CN105120609A - 一种ltcc封装电路返修工装及其返修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTCC封装电路返修工装及其返修方法，包括进气头、屏蔽罩和出气壳；屏蔽罩与出气壳均为由侧壁围成的框架，且屏蔽罩罩在出气壳外周，使屏蔽罩和出气壳之间形成一空气腔；进气头覆盖于屏蔽罩和出气壳上，与屏蔽罩及屏蔽罩内的出气壳相连接；进气头包括一进气通道和一可盖在屏蔽罩上的气盖，气盖上设置多个排气孔；出气壳的框架内由一隔板分隔成上腔和下腔，隔板上设置多个贯通上腔和下腔的通气孔。适合于无引脚双面封装LTCC电路，特别适合于一体化无引脚双面封装LTCC电路的返修；这种返修工装限定了进风及排风方式，可以有效的保护电路双面焊接器件。

Description

一种LTCC封装电路返修工装及其返修方法

技术领域

本发明涉及一种LTCC电路返修工装及其返修方法。

背景技术

LTCC（低温共烧陶瓷）电路具有三维布线密度高、可内埋集成元件、高频传输性能好、环境适应能力强、长期可靠性高等显著特点，已成为现代微电子组件的典型先进电路。带空腔的多层互连LTCC电路是3D-MCM（三维多芯片组件）、SIP（系统级封装）、MEMS（微机电系统）器件、T/R（发射/接收）组件等高性能高密度集成产品的重要构件，它不但使产品的组装封装密度更高，也使产品功能更多、传输速度更快、功耗更低、性能及可靠性更好，应用领域广泛。

一面采用大面积空腔，一面采用金属围框构建密封腔，这种高密度的无引线封装LTCC电路尚无专用的返修设备。传统的返修方法如热板加热返修、热吹风返修或者电烙铁返修均有其局限性。如图1所示，返修LTCC封装电路5焊接在PCB板7上，针对这种高集成度的双面封装LTCC电路，其特点是有裸芯片键合需要气密性封装，背面大面积空腔，正面共晶焊接围框，双面焊接片式器件，一面用金属盖板平行缝焊，一面用陶瓷盖板密封，引脚采用无引线封装模式，将引脚印制在电路的背面并在侧面进行加固处理。这种电路返修难度极大，特别是返修时需要保护双面焊接的器件，金属围框，以及电路周围PCB板上面的器件，防止焊锡熔化，要求同时加热电路的四个侧面焊区和底面的四边焊区。传统返修存在以下问题：热板加热返修易造成电路底面空腔内部的焊接器件脱落和PCB板上其他焊接器件的移位；热吹风返修易造成电路底部局部受热，电路从PCB板上取不下来或造成电路正面气密性封装围框焊接位置熔化脱落；由于焊接位置在电路和PCB板之间，电烙铁返修无法应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，本发明提供一种LTCC电路返修工装及其返修方法，采用创新的四边热气流同时对电路焊接区均匀加热模式，通过对PCB板上其他焊接器件形成加热保护，实现电路的无损返修。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，包括进气头、屏蔽罩和出气壳；

屏蔽罩与出气壳均为由侧壁围成的框架，且屏蔽罩罩在出气壳外周，使屏蔽罩和出气壳之间形成一空气腔；

进气头覆盖于屏蔽罩和出气壳上，与屏蔽罩及屏蔽罩内的出气壳相连接；

进气头包括一进气通道和一可盖在屏蔽罩上的气盖，气盖上设置多个排气孔；

出气壳的框架内由一隔板分隔成上腔和下腔，隔板上设置多个贯通上腔和下腔的通气孔。

出气壳的下腔与空气腔相贯通。

所述进气头的气盖上设置有连接孔，通过连接孔与出气壳的隔板相连接固定。

所述气盖上设置一凸出的、可卡入屏蔽罩的侧壁上的卡片和卡块。

所述进气通道设置在所述卡块中，一端可与热吹风相连接，另一端贯通至屏蔽罩与出气壳之间形成的空气腔中。

屏蔽罩的侧壁上具有分别与气盖上的卡片和卡块相对应的凹口。

所述隔板上还设置多个螺纹安装孔，螺纹安装孔与气盖上设置的连接孔对应。

屏蔽罩的侧壁的高度高于出气壳的侧壁的高度；进气头覆盖于屏蔽罩和出气壳上，使屏蔽罩和出气壳的一端与进气头的气盖相抵，出气壳的上腔由气盖覆盖，出气壳的下腔与空气腔相贯通。

一种LTCC封装电路返修方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)将焊接载有待返修LTCC封装电路的PCB板水平放置在工作台上；

(2)将返修工装罩在PCB板上，使PCB板上的待返修LTCC封装电路被罩在屏蔽罩内部出气壳的下腔内；

(3)加热的气体通过进气头的进气通道进入出气壳和屏蔽罩侧壁之间形成的空气腔中；气体从空气腔中向下进入下腔，加热待返修LTCC封装电路的侧面和底边位置；

(4)加热的气体从下腔通过通气孔进入上腔中，通过进气头的气盖上的排气孔排出；

(5)取下返修工装，从PCB板上取下待返修电路。

本发明所达到的有益效果：

(1)适合于无引脚双面封装LTCC电路，特别适合于一体化无引脚双面封装LTCC电路的返修；

(2)这种进风及排风方式，可以有效的保护电路双面焊接器件，即不会像使用热吹风正面加热围框内部焊接器件，也不会像使用热板一样正面加热底部焊区，且四边加热均匀；

(3)排气时，高温气体不会直接吹在围框的底部焊接位置，从而导致围框底部焊接位置融化，出现失效现象。

附图说明

图1是现有技术中PCB板与LTCC电路连接示意图；

图2a、2b是本发明的进气头结构图；

图3a、3b是本发明的排气壳结构图；

图4是本发明的屏蔽罩结构图；

图5是本发明返修工装装配图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的俯视图；

图8是本发明的返修工装立体结构图；

图9是返修电路返修示意图；

图10是返修流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的实施方式。

(1)整体结构：结合图2a－图8，本发明的LTCC电路返修工装主要包括进气头1、屏蔽罩2和出气壳3。屏蔽罩2罩在出气壳3外周，使屏蔽罩2和出气壳3之间形成一空气腔4。进气头1覆盖于屏蔽罩2和出气壳3上，与屏蔽罩2相卡合，并且与屏蔽罩2内的出气壳3相连接固定。

进气头1包括一进气通道11和一可盖在屏蔽罩2上的气盖12，气盖12上设置4个连接孔13和多个排气孔14。连接孔13用于与出气壳3连接固定；排气孔14用于排出气体。气盖12上设置一凸出的卡片15和卡块16，卡片15和卡块16可卡入屏蔽罩2的侧壁21上。进气通道11设置在卡块15中，一端111可与热吹风相连接，用于接入热吹风送出的高温气体，另一端贯通至屏蔽罩2与出气壳3之间形成的空气腔4中。

屏蔽罩2为一由四个侧壁21围成的框，其中的两个侧壁21上具有一凹口22，凹口22分别与气盖上的卡片和卡块相对应，当卡片和卡块卡入对应的凹口22中时，进气头1与屏蔽罩2之间实现扣合。

出气壳3为一由四个侧壁31围成的框架，框架内由一隔板32分隔成上腔33和下腔34，隔板32上设置多个通气孔35，实现上腔和下腔的贯通。隔板32上还设置多个螺纹安装孔36，螺纹安装孔36与气盖12上的连接孔13对应，可通过紧固件如螺栓等将出气壳3与进气头1固定连接在一起，同时，进气头1与屏蔽罩2扣合，因此，实现了进气头1、屏蔽罩2和出气壳3的组装。

结合图9、图10，通过热吹风的开关按钮控制高温气体的温度和速度，高温气体通过进气头1内埋的进气通道11进入屏蔽罩2中。通过出气壳3侧壁31的阻挡，使高温气体围绕在出气壳3和屏蔽罩2之间的空气腔4中，高温气体从空气腔4中向下进入下腔34直接加热返修LTCC封装电路5的侧面和底边位置。加热后高温气体通过电路的四周进入出气壳3内部的下腔34，通过四个的通气孔35进入上腔33中，最终通过进气头1的气盖13上的排气孔14排出。

采用本发明的返修工装进行返修的步骤如下：

(1)将焊接载有待返修LTCC封装电路5的PCB板7水平放置在工作台上；

(2)打开热吹风，等温度及气流稳定后，调整热吹风控制阀门，使高温气体温度及出气速度适中；

(3)结合图9、图10所示，将返修工装罩在PCB板上，使PCB板上的待返修LTCC封装电路被罩在屏蔽罩内部出气壳3的下腔34内；

(4)热吹风吹出的高温气体通过进气头1内埋的进气通道11进入屏蔽罩2中。通过出气壳3外壳的阻挡，使高温气体围绕在出气壳3和屏蔽罩2之间的空气腔4中，高温气体6从空气腔4中向下进入下腔34直接加热LTCC封装电路的侧面和底边位置。同时屏蔽罩2阻挡高温气体从PCB板7上冲出，防止高温气体对PCB板7上其他器件造成损伤；

(5)加热后高温气体通过电路的四周进入出气壳3内部下腔34，通过四个的通气孔35进入上腔33中，最终通过进气头1的气盖13上的排气孔14排出；

(6)静置一定时间如1分30秒后，取下返修工装，用平头镊子迅速从PCB板7上取下待返修LTCC封装电路5即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，包括进气头、屏蔽罩和出气壳；

屏蔽罩与出气壳均为由侧壁围成的框架，且屏蔽罩罩在出气壳外周，使屏蔽罩和出气壳之间形成一空气腔；

进气头覆盖于屏蔽罩和出气壳上，与屏蔽罩及屏蔽罩内的出气壳相连接；

进气头包括一进气通道和一可盖在屏蔽罩上的气盖，气盖上设置多个排气孔；

出气壳的框架内由一隔板分隔成上腔和下腔，隔板上设置多个贯通上腔和下腔的通气孔。

2.根据权利要求1所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，出气壳的下腔与空气腔相贯通。

3.根据权利要求1所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，所述进气头的气盖上设置有连接孔，通过连接孔与出气壳的隔板相连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，所述气盖上设置一凸出的、可卡入屏蔽罩的侧壁上的卡片和卡块。

5.根据权利要求4所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，所述进气通道设置在所述卡块中，一端可与热吹风相连接，另一端贯通至屏蔽罩与出气壳之间形成的空气腔中。

6.根据权利要求4所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，屏蔽罩的侧壁上具有分别与气盖上的卡片和卡块相对应的凹口。

7.根据权利要求1或3所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，所述隔板上还设置多个螺纹安装孔，螺纹安装孔与气盖上设置的连接孔对应。

8.根据权利要求1所述的一种LTCC封装电路返修工装，其特征是，屏蔽罩的侧壁的高度高于出气壳的侧壁的高度；进气头覆盖于屏蔽罩和出气壳上，使屏蔽罩和出气壳的一端与进气头的气盖相抵，出气壳的上腔由气盖覆盖，出气壳的下腔与空气腔相贯通。

9.基于权利要求1所述的LTCC封装电路返修工装的返修方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)将焊接载有待返修LTCC封装电路的PCB板水平放置在工作台上；

(2)将返修工装罩在PCB板上，使PCB板上的待返修LTCC封装电路被罩在屏蔽罩内部出气壳的下腔内；

(3)加热的气体通过进气头的进气通道进入出气壳和屏蔽罩侧壁之间形成的空气腔中；气体从空气腔中向下进入下腔，加热待返修LTCC封装电路的侧面和底边位置；

(4)加热的气体从下腔通过通气孔进入上腔中，通过进气头的气盖上的排气孔排出；

(5)取下返修工装，从PCB板上取下待返修电路。