一种减少BGA芯片虚焊的方法和焊有BGA芯片的PCB板技术

本发明专利技术涉及一种减少BGA芯片虚焊的方法，包含：在设计阶段，将PCB板放置BGA芯片的边缘添加没有任何电气连接的引脚属性，对PCB板进行封装，添加属性后下镭射孔到PCB第二层，同时第一层的表面也有稍许铜皮连接，将BGA芯片焊接在PCB上，采用本发明专利技术的方案增强了BGA芯片的附着力，防止带有芯片的PCB板在整机跌落时出现引脚虚焊的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种减少BGA芯片虚焊的方法和焊有BGA芯片的PCB板
本专利技术电子电路领域，具体是指一种减少BGA芯片虚焊的方法和焊有BGA芯片的PCB板。
技术介绍
随着集成电路技术的发展，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路的封装要求更加严格，为满足发展的需要，BGA(BallGridArray)应运而生。BGA(BallGridArray)－球状引脚栅格阵列封装技术，高密度表面装配封装技术。在封装底部，引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案，由此命名为BGA。目前主板控制芯片组多采用此类封装技术，材料多为陶瓷。采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下，内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小体积，更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一；与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速有效的散热途径。当今BGA一度成为CPU、主板上南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。随着平板、手机功能的不断增强，主板上越来越多的芯片采用BGA封装，常见的有平台芯片BB、PMU以及memory芯片等。这些芯片很容易在整机跌落时出现pin脚的虚焊。据统计数字表明，在电子整机产品故障中，有将近一半是由于焊接不良引起的，所以，虚焊是电路可靠性的一大隐患，必须严格避免。现有技术中，预防平板电视BGAIC虚焊的可用手段之一为在散热片上增加两个定位柱来牵引，防止PCB板变形来预防虚焊。此方法为定位柱与PCB板焊接固定，在一定程度上可以防止因板材变形而造成的焊点虚焊，但是两点并不能控制一个面的变形，所以不能控制PCB板其他方向的变形；且增加两个定位柱要在板上留有相应的焊盘位置，使PCB板设计复杂，板材面积也要相应增加。因此，该技术还有待于改进和发展。另外一种可用手段是使用封装胶进行BGA封装加固。封装胶是指可以将某些元器件进行密封、包封或灌封的一类电子胶水或粘合剂，灌封后可以起到防水、防潮、防震、防尘、散热、保密等作用。常见的封装胶主要包括环氧类封装胶、有机硅类封装胶、聚氨酯封装胶以及紫外线光固化封装胶等。环氧类封装胶：一般都是刚性硬质的，大部分为双组份需要调和后使用，少部分单组份的需要加温才能固化。有机硅类封装胶几乎都是软质弹性的，与环氧相同，其中大部分为双组份需要调和后使用，少部分单组份的需要加温才能固化。目前市面上使用封装胶进行BGA封装加固大致分为两种：一种是底部填充，采用环氧树脂，通过在加温炉或者烤箱内的高温条件下固化8～20mins；另一种是采用UV固化材料，通过在UV炉或者LED面光源等紫外线装置内进行UV照射固化。例如，专利号为CN104979225A的专利技术《一种防止BGAIC虚焊的底部填充方法》公开了一种防止BGAIC虚焊的底部填充方法，其包括步骤：将IC焊接在PCB板上，并通过检测确保IC未产生虚焊；利用毛细管作用和点胶设备将填充胶填充至IC与PCBA间的空隙，使IC与PCBA连成一体。本专利技术通过胶水填充的方式使IC与PCBA连成一体，可增强IC抵抗机械应力，同时排除IC与PCBA之间的空隙，且胶水导热率远大于空气，可明显改善IC的热应力，可实现机芯板小型化。并且使用底部填充方法，不占用PCB排布空间，可以实现线体流水作业，不影响焊接流程；使用喷射式点胶方式，可以有效提升生产效率。此外，通过底部填充方法还可以提前检测虚焊，防止不良品流入后续工序。具体来说，首先将机芯板上的BGAIC在SMT线体贴片完成，然后进行常规焊接质量检测，以确保IC未产生虚焊。然后利用毛细管作用和点胶设备将填充胶填充至检测好的机芯板上的BGAIC与PCBA间的空隙，使IC与PCBA连成一体，使其有效抵抗机械应力和热应力的冲击，减少虚焊风险。进一步，在进行填充时，点胶轨迹有“L”和“U”。优选的，采用“L”形点胶轨迹更利于胶水流动和填充。采用“L”形点胶轨迹，利用毛细管作用，使填充胶快速将整个IC底部的间隙填充完成，与PCBA连成一体，加强IC抗机械应力性能，同时也能提高IC散热性能，降低热应力；胶水的无缝填充，也能使轻微虚焊结构明显分开，杜绝不良品流往下工序。进一步，所述点胶设备优选为喷射式点胶设备。利用喷射式点胶设备点胶，其填充稳定性好，可有效地提升生产效率，减小溢胶宽度和节省胶水用量。对于加工后虚焊的不良品，可以使用吹风机、镊子、IC返修台、电铬铁和焊锡，在260℃左右将IC返修。进一步，为了保障填充胶的使用性能，通常在特定的温度(2℃～8℃)下保存以防止填充胶基体内部的成分失效。所以在使用前，需先从冷藏箱(或者其他冷藏设备)中将填充胶取出，在室温下解冻2～4小时备用，使用量可根据封装容量有所不同，本实施例为30ml封装，解冻2小时。进一步，所述填充胶为环氧树脂类填充胶。环氧树脂类填充胶，其膨胀系数较小，适合于填充IC与PCBA间的空隙。所述环氧树脂类填充胶，按质量百分比计，包括：●环氧树脂60％～70％●稀释剂10％～30％●固化剂5％～10％●助剂1％～3％●色料0.1％～1％。其中，环氧树脂优选为60％～70％，例如可以为65％，根据固化后胶水性能可调整；稀释剂优选为10％～30％，例如可以为24％，根据主原料使用情况调整；固化剂优选为5％～10％，例如可以为8％，根据固化条件调整；助剂优选为1％～3％，例如可以为2.5％，根据胶水生产和使用需求调整；色料优选为0.1％～1％，例如可以为0.5％，根据胶水固化后的外观要求调整。其中，稀释剂可以是低环氧值的树脂、二缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚或二环氧丙烷乙基醚等；固化剂优选为改性胺或咪唑类等；助剂可以是常用的消泡剂；色料可以根据需要选择，例如可以是碳黑或乙炔黑等。受进气压力，点胶胶阀每次清洗重新装配的影响，按照不同的点胶速率，点胶参数会有较小波动。优选的，开阀时间8ms，关阀时间8ms，点胶速度25mm/s，喷射阀气压113psi，胶管内气压19psi，在此条件下能较好地完成底部填充。进一步，在填充之后，进行固化处理。所述固化处理优选为在100～150℃的温度条件下，烘干5～20分钟。更优选的，在120℃温度下烘干8分钟，胶即完全固化，填充完成。又例如，专利号CN105047570A专利《一种芯片BGA封装加固方法》公开了一种芯片BGA封装加固方法，包括以下步骤，芯片经BGA贴装于PCB板后，在芯片与PCB板之间填充BGA封装加固胶，常温固化5-30分钟，即完成对芯片BGA封装的加固。该专利提供的用于芯片BGA封装后的加固方法，在SMT零件打件过炉后，在BGA芯片四角点上BGA封装加固胶，常温放置5-30分钟，优选10分钟即固化，从而完成芯片BGA封装加固。硅溶胶为无机高组份硅溶胶，浓度达到30-50％，二氧化硅粒径范围为20-30nm，当硅溶胶水份蒸发时，胶粒表面的羟基与PCB基板以及芯片形成强的作用力，使得胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，能很好的粘接物体。采用上述打胶的方法来加固PCB主板上的BGA芯片，确实可以起到加固器件，减少虚焊发生概率的问题，但是增加了维修时的拆取芯片难度且会增加成本。
技术实现思路
鉴于上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少BGA芯片虚焊的方法，其特征在于，包含以下步骤，步骤S11，设计阶段，在PCB板上放置所述BGA芯片的边缘添加属性；步骤S12，对所述PCB板进行封装，所述的添加属性下镭射孔到所述PCB板第二层，在所述PCB板第一层的表面也有稍许铜皮连接；步骤S13，将所述BGA芯片焊接在所述PCB板上，所述增加的属性与所述镭射孔一一对应，并且对引脚进行焊接。

【技术特征摘要】
1.一种减少BGA芯片虚焊的方法，其特征在于，包含以下步骤，步骤S11，设计阶段，在PCB板上放置所述BGA芯片的边缘添加属性；步骤S12，对所述PCB板进行封装，所述的添加属性下镭射孔到所述PCB板第二层，在所述PCB板第一层的表面也有稍许铜皮连接；步骤S13，将所述BGA芯片焊接在所述PCB板上，所述增加的属性与所述镭射孔一一对应，并且对引脚进行焊接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S11中，所述的添加属性是没有任何电气属性、只有机械属性的引脚，并且没有连接线连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S12中，所述的添加属性下镭射孔，是圆形、方形、八角形状中的一种，通过焊盘固定在PCB板上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S13包括如下子步骤，步骤S301加锡步骤，在所述PCB板的焊盘上添加锡；步骤S302定位步骤，将多个贴片式元器件依次放在所述PCB板的焊盘上定位，将各所述贴片式元器件的一个引脚焊脚固定，然后将一个或者多个所述BGA芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁泽楠，
申请(专利权)人：上海传英信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31