CN1984535A - 电路板植球的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板植球的方法，首先在电路板的基板上放上助焊剂涂覆钢网，用印刷的方法在电路板的基板上对应的焊盘位置印刷上助焊剂；然后在基板上放上植球钢网，将所需尺寸的焊球放入一端开口的植球容器中，并将植球容器的开口端倒扣在植球钢网上；用印刷的方法将焊球对应植入基板上的焊盘位置，然后将焊球对应焊接到基板上的焊盘位置；也可以将一块或多块需要植球的基板放入专用拼板工装中，并在拼板工装上设有用于控制系统识别的标记，便于进行自动控制，本发明效率高、且植球成功率高，适用于各种电路板的植球。

Description

电路板植球的方法

技术领域

本发明涉及一种电气元器件在电路板上实现电连接的技术，尤其涉及一种利用焊接方法使电气元器件在电路板上实现电连接的植入焊球的方法。

背景技术

随着电子产品技术的发展，电子产品向着模块化的方向发展，原有城堡式焊端模块的焊接需要很多的锡量来弥补共面度较大的问题，而其它器件如连接器、0402器件(0402指一种片式器件的封装尺寸)等的焊接需要少量的锡，导致锡量需求相互矛盾，且布局密度已越来越满足不了电子产品高密布局发展的要求。

自从出现球栅阵列封装以来，此种封装技术得到了极快的发展，对于IC封装(利用各种微细互连技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体的立体结构。)来说，因为BGA封装(球栅阵列封装)具有较高的封装密度，较小的占地面积，高的可组装性，较高的可靠性等，BGA封装已成为封装技术的主流技术，并有不断扩大的趋势。如图1所示，在BGA封装技术中，植球技术占据一个重要的地位，植球技术主要是在器件基板1上对应的焊盘2上采用某种技术形成用于互连的焊球3。

目前，向器件基板上植球的方法主要有两种：

一种是激光植球技术，采用专用激光植球设备，通过编程，用激光将焊球焊接在基板对应的焊盘上。对于大规模封装厂来说，激光植球技术无疑是很好的选择。但对于规模较小的封装厂，或者仅仅需要植球技术对BGA进行返修或模块组装的SMT(电子电路表面组装技术)组装厂来说，采用昂贵的激光植球技术成本较高，且很不实用。

另一种是工装夹具植球方法，如图2所示，首先对基板1进行整板涂覆助焊剂5，然后将基板1放入特制的工装夹具中，在涂覆助焊剂5的基板1上放上植球钢网9，然后在植球钢网9上均匀的撒上焊球3，焊球3通过植球钢网9上开有的小孔14被植入基板1上的焊盘2上，通过手工抖动的方式将多余的焊球排出，然后取下植球钢网9，用手工镊子检查补齐焊球，再进行回流焊接将焊球3对应焊接到基板1上的焊盘2位置。这种方法易出现连锡、掉球等缺陷，植球成功率不高，满足不了生产的要求，且助焊剂易污染钢网底部，需要频繁清洗钢网，工作效率低下。

另外，还用手工植球的方式，用镊子将焊球植入基板上，这种方法效率低下，成功率不高，方案不可行。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、效率高、且植球成功率高的电路板植球的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明电路板植球的方法，包括以下步骤：

A、在电路板的基板上涂覆助焊剂；

B、在涂覆了助焊剂的基板上放置植球钢网，所述植球钢网上开有小孔，所述的小孔对应于基板上的焊盘位置；

C、将所需尺寸的焊球放入下端开口的植球容器，植球容器置于植球钢网上；

D、使植球容器在植球钢网的表面上移动，焊球在重力作用下漏入植球钢网的小孔中，即对应植入基板上的焊盘位置。

所述的步骤A包括：

A1、在电路板的基板上放上助焊剂涂覆钢网，所述助焊剂涂覆钢网上开有小孔，所述的小孔对应于基板上的焊盘位置；

A2、在放上了助焊剂涂覆钢网的基板上涂覆助焊剂，助焊剂充入小孔涂覆于焊盘位置，涂好助焊剂后取下助焊剂涂覆钢网。

所述的步骤D之后还包括步骤：

将植入焊球的基板放入回流炉中进行回流焊接，焊球对应焊接到基板上的焊盘位置。

所述的步骤A之前还包括步骤：

将一块或多块需要植球的基板放入专用拼板工装中，并在拼板工装上设有用于控制系统识别的标记。

上述的电路板植球的方法，可以通过控制系统自动控制，所述控制系统包括控制模块、执行机构和识别装置，所述识别装置用于识别拼板工装上的标记并将识别的信息传到控制模块，控制模块根据传入的信息并按照预先编好的程序向执行机构发出执行指令。

所述的执行机构包括助焊剂涂覆机构和植球机构。

通过控制系统自动控制时，所述的步骤D之后包括步骤：

将植入焊球的基板与拼板工装一起放入回流炉中进行回流焊接，焊球对应焊接到基板上的焊盘位置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的电路板植球的方法，由于植球过程是用人工或设备带动植球容器在植球钢网的表面上移动来完成，一方面可以提高植球成功率和生产效率；另一方面可以根据需要采用人工或印刷设备来完成植球。又由于涂覆助焊剂采用钢网涂覆的方法，一方面可以通过人工或印刷设备用印刷的的方法完成助焊剂涂覆，提高生产效率；另一方面也可以只对基板上的焊盘位置涂覆助焊剂，避免对基板整体涂覆助焊剂。还由于本发明采用了带有控制系统识别标记的拼板工装，一方面便于实现自动控制；另一方面也可以将较小的基板拼装在一起进行植球过程，本发明效率高、且植球成功率高，适用于各种电路板表面植球。

附图说明

图1为现有技术中BGA封装示意图；

图2为现有技术中整板涂覆助焊剂植球状态示意图；

图3为本发明的拼板工装的平面结构示意图；

图4为本发明的拼板工装的立面剖视图；

图5为本发明的印刷助焊剂过程参考图；

图6为本发明的印刷助焊剂完毕状态示意图；

图7为本发明的植球过程参考图；

图8为本发明的植球状态示意图；

图9为本发明的植球效果示意图。

具体实施方式

本发明电路板植球的方法较佳的具体实施方式是：

首先，在电路板的基板上涂覆助焊剂；

然后，在涂覆了助焊剂的基板上的焊盘位置植入焊球，植球的方法如图7和图8所示，包括以下步骤：

(1)在涂覆了助焊剂的基板1上放上植球钢网9，所述植球钢网9上开有小孔14，所述的小孔14对应于基板1上的焊盘2位置；

(2)将所需尺寸的焊球3放入下端开口的植球容器10中，并将植球容器10的开口端置于植球钢网9上，焊球3的直径略小于植球钢网9上的小孔14的直径；

(3)用印刷的方法通过人工或印刷设备带动植球容器10在植球钢网9的表面上移动，焊球3在重力作用下漏入钢网小孔14，即对应植入基板1上的焊盘2位置。

之后，将植入基板1上的焊球3对应焊接到基板1上的焊盘2位置，植球的效果如图9所示，焊球3对应植入基板1上的焊盘2位置。

向电路板的基板1上涂覆助焊剂的较佳的方法如图5、图6所示，

首先，在电路板的基板1上放上助焊剂涂覆钢网4，所述助焊剂涂覆钢网4上开有小孔，所述的小孔是预先根据基板1上的焊盘2位置及需要涂覆助焊剂的面积开设的，对应于基板1上的焊盘2位置；

然后，在放上了助焊剂涂覆钢网4的基板1上涂覆助焊剂5，涂覆助焊剂5时用印刷的方法，通过刮刀6将助焊剂5在助焊剂涂覆钢网4上刮抹，这样，助焊剂5就通过助焊剂涂覆钢网4上开有小孔涂覆到基板1上的焊盘2位置。

涂好了助焊剂5后取下助焊剂涂覆钢网4，即完成了涂覆助焊剂的过程。

将焊球3与焊盘2进行焊接的最佳方式是，将植入焊球3的基板1放入回流炉中进行回流焊接，焊球3对应焊接到基板1上的焊盘2位置。

本发明电路板植球的方法的另一个较佳的具体实施方式是：

如图3、图4所示，将一块或多块需要植球的基板放入专用的拼板工装7中，并在拼板工装7上设有用于计算机识别的标记8；然后再进行植球的过程；再将植入焊球3的基板1与拼板工装7一起放入回流炉中进行回流焊接，焊球3对应焊接到基板1上的焊盘2位置。

这样，一方面可以将小的基板1拼装在一起进行植球，提高效率；另一方面，也便于通过控制系统自动控制，所述控制系统包括控制模块、执行机构和识别装置，所述识别装置用于识别拼板工装上的标记并将识别的信息传到控制模块，控制模块根据传入的信息并按照预先编好的程序向执行机构发出执行指令，这里的执行机构主要有助焊剂涂覆机构和植球机构。

本发明通过印刷的方法涂覆助焊剂和植球，涂覆助焊剂的过程和植球的过程都可以通过SMT(电子电路表面组装技术)厂商的印刷设备完成。

本发明效率高、且植球成功率高，适用于各种电路板的植球。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种电路板植球的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在电路板的基板上涂覆助焊剂；

B、在涂覆了助焊剂的基板上放置植球钢网，所述植球钢网上开有小孔，所述的小孔对应于基板上的焊盘位置；

C、将所需尺寸的焊球放入下端开口的植球容器，植球容器置于植球钢网上；

D、使植球容器在植球钢网的表面上移动，焊球在重力作用下漏入植球钢网的小孔中，即对应植入基板上的焊盘位置。

2、根据权利要求1所述的电路板植球的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

A1、在电路板的基板上放上助焊剂涂覆钢网，所述助焊剂涂覆钢网上开有小孔，所述的小孔对应于基板上的焊盘位置；

A2、在放上了助焊剂涂覆钢网的基板上涂覆助焊剂，助焊剂充入小孔涂覆于焊盘位置，涂好助焊剂后取下助焊剂涂覆钢网。

3、根据权利要求1所述的电路板植球的方法，其特征在于，所述的步骤D之后还包括步骤：

将植入焊球的基板放入回流炉中进行回流焊接，焊球对应焊接到基板上的焊盘位置。

4、根据权利要求1所述的电路板植球的方法，其特征在于，所述的步骤A之前还包括步骤：

将一块或多块需要植球的基板放入专用拼板工装中，并在拼板工装上设有用于控制系统识别的标记。

5、根据权利要求4所述的电路板植球的方法，其特征在于，所述的方法通过控制系统自动控制，所述控制系统包括控制模块、执行机构和识别装置，所述识别装置用于识别拼板工装上的标记并将识别的信息传到控制模块，控制模块根据传入的信息并按照预先编好的程序向执行机构发出执行指令。

6、根据权利要求5所述的电路板植球的方法，其特征在于，所述的执行机构包括助焊剂涂覆机构和植球机构。

7、根据权利要求5所述的电路板植球的方法，其特征在于，所述的步骤D之后包括步骤：

将植入焊球的基板与拼板工装一起放入回流炉中进行回流焊接，焊球对应焊接到基板上的焊盘位置。

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