一種印制板加工中的lga焊接工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及印制板加工工藝，特別涉及一種印制板加工中的LGA焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)外軍工、航天用的印制電路板（PCBA)中，LGA作為穩(wěn)定的電源輸出芯片已經(jīng) 廣泛應(yīng)用。LGA由于體積小，紋波小的電源輸出特點，比其它集成電源和分立式電源更容 易設(shè)計和掌控。但由于LGA封裝形式特殊，電裝要得到好的品質(zhì)和可靠度一直是此方面的 技術(shù)難點，目前國內(nèi)電裝LGA器件還主要使用在印制板上印刷上錫膏后貼裝回流的普通焊 接模式，此種焊接方法，會造成少錫，大的空洞和連錫等多種產(chǎn)品質(zhì)量問題，致使LGA功能 無法實現(xiàn)和可靠度下降，返修率較高，成本也因此提升，因此改善印制板加工中LGA焊接工 藝，尋找能夠提升LGA的焊接直通率的加工方法成為印制板加工工藝中必然的發(fā)展方向。
[0003] 對于主要從事軍工航天類產(chǎn)品印制電路板的焊接業(yè)務(wù)以及進(jìn)行各種高質(zhì)量、高可 靠性的多層印制電路板組裝業(yè)務(wù)的加工企業(yè)或科研單位而言，此類印制板電源部分用到的 LGA類器件繁多，因進(jìn)行加工的PCBA主要以小批量，多品種為主，更需高要求的焊接水平和 一次性的成功率，而LGA的焊接良好品質(zhì)與可靠度，正是目前焊接技術(shù)的一大難點。如何保 值保量完成任務(wù)，實現(xiàn)產(chǎn)品功能和通過各種苛刻環(huán)境中的可靠度實驗，是當(dāng)前面臨的巨大 挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了 一種印制板加工中的LGA焊接工藝方法，可解決PCBA生產(chǎn)加工中 LGA焊接加工小批量質(zhì)量問題，更可解決批量生產(chǎn)時一次直通率的要求，能夠減少少錫漏 洞，大的空洞和連錫等產(chǎn)品質(zhì)量問題，減少返修，從而節(jié)約成本，提升客戶滿意度。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種印制板加工中的LGA焊接工藝方法，包括如下步驟：
[0007]步驟1，制作LGA印刷用固定治具及小漏板：
[0008] 根據(jù)LGA的外形大小和底部端子情況，預(yù)先制作LGA印刷用固定治具及小漏板；
[0009] 步驟2，對LGA進(jìn)行烘烤除濕處理：
[0010] 使用溫度控制精度為± 1°C的鼓風(fēng)干燥箱對LGA進(jìn)行125°C、24H的除濕處理，確保 LGA內(nèi)部濕氣去除干凈；
[0011] 步驟3,利用LGA印刷用固定治具及小漏板對LGA印刷錫膏：
[0012] 利用固定治具一次性固定單個或多個LGA，然后在LGA上固定小漏板進(jìn)行錫膏漏 ??；
[0013] 步驟4,過回流爐，對LGA上錫膏進(jìn)行回流：
[0014] 將印好錫膏的LGA進(jìn)行回流處理，使LGA表面均勻的覆蓋上一層錫，錫與LGA焊盤 之間形成良好的合金層；
[0015] 步驟5,用全自動印刷機(jī)在印制板上印刷錫膏：
[0016] 使用全自動印刷機(jī)，通過鋼網(wǎng)漏印，在需要焊接LGA的印制板上印刷好錫膏，并檢 查每個焊盤復(fù)蓋達(dá)90以上；
[0017] 步驟6,用貼片機(jī)對LGA進(jìn)行貼裝：
[0018] 用貼片機(jī)對PCB進(jìn)行編程，貼片；
[0019] 步驟7，對LGA進(jìn)行回流焊接：
[0020] 將已經(jīng)貼裝好的PCBA放入回流爐進(jìn)行回流；
[0021] 步驟 8,X-RAY檢測：
[0022] 將LGA放入X-RAY進(jìn)行測試。
[0023] 其進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述固定治具的主體為一塊與所要固定的LGA厚度相 等的平面鋼板，所述平面鋼板上開設(shè)有一個或者多個與所要固定的LGA的外形相一致的缺 口，所述LGA為單個LGA或者多個LGA連接組成的陣列；當(dāng)LGA固定在固定治具上時，將LGA 通過卡接方式嵌入所述固定治具上相應(yīng)的缺口中。
[0024] 其進(jìn)一步的技術(shù)方案為：所述小漏板的主體為一塊面積不小于所要漏印錫膏的 LGA的平面鋼片，所述平面鋼片上挖去與LGA底部端子分布對應(yīng)的鏤空，所述LGA為單個 LGA或者多個LGA連接組成的陣列；當(dāng)小漏板覆蓋在LGA上時，小漏板上的鏤空與LGA底 部端子位置一一對應(yīng)，所述鏤空處即為需要漏印錫膏的部分，小漏板的其余部分用來遮蔽 LGA;用膠帶將小漏板與固定治具粘合。
[0025] 其進(jìn)一步的技術(shù)方案為：在步驟4和步驟7進(jìn)行回流之前，首先要確定LGA回流 的最佳工藝參數(shù)；將回流爐分為不同溫度的多個溫區(qū)，設(shè)定各溫區(qū)的溫度上限與溫度下限， 并設(shè)定LGA的傳送速度；使LGA以設(shè)定的傳送速度依次經(jīng)過各溫區(qū)，在此過程中，對LGA上 的一個或多個測試點的溫度進(jìn)行測試，將測試的結(jié)果繪制成時間-溫度曲線，根據(jù)所述時 間-溫度曲線，獲得各測試點的以下參數(shù)：曲線斜率、保溫時間、回流時間、最高溫度，將上 述參數(shù)分別與規(guī)定值比較，判斷是否在規(guī)定值允許的偏差范圍之內(nèi)；若測試通過，則所設(shè)各 溫區(qū)的溫度上限、溫度下限以及LGA的傳送速度值即為所述最佳工藝參數(shù)；若測試未通過， 則重新設(shè)定各溫區(qū)的溫度上限、溫度下限以及LGA的傳送速度值，直至通過測試。
[0026] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：
[0027] 由于LGA體積小，重量輕，輸出電源穩(wěn)定，紋波小，外圍設(shè)計線路簡單等特點，在軍 工，航天，船舶電器等方面得到廣泛應(yīng)用，但由于電裝的一次成功率和可靠度問題等技術(shù)瓶 頸使得LGA在一些更高要求的領(lǐng)域還是未能使用，通過本發(fā)明技術(shù)的成功研發(fā)，能夠解決 批量生產(chǎn)時一次直通率的要求，從而將LGA的使用達(dá)到一個更新更高的領(lǐng)域，因此本發(fā)明 具有較大的市場價值和應(yīng)用前景。
[0028] 本發(fā)明獲取了LGA的焊接改進(jìn)、制造能力。通過本發(fā)明實現(xiàn)具備LGA的焊接改進(jìn) 的實現(xiàn)方案，包括設(shè)計方法、生產(chǎn)制造、工藝改良、材料驗證等，為LGA的焊接工藝改進(jìn)的大 規(guī)模運用積累工程經(jīng)驗。
[0029] 本發(fā)明研究了不同工藝對焊接效果的影響因素。將通過前處理印刷好錫膏的LGA 進(jìn)行回流處理，設(shè)定不同的溫度和速度兩個參數(shù)，獲取不同焊接工參數(shù)設(shè)置對焊接性能的 影響進(jìn)而確定最佳方案。
[0030] 經(jīng)過本發(fā)明工藝開發(fā)的LGA焊接產(chǎn)品的一次焊接面功率達(dá)到100%的要求。
[0031] 本發(fā)明的優(yōu)點將在下面【具體實施方式】部分的描述中給出，部分將從下面的描述中 變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0033] 圖2是固定治具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖3是可覆蓋單個LGA的小漏板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖4是可覆蓋多個LGA的小漏板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖5是用固定治具固定單個LGA的示意圖。
[0037] 圖6是用固定治具固定多個LGA的示意圖。
[0038] 圖7是小漏板的固定方式示意圖。
[0039] 圖8是回流過程中的時間-溫度曲線圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進(jìn)一步說明。
[0041 ] 本發(fā)明的工藝流程如圖1所示：
[0042] ( -）、前處理模具的設(shè)計和制作：制作固定治具及小漏板：根據(jù)LGA的外形大小 和底部端子情況，預(yù)先制作固定治具及小漏板。
[0043] 該步驟屬于LGA焊接前的預(yù)處理工藝，所制作的固定治具及小漏板是用于進(jìn)行印 刷錫膏前處理的專用治具和鋼片模具，采用固定治具及小漏板的作用是能夠提升后續(xù)LGA 焊接效果。
[0044] 圖2是固定治具的圖形。固定治具的主體為一塊與所要固定的LGA厚度相當(dāng)?shù)钠?面鋼板，該平面鋼板上開設(shè)有一個或者多個與所要固定的LGA的外形相一致的缺口。由于 LGA包括單個LGA或者多個LGA連接組成的陣列，缺口也相應(yīng)分為單個型缺口（圖2右側(cè)） 和多個型缺口（圖2左側(cè)）。
[0045] 圖3和圖4是小漏板的圖形。小漏板的主體為一塊面積不小于所要漏印錫膏的LGA 的平面鋼片，該平面鋼片上挖去與LGA底部端子分布位置對應(yīng)的鏤空。由于LGA包括單個 LGA或者多個LGA連接組成的陣列，當(dāng)小漏板也分為覆蓋單個LGA的小漏板（如圖3)和覆 蓋多個LGA的小漏板（如圖4)。用膠帶將小漏板與固定治具粘合。
[0046] (二）、對LGA進(jìn)行烘烤除濕處理：使用溫度控制精度為±1°C的鼓風(fēng)干燥箱對LGA 進(jìn)行125°C、24H的除濕處理，確保LGA內(nèi)部濕氣去除干凈。
[0047] (三）、利用固定治具及小漏板對LGA印刷錫膏。
[0048] 圖5和圖6是分別利用固定治具一次性固定單個或多個LGA。當(dāng)單個及多個LGA 固定在固定治具上時，將所述LGA通過卡接方式的嵌入固定治具上相應(yīng)的單個型缺口（如 圖5)或多個型缺口（如圖6)中。
[0049] 圖7是固定小漏板進(jìn)行錫膏漏印。小漏板覆蓋在LGA上時，小漏板上的鏤空與LGA 底部端子的位置一一對應(yīng)，所述鏤空處即為需要漏印錫膏的部分，小漏板的其余部分用來 遮蔽LGA。
[0050] (四）、過回流爐，對LGA上的錫膏進(jìn)行回流：將印好錫膏的LGA進(jìn)行回流處理，使 LG