CN110557937B - 有效抑制在bga组合件的不润湿开口的助焊剂 - Google Patents
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Abstract
本公开描述了通过使用低活性助焊剂以防止焊料膏在回流焊期间粘附到球栅阵列(BGA)焊球,来消除或减少不润湿开口(NWO)缺陷形成的技术。所述低活性助焊剂可以被配置为使得:i)它产生防止焊料膏粘附到BGA焊球的阻隔物;以及ii)它在回流焊期间不会阻碍焊点的形成。在实施中,可以在BGA焊球上形成低活性助焊剂的固体涂层,然后在回流焊期间可以将BGA焊接至PCB。在实施中,在回流焊之前可以将BGA焊球浸入低活性膏状助焊剂或液体助焊剂。在一些实施中,可以将助焊剂施用在印刷于PCB焊盘上的焊料膏上,然后放置BGA。
Description
技术领域
本公开总体上涉及球栅阵列。
背景技术
球栅阵列(BGA)是可以用于在印刷电路板(PCB)的表面上永久贴装和电连接部件的表面贴装封装件。在BGA中,焊球(有时称为“凸块”)可以被置于封装件下侧上的基板上的栅格图案中。上面贴装了BGA的PCB可以具有用于容纳焊球的一组匹配的金属焊盘(例如,铜焊盘)以提供电互连。
随着电子部件的不断小型化,BGA裸片(die)越来越薄,焊球越来越小。此外,环保型制造推动了无铅焊料的使用,这提高了在焊接过程中处理BGA以熔化焊球的温度。由于BGA的裸片和模塑料之间的热膨胀系数(CTE)不匹配,这增加了在回流焊过程中的热翘曲。
行业中的这些趋势增加了电路板组装的挑战,并且在回流焊过程中引入额外缺陷。发生率增加的一个缺陷(例如,由于CTE不匹配)是在BGA形成不润湿开口(non-wet-open,NWO)缺陷。NWO缺陷有时称为“不润湿”、“升起的球”、“悬球”、“焊盘上的球(ball onpad)”、或“焊盘上的球(ball on land)”,通常是指焊点缺陷,由此BGA焊球没有焊到PCB焊盘(有时称为焊盘(land pad))。
图1示出表面贴装技术(SMT)回流焊温度曲线图,由此产生NWO缺陷。如图所示,在阶段110,将BGA焊球101置于印刷在PCB焊盘111上的焊料膏102上。在阶段110之后,将组合件加热。随着组合件的温度变热,BGA的形状可以开始翘曲(例如,由于BGA的裸片和模塑料之间的CTE不匹配)。此外,PCB的形状可以开始翘曲。如阶段120所示,该热翘曲会导致焊料膏102从PCB焊盘111拉伸并且升起,产生间隙112并使得PCB焊盘111几乎没有焊料膏102。例如,当BGA的角落和边缘翘曲离开PCB的表面时,焊料膏沉积物会附着到焊球上并升起脱离焊盘。该升起会在约160℃至190℃的温度范围内继续,所述温度范围低于焊料膏102的熔化温度。焊料膏102的该升起会随后导致NWO缺陷。
在阶段130,在回流焊期间,升起的焊料膏会熔化并与熔化的焊球聚结以产生较大焊球形式的团块115。另外,暴露的PCB焊盘111会暴露于高回流焊温度,导致其生长阻碍润湿的氧化物。如果在封装件塌陷下来之前焊料膏与焊球完全聚结,则它会不润湿PCB焊盘111。当组合件冷却时,BGA塌陷,并且较大的焊球会仅仅搁置在PCB焊盘111上而没有物理连接,导致没有电连续性的NWO焊点缺陷(阶段140)。
发明内容
描述了通过使用低活性助焊剂以防止焊料膏在回流焊期间粘附到球栅阵列(BGA)焊球,来消除或减少不润湿开口(NWO)缺陷形成的系统和方法。
在一个实施方式中,方法包括:将焊料膏分配在印刷电路板(PCB)的焊盘上;将球栅阵列(BGA)贴装在PCB上以形成组合件,其中将BGA贴装在PCB上包括将涂覆助焊剂的BGA焊球贴装在分配的焊料膏上,其中助焊剂是低活性助焊剂;并且将组合件回流焊以形成焊点,其中在回流焊期间,涂覆焊球的低活性助焊剂防止在焊点和焊盘之间形成不润湿开口,其中焊料膏回流到焊球中以形成焊点。在回流焊期间,分配在PCB上的焊料膏的助焊剂可以穿透低活性助焊剂以去除氧化物并促进焊球上的润湿以形成焊点。
在实施中,该方法还包括:在将BGA贴装在PCB上之前,用低活性助焊剂涂覆BGA焊球以形成涂覆助焊剂的焊球。在实施中,用低活性助焊剂涂覆BGA焊球包括:将焊球浸入低活性助焊剂浴中;将低活性助焊剂喷涂到焊球上;或者将低活性助焊剂分配在焊球上。
在实施中,用低活性助焊剂涂覆BGA焊球还包括:固化低活性助焊剂以在焊球上形成助焊剂的固体涂层。
在实施中,用低活性助焊剂涂覆BGA焊球包括:将BGA置于托盘上,所述托盘包括在底表面的用于暴露焊球的开口;并且将暴露的置于托盘上的BGA焊球浸入低活性助焊剂的液体或膏体中。
在实施中,固化低活性助焊剂以形成助焊剂的固体涂层包括在温度为140℃至160℃的烘箱中烘烤BGA。
在实施中,低活性助焊剂是免清洗助焊剂,并且焊料膏是免清洗焊料膏。在低活性助焊剂是免清洗助焊剂的实施中,低活性助焊剂可以包含:15重量%至85重量%的溶剂;10重量%至90重量%的树脂;以及0.1重量%至10重量%的增稠剂。在具体的实施中,低活性助焊剂基本上由以下组成:30重量%至40重量%的丁基卡必醇;58重量%至68重量%的树脂;以及1重量%至3重量%的增稠剂。
在实施中,低活性助焊剂是水溶性助焊剂,并且焊料膏是水溶性焊料膏。在低活性助焊剂是水溶性助焊剂的实施中,低活性助焊剂可以包含:15重量%至85重量%的溶剂;10重量%至70重量%的四(2-羟丙基)乙二胺;0.1重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚;0.1重量%至20重量%的水溶性聚合物;以及0.1重量%至10重量%的增稠剂。在具体的实施中,低活性助焊剂基本上由以下组成:20重量%至30重量%的丁基卡必醇;30重量%至40重量%的四(2-羟丙基)乙二胺;20重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚;6重量%至12重量%的水溶性聚合物;以及3重量%至6重量%的增稠剂。
在一个实施方式中,方法包括:将焊料膏分配在印刷电路板(PCB)的焊盘上;在焊料膏上分配低活性助焊剂;将球栅阵列(BGA)贴装在PCB上以形成组合件,其中将BGA贴装在PCB上包括将BGA焊球贴装在分配在焊料膏上的低活性助焊剂上;并且将组合件回流焊以形成焊点,其中在回流焊期间,分配在焊料膏上的低活性助焊剂防止在焊点和焊盘之间形成不润湿开口,其中焊料膏回流到焊球中以形成焊点。在回流焊期间,分配在PCB上的焊料膏的助焊剂穿透低活性助焊剂以去除氧化物并且促进焊球上的润湿以形成焊点。
在一个实施方式中,球栅阵列(BGA)包括:裸片;以及基板,该基板包括电联接到裸片的焊球阵列,其中阵列中的每个焊球被涂覆低活性助焊剂的固体涂层。在将BGA回流焊到PCB期间,涂覆每个焊球的低活性助焊剂可以防止形成焊点的不润湿开口,所述焊点通过将焊球回流焊到分配在PCB焊盘上的焊料膏而形成。
根据以下详述结合附图,本发明的其他特征和方面将变得明显,所述附图通过示例的方式示出了根据本发明的实施方式的特征。发明内容不旨在限制本发明的范围,本发明的范围仅由随附的权利要求限定。
附图说明
根据一个或多个各种实施方式,本文公开的技术参考所包括的附图而详细描述。仅为了说明目的提供附图,并且其仅描绘了示例性实施。此外,应该注意的是,为了清楚和易于说明,附图中的元件不一定按比例绘制。
图1示出SMT回流焊温度曲线图,由此产生NWO缺陷。
图2示出示例性BGA,可以用其实施本文公开的技术。
图3A是根据实施,示出在BGA焊球上形成助焊剂的固体涂层的示例性方法的操作流程图。
图3B示出在图3A的方法的各个阶段的包括焊球的BGA。
图4A是根据实施,示出将具有低活性助焊剂涂覆的焊球的BGA焊接到PCB的示例性方法的操作流程图。
图4B示出在图4A的方法的各个阶段的示例性BGA焊球和示例性PCB焊盘。
图5A是根据实施,示出通过在分配在PCB焊盘上的焊料膏上分配低活性助焊剂将BGA焊接到PCB的示例性方法的操作流程图。
图5B示出在图5A的方法的各个阶段的示例性BGA焊球和示例性PCB焊盘。
图6是显示包括9×9焊球阵列的BGA测试板的照片。
图7A是显示在BGA和PCB之间形成的、在PCB焊盘没有NWO缺陷的正常焊点的显微照片。
图7B是显示在BGA和PCB之间形成的、具有NWO缺陷的焊点的显微照片,所述NWO缺陷包括PCB焊盘和焊点之间的界面处的间隙。
图7C是显示在BGA和PCB之间形成的、在PCB焊盘没有NWO缺陷的焊点的显微照片,使用低活性助焊剂以抑制NWO缺陷形成。
图8A示出没有助焊剂涂层的BGA焊球。
图8B示出根据实施,在将BGA焊球浸入低活性膏状助焊剂之后的BGA焊球。
图8C示出根据实施,在BGA焊球上形成低活性助焊剂的固体涂层之后的BGA焊球。
附图不旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。应该理解的是,本发明可以通过修改和改变来实施,并且所公开的技术仅由权利要求及其等同物限制。
具体实施方式
多年来,NWO缺陷一直困扰着电子行业和半导体行业。如上文概述的,NWO的主要原因是在回流焊期间焊料膏从PCB焊盘升起。当BGA的热翘曲仍然相当低时,就可能出现该阶段。已经做了一些尝试以开发特殊的焊料膏以减少NWO缺陷。这些尝试的成功是有限的。尽管焊料膏制剂在调节NWO缺陷形成中可以发挥重要作用,但当热翘曲大时,这些焊料膏本身无法克服NWO缺陷。解决NWO缺陷的其他尝试几乎没有取得成功,所述尝试包括在PCB焊盘上印刷更多焊料膏(例如,过度印刷)和/或改变回流焊温度曲线。例如,行业已经研究低温焊接作为减少导致NWO缺陷的热翘曲的选择。然而,使用较低熔化温度的焊料形成焊点会有损焊点可靠性。
为此,本文描述的实施方式针对通过使用低活性助焊剂,以防止焊料膏在回流焊期间粘附到BGA焊球,来消除或减少NWO缺陷的形成。低活性助焊剂可以被配置为使得:i)它产生防止焊料膏粘附到BGA焊球的阻隔物;和ii)它在回流焊期间不阻碍焊点的形成。在一些实施中,可以在BGA焊球上形成低活性助焊剂的固体涂层,然后在回流焊期间可以将BGA焊接到PCB。在一些实施中,在回流焊之前可以将BGA焊球浸入低活性膏状助焊剂或低活性液体助焊剂。在一些实施中,可以将助焊剂施用在印刷的焊料膏上,然后放置BGA。下文进一步描述这些实施和其他实施。
图2示出示例性BGA 200,可以用其实施本文公开的技术。在该实施例中,将BGA200示出和描述为塑料球栅阵列(PBGA),但是应该理解的是,实施方式可以使用陶瓷球栅阵列(CBGA)、载带球栅阵列(TBGA)、陶瓷柱栅阵列(CCGA)、或其他合适的BGA类型来实施。如图所示,BGA 200包括模塑料210、裸片220、焊线230、基板225、以及焊球240。通过焊线230将裸片220引线键合到基板225的上表面,并且用模塑料210(例如塑料,例如基于环氧树脂的塑料)对裸片220进行二次成型(overmold)。附着到基板225底侧的是焊球240的阵列。该实施例中的每个焊球被联接到相应的焊盘235,所述焊盘235可以联接到电联接到裸片200的互连件(未示出)。以这种方式,电信号可以在裸片220和PCB之间传导,BGA 200置于所述PCB上。
在示例性BGA 200中,在每个焊球240上已形成有低活性助焊剂250的固体涂层。在将BGA 200回流焊到PCB期间,由于助焊剂250的低活性,助焊剂250可以作为阻隔物,防止沉积在PCB焊盘上的焊料膏粘附到焊球并与焊球一起升起。结果,焊料膏可以保留在PCB焊盘上(并且随后回流至焊球中),由此防止形成NWO缺陷。此外,助焊剂250的涂层可以被配制成使得其在回流焊期间不阻碍焊点的形成。在回流焊时,PCB焊盘上的焊料膏的助焊剂可以穿透助焊剂250的阻隔物和去除氧化物并且促进焊球240上的润湿以形成焊点。
在实施中,低活性助焊剂250可以是“免清洗”助焊剂,其在回流焊之后的助焊剂残留可以不需要从PCB清除以确保可靠性。在该实施中,助焊剂250可以包含15重量%至85重量%的溶剂(例如丁基卡必醇)、10重量%至90重量%的树脂、以及0.1重量%至10重量%的增稠剂。在作为免清洗助焊剂的具体实施中,助焊剂250可以包含30重量%至40重量%的丁基卡必醇、58重量%至68重量%的树脂、以及1重量%至3重量%的增稠剂。
在实施中,低活性助焊剂250可以是水溶性阻焊剂。在该实施中,助焊剂250可以包含15重量%至85重量%的溶剂(例如丁基卡必醇)、10重量%至70重量%的四(2-羟丙基)乙二胺(QUADROL)或其衍生物、0.1重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚(LUTRON HF3)、0.1重量%至20重量%的水溶性聚合物(例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)1000等)、以及0.1重量%至10重量%的增稠剂。在作为水溶性助焊剂的具体实施中,助焊剂250可以包含20重量%至30重量%的丁基卡必醇、30重量%至40重量%的QUADROL、20重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚、3重量%至6重量%的PVP、3重量%至6重量%的PEG 1000、以及3重量%至6重量%的增稠剂。
图3A是根据实施,示出在BGA焊球上形成助焊剂的固体涂层的示例性方法300的操作流程图。将参考图3B描述方法300,图3B示出在方法300的各个阶段的包括焊球355的BGA350。在操作310,可以将BGA置于托盘365上,所述托盘365包括在底部用于暴露焊球355的开口。在操作320,暴露的置于托盘上的BGA焊球可以浸入低活性助焊剂的液体或膏体370中,以用助焊剂涂覆焊球。在用助焊剂的膏体或液体370涂覆焊球355的表面之后,在操作330,助焊剂涂层可以被固化以凝固助焊剂以形成固体助焊剂涂层375。例如,根据助焊剂的组成,可以将BGA 350置于温度为约140℃至160℃的烘箱(例如回流焊炉)中4分钟至6分钟。烘箱温度可以选择为远低于BGA 350的焊球355的固相线温度。
尽管已经参考使用浸涂工艺在BGA焊球上形成助焊剂的固体涂层来描述方法300,但应该注意的是可以使用其他技术在固化之前用低活性助焊剂涂覆焊球。例如,在一些实施中,低活性助焊剂可以在固化之前被喷射或以其他方式分配在BGA焊球上。
图4A是根据实施,示出将具有低活性助焊剂涂覆的焊球的BGA焊接到PCB的示例性方法400的操作流程图。将参考图4B描述方法400,所述图4B示出在方法400的各个阶段的示例性BGA 480的焊球475和示例性PCB 490的焊盘485。在操作410,焊料膏可以分配在PCB的焊盘485上。例如,可以在PCB 490的每个焊盘485上印刷焊料膏495。印刷的焊料膏可以是免清洗焊料膏或水溶性焊料膏。在一些实施中,PCB 490可以是附着于BGA 480的第二BGA的部件(例如,作为堆叠封装(POP)方法的一部分)。在一些实施中,焊料膏495可以是SnAgCu(“SAC”)焊料膏,包括SAC焊料(例如,SAC305或SAC387)和助焊剂。在一些实施中,焊球475可以是SAC焊球。
在组装之前没有在BGA焊球上形成助焊剂的固体涂层的实施(例如,如上文参考方法300描述的)中,在可选的操作420,BGA焊球可以如本文描述的用低活性助焊剂涂覆。例如,BGA 480的焊球475可以浸入低活性膏状或液体助焊剂476中。在该实施中,在将BGA置于PCB上之前(例如,在操作430之前),涂覆在BGA焊球上的助焊剂可以不被固化。
在沉积在PCB焊盘上的焊料膏是免清洗焊料膏的实施中,涂覆焊球的助焊剂可以是免清洗助焊剂。在沉积在PCB焊盘上的焊料膏是水溶性焊料膏的实施中,涂覆焊球的助焊剂可以是水溶性助焊剂。
在操作430,涂覆助焊剂的BGA 480的焊球475可以各自置于PCB 490的相应焊盘485的分配的焊料膏495上以形成组合件。在操作440,组合件可以被回流焊以形成焊点499。在回流焊期间,涂覆焊球475的助焊剂476可以被配置为用作阻隔物,以防止沉积在PCB 490的焊盘485上的焊料膏495粘附到焊球475并且与焊球475一起上升(例如,在BGA的热翘曲期间)。结果,当液态焊球塌陷回到液态焊料膏上时(例如,在冷却期间,当热翘曲减小时),焊料膏495可以留在PCB焊盘(例如,焊盘485)上并且随后回流到焊球475中。在回流焊期间,PCB焊盘上的焊料膏的助焊剂可以穿透低活性助焊剂476的阻隔物和去除氧化物并且促进焊球475上的润湿以形成焊点499。
图5A是根据实施,示出通过在分配在PCB焊盘上的焊料膏上分配低活性助焊剂将BGA焊接到PCB的示例性方法500的操作流程图。将参考图5B描述方法500,所述图5B示出在方法500的各个阶段的示例性BGA 580的焊球575和示例性PCB 590的焊盘585。
在操作510,焊料膏595可以被分配在PCB 590的焊盘上。例如,可以在PCB 590的每个焊盘585上印刷焊料膏595。印刷的焊料膏可以是免清洗焊料膏或水溶性焊料膏。在一些实施中,PCB 590可以是附着于BGA 580的第二BGA的部件(例如,作为堆叠封装(POP)方法的一部分)。
在操作520,低活性助焊剂576可以被分配在焊料膏595上以形成涂覆助焊剂的焊料膏。例如,低活性助焊剂576可以被喷涂到焊料膏595上。在沉积在PCB 590的焊盘585上的焊料膏595是免清洗焊料膏的实施中,涂覆焊料膏595的助焊剂576可以是免清洗助焊剂。在沉积在PCB 590的焊盘585上的焊料膏595是水溶性焊料膏的实施中,涂覆焊料膏595的助焊剂576可以是水溶性助焊剂。
在操作530,BGA 580的焊球575(在该实施例中,没有助焊剂涂层)可以各自被置于PCB 590的相应焊盘585上的涂覆助焊剂的焊料膏上以形成组合件。在操作540,组合件可以被回流焊以形成焊点599。在回流焊期间,涂覆焊料膏595的助焊剂576可以被配置为用作阻隔物,以防止沉积在PCB 590的焊盘585上的焊料膏595粘附到焊球575并与焊球575一起上升(例如,在BGA的热翘曲期间)。结果,当焊球塌陷回到焊料膏上时,焊料膏595可以留在PCB焊盘(例如,焊盘585)上并随后回流到焊球575中。在回流焊期间,PCB焊盘上的焊料膏的助焊剂可以穿透低活性助焊剂576的阻隔物和去除氧化物并且促进焊球575上的润湿以形成焊点599。
实验结果
图6是显示包括9×9焊球阵列的BGA测试板的照片。根据实施,使用该BGA测试板进行实验以检查NWO缺陷,所述BGA测试板包括涂覆有低活性助焊剂的9×9焊球阵列。使用三种版本的BGA测试板进行测试。将一个BGA测试板浸入低活性助焊剂中,然后固化以在焊球上形成低活性助焊剂的固体涂层(例如,如上文参考图3描述的)。在测试之前将另一个BGA测试板浸入低活性助焊剂中但没有固化。在这两种情况下,所使用的低活性助焊剂是具有35重量%的丁基卡必醇、63重量%的树脂、以及2重量%的增稠剂的免清洗助焊剂。在这两种情况下,将BGA测试板的焊球浸入0.25mm厚的助焊剂涂层中(约为焊球高度的50%)。第三种版本的BGA测试板在焊球上没有助焊剂涂层。
在测试期间,考虑了两种不同的无卤素免清洗型焊料膏,包括SAC305焊料粉末。将测试的焊料膏印刷在每个测试的PCB的焊盘上。将每个BGA测试板(即,(i)焊球浸入助焊剂中,(ii)在焊球上形成助焊剂的固体涂层,或(iii)助焊剂未施用于焊球)置于具有印刷的焊料膏的PCB焊盘上以形成BGA/PCB组合件,将BGA/PCB组合件在180℃的独立烘箱中烘烤8分钟,所述180℃低于焊料膏和焊球的熔化温度。然后将BGA/PCB组合件冷却至室温。在冷却至室温之后,将BGA测试板从PCB上取下,并且在显微镜下检查PCB焊盘的NWO表现。认为在焊盘上保留至少70%的焊料膏的PCB焊盘良好地抑制NWO缺陷。
下文的表1显示测试的结果。
表1:NWO筛选测试结果,使用具有81个焊球的BGA
如表所示,平均来说,当没有使用低活性助焊剂阻隔物(例如,没有将BGA焊球浸入低活性助焊剂中)时,涂覆焊料膏A的PCB焊盘表现出非常高数量的NWO缺陷(对于四种测试的PCB平均是76.2%的焊盘)。与之相比,当使用具有浸入低活性助焊剂中的焊球的BGA测试板(平均是12.7%的焊盘)或具有浸入固化以形成固体涂层的低活性助焊剂中的焊球的BGA测试板(平均是9.3%的焊盘)时,平均来说,NWO缺陷的数量大大减少。
平均来说,与没有使用低活性助焊剂阻隔物时的焊料膏A相比,涂覆焊料膏B的PCB焊盘表现出较低数量的NWO缺陷(对于四种测试的PCB平均是11.1%的焊盘)。当BGA测试板的焊球浸入低活性助焊剂中时,当用焊料膏B测试时NWO缺陷完全消除。
图7A是显示在BGA和PCB之间形成的、在PCB焊盘711没有NWO缺陷的正常焊点710的显微照片。在图7A中,在回流焊期间没有使用低活性助焊剂阻隔物。图7B是在BGA和PCB之间形成的、具有NWO缺陷的焊点720的显微照片,所述NWO缺陷包括PCB焊盘721和焊点720之间的界面725处的间隙。在图7B中,在回流焊期间没有使用低活性助焊剂阻隔物。图7C是显示在BGA和PCB之间形成的、在PCB焊盘731没有NWO缺陷的焊点730的显微照片。根据实施,在图7C中的回流焊期间使用低活性助焊剂阻隔物以抑制NWO缺陷形成。如图所示,焊点730和PCB焊盘731之间的连接界面735与正常焊点710的连接界面类似。
图8A示出没有助焊剂涂层的BGA焊球。图8B示出根据实施,在将BGA焊球浸入低活性膏状助焊剂之后的BGA焊球。图8C示出根据实施,在BGA焊球上形成低活性助焊剂的固体涂层之后的BGA焊球。
虽然上文已经描述了所公开的技术的各种实施方式,但是应该理解的是它们仅以示例的方式提出,而不是限制性的。同样地,各种图表可以描绘所公开的技术的示例性架构或其他配置,这是用于帮助理解可以包括在所公开的技术中的特征和功能。所公开的技术不限于所示示例性的架构或配置,而是可以使用各种可替代的架构和配置来实现期望的特征。的确,对于本领域技术人员来说明显的是,可以如何实施替代的功能、逻辑或物理分区和配置来实施本文所公开的技术的期望特征。而且,除了本文所描绘的那些之外,许多不同的组成模块名称可以应用于各个分区。此外,关于流程图、操作描述和方法权利要求,本文提出步骤的顺序不应要求实施的各种实施方式以相同的顺序执行所述功能,除非上下文另有规定。
尽管根据各种示例性实施方式和实施在上文中描述了所公开的技术,但是应该理解的是在一个或多个单个实施方式中描述的各种特征、方面和功能不限于其对描述它们的特定实施方式的适用性,而是相反可以单独地或以各种组合应用于所公开的技术的一个或多个其他实施方式中,无论是否描述了这种实施方式以及是否提出这些特征作为所描述的实施方式的一部分。因此,本文公开的技术的广度和范围不应该受到任何上述示例性实施方式的限制。
除非另有明确说明,否则本文档中使用的术语和短语及其变型应该解释为开放式的,而不是限制性的。作为上述的实例:术语“包括”应该视为意指“包括但不限于”等;术语“实例”用于提供所讨论项目的示例性例子,而不是穷举的或其限制性列表;术语“一个”或“一”应该视为意指“至少一个”、“一个或多个”等;以及形容词例如“常规的”、“传统的”、“正常的”、“标准的”、“已知的”和类似含义的术语不应该解释为将描述的项目限制在给定时间段或者在给定时间内可用的项目,而应该理解为包括可以是现在或在将来任何时间可用或已知的常规、传统、正常或标准的技术。同样地,当本文档涉及对于本领域普通技术人员明显或已知的技术时,该技术包括对于技术人员现在或将来任何时候明显或已知的技术。
在一些情况下,例如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似短语的扩展词语和短语的存在不应该视为意指在这种扩展短语可能不存在的情况下旨在或要求较窄的情况。术语“模块”的使用不意味着作为模块的一部分所描述或要求保护的部件或功能都配置在共同包装中。的确,模块的任何或全部各种组件,无论是控制逻辑还是其他部件,都可以组合在单一包装中或单独维护,并且可以进一步分布在多个分组或包装中或跨越多个位置。
此外,本文阐述的各种实施方式根据示例性框图、流程图和其他图示来描述。在阅读本文档后,如对于本领域普通技术人员将明显的是,可以在不限于所示实例的情况下实施所示实施方式及其各种替代方式。例如,框图及其附带的描述不应该解释为要求特定的架构或配置。
Claims (21)
1.一种消除或减少不润湿开口(NWO)缺陷形成的方法,包括:
将焊料膏分配在印刷电路板(PCB)的焊盘上;
将球栅阵列(BGA)贴装在所述PCB上以形成组合件,所述BGA包含涂覆低活性助焊剂的焊球,其中,将所述BGA贴装在所述PCB上包括将所述涂覆助焊剂的焊球贴装在分配的焊料膏上;和
回流焊所述组合件以形成直接联接至所述焊盘的焊点,其中,在回流焊期间,所述BGA或PCB热翘曲,引起所述涂覆助焊剂的焊球上升远离所述焊盘,其中所述助焊剂充当防止所述焊料膏粘附到所述焊球并上升远离所述焊盘以及所述焊球的阻隔物,其中在上升远离后,所述焊球塌陷回到所述焊料膏上并且所述焊料膏回流到所述焊球中以形成所述焊点。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在将所述BGA贴装在所述PCB上之前,用所述助焊剂涂覆所述BGA焊球。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,用所述助焊剂涂覆所述BGA焊球包括:
将所述焊球浸入助焊剂浴中;
将所述助焊剂喷涂到所述焊球上;或
将所述助焊剂分配到所述焊球上。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,用所述助焊剂涂覆所述BGA焊球还包括:固化所述助焊剂以在所述焊球上形成所述助焊剂的固体涂层。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,用所述助焊剂涂覆所述BGA焊球包括:
将所述BGA置于托盘上,所述托盘包括在底表面处暴露所述焊球的开口;和
将置于所述托盘上的、暴露的BGA焊球浸入所述助焊剂的液体或膏体中。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,固化所述助焊剂以形成所述助焊剂的固体涂层包括在温度为140℃至160℃的烘箱中烘烤所述BGA。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述助焊剂是免清洗助焊剂,并且其中,所述焊料膏是免清洗焊料膏。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
15重量%至85重量%的溶剂;
10重量%至90重量%的树脂;和
0.1重量%至10重量%的增稠剂。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
30重量%至40重量%的丁基卡必醇;
58重量%至68重量%的树脂;和
1重量%至3重量%的增稠剂。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述助焊剂是水溶性助焊剂,并且其中,所述焊料膏是水溶性焊料膏。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
15重量%至85重量%的溶剂;
10重量%至70重量%的四(2-羟丙基)乙二胺;
0.1重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚;
0.1重量%至20重量%的水溶性聚合物;和
0.1重量%至10重量%的增稠剂。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
20重量%至30重量%的丁基卡必醇;
30重量%至40重量%的四(2-羟丙基)乙二胺;
20重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚;
6重量%至12重量%的水溶性聚合物;和
3重量%至6重量%的增稠剂。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,在回流焊期间,分配在所述PCB上的所述焊料膏的助焊剂穿透涂覆所述焊球的所述助焊剂以去除氧化物并且促进所述焊球上的润湿以形成所述焊点。
14.一种消除或减少不润湿开口(NWO)缺陷形成的方法,包括:
将焊料膏分配在印刷电路板(PCB)的焊盘上;
将低活性助焊剂分配在所述焊料膏上;
将球栅阵列(BGA)贴装在所述PCB上以形成组合件,其中,将所述BGA贴装在所述PCB上包括将BGA焊球贴装于分配在所述焊料膏上的所述助焊剂上;和
回流焊所述组合件以形成直接联接至所述焊盘的焊点,其中,在回流焊期间,所述BGA或PCB热翘曲,引起所述焊球上升远离所述焊盘,其中在所述焊料膏上分配的所述助焊剂充当防止所述焊料膏粘附到所述焊球并上升远离所述焊盘以及所述焊球的阻隔物,其中在上升远离后,所述焊球塌陷回到所述焊料膏上并且所述焊料膏回流到所述焊球中以形成所述焊点。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述助焊剂是免清洗助焊剂,并且其中,所述焊料膏是免清洗焊料膏。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
15重量%至85重量%的溶剂;
10重量%至90重量%的树脂;和
0.1重量%至10重量%的增稠剂。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
30重量%至40重量%的丁基卡必醇;
58重量%至68重量%的树脂;和
1重量%至3重量%的增稠剂。
18.根据权利要求14所述的方法,其中,所述助焊剂是水溶性助焊剂,并且其中,所述焊料膏是水溶性焊料膏。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
15重量%至85重量%的溶剂;
10重量%至70重量%的四(2-羟丙基)乙二胺;
0.1重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚;
0.1重量%至20重量%的水溶性聚合物;和
0.1重量%至10重量%的增稠剂。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述助焊剂基本上由以下组成:
20重量%至30重量%的丁基卡必醇;
30重量%至40重量%的四(2-羟丙基)乙二胺;
20重量%至30重量%的改性聚乙二醇醚;
6重量%至12重量%的水溶性聚合物;和
3重量%至6重量%的增稠剂。
21.一种球栅阵列(BGA),包括:
裸片;和
基板,所述基板包括电联接到所述裸片的焊球阵列,其中,所述阵列的每个焊球被涂覆低活性助焊剂的固体涂层,其中,在所述BGA回流焊到印刷电路板(PCB)期间,所述BGA或PCB热翘曲,引起所述焊球中至少一个上升远离所述PCB中对应的焊盘,其中涂覆所述至少一个焊球的所述助焊剂充当防止分配至所述对应的焊盘上的焊料膏粘附到所述至少一个焊球并上升远离所述对应的焊盘以及所述焊球的阻隔物,其中在上升远离后,所述至少一个焊球塌陷回到所述焊料膏上并且所述焊料膏回流到所述至少一个焊球中以形成焊点。
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