CN112752432B - 一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺，包括以下步骤：S1、印制电路板设计时，将芯片开孔位置处正面的铜箔去除、介质去除、背面铜箔保留，构成印制电路板芯片安装孔；S2、垫片设计时，垫片厚度与印制电路板厚度对应；S3、在印制电路板芯片安装孔内点涂焊膏，点涂后放置垫片于印制电路板芯片安装孔内，安装压合工装，压合工装在压合印制电路板的同时压合住垫片；S4、使用高温焊接印制电路板与垫片；S5、焊接完成后进行清洗、检验。本发明有效提高了产品的可靠性、提高了生产效率、简化了生产操作，降低了对工人的技能要求。

Description

一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺
技术领域
本发明是一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺，属于技术领域，用以解决多芯片装配过程中，印制电路板于垫片一体化烧结的问题。
背景技术
随着微波毫米波技术的飞速进步，微波毫米波产品功能朝着复杂化不断发展，功能的复杂化导致微波组件的装配难度大大增加，其中，多芯片装配是提高装配效率和可靠性的关键。传统的多芯片装配工艺之一，是在印制电路板焊接于壳体等工序完成后进行的，如图1，其装配过程主要是将印制电路板、接插件焊接于壳体，将印制电路板中芯片通槽内的堵孔部分手工去除，将芯片槽修理平整，各手工焊接元器件、引针端头手工焊接完成后，粘结或焊接芯片与壳体间的热量匹配垫片，再将芯片粘结于所述垫片，使用键合实现电气互联，从而实现多芯片装配。另一种传统多芯片装配工艺，是在印制电路板焊接的同时，在印制电路板芯片通槽内同时装入垫片，同时烧结完成的，再将芯片粘结于所述垫片。
前一种传统的装配过程由于印制电路板焊接于壳体与垫片的装配是分离的工步，焊接垫片或者粘结垫片需耗费额外工时，印制电路板焊接后，需要对芯片孔通槽手工去清除多余成堆不平的焊料，对工人的技术要求非常高，清理过程中，易损伤壳体镀层，这些直接影响后工艺序引线键合强度、芯片粘接强度、印制电路板的接地、印制电路板大功率散热和产品电参数，影响产品的可靠性，且装配效率不高。
后一种传统的多芯片装配过程中印制电路板垫片装配同时焊接的方式，由于芯片槽为通槽，垫片装入后出现跑位、偏移，且部分垫片易偏移到印制电路板底部，造成印制电路板、垫片焊接异常，印制电路板焊接翘曲，返工困难，如图2、图3所示。同时，此两种传统的印制电路板垫片装配方式中，都存在印制电路板厚度与垫片厚度为匹配的情况，垫片烧结时需另做工装保证其烧结不翘曲和上浮，效率不高，且垫片厚度与印制电路板厚度未匹配设计，键合时易出现干涩现象，影响后期装配。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺，以至少解决上述背景技术中提出的由于微波毫米波产品功能朝着复杂化不断发展导致微波组件的装配难度大大增加的技术问题，提高多芯片装配效率和可靠性。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺，包括以下步骤：
S1、印制电路板设计时，将芯片开孔位置处正面的铜箔去除、介质去除、背面铜箔保留，构成印制电路板芯片安装孔，避免垫片放入此孔后产生移位；
S2、垫片设计时，垫片厚度与印制电路板厚度对应，此设计是为了保证垫片放入电路板芯片安装孔内时，与印制电路板厚度相当，且通过垫片自身厚度及重量，抵消焊接过程中焊锡张力导致的垫片在一体化焊接过程中的上浮，同时印制电路板焊接过程中，压合工装在压合印制电路板的同时能压合住垫片，使垫片不产生浮动和移位；
S3、在印制电路板烧结过程中，在壳体刷涂助焊剂后，依次放置预成型焊片、印制电路板；印制电路板放置完成后，在印制电路板芯片安装孔内点涂焊膏，点涂后放置垫片于印制电路板芯片安装孔内，放置完成后，安装压合工装，压合工装在压合印制电路板的同时压合住垫片，使垫片不产生浮动和移位；
S4、使用高温焊接印制电路板与垫片；
S5、焊接完成后进行清洗、检验。焊接完成后，便可将将各芯片粘结于对应的垫片。
进一步的，所述步骤S1中所述的介质是指印制电路板的基材。
优选的，所述的垫片厚度与印制电路板厚度对应是指，垫片厚度使得当垫片放入电路板芯片安装孔内时，垫片的上表面与印制电路板的上表面基本相平齐。
可选的，所述的步骤S4中的高温是指温度为150℃-400℃。
本发明的有益效果：
本发明提供一种多芯片组装过程中，烧结类印制电路板与过渡垫片一体化烧结工艺及结构，有效提高了产品的可靠性、提高了生产效率、简化了生产操作，降低了对工人的技能要求。
本发明使得多芯片装配过程中，印制电路板烧结和垫片装配操作工艺流程相比于传统工艺减少了堵孔、清理孔工序，且将垫片烧结和印制电路板烧结进行一体化整合，提高了生产效率，降低了对工人的技能要求，保证了大功率下的热导、保证了射频信号的阻抗，保证了电参数不受影响，保证了芯片的剪切力，降低了产品失效风险，大幅提高了生产效率，提高了键合拉力和提高了产品的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有多芯片装配工艺流程示意图；
图2为现有多芯片装配工艺装配得到的产品的成品示意图；
图3为现有多芯片装配工艺装配得到的产品的另一个成品示意图；
图4为本发明一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺的流程示意图；
图5为本发明一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺装配得到的产品的成品示意图；
图6为本发明一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺装配得到的产品的另一个成品示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此类表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供一种技术方案：可参考图4所示，一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺，包括以下步骤：
S1、印制电路板设计时，将芯片开孔位置处正面的铜箔去除、介质去除、背面铜箔保留，构成印制电路板芯片安装孔，避免垫片放入此孔后产生移位。所述的介质是指印制电路板的基材
S2、垫片设计时，垫片厚度与印制电路板厚度对应，如：印制电路板厚度为0.254mm，垫片尺寸设计为0.2mm，此设计是为了保证垫片放入电路板芯片安装孔内时，与印制电路板厚度相当，使垫片的上表面与印制电路板的上表面基本相平齐，且通过垫片自身厚度及重量，抵消焊接过程中焊锡张力导致的垫片在一体化焊接过程中的上浮，同时印制电路板焊接过程中，压合工装在压合印制电路板的同时能压合住垫片，使垫片不产生浮动和移位；
S3、在印制电路板烧结过程中，在壳体刷涂助焊剂后，依次放置预成型焊片、印制电路板；印制电路板放置完成后，在印制电路板芯片安装孔内点涂焊膏，点涂后放置垫片于印制电路板芯片安装孔内，放置完成后，安装压合工装，压合工装在压合印制电路板的同时压合住垫片，使垫片不产生浮动和移位；
S4、使用高温焊接印制电路板与垫片；
S5、焊接完成后进行清洗、检验。焊接完成后，如图5-6所示，之后便可将将各芯片粘结于对应的垫片。
可选的，所述的步骤S4中的高温是指温度为150℃-400℃
本发明提供一种多芯片组装过程中，烧结类印制电路板与过渡垫片一体化烧结工艺及结构，有效提高了产品的可靠性、提高了生产效率、简化了生产操作，降低了对工人的技能要求
本发明使得多芯片装配过程中，印制电路板烧结和垫片装配操作工艺流程相比于传统工艺减少了堵孔、清理孔工序，且将垫片烧结和印制电路板烧结进行一体化整合，提高了生产效率，降低了对工人的技能要求，保证了大功率下的热导、保证了射频信号的阻抗，保证了电参数不受影响，保证了芯片的剪切力，降低了产品失效风险，大幅提高了生产效率，提高了键合拉力和提高了产品的可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施。

Claims (1)

1.一种高效率高可靠性的印制电路板与垫片一体化装配工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、印制电路板设计时，将芯片开孔位置处正面的铜箔去除、介质去除、背面铜箔保留，构成印制电路板芯片安装孔，所述的介质是指印制电路板的基材；
S2、垫片设计时，垫片厚度与印制电路板厚度对应，即垫片厚度使得当垫片放入电路板芯片安装孔内时，垫片的上表面与印制电路板的上表面基本相平齐；
S3、在印制电路板烧结过程中，在壳体刷涂助焊剂后，依次放置预成型焊片、印制电路板；印制电路板放置完成后，在印制电路板芯片安装孔内点涂焊膏，点涂后放置垫片于印制电路板芯片安装孔内，放置完成后，安装压合工装，压合工装在压合印制电路板的同时压合住垫片；
S4、使用150℃-400℃的温度焊接印制电路板与垫片；
S5、焊接完成后进行清洗、检验。
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