CN116460385A - 一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了应用于集成电路封装领域的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,上盖的一侧安装有内部中空的蓄留焊料结构,且蓄留焊料结构远离上盖的一侧表面为弧形设计,蓄留焊料结构远离上盖的一侧表面设有贯穿的进料口,进料口的内壁安装有铝合金包圈,在进行焊料蓄留时,通过移动蓄留焊料结构,可使得蓄留焊料结构的弧形侧面沿着焊料的表面移动来实现焊料的转移,能够灵活控制焊料蓄留的位置,同时还能够使得下盖表面无需倾斜,即可实现焊料的蓄留操作,保证焊料蓄留的精度,控制焊料扩散路径,而铝合金包圈为非焊接材料,因此流经的焊料在经过进料口表面后,不会对进料口的内壁形成阻碍,保证进料口的持续进料。
Description
技术领域
本申请涉及集成电路封装领域,特别涉及一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构。
背景技术
集成电路封装是伴随集成电路的发展而前进的,随着各个行业的不断发展,集成电路的集成度越来越高,功能越来越复杂,相应地要求集成电路封装密度越来越大,引线数越来越多,而体积越来越小,重量越来越轻,这就导致在进行集成电路封装钎焊操作时,需要有效控制封装件钎焊时焊料流淌范围,避免焊料堆积造成的不良率问题。
CN201921152614.6公开了一种防止钎焊焊料扩散的结构,通过阻焊槽的设置,用于容纳蓄留集成电路板钎焊过程中多余的焊料,但是在实际钎焊过程中,焊料有可能处于集成电路板靠近中间的位置,与阻焊槽有一定距离,难以及时容纳多余的焊料,导致焊料流淌改善的精度受到限制,此外多余的焊料在集成电路板的表面受到张力作用影响,其截面为弧形,矩形的阻焊槽在容纳多余的焊料时,难以实现贴合容纳蓄留,导致多余的焊料无法尽快转移,对钎焊时焊料流淌情况的改善效果有限。
为此我们提出一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,通过提供弧形的容纳面以保证钎焊时多余焊料的快速容纳蓄留,降低后续出现焊料流淌超出预计范围以及焊料堆积等问题的可能,同时还能够保证改善精度的需求。
发明内容
本申请目的在于对现有的钎焊焊料防扩散结构予以改进处理,相比现有技术提供一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,包括下盖,下盖的上方安装有上盖,上盖的一侧安装有内部中空的蓄留焊料结构,且蓄留焊料结构远离上盖的一侧表面为弧形设计,蓄留焊料结构远离上盖的一侧表面设有贯穿的进料口,进料口的内壁安装有铝合金包圈,在进行焊料蓄留时,通过移动蓄留焊料结构,可使得蓄留焊料结构的弧形侧面沿着焊料的表面移动,进而使得在张力作用下呈弧形截面的焊料得以通过进料口贴合转移至蓄留焊料结构的内部,能够灵活控制焊料蓄留的位置,同时保证安装有电路集成板的下盖表面无需倾斜,即可实现焊料的蓄留操作,保证焊料蓄留的精度,控制焊料扩散路径,而铝合金包圈为非焊接材料,因此流经的焊料在经过进料口表面后,不会对进料口的内壁形成阻碍,保证进料口的持续进料。
进一步的,蓄留焊料结构的内部通过轴承安装有活动杆,活动杆的表面环绕安装有套杆,套杆的表面套接有蓄料海绵和陶瓷环,其中陶瓷环的一端与活动杆的表面连接,蓄料海绵的一端与套杆的尾端连接,且蓄料海绵的尾端与陶瓷环的另一端连接。
进一步的,陶瓷环的厚度大于蓄料海绵,且下方位置处蓄料海绵的底端与蓄留焊料结构的底壁贴合接触。
进一步的,蓄留焊料结构的顶壁安装有伺服马达,且伺服马达的输出端与活动杆的顶端连接。
进一步的,蓄留焊料结构的顶壁安装有位于伺服马达一侧的温度感应器,且温度感应器与伺服马达电性连接。
进一步的,活动杆的表面涂覆有隔温涂料,陶瓷环与蓄料海绵的长度比为1:2-3。
进一步的,陶瓷环为碳化硅陶瓷制成,且蓄留焊料结构的背面开设有通风换气口。
可选的,套杆的内部设有蓄水腔,套杆的表面设有出水孔,蓄料海绵的内部安装有支杆,支杆靠近套杆的一端连接有变形块,变形块的尾端连接有隔水片,且隔水片与出水孔处于同一轴线上。
可选的,隔水片的截面面积大于出水孔的截面面积,且隔水片为橡胶材料制成,变形块为遇水膨胀材料制成。
可选的,变形块的初始长度小于出水孔与支杆尾端之间的距离值,且支杆为刚性材料制成。
相比于现有技术,本申请的优点在于:
(1)在进行焊料蓄留时,通过移动蓄留焊料结构,可使得蓄留焊料结构的弧形侧面沿着焊料的表面移动,进而使得在张力作用下呈弧形截面的焊料得以通过进料口贴合转移至蓄留焊料结构的内部,能够灵活控制焊料蓄留的位置,同时保证安装有电路集成板的下盖表面无需倾斜,即可实现焊料的蓄留操作,保证焊料蓄留的精度,控制焊料扩散路径。
(2)通过安装有可转动切换位置的蓄料海绵,使得通过进料口进入蓄留焊料结构内部的焊料被蓄料海绵吸收,并在陶瓷环提供的降温辅助下,促使蓄料海绵中的焊料得以尽快固化,避免蓄料海绵滴落在蓄留焊料结构的底壁,并通过切换蓄料海绵的位置,可避免蓄留焊料结构底壁形成焊料固结块,进而保证靠下位置的进料口不会被封堵,以此保证蓄留焊料结构弧形表面进料口的持续进料性。
(3)在蓄料海绵处于干燥状态时,干缩的变形块使得隔水片与出水孔之间存在间隙,此时水体得以转移至蓄料海绵中,对蓄料海绵进行润湿处理,水体扩散后,变形块膨胀带动隔水片顶升,将出水孔予以封堵,阻止蓄水腔的排水操作,避免蓄料海绵处于过度浸润导致的蓄料海绵吸收能力下降。
附图说明
图1为本申请的工作状态示意图;
图2为本申请的上盖、下盖和蓄留焊料结构的剖视结构示意图;
图3为本申请的蓄留焊料结构的结构示意图;
图4为本申请的蓄留焊料结构内部结构示意图;
图5为本申请的伺服马达与活动杆、套杆、蓄料海绵、陶瓷环安装结构示意图;
图6为本申请蓄料海绵工作状态示意图;
图7为本申请的套杆内部结构示意图;
图8为本申请的图7中的A处放大示意图;
图9为本申请的蓄料海绵湿润状态下出水孔封堵的状态示意图;
图10为本申请的蓄料海绵干燥状态下出水孔排水的状态示意图。
图中标号说明:
1、上盖;2、下盖;3、蓄留焊料结构;31、进料口;32、铝合金包圈;4、活动杆;41、套杆;42、蓄料海绵;43、陶瓷环;411、蓄水腔;412、支杆;413、出水孔;414、隔水片;415、变形块;5、伺服马达。
具体实施方式
实施例将结合说明书附图,对本申请技术方案进行清楚、完整地描述,基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例1:
本发明提供了一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,请参阅图1-3,包括下盖2,下盖2的上方安装有上盖1,上盖1的一侧安装有内部中空的蓄留焊料结构3,且蓄留焊料结构3远离上盖1的一侧表面为弧形设计,蓄留焊料结构3远离上盖1的一侧表面设有贯穿的进料口31,进料口31的内壁安装有铝合金包圈32。
具体的,在进行焊料蓄留时,通过移动蓄留焊料结构3,可使得的蓄留焊料结构3的弧形侧面沿着焊料的表面移动,进而使得在张力作用下呈弧形截面的焊料得以通过进料口31贴合转移至蓄留焊料结构3的内部,能够灵活控制焊料蓄留的位置,同时保证安装有电路集成板的下盖2表面无需倾斜,即可实现焊料的蓄留操作,保证焊料蓄留的精度,控制焊料扩散路径,此外铝合金包圈32为非焊接材料,因此流经的焊料在经过进料口31表面后,不会对进料口31的内壁形成阻碍,保证进料口31的持续进料。
实施例2:
请参阅图4-6,其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于:蓄留焊料结构3的内部通过轴承安装有活动杆4,活动杆4的表面环绕安装有套杆41,套杆41的表面套接有蓄料海绵42和陶瓷环43,其中陶瓷环43的一端与活动杆4的表面连接,蓄料海绵42的一端与套杆41的尾端连接,且蓄料海绵42的尾端与陶瓷环43的另一端连接。
具体的,在焊料进入蓄留焊料结构3内部后,经过冷却固结会堆积在蓄留焊料结构3的底壁,随着焊料固结量的增加,蓄留焊料结构3底壁堆积的焊料逐渐增高,对处于靠下位置的进料口31形成封堵处理,这样在后续焊料的截面高度位于封堵进料口31高度之下进行焊料蓄留操作时,焊料难以通过进料口31进入蓄留焊料结构3内,会对蓄留焊料结构3的蓄料操作造成干扰;
为解决上述问题,通过安装有可转动切换位置的蓄料海绵42,使得通过进料口31进入蓄留焊料结构3内部的焊料被蓄料海绵42吸收,并在陶瓷环43提供的降温辅助下,促使蓄料海绵42中的焊料得以尽快固化,避免蓄料海绵42滴落在蓄留焊料结构3的底壁;
如此通过切换蓄料海绵42的位置,可避免蓄留焊料结构3底壁形成焊料固结块,进而保证靠下位置的进料口31不会被封堵,以此保证蓄留焊料结构3弧形表面进料口31的持续进料性。
陶瓷环43的厚度大于蓄料海绵42,且下方位置处蓄料海绵42的底端与蓄留焊料结构3的底壁贴合接触。
具体的,陶瓷环43的厚度设计使得陶瓷环43能够与蓄料海绵42充分接触,进而借助陶瓷材料制成的陶瓷环43受热均匀且耐高温的特性,与吸收有液态焊料的蓄料海绵42进行热交换,以此促进焊料在蓄料海绵42内的固化;
此外蓄料海绵42的底端靠近蓄留焊料结构3的底壁,能够最大限度的将蓄留焊料结构3底壁的液态焊料予以吸收,实现蓄料海绵42对焊料吸收的最大化,降低蓄留焊料结构3底壁发生焊料固结的可能。
蓄留焊料结构3的顶壁安装有伺服马达5,且伺服马达5的输出端与活动杆4的顶端连接。
具体的,伺服马达5能够提供转矩支持,使得活动杆4转动,间接切换吸收焊料的蓄料海绵42所处的位置。
蓄留焊料结构3的顶壁安装有位于伺服马达5一侧的温度感应器,且温度感应器与伺服马达5电性连接。
具体的,为避免伺服马达5持续转动,导致相邻两次吸收焊料的蓄料海绵42为同一组,因此设置有温度感应器来控制伺服马达5的开启;
在焊料吸收转移进入蓄料海绵42内后,蓄留焊料结构3内部的温度上升,此时温度感应器感应到温度上升并向与之电性连接的伺服马达5发送启动信号,此时伺服马达5开启,带动活动杆4转动一定角度后停止,实现蓄料海绵42的切换。
活动杆4的表面涂覆有隔温涂料,陶瓷环43与蓄料海绵42的长度比为1:2-3。
具体的,隔温涂料的设置,能够避免蓄料海绵42内的热量直接通过活动杆4转移至活动杆4与伺服马达5的连接位置处,以此保证伺服马达5正常功率的输出,陶瓷环43与蓄料海绵42的长度差距,使得蓄料海绵42具有一定的长度优势以保证其具有足够的蓄料能力。
陶瓷环43为碳化硅陶瓷制成,且蓄留焊料结构3的背面开设有通风换气口。
具体的,SiC陶瓷不仅具有优良的常温力学性能,而且高温力学性能也是已知陶瓷材料中最佳的,它不与其他无机酸反应,抗腐蚀能力强,高温时也能抗氧化,而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000度以上,急剧冷却后也不会碎,保证了陶瓷环43在与吸收有液态焊料的蓄料海绵42进行热交换时,能够保证稳定性,而通风换气口的设置,则方便蓄留焊料结构3内部散热。
实施例3:
请参阅图7-10,其中与实施例2中相同或相应的部件采用与实施例2相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例2的区别点。该实施例3与实施例2的不同之处在于:套杆41的内部设有蓄水腔411,套杆41的表面设有出水孔413,蓄料海绵42的内部安装有支杆412,支杆412靠近套杆41的一端连接有变形块415,变形块415的尾端连接有隔水片414,且隔水片414与出水孔413处于同一轴线上。
具体的,为保证蓄料海绵42的吸收能力,需要对蓄料海绵42进行润湿处理,可通过蓄水腔411以及变形块415的配合,来保证蓄料海绵42的自润湿操作;
在蓄料海绵42处于干燥状态时,变形块415处于干缩状态,使得隔水片414与出水孔413之间存在间隙,此时蓄水腔411中的水体通过出水孔413转移至蓄料海绵42中,对蓄料海绵42进行润湿处理,之后通过水体的扩散,使得蓄料海绵42整体保持湿润状态,当蓄料海绵42中被浸润处理后,变形块415膨胀带动隔水片414顶升,将出水孔413予以封堵,阻止蓄水腔411的排水操作,避免蓄料海绵42处于过度浸润导致的蓄料海绵42吸收能力下降。
隔水片414的截面面积大于出水孔413的截面面积,且隔水片414为橡胶材料制成,变形块415为遇水膨胀材料制成。
具体的,截面面积的差距使得橡胶材料制成的隔水片414在顶升后得以将出水孔413予以完全堵塞密封处理,阻止出水,而遇水膨胀材料制成的变形块415则能够根据蓄料海绵42的含水量状态变化,间接控制蓄水腔411的排水状态。
变形块415的初始长度小于出水孔413与支杆412尾端之间的距离值,且支杆412为刚性材料制成。
具体的,刚性材料制成的支杆412用于缩减变形块415变形时的长度空间,进而能够在顶升隔水片414时无需蓄料海绵42保持较大的含水量,以此实现蓄料海绵42含水量的控制精度。
以上所述,仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此。
Claims (10)
1.一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,包括下盖(2),所述下盖(2)的上方安装有上盖(1),其特征在于,所述上盖(1)的一侧安装有内部中空的蓄留焊料结构(3),且蓄留焊料结构(3)远离上盖(1)的一侧表面为弧形设计,所述蓄留焊料结构(3)远离上盖(1)的一侧表面设有贯穿的进料口(31),所述进料口(31)的内壁安装有铝合金包圈(32)。
2.根据权利要求1所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述蓄留焊料结构(3)的内部通过轴承安装有活动杆(4),所述活动杆(4)的表面环绕安装有套杆(41),所述套杆(41)的表面套接有蓄料海绵(42)和陶瓷环(43),其中陶瓷环(43)的一端与活动杆(4)的表面连接,蓄料海绵(42)的一端与套杆(41)的尾端连接,且蓄料海绵(42)的尾端与陶瓷环(43)的另一端连接。
3.根据权利要求2所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述陶瓷环(43)的厚度大于蓄料海绵(42),且下方位置处蓄料海绵(42)的底端与蓄留焊料结构(3)的底壁贴合接触。
4.根据权利要求2所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述蓄留焊料结构(3)的顶壁安装有伺服马达(5),且伺服马达(5)的输出端与活动杆(4)的顶端连接。
5.根据权利要求4所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述蓄留焊料结构(3)的顶壁安装有位于伺服马达(5)一侧的温度感应器,且温度感应器与伺服马达(5)电性连接。
6.根据权利要求2所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述活动杆(4)的表面涂覆有隔温涂料,所述陶瓷环(43)与蓄料海绵(42)的长度比为1:2-3。
7.根据权利要求2所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述陶瓷环(43)为碳化硅陶瓷制成,且蓄留焊料结构(3)的背面开设有通风换气口。
8.根据权利要求2所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述套杆(41)的内部设有蓄水腔(411),所述套杆(41)的表面设有出水孔(413),所述蓄料海绵(42)的内部安装有支杆(412),所述支杆(412)靠近套杆(41)的一端连接有变形块(415),所述变形块(415)的尾端连接有隔水片(414),且隔水片(414)与出水孔(413)处于同一轴线上。
9.根据权利要求8所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述隔水片(414)的截面面积大于出水孔(413)的截面面积,且隔水片(414)为橡胶材料制成,所述变形块(415)为遇水膨胀材料制成。
10.根据权利要求8所述的一种改善钎焊时焊料流淌情况的结构,其特征在于,所述变形块(415)的初始长度小于出水孔(413)与支杆(412)尾端之间的距离值,且支杆(412)为刚性材料制成。
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