处的焊锡要产生开裂时，裂纹路径沿着凹槽的形状，有效延长裂纹扩展路径，从而增强了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性，延长焊点开裂时间，延长器件板级服役寿命。

本发明实施例还提出了一种表贴器件的制备方法，图15为本发明实施例表贴器件的制备方法流程图之三，图16为本发明实施例表贴器件的制备方法时序图之三，如图15、图16所示，本发明实施例的表贴器件的制备方法具体包括如下步骤：

步骤1501：通过对金属材料进行机械冲压或图案化处理，在所述金属材料上形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部；

具体的，在本步骤中，通过对金属材料进行机械冲压(例如上述步骤1102)或图案化处理(例如上述步骤1302)，在金属材料上形成引线框架集合1601，引线框架集合1601由多个引线框架1602组成，引线框架1602包括焊接部34和贴装部35，需要说明的是，引线框架1602的焊接部34和贴装部35也是表贴器件的焊接部34和贴装部35。

步骤1502：对所述引线框架的焊接部的下表面贴装干膜，所述干膜部分覆盖在所述焊接部的下表面；

具体的，在本步骤中，在引线框架的焊接部的下表面贴装干膜1603，此处的干膜1603也是高分子感光聚合物，干膜1603贴装在焊接部34的下表面，且干膜1603并没有覆盖整个焊接部34的下表面，只是部分覆盖在焊接部的下表面。

步骤1503：对所述引线框架的下表面进行电镀，从而使得所述引线框架贴装所述干膜区域的金属材料的厚度小于未贴装所述干膜的其它区域的厚度；

具体的，在本步骤中，使用金属材料对引线框架的下表面进行电镀1604，在电镀的过程中，引线框架未贴装干膜的部分可以电镀上金属材料1605，而贴装了干膜的部分则无法电镀上金属材料，从而使得引线框架贴装干膜区域的金属材料的厚度小于未贴装干膜的其它区域的金属材料的厚度。

步骤1504：去掉所述干膜，在所述引线框架的焊接部的底端形成凹槽；

具体的，在本步骤中，将覆盖在引线框架的焊接部底端的干膜1603去除掉，因为引线框架贴装干膜区域的金属材料的厚度小于未贴装干膜的其它区域的金属材料的厚度，因而去除干膜以后，会在引线框架的焊接部的底端形成凹槽31。

步骤1505：将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；

具体的，在本步骤中，通过贴装将芯片36贴装在引线框架1602的贴装部35上，并通过导线37将芯片36与引线框架的焊接部34相连接，实现芯片36与焊接部34的电气连接，从而可以在芯片36与焊接部34之间传递信号。

步骤1506：对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

具体的，在本步骤中，将引线框架集合进行注塑密封后可以得到引线框架封装集合(即注塑封装后的引线框架集合)1606，将引线框架封装集合进行切割后可以得到本发明实施例的表贴器件30。

本发明实施例表贴器件的制备方法，在制备表贴器件的过程中，通过二次电镀使得引线框架贴装干膜区域的金属材料的厚度小于未贴装干膜的其它区域的金属材料的厚度，当去掉干膜后，在表贴器件焊接部的底端形成凹槽，从而使得本发明实施例的表贴器件贴装到外部印刷电路板上时，焊接部的凹槽内充满焊锡，从而在凹槽内形成侧面爬锡有效增加了焊锡与表贴器件的接触面积，当焊缝处的焊锡要产生开裂时，裂纹路径沿着凹槽的形状，有效延长裂纹扩展路径，从而增强了表贴器件与外部印刷电路板的焊接可靠性，延长焊点开裂时间，延长器件板级服役寿命。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种表贴器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

经由模具压铸在金属材料上形成凹槽；

通过机械冲压在所述金属材料上形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部，所述凹槽形成在所述焊接部的底端；

将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；

对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

2.一种表贴器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在金属材料的上下表面进行压膜处理；

通过对所述压膜后的金属材料进行图案化处理形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部；

对所述引线框架的下表面进行二次压膜，并对所述引线框架的下表面再次进行图案化处理，在所述引线框架的焊接部的底端形成凹槽；

将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；

对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。

3.一种表贴器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

通过对金属材料进行机械冲压或图案化处理，在所述金属材料上形成引线框架集合，所述引线框架集合包含至少一个引线框架，所述引线框架包括焊接部和贴装部；

对所述引线框架的焊接部的下表面贴装干膜，所述干膜部分覆盖在所述焊接部的下表面；

对所述引线框架的下表面进行电镀，从而使得所述引线框架贴装所述干膜区域的金属材料的厚度小于未贴装所述干膜的其它区域的厚度；

去掉所述干膜，在所述引线框架的焊接部的底端形成凹槽；

将芯片贴装在所述引线框架的贴装部，并通过导线将所述芯片与所述焊接部相连接；

对所述引线框架集合进行注塑密封，并将所述注塑密封后的引线框架集合进行切割后形成表贴器件。