一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，包括以下步骤：步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；步骤3：将无铅BGA器件贴装在印制板上；步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。本发明专利技术提供的一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法的优点在于：焊接可靠性高、回流曲线与有铅焊接类似，可操作性高、有效提高生产效率、适合推广使用。

A PCB welding method with lead-free BGA devices

The invention discloses a printed board welding method containing lead-free BGA devices, including steps: Step 1: baking printed boards and unleaded BGA devices; step 2: lead solder paste on the pads to be welded to BGA devices; step 3: Mount unleaded BGA devices on the printed board; step 4: Step 3 The printed boards are welded into the reflux furnace. The advantages of the method of welding of printed board containing lead-free BGA devices are: high welding reliability, similar reflux curve with lead welding, high operability, efficient production efficiency and suitable for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法
本专利技术涉及电子装联
，尤其涉及一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法。
技术介绍
由于铅的毒性所带来的环保以及对人类健康方面的担忧，限制铅基钎料使用的立法如欧盟的WEEE/RoHss指令开始实施，无铅焊料和无铅焊接工艺随之得到大量的研究，并已在消费类电子产品领域广泛应用。但由于对无铅产品可靠性等方面的担忧，欧盟的WEEE/RoHss指令中规定军用和航天电子设备属于豁免条列。由于国外军用级电子元器件的禁运，进口元器件多为工业级，而外国工业级器件大多转向无铅器件，并减少甚至停止有铅器件的供应。近年来电子组装中无铅器件不断增加，对于无铅器件的处理目前主要有二种方法：1)将无铅器件通过植有铅球等方式转换为有铅器件，然后采用有铅工艺焊接；2)无铅器件直接采用有铅焊料焊接。对于第一种方法来讲，随着无铅器件数量的不断增多，其效率低的缺点越加明显，而且两次高温对无铅元器件的影响值得商榷。因此无铅器件直接采用有铅焊料焊接的方式成分目前研究的热点。有铅焊料焊接无铅元器件(特别是无铅BGA器件)的混装工艺较为复杂、存在一定的技术难度。比如，在焊接中如果选用有铅工艺回流温度，无铅焊球或焊端不会完全熔化或润湿，器件一侧界面不能生成足够的金属间化合物，无法实现可靠的连接；但若选用无铅工艺温度曲线，由于温度较高，不仅会带来过厚的金属间化合物的脆性影响，还会对元器件和PCB板造成热影响。此外，混合焊料较宽的熔点范围、较差的润湿能力和较高的弹性模量等特征也给混装工艺电子装备的质量和可靠性带来了严重隐患。由于混装工艺控制不当，可能会出现各种工艺缺陷，比如虚焊、冷焊、低熔点合金相、焊点开裂等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种针对含有无铅BGA器件的印制板组件采用有铅焊料的高可靠性焊接方法。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，包括以下步骤：步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；步骤3：将无铅BGA器件贴装在印制板上；步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。优选地，步骤4中的焊接回流区起始温度为204℃，无铅BGA器件焊点处峰值温度在220℃～230℃，印制板板面峰值温度不超过250℃，回流区时间保持在60s-90s。优选地，所述无铅BGA器件的焊球成分为SAC305。优选地，所述印制板为环氧玻璃布层压板。优选地，印制板的焊盘表面为锡铅合金镀层或镍金合金镀层。优选地，步骤1中印制板的烘烤条件为：在110℃～120℃温度下烘烤2～4h。优选地，步骤1中无铅BGA器件的烘烤条件为：在125℃下烘烤24～48h。优选地，在步骤2中使用丝网印刷机和钢网印刷有铅焊膏或者焊膏喷印机喷印焊膏。优选地，在步骤3中通过贴片机将无铅BGA器件贴装在印制板上。优选地，步骤2中的有铅焊膏为Sn63Pb37或Sn62Pb36Ag2。本专利技术提供的一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法的优点在于：焊接可靠性高、回流曲线与有铅焊接类似，可操作性高、适合推广使用。附图说明图1是本专利技术的实施例提供的含有无铅BGA器件的印制板焊接方法的印制板组件布局示意图；图2是本专利技术的实施例所提供的含有无铅BGA器件的印制板焊接方法中BGA器件焊点处回流焊接温度曲线示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本实施例以图1所示的印制板组件对本专利技术进行详细说明。一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，所述印制板选用板材为环氧玻璃布层压板(FR4)，其上布置有各种规格的有铅和无铅器件，印制板上所用的具体元器件如表1：表1：元器件封装形式及镀层情况具体焊接方法包括以下步骤：步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；其中印制板的在110℃～120℃温度下烘烤2～4h；无铅BGA器件在125℃下烘烤24～48h。步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；所述焊盘表面镀有锡铅合金，通过丝网印刷机和钢网向焊盘上印刷Sn63Pb37或Sn62Pb36Ag2。步骤3：通过贴片机将无铅BGA器件贴装在印制板上，要求贴片要正，不能歪斜；步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。参考图2，焊接回流区起始温度为204℃，无铅BGA器件焊点处峰值温度在220℃～230℃，印制板板面峰值温度不超过250℃，回流区时间保持在60s-90s；本实施例中，BGA焊点处峰值温度为225℃，板面峰值温度为235℃，回流区以204℃作为开始点，回流区时间保持在75s。焊接完成后，还可以对焊点强度进行检测，或使用X-ray检测焊点内部空洞，以此来确定焊接效果。本专利技术通过对含有无铅BGA器件的印制板组件采用有铅焊料进行焊接，生产效率远高于传统去除无铅球重新植有铅球工艺，且获得完全混合的BGA焊点，可靠性高，易于操作。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，在不脱离本专利技术的精神和原则的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；步骤3：将无铅BGA器件贴装在印制板上；步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。

【技术特征摘要】
1.一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；步骤3：将无铅BGA器件贴装在印制板上；步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，其特征在于：步骤4中的焊接回流区起始温度为204℃，无铅BGA器件中间位置焊点处峰值温度在220℃～230℃，印制板板面峰值温度不超过250℃，回流区时间保持在60s-90s。3.根据权利要求1所述的一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，其特征在于：所述无铅BGA器件的焊球成分为SAC305。4.根据权利要求1所述的一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，其特征在于：所述印制板为环氧玻璃布层压板。5.根据权利要求1所述的一种含有无铅BGA器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓伟，邱颖霞，程明生，蒋健乾，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34