CN115709349A - 锡粉、锡粉的制备方法、锡膏、电路板的焊接方法及电路板 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种锡粉、锡粉的制备方法、锡膏、电路板的焊接方法和电路板。本公开提供的锡粉,由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成,其中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%。粒径分布在10μm~20μm、体积百分比为60%~90%的焊锡粉粒组成。本公开提供的锡粉、锡粉的制备方法、锡膏、电路板的焊接方法和电路板,可实现超精密器件的量产化。
Description
技术领域
本公开涉及集成电路技术领域,尤其涉及一种锡粉、锡粉的制备方法、锡膏、电路板的焊接方法及电路板。
背景技术
目前,科技发展日新月异,所有电子产品都朝着轻薄短小的趋势发展,网络、通信、消费类电子产品小间距及超小间距表面贴装技术的出现对锡膏提出更高的挑战。因此,为了适配超精密、小型器件,如何提供一种合适的锡膏成为目前关注的重点。
发明内容
本公开提供一种锡粉、锡粉的制备方法、锡膏、电路板的焊接方法及电路板,以解决相关技术中的不足。
根据本公开实施例的第一方面,提出一种锡粉,所述锡粉由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成,其中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%。
根据本公开实施例的第二方面,提出一种如上述锡粉的制备方法,所述方法包括:
制备粉末状的原始锡粉;其中,所述原始锡粉至少包含处于第一粒径范围的第一锡粉和处于第二粒径范围的第二锡粉;
采用涡轮气流分级机对所述原始锡粉进行分级,以筛分出所述锡粉。
进一步地,所述制备粉末状的原始锡粉,包括:
将第一锡粉和第二锡粉按照体积比1:1的比例混合,得到所述原始锡粉。
进一步地,所述原始锡粉通过球磨及雾化造粉技术制得。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种锡膏,所述锡膏上述任一项所述的锡粉。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种电路板的焊接方法,所述方法包括:在锡膏印刷过程中,将上述锡膏通过印刷板上的印刷孔印刷到待印刷的电路板上的焊盘上;其中,所述印刷孔的大小为80μm*120μm到110*μm*130μm,所述印刷板的厚度为0.07mm~0.08mm。
进一步地,所述印刷板上的多个所述印刷孔之间的间隔大于或者等于0.1mm。
进一步地,所述印刷板上涂覆有纳米涂层。
进一步地,所述焊盘的形状与目标尺寸的元器件的形状匹配。
进一步地,在经过回流焊接将元器件通过所述印刷板上的所述锡膏固定在所述印刷板之后,所述方法还包括:通过点胶工艺对固定在所述焊盘上的指定元器件进行胶液涂覆。
进一步地,所述印刷孔为阶梯网孔。
进一步地,在进行回流焊接时,回焊炉的含氧量与所述锡膏包含锡粉的粒度分布匹配;其中,与不同含氧量的回焊炉匹配的锡膏包含的锡粉的粒度分布不同。
根据本公开实施例的第五方面,提供一种电路板,所述电路板采用如前所述的电路板的制备方法制成。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
由上述实施例可知,本公开提供的锡粉,由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成,其中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%。这样,使得该锡粉的粒径处于5号锡粉和6号锡粉之间,可满足超精密器件的印刷要求。
本公开提供的锡膏,可满足超精密器件(例如,03015尺寸的器件,再例如,008004尺寸的器件)的印刷要求。
本公开提供的电路板的焊接方法,通过采用由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成、且粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%的锡粉制成的锡膏配合0.07到0.08厚的印刷板进行锡膏印刷,可适应008004尺寸的超精密器件的印刷要求,可实现超精密器件的量产化,进而提高超精密器件在主板上的应用(超精密器件可使单板面积更小,器检间距更密,可满足大电池容量的需求)。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本公开根据一示例性实施例示出的一种锡粉的制备方法的流程图
图2为本公开根据一示例性实施例示出的一种涡轮气流分级机的示意图;
图3为本公开根据一示例性实施例示出的一种锡膏印刷的实现原理图;
图4为本公开根据一示例性实施例示出的一种印刷板的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
目前,科技发展日新月异,所有电子产品都朝着轻薄短小的趋势发展,网络、通信、消费类电子产品小间距及超小间距表面贴装技术的出现对锡膏提出更高的挑战,超细粉锡膏(用于锡膏配置的锡粉型号为5号粉或6号粉)应运而生。
但是,由于6号粉粒径小、比表面积大,锡粉含氧量高,因此,其极容易氧化,而氧化后的锡粉容易和膏状的助焊剂发生化学反应,导致焊膏稳定性差,非常容易发生锡球、坍塌等不良现象。
进一步地,由于部分器件较小,因此,也不能用5号粉来进行焊膏印刷。因此,需要提供一种合适粒径的锡粉。
本公开第一方面提供一种锡粉,所述锡粉由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成,其中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%。
表1为本公开根据一示例性实施例示出的不同型号的锡粉粒径分布情况:
表1
参照表1,对于008004尺寸的器件来说,在锡膏印刷过程中,印刷板上的印刷孔为90μm*120μm或80μm*130μm,若使用5号锡粉制成的锡膏,则会因不满足“5球规律”造成下锡不良,导致少锡或漏印现象;若使用6号锡粉制备的锡膏,则由于摩擦力增大会导致脱模不良、进而导致焊盘上无锡膏沉积。若采用本公开提供的锡粉制备的锡膏,则可满足该印刷版的印刷要求。
本公开提供的锡粉,由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成,其中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%。这样,使得该锡粉的粒径处于5号锡粉和6号锡粉之间,可满足超精密器件的印刷要求。
进一步地,在一可能的实现方式中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为70%~80%。
下面介绍一下上述锡粉的制备过程:
图1为本公开根据一示例性实施例示出的一种锡粉的制备方法的流程图。请参照图1,本实施例提供的锡粉的制备方法,可以包括:
S101、制备粉末状的原始锡粉,其中,所述原始锡粉至少包含处于第一粒径范围的第一锡粉和处于第二粒径范围的第二锡粉;
具体实现时,一实施例中,第一锡粉可以为5号锡粉,第二锡粉为6号锡粉,本步骤中,可将5号锡粉和6号锡粉按照体积比1:1的比例混合,得到所述原始锡粉。
另一实施例中,可通过球磨及雾化造粉技术制备所述原始锡粉,有关球磨及雾化造粉技术的具体实现原理和实现过程可以参见相关技术中的描述,此处不再赘述。
S102、采用涡轮气流分级机对所述原始锡粉进行分级,以筛分出所述锡粉。
图2为本公开根据一示例性实施例示出的一种涡轮气流分级机的示意图。参照图2,在图2所示示例中,涡轮气流分级机可以由进料系统1、分级系统2、旋风收集器3、除尘器4、引风机5和控制柜6组成。
下面结合图2,简单介绍该涡轮气流分级机的工作原理及分级过程:
具体的,该涡轮气流分级机的工作原理为不同粒度、形状、密度的颗粒在流体中时所受到的重力和介质阻力不同,因而具有不同的沉降速度,通过不同的沉降速度实现粉体分级。
具体实现时,进料系统中的原始锡粉由气流输送至分级系统,在分级系统,物料受到三个力的作用:颗粒会受到进入分级系统的气流对其向心拽力的作用、气流在环形区内做圆周运动而产生的离心力和物料自身的重力。进一步地,由于粗细颗粒质量的不同,所受力的大小不同,在以上三个力的作用下,实现粗细颗粒的分离,细颗粒随气流从细粉口出去,最后由旋风收集器和除尘器将细分颗粒与气流分离开来,从而得到最终的锡粉。
需要说明的是,具体实现时,通过变频调节涡轮气流分级机的分级轮的转速,便可调整涡轮气流分级机的离心力的大小,达到分出指定粒度的物料的目的。
本公开提供的方法,提出了一种制备上述锡粉的方法,通过该方法,可制备上述锡粉,以满足超精密器件的印刷要求。
进一步地,本公开还提供一种锡膏,该锡膏包含上述任一项所述的锡粉。
本实施例提供的锡膏,可满足超精密器件(例如,03015尺寸的器件,再例如,008004尺寸的器件)的印刷要求。
进一步地,本公开还提供一种电路板的焊接方法,所述方法包括:在锡膏印刷过程中,将上述锡膏通过印刷板上的印刷孔印刷到待印刷的电路板上的焊盘上;其中,所述印刷孔的大小为80μm*120μm到110*μm*130μm,所述印刷板的厚度为0.07mm~0.08mm。
图3为本公开根据一示例性实施例示出的一种锡膏印刷的实现原理图。请参照图3,锡膏印刷,主要是指将锡膏通过印刷板上的印刷孔印刷到电路板上的焊盘上,其主要过程可以如图3所示。
参见图3,需要说明的是,印刷板上的印刷孔的数量和待印刷的电路板上的焊盘的数量一致。
进一步地,图4为本公开根据一示例性实施例示出的一种印刷板的示意图。请参照图4,需要说明的是,在利用本公开提供的锡膏进行超精密器件的锡膏印刷时,匹配0.07mm~0.08mm厚的印刷板,且印刷板上的印刷孔的大小为80μm*120μm到110*μm*130μm(例如,在图4所示示例中,印刷孔的大小为0.09mm*0.12mm),这样,可保证下锡正常(面积比为0.37或0.32,远小于要求的面积比(0.54)),降低漏印或少锡等不良现象。
进一步地,所述印刷板为钢网,且通过电铸工艺制成。这样,可降低印刷板的摩擦力(表面光滑,摩擦力较小),保证下锡正常。
进一步地,所述印刷板上涂覆有纳米涂层。这样,可进一步降低印刷板的摩擦力,保证下锡正常。
进一步地,所述印刷板上的多个所述印刷孔之间的间隔大于或者等于0.1mm。
进一步地,所述焊盘的形状与目标尺寸的元器件的形状匹配。
例如,一实施例中,目标尺寸的元器件为008004尺寸的标准元器件,则焊盘的形状与该元器件的形状匹配。需要说明的时,在元器件为非标准件(例如,元器件为异构件,如屏蔽罩、USB及IC类器件)时,可根据元器件的形状设置焊盘的形状,以使两者匹配。
本公开提供的电路板的焊接方法,通过采用由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成、且粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%的锡粉制成的锡膏配合0.07到0.08厚的印刷板进行锡膏印刷,可适应008004尺寸的超精密器件的印刷要求,可实现超精密器件的量产化,进而提高超精密器件在主板上的应用(超精密器件可使单板面积更小,器检间距粳米,可满足大电池容量的需求)。
此外,本公开提供的电路板的焊接方法,还可以减少设计时单板布局难度,充分利用单板空间。
进一步地,所述印刷孔为阶梯网孔。
本公开提供的电路板的焊接方法,通过将印刷孔设置为阶梯钢网,可通过局部加厚来增加钢网厚度,进而增加锡膏的印刷量,或是通过局部减薄来降低钢网厚度,进而减少锡膏印刷量。这样,可通过局部加厚钢网可以克服一些零件脚位不够平整的问题,或通过局部减薄钢网有效地控制零件脚短路的问题,满足不同元器件对印刷量的要求。
进一步地,在经过回流焊接将元器件通过所述印刷板上的所述锡膏固定在所述印刷板之后,所述方法还包括:
通过点胶工艺对固定在所述焊盘上的指定元器件进行胶液涂覆。
本公开提供的方法,在回流焊接之后,通过点胶工艺对固定在所述焊盘上的指定元器件进行胶液涂覆,这样,可使该指定元器件稳定地附着在印刷版上,提高可靠性。
进一步地,在进行回流焊接时,回焊炉的含氧量与所述锡膏包含锡粉的粒度分布匹配;其中,与不同含氧量的回焊炉匹配的锡膏包含的锡粉的粒度分布不同。
具体的,回焊炉的含氧量与所述锡膏包含锡粉的粒度分布匹配,当锡膏包含的锡粉的粒度分布表征该锡膏有小尺寸的焊锡粉粒组成时,与该锡膏匹配的含氧量越小。例如,当锡膏由6号锡粉组成时,要求回焊炉的含氧量小于1000ppm,当锡膏由5号锡粉组成时,要求回焊炉的含氧量小于1500ppm即可。
具体实现时,可根据回焊炉的含氧量,选用不同粒度分布的锡粉组成的锡膏,以适应各种含氧量的回焊炉,减少不必要的过小的锡球精度。
进一步的,本公开还提供一种电路板,所述电路板采用前面所述的任一电路板的焊接方法制成。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (13)
1.一种锡粉,其特征在于,所述锡粉由多种不同粒度级别的焊锡粉粒组成,其中,粒径分布在10μm~20μm粒度级别的焊锡粉粒占所有粒度级别焊锡粉粒的比例为60%~90%。
2.一种如权利要求1所述的锡粉的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
制备粉末状的原始锡粉;其中,所述原始锡粉至少包含处于第一粒径范围的第一锡粉和处于第二粒径范围的第二锡粉;
采用涡轮气流分级机对所述原始锡粉进行分级,以筛分出所述锡粉。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述制备粉末状的原始锡粉,包括:
将第一锡粉和第二锡粉按照体积比1:1的比例混合,得到所述原始锡粉。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述原始锡粉通过球磨及雾化造粉技术制得。
5.一种锡膏,其特征在于,所述锡膏包含如权利要求1至4任一项所述的锡粉。
6.一种电路板的焊接方法,其特征在于,所述方法包括:在锡膏印刷过程中,将如权利要求5所述的锡膏通过印刷板上的印刷孔印刷到待印刷的电路板上的焊盘上;其中,所述印刷孔的大小为80μm*120μm到110*μm*130μm,所述印刷板的厚度为0.07mm~0.08mm。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述印刷板上的多个所述印刷孔之间的间隔大于或者等于0.1mm。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述印刷板上涂覆有纳米涂层。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述焊盘的形状与目标尺寸的元器件的形状匹配。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在经过回流焊接将元器件通过所述印刷板上的所述锡膏固定在所述印刷板之后,所述方法还包括:通过点胶工艺对固定在所述焊盘上的指定元器件进行胶液涂覆。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述印刷孔为阶梯网孔。
12.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在进行回流焊接时,回焊炉的含氧量与所述锡膏包含锡粉的粒度分布匹配;其中,与不同含氧量的回焊炉匹配的锡膏包含的锡粉的粒度分布不同。
13.一种电路板,其特征在于,采用如权利要求6~12所述的方法制成。
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