CN111034375B - 将电子元件附接至印刷电路的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将SMD附接至印刷电路(10)的方法(S)，包括以下步骤：将绝缘层(20)施加在印刷电路(10)上(S1)，在印刷电路板的导电层(12)上方的绝缘层(20)中形成空腔(22)(S2)，用焊膏(3)填充空腔(22)，将SMD定位在空腔(22)上(S4)，以及对印刷电路(10)进行热处理(S5)。

Description

将电子元件附接至印刷电路的方法

技术领域

本发明涉及电路板领域，特别是在航空和航天领域，更确切地涉及在印刷电路上附接表面安装元件。

背景技术

以已知的方式，电路板可以包括表面安装装置(SMD)，即直接焊接到印刷电路板表面的电子元件。

通常，通过回流焊接或波峰焊接将SMD焊接在表面上。

在回流焊接的情况下，首先使用丝网印刷的网版(或模版)通过焊膏覆盖印刷电路板的导电层(通常为铜)，来对裸印刷电路板进行丝网印刷，使得焊膏仅覆盖旨在容纳元件端子的位置。焊膏以已知的方式包括悬浮在助焊剂中的金属合金。然后，在进行回流热处理之前，将元件(SMD)的端子放置于焊膏之上，在回流热处理中，热量导致合金回流和助焊剂挥发，以通过焊膏中存在的金属合金而形成焊接点。

将SMD附接至印刷电路板的焊接点的可靠性和使用寿命取决于铜焊料层顶部和焊接后的SMD导电端子的最低点之间的垂直高度(支起)。因此，该支起对应于SMD和铜层之间的界面处的合金高度。实际上，在使用中，SMD和焊接的那个表面会不同地膨胀从而尤其是在表面(X，Y)的平面中引起相对位移。因此，该支起越大，焊接点就越软，因此其强度就越高。

然而，支起的增加会受到生产中可用的常规组装方式以及要进行表面焊接的元件壳体的几何形状多样性的限制。

因此，建议在SMD下方放置楔子以增加支起。但是，如果SMD呈Z形膨胀(即沿垂直于在其上焊接SMD的印刷电路板表面的方向)并从印刷电路板上过早地脱离，则SMD会受到损坏。此外，此解决方案不适用于所有类型的SMD，无论它们的大小，重量和携带的端子类型是什么。

还提出了增加施加到印刷电路板层上的焊膏的量。为此目的，例如可以增加丝网印刷的网版中孔的尺寸(宽度)，使得在回流步骤中由于聚结效应而增加焊接点的高度：焊接点的厚度大于使用带有较小孔的丝网印刷的网版的回流焊接后获得的等效合金厚度，这是因为由于回流期间金属合金液相(液相线)的润湿性的影响，金属合金不能散布到印刷电路板的层之外。这种方法有效地增加了支起。然而，这仍然受到可引入要脱模的网版孔中的焊膏量的限制，以及限制了焊膏的聚结而不会产生微珠。

另外，用于焊接多个SMD的沉积在印刷电路板上的焊膏的高度对于每个SMD来说基本相同，这是因为是其通过使用网版的丝网印刷来沉积的。当然，存在可变厚度的网版，以局部地增加网版孔的高度，从而增加锡膏的沉积量。但是，这些可变的厚度对于相邻的SMD通常存在丝网印刷问题(相邻孔中的焊膏高度不令人满意)，并且使电路板上的SMD布局难以优化。

最后，通过丝网印刷来沉积焊膏限制了电子元件在印刷电路板上的植入密度和/或可以使用的元件类型，尤其是在细间距元件的情况下。丝网印刷的网版的窗口尺寸受到以下条件的限制，使得可以在不损坏已沉积的焊膏的情况下将网版脱模：窗口表面(在平行于平面(X，Y)的网版平面中)与窗口内壁表面(垂直于网版的平面延伸)之间的比率必须大于或等于0.66。因此，为了满足该比率，必须减小网版的厚度，这必然意味着减小施加到连接表面的焊膏的高度，并因此减小SMD的支起和/或增大窗口的面积，以防止植入细间距SMD。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于将表面安装元件附接在印刷电路板的新处理，该处理使得能够通过增加相关联的支起来延长该元件的使用寿命，此外无论元件在印刷电路板上的植入密度和/或元件类型(尤其是细间距元件)如何，该处理都易于执行且成本适中，而不会影响电路板的组装效率。

由此，本发明提出了一种用于将电子元件附接至印刷电路的处理，所述印刷电路包括连接表面，该连接表面包括至少一个导电层并且限定了轴Z，所述轴Z垂直于该连接表面，该附接处理包括以下步骤：

-将包括电绝缘材料的绝缘层施加到印刷电路的连接表面，该绝缘层沿轴Z具有预定的最小厚度，

-在导电层上方的绝缘层中形成空腔，使得导电层的至少一部分暴露，该空腔沿轴Z具有预定的最小深度，

-用伴有助焊剂的金属合金填充空腔，

-将电子元件定位在空腔上方，

-对在其上放置有元件的印刷电路板进行热处理，以将金属合金与助焊剂一起转化为焊接点，从而将元件附接至印刷电路板。

绝缘层的最小厚度是使得空腔的深度为至少100μm的厚度。

上述处理的一些优选但非限制性特征如下：

-绝缘层的电绝缘材料具有沿Z轴的第一热膨胀系数，金属合金具有沿Z轴的第二热膨胀系数，并且其中，第一热膨胀系数大于第二热膨胀系数，

-施加绝缘层和形成空腔的步骤是通过表面光刻法进行的，

-至少使用以下技术之一制成空腔：对绝缘层进行激光打孔、对绝缘层进行机械切割、对绝缘层进行化学切割。

-将绝缘层施加并附接至连接表面，并且其中，在将绝缘层附接至连接表面之前或之后通过切割或钻孔形成空腔，

-该绝缘层由印刷电路形成，

-该处理还包括在空腔填充步骤之前，金属化导电垫12的步骤，

-通过有丝网印刷的网版或无丝网印刷的网版的丝网印刷填充空腔，

-空腔在垂直于轴Z的平面中具有表面，通过使用丝网印刷的网版进行丝网印刷来填充所述空腔，所述丝网印刷的网版具有窗口，该窗口在垂直于Z轴的平面上具有区域，该窗口的区域至少等于空腔的区域，和/或

-热处理包括金属合金的回流。

附图说明

通过阅读以下根据附图的，作为非限制性示例提供的详细描述，本发明的其他特征、目的和优势将变得更加清楚，在附图中：

图1a至图1g示出了根据本发明的附接处理的示例性实施例中的步骤。

图2示出了在施加于印刷电路板的导电层上的绝缘层中形成的空腔的替代实施例。

图3示出了空腔填充步骤的变型。

图4是示出根据本发明的实施例的将电子元件附接至印刷电路板的步骤的示例的流程图。

具体实施方式

电路板1包括印刷电路10，该印刷电路10包括具有至少一个导电层12的连接表面14，以及焊接至该连接表面14的至少一个表面安装装置(SMD 2)，优选地为多个SMD 2。

连接表面14是基本平坦的，并且限定了垂直于轴Z的平面(X；Y)。

根据本发明，按照以下步骤附接SMD 2：

-将包含电绝缘材料的绝缘层20施加到印刷电路10的连接表面14(步骤S1)，

-在导电层12上方的绝缘层20中形成空腔22(步骤S2)，使得导电层12的至少一部分被至少部分地暴露，

-用伴有助焊剂5的金属合金4填充空腔22(步骤S3),

-将元件2定位在空腔22上(步骤S4)，

-对放置有元件的印刷电路10进行热处理(步骤S5)，以将金属合金4与助焊剂5一起转化为焊接点6，从而将元件附接至印刷电路10。

应当注意，绝缘层20具有确定的最小厚度T，而空腔22具有确定的最小深度d，其中厚度T和深度d是沿轴Z的尺寸。然后确定绝缘层20的最小厚度T，使得空腔22的深度d至少为100μm。

通常，厚度T和深度d可以基本上是恒定的。

因此，由于绝缘层20的存在，只要在热处理之后获得至少等于空腔22的深度d的支起H，就可以获得比现有技术更高的支起H。另外，绝缘层20中的空腔22的最小深度d充分增加了焊接点6的使用寿命。

此外，不限制上述步骤S3和S4的顺序。通常，可以在填充空腔之前将SMD 2放置在空腔22上，特别是在波峰焊接元件时。

在一个实施例中，绝缘层20的材料的沿轴Z的热膨胀系数大于金属合金4的沿轴Z的热膨胀系数，使得在热处理S5之后，在金属合金4固化之后，绝缘层20比焊接点6的收缩得多(见图1g)。因此，SMD 2仅由焊接点6支撑，并且在SMD 2的底表面和绝缘层20的自由表面之间形成空间e，因此，尽管SMD 2和绝缘层20沿Z可能存在不同的膨胀，但仍消除了这两个部分之间接触的风险。另外，焊接点6的高度H取决于绝缘层20的厚度T(在此，高度H和厚度T是相对于轴Z定义的)和其沿轴Z的膨胀系数。因此，可以在空腔22中获得更高的支起和更多数量的金属合金4，这进一步提高了元件的使用寿命和焊接点6的强度。

应当注意，电路板1的工作温度必须低于金属合金4的熔点，使得SMD 2总是与绝缘层20相距一定距离。

选择绝缘层20的厚度T使其足够大以保证高支起，即使当绝缘层20的材料沿轴Z的热膨胀系数不大于金属合金4沿轴Z的热膨胀系数时，也不影响电路板1的尺寸和质量。

例如，绝缘层20可以具有使空腔22的深度d至少为100μm而限定的厚度T，该深度d对应于导电层12的暴露表面与绝缘层20的外表面之间的距离。已知导电层12通常具有约17.5μm至35μm的厚度，然后可以在金属化步骤中对其进行补给，这将其厚度进一步增加了约20μm，然后获得至少100微米的绝缘层厚度T。取决于所期望的使用寿命，该厚度T可以达到300μm以上(层越厚，使用寿命越长)。

绝缘层20可以覆盖印刷电路10的连接表面14的全部或部分。在一个实施例中，绝缘层20覆盖整个连接表面14。

填充步骤S3可以例如通过使用包括悬浮在助焊剂5中的金属合金4的焊膏3填充空腔来实现。然后在步骤S4中，将SMD 2放置在绝缘层20上方的焊膏3之上。可选地，可以通过在熔融合金浴中进行焊接来实现步骤S3，在这种情况下，在电路板通过熔融合金浴之前，将SMD 2放置于粘合点之上(步骤S4)。

在下文中，将在印刷电路10为单层(使得包括单个连接表面14、导电层12和可以是环氧树脂和玻璃纤维的绝缘层16)以及形成两个空腔22的情况下描述本发明。另外，通过引入包括悬浮在助焊剂5中的金属合金4的焊膏3来实现空腔填充S3。然而，并不限于此，印刷电路10上形成的空腔22的数量取决于要附接至该印刷电路10的连接表面14上以制造电路板1的SMD的数量和类型。此外，印刷电路10的两个表面都可以用作连接表面14，同时电路板1可以在这些表面的每个表面上都包括SMD。

可选地，在填充空腔22的步骤S3之前，处理S还可以包括利于步骤S5焊接的金属化导电垫12的步骤S6。

热处理S5尤其可以包括存在于焊膏3中的金属合金4的回流焊接。为此目的，在称为“倾斜升温(ramp up)”的第一步中逐渐升高温度。按照已知的方式，可以通过以1℃/s至4℃/s之间的斜率，直到100℃至150℃(最大为7℃/s，在焊接前由SMD元件决定的最大温度斜率)来实施该倾斜升温步骤。

在第二“预热”步骤中，在该期间进行干燥(“浸泡”或“预流”)助焊剂以及准备清洁印刷电路板和组件的焊料端子，温度逐渐升高至大约170℃并保持至少一分半至几分钟(取决于所使用的助焊剂)，以使得回流阶段之前助焊剂5的易挥发性部分挥发以及使所有元件的温度均匀。绝缘层20膨胀。

在第三“回流”步骤中，再次升高温度直至达到临界温度，该临界温度通常比所使用的金属合金4的熔点高20℃到50℃。

当温度通过焊膏3中包含的金属合金4的熔点时(例如，在金属合金4包括63/37锡/铅合金时约为180℃，在95.6/3.0/0.5锡/银/铜金属合金4的情况下约为217℃以及在96.5/3.5锡/银金属合金4的情况下约为221℃)，金属合金4熔化。

在该步骤期间，绝缘层20继续膨胀，进一步相对于连接表面14升高SMD 2。应当注意，由于润湿性的影响，液态金属合金4始终保持与SMD 2端子和导电层12接触。

优选地，在回流步骤期间的温度升高要快，并且在任何情况下都比倾斜升温步骤更快，以避免SMD 2长时间经受高温。取决于要组装的元件的热质量，印刷电路10还可以在高于合金熔点的临界温度下保持一段时间，该时间可以在二十至九十秒之间。该高于合金的熔点的时间使得能够生成金属间化合物，这将确保能够维持金属合金4与待组装零件之间的元件。

在第四步骤中，将印刷电路10迅速冷却至室温。当温度再次通过熔点并变得低于金属合金4的熔点时，金属合金4固化，形成焊接点6。然后，层20保证了最小的元件高度H。当绝缘层20的沿Z的热膨胀系数大于金属合金4的沿Z的热膨胀系数时，绝缘层20经历的收缩大于金属合金4的收缩，从而在SMD 2的下表面与绝缘层20的自由表面之间形成空间e。或者，当绝缘层20的绝缘材料沿Z的热膨胀系数不大于金属合金4沿Z的热膨胀系数时，SMD 2的下表面停留在绝缘体上。

应当注意，助焊剂5将在倾斜升温(和预加热/干燥)步骤期间逐渐蒸发，从而在导电层12上仅留下金属合金4。因此，焊接点6仅包括金属合金4。

回流热处理在SMD 2焊接的技术领域中是众所周知的，因此在此无需进一步详细介绍。此外，在此通过示例给出热处理S5的各个步骤中的当然取决于所使用的焊膏3的温度、斜率和时间。因此，技术人员将知道如何根据所使用的金属合金4和助焊剂5的类型毫无困难地进行调整。

特别地，绝缘层20可以包括任何电绝缘材料。如果需要的话，构成绝缘层20的材料可以是导热的。此外，如上所述，取决于热和振动环境以及为了进一步增加印刷电路10的使用寿命，可以选择具有比金属合金4更高的沿Z的热膨胀系数的绝缘层20的材料。

通常，绝缘层20可以包括玻璃纤维、环氧树脂、聚酰亚胺、聚酯、聚合物、特氟隆材料中的至少一种。

可以看出，本发明的处理S使得能够使用任何类型的焊膏3，尤其是无铅焊膏，因此可以符合当前标准，尤其是欧洲危害物质限用指令的第2002/95/EC号(European RoHSDirective No.2002/95/EC)–禁止使用铅、六价铬、汞、镉、多溴联苯和十溴二苯醚。例如，焊膏3的金属合金4可以包括以下最常用的成分之一：适用于危害物质限用指令的豁免产品的63/37或10/90或90/10锡/铅、62/36/2锡/铅/银，或96.5/3.5锡/银、96.5/3.8/0.7或96.6/3.0/0.5或98.5/1.0/0.5锡/银/铜合金。该技术适用于所有类型的合金(包括铋、锑等)。

以已知的方式，助焊剂5取决于悬浮在焊膏3中的金属合金4的类型，以及具有或没有清洁的组装处理。助焊剂5通常由树脂(通常是天然、改性或合成树脂)、活化剂和添加剂组成，以优化丝网印刷和回流。助焊剂5的作用是剥离导电层12(使用活化剂)、在倾斜升温步骤中对导电层12进行保护以及用作表面活性剂以促进金属合金4的润湿。

例如，助焊剂5可以包括松脂。

绝缘层20可以通过任何方式施加到连接表面14。

在第一实施例中，可以通过表面光刻法施加绝缘层20。在这种情况下，2也可以通过表面光刻法形成空腔22(见图2)。

由此目的，在第一步骤中，将用于形成绝缘层20的光刻胶以膜的形式施加到连接表面14上。该树脂可以是阴树脂(紫外辐射引起曝光区域的聚合，从而使这些区域对显影溶剂具有特殊的抵抗力，同时非绝缘部分有选择地消失在该溶剂中)或阳树脂(紫外辐射导致高分子分解，导致曝光区域在显影溶剂中的溶解度增加)。该树脂可以包括环氧树脂。

在第二步骤中，将掩模施加到树脂膜上。掩模包括透明和不透明区域以形成空腔22和绝缘层20。

在第三步骤中，将树脂薄膜暴露于光辐射下：在阳树脂(通常为环氧树脂)的情况下，薄膜的存在于透明区域之下的部分将对该光辐射起反应并溶解，而存在于不透明区域之下的部分将受到保护。相反，在阴树脂的情况下，在薄膜的不透明区域之下形成空腔22。

然后，在所有情况下，用显影溶剂除去溶解的部分，从而形成其中形成有空腔22的绝缘层20。

由于这些步骤本身是已知的，因此在此不再赘述。

在第二实施例中，绝缘层20可例如通过层压或用粘合剂层胶合而施加并附接至连接表面14(见图1a和1b)。粘合剂层可以包括通常用于印刷电路板工业中以将层粘合在一起的任何类型的粘合剂材料，通常是环氧粘合剂。

然后可以在将绝缘层20放置在连接表面14之上之前或在绝缘层20已被附接之后，在绝缘层20中预形成空腔22(如图1c所示)。

例如，可以通过切割绝缘层20来形成空腔22。切割可以机械地进行(在放置在表面14之上之前，使用诸如机械铣削或机械钻孔或激光钻孔之类的切割手段)。在制造空腔之前施加在表面14上的情况下，切割可以通过化学处理在干的或液态的可光成像的膜上进行，或者通过机械铣削或激光钻孔来进行。仅当空腔22底部表面(在平面(X，Y)中)小于导电铜层12的情况下才能进行激光钻孔，使得铜层延伸到空腔22的底部之外，能够使CO₂激光在深处处停止对铜的作用。

当通过对绝缘层20进行激光钻孔来制造空腔22时，激光可以是气体激光(二氧化碳)类型的。然后，选择的激光参数可以类似于通常被用于实现激光穿孔的参数。

用于绝缘层20的激光钻孔的技术能够以高精度形成空腔22。特别地，可以相对于导电层12高精度地定位空腔22，并且可以制造尺寸公差小的空腔。通常，当通过激光钻孔制造空腔22时，尺寸公差约为25微米(对于最小边长为100μm的空腔)，而通过切割(机械或化学方法)制造空腔时，尺寸公差约为100微米(对于最小边长为300μm的空腔)。

因此，因为可以减小空腔22的尺寸(尺寸公差更小)，激光钻孔能够增加SMD 2在连接表面14上的密度。

如果绝缘层20包括印刷电路板，则可以通过焊接或胶合将其施加并附接至连接表面14。然后，在一个实施例中，在绝缘层的印刷电路板上制造空腔22。

然后，形成绝缘层20的印刷电路板可以在连接表面14的全部或部分上延伸。或者，它可以仅在SMD下方局部地延伸。

在SMD包括鸥翼形腿(其组件易于断裂)的情况下，此实施例特别有用。

可以在已经产生印刷电路10的下层之后将绝缘层20施加到连接表面14。因此，在该替代实施例中，印刷电路10以成品形式提供(参见附图1a)。

可替代地(图中未示出)，其中印刷电路板包括至少四个导电层12，在层叠印刷电路10之前，可以在堆叠时将绝缘层20施加到印刷电路10的连接表面14。实际上，通常根据以下步骤通过堆叠和温度压缩来制造印刷电路10：

-提供双面印刷电路板(即，包括绝缘层16和在该绝缘层的任一侧上的两个导电层12)，

-在每个导电层上施加并附接附加的绝缘层，例如，附加绝缘层可以包括环氧树脂和玻璃纤维，

-在每个附加绝缘层上施加并附接外部导电层，

-蚀刻外部导电层中的一个以形成连接表面14的导电垫，

-将绝缘层20施加并附接至形成连接表面14的外部导电层上，以及

-压缩由此形成的组件。

因此，在这种情况下，在对组件的压缩步骤之前(即，在堆叠期间)，通过胶粘或层压将绝缘层20附接在连接表面14上。

应当注意，无论实施例如何，印刷电路10可以是单层型(也称为单面：印刷电路仅包括单个导电层12)、双层型(也称为双面：绝缘层16两面都有导电层12)或多层型(至少四个导电层12)。

例如，在附图所示的示例性实施例中，印刷电路具有四个导电层12。该印刷电路板的连接表面14包括其上形成有用于附接SMD的两个空腔22的导电层12。印刷电路10还包括通孔18。但是，这不是限制性的，因为如刚刚看到的，印刷电路10可以包括更多或更少数量的导电层12、在其连接表面14上的更多数量的空腔以及不同数量(可以等于零)的通孔或非通孔。

可以通过任何合适的方式进行填充空腔22(步骤S3)。

可以通过以下任何一种方法进行填充空腔22，此处以非限制性示例的方式给出：

-通过将伴有助焊剂5的金属合金4进行喷墨印刷(“喷射”)，

-通过穿过伴有助熔剂5的熔融金属合金4的湍流波。

-通过在丝网印刷和安装SMD之前，在回流中使浸入或通过金属合金4浴。

-在波峰焊接期间将SMD放置在至少一个胶合点上的空腔22上之后，使板通过金属合金浴4。由于铜12层位于空腔22的底部的位置，因此使用湍流波是有利的。

可选地，可以通过使用包含金属合金4和助焊剂5的焊膏3进行丝网印刷(具有网版30或没有网版30)来填充空腔22。

例如，空腔22可以以已知的方式使用网版30(或模板)填充。为此目的，在第一步骤中，将其中形成有两个窗口34的丝网印刷的网版30放置于绝缘层20之上。网版30被定位成使得窗口34与要填充的空腔22相对。

当然，如果必须在绝缘层20中填充不同数量的空腔22，则网版30可以具有不同数量的窗口34。

窗口34的尺寸基本上等于要填充的相关空腔22的尺寸，以优化空腔22的填充。优选地，用于实现窗口34的尺寸精度为三十微米的数量级。窗口34可以比空腔22稍大，以确保适当填充空腔以及增加所施加的焊膏3的量(图2)。

在如图1d所示的第二步骤中，将焊膏3施加到网版30上，然后使用刮板32将其压入窗口34和空腔22中。以已知的方式，刮板32可以以介于45°至60°之间的角度倾斜，以更好地将焊膏3推入空腔22中的金属板。

在第三步中，可以将网版30从模具中移除，将焊膏留在空腔22中(由于存在网版，所施加的焊膏3的厚度大于绝缘层20的厚度T)。

可替代地，可以通过不使用网版30的丝网印刷来填充空腔22。实际上，刮板32可以直接施加到绝缘层20上，然后将该绝缘层用作网版30(见图3)。当刮板32到达空腔22时，然后其以与通常用网版30完成的类似的方式将焊膏3压入空腔22中。为了避免在层20的顶部存在焊膏，优选地使用聚合物刮板。在热处理步骤S5之后，可以清洗掉少量剩余的合金球。在填充空腔22之后，不从模具上去除绝缘层20，使得该绝缘层20可以在热处理期间用作SMD2的支撑和焊膏3的保持剂。

因此，不使用网版30的该实施例使得可以降低电路板1的制造成本，这是因为不再需要制作丝网印刷的网版30以及使用需要高精度的设备(不再需要将网版与印刷电路10面对面放置)。由于不再需要将网版30精确地定位在绝缘层20之上，因此进一步简化了填充空腔22的步骤S4。

选择空腔22的尺寸，使得每个空腔22暴露出相对的导电层12的至少一部分。例如，每个空腔22的尺寸可设置成覆盖和延伸出导电层12。限定空腔的尺寸取决于要组装的SMD元件。例如，对于0603尺寸的壳体，空腔22可以为0.5mm×1mm的数量级；对于1206尺寸的壳体：空腔尺寸为1mm×2mm；对于2010尺寸的壳体：空腔尺寸为1.5mm×.5mm。对于细间距类型的壳体，空腔22的宽度可以例如是0.3mm。因此，空腔22的底部的表面积大于其暴露的导电层12的表面积。然而，这不是限制性的，因为空腔22的尺寸可以确定为使得它们不会伸出导电层12。

绝缘层20越厚，空腔22的深度d越大，引入到空腔22中的焊膏3的厚度越大。如果通过有网版的丝网印刷在空腔22中填充焊膏3，丝网印刷的网版30的窗口的尺寸不再受填充空腔22之后网版30脱模的可能性的限制，因为绝缘层20保留在连接表面14上并且不再脱模。因此，引入到空腔22中的焊膏3的高度等于空腔深度d和网版30的厚度T2之和，当绝缘层20的厚度T较大时，网版30的厚度T2可以较小。

更精确地，如上文所见，网版30的窗口34的尺寸受窗口34的表面积(平行于平面(X，Y)的网版30的平面)和窗口34的内壁的表面积(在垂直于网版30的平面延伸)之间的比率限制，该尺寸必须大于或等于0.66。到目前为止，需要减小网版30的厚度T2，这意味着减少焊膏3的量，从而减少SMD 2的支起，或者需要增加窗口34的表面积，这阻碍了细间距SMD2的植入或限制了可植入印刷电路10的SMD 2的密度。

在连接表面14上施加绝缘层20使得可以以非常有利的方式消除该限制，这是因为可以在不改变丝网印刷的网版30的厚度的情况下极大地增加了施加到印刷电路10上的焊膏3的高度。实际上，尽可能多地增加绝缘层20的厚度T，并制造出其表面适合于相关联空腔22的表面的窗口34是足够的，其厚度由上述比率决定，以使其保持大于0.66。

因此，本发明使得可以克服在使用丝网印刷的网版30时脱模网版30的困难，并且可以在电路板1上植入细间距的SMD 2和/或高密度的SMD 2。通常，如果需要的话，可以考虑使用具有局部厚度为100μm至300μm的厚度为50μm至100μm的数量级的网版30。

当然，可以理解的是，由于存在绝缘层20，可以去除丝网印刷的网版30，这也使得可以在印刷电路板上植入细间距的SMD和/或提高连接表面14上的SMD的密度，这是因为填充空腔22的处理不需要将网版30从模具中移除。

Claims (9)

1.一种将电子元件(2)附接至印刷电路(10)的方法(S)，所述印刷电路(10)包括具有至少一个导电层(12)并且限定轴Z的连接表面(14)，所述轴Z垂直于所述连接表面(14)，所述方法(S)包括以下步骤：

将包括电绝缘材料的绝缘层(20)施加(S1)到所述印刷电路(10)的连接表面(14)，所述绝缘层(20)具有沿所述轴Z确定的最小厚度(T)，

在所述导电层(12)之上的所述绝缘层(20)中形成(S2)空腔(22)，使得所述导电层(12)的至少一部分暴露，所述空腔(22)具有沿轴Z确定的最小深度(d)，

用伴有助焊剂(5)的金属合金(4)填充(S3)所述空腔(22)，

将所述电子元件(2)定位(S4)在所述空腔(22)上，

对放置有所述电子元件的印刷电路(10)施加热处理(S5)，使得将伴有所述助焊剂(5)的所述金属合金(4)转化为焊接点(6)，以将所述电子元件附接至所述印刷电路(10)，

所述方法的特征在于，取所述绝缘层(20)的所述最小厚度(T)使得所述空腔(22)的所述最小深度(d)至少等于100μm，以及所述绝缘层(20)的电绝缘材料沿轴Z具有第一热膨胀系数，所述金属合金(4)沿轴Z具有第二热膨胀系数，其中，所述第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的方法(S)，其中，施加所述绝缘层(20)和形成所述空腔(22)的步骤通过表面光刻法进行。

3.根据权利要求1所述的方法(S)，其中，使用以下至少一种技术制成所述空腔(22)：

对所述绝缘层(20)进行激光打孔，

对所述绝缘层(20)进行机械切割，

对所述绝缘层(20)进行化学切割。

4.根据权利要求3所述的方法(S)，其中，将所述绝缘层(20)施加并附接至所述连接表面(14)，以及其中，在将所述绝缘层(20)附接至所述连接表面(14)之前或之后，通过切割或钻孔形成所述空腔(22)。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法(S)，其中，所述绝缘层(20)由印刷电路形成。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(S)，在填充所述空腔(22)的步骤之前，还包括金属化所述导电层(12)的步骤(S6)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(S)，其中，通过具有丝网印刷的网版(30)或没有丝网印刷的网版(30)的丝网印刷来填充所述空腔(22)。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(S)，其中，所述空腔(22)在垂直于轴Z的平面中具有表面，所述空腔通过具有丝网印刷的网版(30)的丝网印刷进行填充，所述丝网印刷的网版(30)具有区域在垂直于轴Z的平面中的窗口(34)，所述窗口(34)的表面至少等于所述空腔(22)的表面。

9.根据权利要求8所述的方法(S)，其中，所述热处理(S5)包括所述金属合金(4)的回流。

Images