CN115462187A - 防止smt器件漂浮的阻挡物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将SMD器件(1)与电路承载件(2)位置稳定地焊接的方法,包括以下步骤:a)提供电路承载件(2),其包括至少一个用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a),所述承载板接触面设立为用于电地、热地和/或机械地接触要连接的SMD器件(1),其中电路承载件(2)至少在承载板接触面(2a)的区域中用多个不可用熔化的焊料润湿的、填充的通孔(6)贯穿,b)将至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)施加在电路承载件(2)上,使得所述粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)对用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a)在与焊膏(3)相关联的边缘点(Ra、Rb)的至少一侧限界,c)将包括至少一个器件接触面(1a)的SMD器件(1)安放到用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a)上,使得至少一个器件接触面(1a)经由位于其之间的焊膏(3)电地、热地和/或机械地接触承载板接触面(2a),其中安放进行为并且至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的位置在步骤b)中选择为,使得SMD器件(1)与至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)无接触地停留在焊膏(3)上,d)等待至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的硬化过程可预设的时长t,e)将焊膏(3)加热、熔化并且随后冷却,以建立在SMD器件(1)的至少一个器件接触面(1a)和电路承载件(2)的至少一个承载板接触面(2a)之间的电的、热的和/或机械的连接,其中借助于至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)构成阻挡物(5),使得首先能够实现SMD器件在焊膏(3)的熔化状态下竖直地下降,并且其次SMD器件在熔化的焊膏(3)上朝向阻挡物(5)的方向的水平漂浮由阻挡物(5)机械地限界。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将SMD器件与电路承载件位置稳定地焊接的方法。
本发明还涉及一种依照根据本发明的方法制造的电路承载件。此外,本发明同样可以涉及包括根据本发明的电路承载件的机动车前照灯和/或控制设备。
背景技术
从现有技术中已知以下方法,所述方法应当能够实现SMD器件的位置稳定的焊接。例如,从AT 515071A1中已知一种方法,在所述方法中将要焊接的电子器件借助于粘接点固定在电路承载件上,其中在开始焊接过程之前,粘接点硬化,以便以这种方式防止器件漂浮。
原则上已知的是,焊料的体积在焊接过程期间由于助焊剂的放气而减少。所述减少例如可以为直至50%。如果电子器件因此在其位置中固定粘接,则必须保证,在焊料处存在足够的过剩量,以便尽管焊料收缩仍保证:在焊接部位处存在足够量的焊料。如果如在AT515071A1中那样要焊接的器件在焊接过程之前已经在其位置中固定,则焊料的体积减少通过“超印(überdrucken)”来补偿。将其理解为将过剩的焊料安置在超出真正的接触部位的区域中,以便可实现,所述过剩的焊料在熔化过程中流向真正的接触部位。否则,焊接连接可能是有缺陷的,其中存在较大量的空气夹杂物,或由于缺少焊接材料,整面的连续的接触是不可能的。
然而存在以下情形,其中这种超印是不可能的,例如因为相邻的器件使得所述超印不可能,或因为焊料储备已经在电路板布局上固定地预设并且现有的电路板布局现在仅应当装配尺寸不同的电子器件,而不应在电路承载件或焊料储备处进行改变。同时,应当保持确保尽可能经济的可制造性。
发明内容
因此,本发明的目的是,实现一种方法,所述方法提供针对上述问题的解决方案。所述目的借助开头提到类型的方法实现,其方式为:根据本发明设有以下步骤:
a)提供电路承载件,其包括至少一个用焊膏覆层的承载板接触面,所述承载板接触面设立为用于电地、热地和/或机械地接触要连接的SMD器件,其中电路承载件至少在承载板接触面的区域中用多个不可用熔化的焊料润湿的、填充的通孔贯穿(在此例如可以涉及电绝缘材料,例如涉及树脂,即环氧化物,对此替选地然而也可以使用导电材料或其组合,如例如具有提高的热导率的用金属颗粒填充的环氧化物,也可考虑用陶瓷填充的环氧化物),
b)将至少一个粘接点施加在电路承载件上,使得所述粘接点对用焊膏覆层的承载板接触面在与焊膏相关联的边缘点的至少一侧限界,
c)将包括至少一个器件接触面的SMD器件安放到用焊膏覆层的承载板接触面上,使得至少一个器件接触面经由位于其之间的焊膏电地、热地和/或机械地接触承载板接触面,其中安放进行为并且至少一个粘接点的位置在步骤b)中选择为,使得SMD器件与至少一个粘接点无接触地停留在焊膏上,
d)等待至少一个粘接点的硬化过程可预设的时长t,必要时在可预设的温度T,
e)将焊膏加热、熔化并且随后冷却,以建立在SMD器件的至少一个器件接触面和电路承载件的至少一个承载板接触面之间的电的、热的和/或机械的连接,其中借助于至少一个粘接点构成阻挡物,使得首先能够实现SMD器件在焊膏的熔化状态下竖直地下降,并且其次SMD器件在熔化的焊膏上朝向阻挡物的方向的水平漂浮由阻挡物机械地限界。
通过根据本发明的方法可行的是,SMD器件在水平平面中的位置一方面持久地固定并且防止器件漂浮,并且同时可实现器件关于电路承载件的下降,进而可实现均匀的焊接部位,所述焊接部位尽可能没有空白。在本发明中,粘接点——与AT 515071A1不同——不用于SMD器件的绝对固定,而是用于对器件在水平平面之内的位置或可移动性进行限制。本发明还利用如下知识,不可用焊料润湿的通孔的存在(尤其关于要焊接的接触面存在不对称地设置的通孔)大程度地促进SMD器件在焊接过程期间的不利的漂浮或明显地提高漂浮的规模。在一些情形下,虽然略微的浮入是可容忍的,然而大规模的漂浮是成问题的。在本文献中,将术语“浮入”和“漂浮”如下理解:将表述“浮入”理解为器件在非关键区域之内在液态焊料上的运动,即以如下规模,使得焊接连接的功能性不受损坏并且与期望位置的偏差是足够小的,以便在后续的AOI(automated optical inspection,自动光学检测)中不触发(伪)错误。将术语“漂浮”理解为漂浮运动,其具有成问题的规模,使得例如出现对焊接连接的可能的损害和/或与期望位置的偏差大至,使得在可能的AOI中探测到(伪)错误。因为将粘接点设置为限界部与技术和经济上的耗费相关联,因此粘接点应当仅在其使用是完全经济合理的地方使用。因此,粘接点有针对性地在涉及这种通孔的器件中使用。作为通孔(也称为过孔(Via))在此尤其考虑类型5的过孔,其中通孔由嵌入到承载板中的铜套筒构成,所述铜套筒例如用树脂填充。导热在此基本上经由铜套筒进行。由于填充,没有焊料可以进入过孔中或过孔不能被润湿,因此在焊接过程期间力可以作用到器件上,所述力促进漂浮。这尤其在过孔关于要焊接的器件不对称设置时适用。
表述“水平”在此表示关于通过承载板接触面构成的平面平行地构成的取向。在步骤e)之后也可以还设有步骤f),所述步骤f)包括冷却和提取已装配的电路承载件。将表述“SMD器件”理解为,固定在电路承载件的表面处的每个器件,即不应用“通孔(throughhole)”工艺。SMD器件例如也可以通过顶部接触键合与电路板电连接。
原则上,至少一个粘接点设计用于构成阻挡物。所述粘接点在如下情形下可以满足,在所述情形中例如可以确定器件仅沿一个方向旋转或漂移。在此,与器件的旋转或漂移方向相反地作用的粘接点足够。必要时器件引脚可以用于剩余的定位。当然,也可以设有两个或更多个粘接点。粘接点的数量可以自由地选择。在本发明中鉴于“至少一个粘接点”所提到的所有特征——只要没有另作说明——同样可以应用于两个或更多个粘接点。
通孔例如可以是类型5过孔或类型V过孔。这些通孔非常经常地明确地包含在电路板焊盘的区域中,以便使热阻最小。尤其关于承载板接触面不对称地设置的通孔的存在促进漂浮,因此在存在这种不对称设置的通孔的情况下设置阻挡物被证实为是特别有利的。
尤其可以提出,在步骤a)中用焊膏覆层的承载板接触面由阻焊漆层包围,其中至少一个粘接点设置在阻焊漆层上和/或设置在承载板接触面的未用焊膏覆层的部段上。粘接剂可以设立为用于特别好地附着在阻焊漆层上。此外,以这种方式防止,粘接剂与焊料接触。对此替选地——如所提到的那样——粘接点也可以在焊盘(即电路板接触面)上单独地或在电路板的焊盘和/或阻焊漆层上同时安置。在焊盘上与焊膏的重叠在此——即使在不期望时——也可能是可容忍的。
此外可以提出,至少一个粘接点的高度为在未熔化状态下通过焊膏构成的焊膏储备的高度的至少40%,优选至少60%,特别优选至少100%,其中阻挡物仅由至少一个粘接点本身构成。以这种方式,限界通过粘接点本身已经可以实现,而为此不需要附加的器件。粘接点的高度然而以更有益的方式选择为,使得要保护的器件在漂浮的情况下碰撞到粘接点上。在此可以考虑,通过焊接工艺,焊料损失其体积的大约50%。在芯片器件,例如欧姆电阻中,例如能够以120μm的高度印刷膏。
尤其可以提出,至少一个粘接点截球形地构成。所述形状可以一方面通过所使用的粘接剂的表面应力以及也通过所应用的方法来确定。例如,可以使用所谓的“喷射分配器”。这种“喷射分配器”提供粘接点,其通过使喷射的粘接剂“颗粒”在射到电路板上时变形通常具有类似于截球的形状。通过使用所述方法也可行的是,借助于这些单个点产生不同的几何形状,例如所谓的粘接道。然而也存在所谓的体积分配器,其连续地分离粘接剂。所述体积分配器可以用于产生由粘接剂构成的线或类似的几何形状。
还可以提出,至少一个第一粘接点线状地扩展,以构成线状的阻挡物。这包括粘接道还有粘接线。
尤其可以提出,设有至少一个第二粘接点,其优选接触第一粘接点,其中第二粘接点线状地构成为,使得与第一粘接点一起构成基本上L形或U形的、将SMD器件至少部分地环绕的轮廓。以这种方式,可以尽可能地防止要固定的器件沿另一方向的漂浮。
还可以提出,至少一个粘接点的高度为至少50微米,优选至少100微米。
尤其可以提出,在步骤b)之后和在步骤d)之前将至少一个限界体安放到至少一个粘接点上,并且借助于限界体构成阻挡物。限界体的使用可实现使阻挡物更靠近要固定的SMD器件。限界体的几何形状也可以有针对性地匹配于SMD器件的形状。限界体例如可以是U形的或L形的或也具有直线形状。在此可以使用由聚合物或塑料或还有陶瓷以及金属制成的模具。使用由聚合物或陶瓷制成的模具具有经济优点。所使用的限界体材料的熔化温度应当高于焊接过程的最大温度并且表面必须构成为,使得粘接剂保持粘附。
还可以提出,至少一个粘接点由热硬化材料构成并且根据步骤d)的至少一个粘接点的硬化通过电路承载件连同至少一个粘接点的温度提高进行,其中这例如在回流焊接过程期间进行,其中对于热硬化所需的温度低于焊接材料的熔化温度。
尤其可以提出,粘接材料选择为,使得粘接体积在硬化期间减少最多10%。
还可以提出,粘接材料热硬化地构成并且选择为,使得所述粘接材料通过在根据步骤d)的硬化期间输入热量而膨胀。在膨胀的材料中的一个优点在于,与截球不同地,高度不以低的斜率连续地增加,而是具有更陡的限界部的形状,其使器件难以向上滑动。除了液态粘接剂外也可以使用其他粘接剂。例如,可以使用糊状的、可分配的粘接材料,所述粘接材料具有以下特性:耐热性,在热量输入下的体积增加,在达到焊料的熔化温度之前,粘附在阻焊漆上并且尽可能硬化。在此,例如可以:也使用基于聚氨酯或硅树脂的泡沫。在此的想法是,由这种材料构成的分配的点在加热时膨胀进而形成阻挡物,所述阻挡物也侧向地以及向上扩展,由此与通常直至最大高度具有尽可能连续的升高的粘接点相比,器件明显更难克服阻挡物的这种形状。
尤其可以提出,至少一个粘接点借助于分配器并且SMD器件借助于装配自动设备施加,其中至少一个粘接点在步骤b)中定位为,使得所述粘接点具有与SMD器件的期望位置的边缘区域的至少一个安全间距,其中所述安全间距由分配器和装配自动设备的定位公差、至少一个粘接点的尺寸公差以及SMD器件的器件公差的总和形成,并且例如为至少50微米。此时,粘接点与SMD器件的安全间距为至少50微米,并且例如最大300微米。如所提到的,器件公差应当被一起考虑,即每个器件不是相同大的。例如,+/-0.1mm的器件尺寸与制造数据的差可以是可行的。
此外可以提出,SMD器件具有矩形的底面并且至少一个粘接点定位为,使得至少一个粘接点在用SMD器件装配之后在步骤b)中保持安全间距的情况下紧邻矩形的底面的一侧。表述“紧邻一侧”在此表示,仅设有最小间距,例如50微米。也可以选择关于矩形的底面的角部的间距。粘接点的数量可以选择为,使得与SMD器件的每侧和/或每个角部关联有刚好一个粘接点。由此器件沿所有方向的漂浮受限。在此不一定将表述“矩形的底面”理解为精确为矩形的形状,当然角部可以被削平或倒圆或器件引脚能够伸出所述底面(这例如涉及LFPAK/SOT669构型)。
本发明还涉及依照根据本发明的方法制造的电路承载件。此外,本发明同样可以涉及包括根据本发明的电路承载件的机动车前照灯。
换言之,本发明也可以如下描述:
特定的SMT构型如Powerflat 5x6 oder LFPAK/SOT669,然而还有TO-277A,在一侧上具有各个小的器件引脚(或连接引脚;例如N沟道MOSFET:栅极和源极),而大部分的封装下侧由大的、通常连续的导热焊盘构成(例如N沟道MOSFET:漏极)。器件典型地非常精确地装配到焊膏储备上(<50μm精度),然而由于如次佳的覆盖尺寸(Footprintabmessungen)、过孔工艺或最后工序的因素,可能发生,这些具有导热焊盘的器件在回流工艺期间漂浮,即在器件焊盘和电路板焊盘之间的重叠不再理想地得出。这通常造成错误识别(在此称为伪错误。器件(大多数情况下)是作用良好的,然而在自动的光学电路板检查(AOI)时,位置的偏差大于AOI所允许的偏差,因为器件与其位置偏差大于所允许的公差,然而在最坏的情况下也会导致的焊接部位形成不良。原则上长时间以来已经是工业标准的一个简单的解决方案是借助SMT粘接剂粘接,例如沿着壳体棱边在2个或4个点处,借此器件在回流时不漂浮。器件的直接粘接如下作用:印刷膏储备,随后将粘接点施加在膏储备旁边,使得在随后装配器件时例如使所述器件的棱边处于粘接剂中。如果随后装配的组件移入到回流炉中,首先通常在焊膏熔化之前很长时间就将粘接剂硬化。由此将器件保持在其非常精确的装配位置中并且可以不再在液态焊料上漂浮。所述已经已知的方法的缺点然而是产生的焊缝所需的焊料量:当(用2N至6N的常见的力)将小的器件装配到膏上时,将所述器件轻微地按压到膏储备中并且例如处于50μm至100μm的高度;在如这里器件较大的情况下,膏相应较少地被按压在一起并且器件处于模板厚度(100μm至150μm)的范围内的高度上。在回流时,焊膏熔化并且损失大约50%的体积,因为在焊接部位中仅留有锡份额。在没有粘接固定的情况下,器件——如已经在开头所提到的——从初始高度向下降低并且出现低很多的焊缝。通过器件的粘接固定,在膏量相同时一定减少焊接,例如沿横向方向的焊接。这迄今通过如下方式补偿,更多的膏侧向地印刷在焊盘旁边并且熔化的焊料在回流时经由进入闸流入到器件下方(参见例如EP 3233345A1)。因此,对于具有相对大的用焊膏覆层的承载板接触面从而还有焊膏区段(对于在焊接时的助焊剂放气是必需的)的构型,因此需要相对多的侧向超印。所有这些预防措施在电路板设计时必须已经采取并且在产品使用周期的随后的进程中不再能在没有耗费的变换工艺或重新验证(例如由于焊缝高度的改变)的情况下执行。
本发明现在为放弃SMD器件的粘接固定,并且可实现在电路板上创建阻挡物,所述阻挡物防止在特定的放置在其中或其旁边的器件在焊接过程期间漂浮。此外,在涂覆粘接剂时,器件不应接触粘接剂,从而构成焊缝,就像没有上胶一样。与现有技术不同,在此器件在焊接过程期间的漂浮不通过直接粘接来防止,而是通过如下方式:位置和形状稳定的粘接点或在其上装配的元件紧挨着器件旁边作用为回流期间的漂浮阻挡物。
下面的流程在SMT生产工艺期间得出:
-在印刷膏之后将SMT粘接点紧挨着假想的器件边缘旁边放置,
-随后借助装配自动机来装配器件,而不接触粘接剂,
-根据实施方案随后得出两种可能性
○变型形式A:粘接点本身之后形成阻挡物;借此装配过程结束
○变型形式B:额外的阻挡物元件在此步骤中在器件旁边装配到粘接点上
-粘接点在回流炉中迅速地硬化并且留在其位置处,随后焊料才开始在器件下方熔化
-器件开始在液态焊料上浮入,然而漂浮由已经硬的粘接点(变型形式A)或借助于粘接剂固定的阻挡物元件(变型形式B)(尽可能地)阻止。
-在此与没有阻挡物的情况相比得出器件的小很多的错位
器件可能无阻碍地漂浮数个100μm(进而超出允许的AOI公差之外),而借助具体的方法可以将漂浮减少至合理的程度(例如100μm至200μm)。
附图说明
下面根据示例性的且非限制性的在附图中图解说明的实施方式详细阐述本发明。其中示出
图1a示出根据现有技术的电路承载件的局部连同要固定在其上的SMD器件的示意图;
图1b示出根据图1a的漂浮的固定的SMD器件;
图2a示出在未焊接状态下的根据本发明的实施方式的剖面图;
图2b示出在已焊接状态下的根据图2a的剖面图;
图2c示出图2b的细节;
图2d示出图2b的另一细节,其中可见,SMD器件碰撞到阻挡物上并且通过所述阻挡物保持在其位置中;
图3a至3d示出根据本发明的粘接点配置的不同变型形式的视图;以及
图4a至4c示出根据本发明的限界体配置的不同变型形式。
下面,只要没有另作说明,相同的附图标记表示相同的特征。
具体实施方式
图1a示出根据现有技术的电路承载件2的局部连同要固定在其上的SMD器件1的示意图。如在图1b中可见的,器件1在焊接过程期间在图中未示出的焊膏储备3上漂浮,并且在所述漂浮的最终位置中牢固地焊接。
图2a示出在未焊接状态下的根据本发明的实施方式的剖面图。其中示出对其执行根据本发明的方法的系统。本发明涉及用于将SMD器件1与电路承载件2位置稳定地焊接的方法并且在示出的实施例中包括以下步骤a)至e):
a)提供电路承载件2,其包括至少一个用焊膏3覆层的承载板接触面2a,所述承载板接触面设立为用于电地、热地和/或机械地接触要连接的SMD器件1。电路承载件2至少在承载板接触面2a的区域中用一定数量的不可由熔化的焊料润湿的、填充的通孔6贯穿。所述数量原则上是可变的并且不限制为特定值。
b)在本实施例中,将两个粘接点4a和4b施加在电路承载件2处,使得所述粘接点4a和4b对用焊膏3覆层的承载板接触面2a在与焊膏3相关联的边缘点Ra、Rb的各一侧限界。在此,将边缘点理解为以下点,所述点与焊膏3的一侧或SMD器件1的位于其上方的一侧相关联。在此,将表述“限界”理解为“围绕”。也就是说,边缘点在施加期间通过粘接点4a或4b接触。相反,关于SMD器件1设有最小间距,如之后还要提到的。表述“限界”适应于SMD器件1的漂浮过程,并且边缘点,尤其Ra和Rb,分别表示器件1的暴露的边缘或突出部处的点,所述点例如在漂浮过程中碰撞到阻挡物5或粘接点4a或4b上。
c)将包括至少一个器件接触面1a的SMD器件1安放到用焊膏3覆层的承载板接触面2a上,使得至少一个器件接触面1a对承载板接触面2a经由位于其之间的焊膏3电地、热地和/或机械地接触。在此,所述安放进行为并且粘接点4a和4b的位置在步骤b)中选择为,使得SMD器件1与粘接点4a和4b无接触地停留在焊膏3上。
d)等待两个粘接点4a和4b的硬化过程可预设的时长t,例如一分钟(更准确地说,所述过程根据温度例如可以持续1至5分钟,在开始时在典型的回流中在~150℃的平台阶段中,所述过程持续大约90-120s),
e)将焊膏3加热、熔化并且随后冷却,以建立在SMD器件1的至少一个器件接触面1a和电路承载件2的至少一个承载板接触面2a之间的电的、热的和/或机械的连接。借助于在图2b中以已经硬化的状态示出的粘接点4a和4b,构成阻挡物5,使得首先能够实现SMD器件在焊膏3的熔化状态下竖直地下降,并且其次SMD器件在熔化的焊膏3上朝向阻挡物5的方向的水平漂浮由阻挡物5机械地限界。阻挡物5在此由两个粘接点4a和4b共同构成。
图2c示出图2b的细节。其中可见,现在固化的焊料3在其分布中通过通孔6的影响如何改变:由于通孔同样位于SMD器件1的接触部的边缘区域中,并且通孔不可用焊料3润湿,焊料3已经返回到位于SMD器件1下方的区域上。所述“返回”引起作用于SMD器件1的机械力,所述机械力有利于器件1的漂浮。漂浮不总是出现——在当前情况下器件1然而不留在其位置中。而图2d示出以下情景,其中器件1碰撞到阻挡物5上并且通过所述阻挡物保持在其位置中。
在图2a和2b中可见的是,在步骤a)中用焊膏3覆层的承载板接触面2a由阻焊漆层8包围,其中两个粘接点4a和4b设置在阻焊漆层8上。然而,粘接点不必强制性地放置在电路板层上,而是例如也可以位于电路板的承载板接触面2a上。
粘接点4a、4b、4c、4d、4e的高度h1(参见图2a)为在未熔化状态下由焊膏3构成的焊膏储备3a的高度h2(参见图2a)的至少40%,优选至少60%,特别优选至少100%,其中阻挡物5仅由粘接点4a和4b本身构成。
在图2a和2b中可见的是,粘接点4a和4b截球形地构成。
图3a至3d示出根据本发明的粘接点配置的不同变型形式。在图3a中示出使用唯一的粘接点4a,所述唯一的粘接点在SMD器件1的一侧上定位。图3b示出以下变型形式,其中粘接点4a和4b在SMD器件1的各一个角处定位。图3c示出以下变型形式,其中对于角粘接点4a和4b附加地也还设有在侧部设置的粘接点4c。图3d示出使用五个依次设置的粘接点4a、4b、4c、4d、4e,其共同线状地扩展,以构成线状的阻挡物5(“粘接道”)。原则上,还可考虑大量其他配置。例如可以提出,设有至少一个第二粘接点,其优选接触第一粘接点,其中第二粘接点线状地构成为,使得与第一粘接点一起构成基本上L形或U形的、将SMD器件1至少部分地环绕的轮廓。
图4a至4c示出根据本发明的限界体配置的不同变型形式。据此,在步骤b)之后和在步骤d)之前将至少一个限界体7安放到至少一个粘接点4a上(在图中未示出)。阻挡物5借助于限界体7构成。限界体可以U形(图4c)或L形(图4b)地构成或也具有直线形状(图4a)。也可以使用多个限界体7。
优选地,粘接点由热硬化的材料构成。热硬化温度在此低于焊料的熔化温度。
在图3a至4c中可见,SMD器件1分别具有矩形的底面1c(附图标记参见图3a和4a)。从图3中得知,粘接点4a定位为,使得其在用SMD器件1装配之后在步骤b)中保持安全间距s的情况下紧邻矩形的底面1c的一侧。
本发明并不局限于所示出的实施方式,而是由权利要求的整个保护范围限定。本发明的或实施方式的各个方面也可以采纳并且彼此组合。权利要求中的可能的附图标记是示例性的并且仅用于权利要求的更简单的可读性,而不对其进行限制。
Claims (15)
1.一种用于将SMD器件(1)与电路承载件(2)位置稳定地焊接的方法,包括以下步骤:
a)提供电路承载件(2),所述电路承载件包括至少一个用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a),所述承载板接触面设立为用于电地、热地和/或机械地接触要连接的所述SMD器件(1),其中所述电路承载件(2)至少在所述承载板接触面(2a)的区域中用多个不可由熔化的焊料润湿的、填充的通孔(6)贯穿,
b)将至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)施加在所述电路承载件(2)上,使得所述粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)对用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a)在与所述焊膏(3)相关联的边缘点(Ra、Rb)的至少一侧限界,
c)将包括至少一个器件接触面(1a)的SMD器件(1)安放到用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a)上,使得所述至少一个器件接触面(1a)对所述承载板接触面(2a)经由位于其之间的焊膏(3)电地、热地和/或机械地接触,其中进行上述安放并且在步骤b)中选择所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的位置,使得所述SMD器件(1)与所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)无接触地停留在所述焊膏(3)上,
d)等待所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的硬化过程可预设的时长t,
e)将所述焊膏(3)加热、熔化并且随后冷却,以建立在所述SMD器件(1)的至少一个器件接触面(1a)和所述电路承载件(2)的至少一个承载板接触面(2a)之间的电的、热的和/或机械的连接,其中借助于所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)构成阻挡物(5),使得首先能够实现所述SMD器件在所述焊膏(3)的熔化状态下竖直地下降,并且其次所述SMD器件在熔化的焊膏(3)上朝向所述阻挡物(5)的方向的水平漂浮由所述阻挡物(5)机械地限界。
2.根据权利要求1所述的方法,
其中在步骤a)中用焊膏(3)覆层的承载板接触面(2a)由阻焊漆层(8)包围,其中所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)设置在所述阻焊漆层(8)上和/或设置在所述承载板接触面(2a)的未用焊膏(3)覆层的部段上。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其中所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的高度(h1)为由所述焊膏(3)构成的焊膏储备(3a)在未熔化状态下的高度(h2)的至少40%,优选至少60%,特别优选至少100%,其中所述阻挡物(5)仅由所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)本身构成。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)截球形地构成。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中至少一个第一粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)线状地扩展,以构成线状的阻挡物(5)。
6.根据权利要求5所述的方法,
其中设有至少一个第二粘接点,所述第二粘接点优选接触所述第一粘接点,其中所述第二粘接点线状地构成为,使得与所述第一粘接点一起构成基本上L形或U形的、将所述SMD器件至少部分地环绕的轮廓。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的高度(h1)为至少50微米,优选至少100微米。
8.根据权利要求1或2所述的方法,
其中在步骤b)之后和在步骤d)之前将至少一个限界体(7)安放到所述至少一个粘接点(4a)上,并且借助于所述限界体(7)构成所述阻挡物(5)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)由热硬化材料构成并且通过所述电路承载件(2)连同所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的温度提高进行根据步骤d)的所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的硬化,其中这例如在回流焊接过程期间进行,其中对于热硬化所需的温度低于所述焊接材料的熔化温度。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中所述粘接材料选择为,使得粘接剂体积在硬化期间减少最大10%。
11.根据权利要求1至9中任一项的方法,
其中所述粘接材料热硬化地构成并且选择为,使得所述粘接材料在根据步骤d)的硬化期间在输送热量的条件下膨胀。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)借助于分配器施加并且所述SMD器件(1)借助于自动装配机施加,其中所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)在步骤b)中定位为,使得所述至少一个粘接点与所述SMD器件(1)的期望位置的边缘区域具有至少一个安全间距(s),其中所述安全间距(s)由所述分配器和所述自动装配机的定位公差、所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的尺寸公差以及所述SMD器件(1)的器件公差的总和形成,并且例如为至少50微米。
13.根据权利要求12所述的方法,
其中所述SMD器件(1)具有矩形的底面(1c),并且所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)定位为,使得所述至少一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)在用所述SMD器件(1)装配之后在步骤b)中保持所述安全间距(s)的条件下紧邻矩形的底面(1c)的一侧。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中在步骤b)中将所述粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)的数量选择为,使得刚好一个粘接点(4a、4b、4c、4d、4e)与所述SMD器件(1)的每一侧和/或角部相关联。
15.一种电路承载件(1),所述电路承载件根据上述权利要求中任一项所述的方法制造。
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