用于焊点中空隙减少的系统和方法技术方案

根据一个或多个方面，一种减少焊点中空隙形成的方法可包括将焊膏沉积物应用于基板；将焊料预成型件放入所述焊膏沉积物；将设备放置在所述焊料预成型件和所述焊膏沉积物上；以及处理所述焊膏沉积物和所述焊料预成型件以在所述设备与所述基板之间形成所述焊点。在一些方面，所述基板是印刷电路板且所述设备是集成电路封装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一个或多个方面一般涉及焊点，且更具体来说涉及。
技术介绍
在制造高性能电子组件时，集成电路封装通常被焊接到例如印刷电路板的基板。在处理组件期间，可产生焊点中的空隙。过多空隙可能会导致功耗增加、操作温度上升、电气性能降低且使集成电路封装总体不能达到其预期寿命。
技术实现思路
根据一个或多个方面，一种减少焊点中空隙形成的方法可包括:将焊膏沉积物应用于基板；将焊料预成型件放入焊膏沉积物；将设备放置在焊料预成型件和焊膏沉积物上；以及处理焊膏沉积物和焊料预成型件以在设备与基板之间形成焊点。在一些方面，基板是印刷电路板且设备是集成电路封装。处理步骤可包括:将焊膏沉积物和焊料预成型件加热到约140°C到约275°C范围内的温度。方法还可包括:将第二焊料预成型件放入焊膏沉积物。焊膏沉积物可应用于大于或等于焊料预成型件厚度的厚度。将焊膏沉积物应用于基板包括:将焊膏以图案印刷到基板上。焊料预成型件的直径可为约Imm和约15mm之间。焊料预成型件的厚度可为约0.025mm和约0.2mm之间。焊料预成型件可包括至少约99.9%重量的纯金属或纯金属合金。纯金属或纯金属合金可包括锡、银、锑、铜、铅、镍、铟、钯、镓、镉和铋中的至少一个。在一些方面，焊料预成型件基本上不含焊剂。在至少某些方面，焊点的特征可在于空隙空间小于约40%的面积。回流后，焊料预成型件可构成焊点的约25%到约95%的体积。根据一个或多个方面，一种组件可包括:印刷电路板；键合到印刷电路板的设备；和印刷电路板和设备之间的焊点。回流后，焊点的约25%到约95%的体积包括焊料预成型件。在一些方面，焊点包括锡、银、锑、铜、铅、镍、铟、钯、镓、镉和铋中的至少一个。焊点的特征可在于空隙空间小于约40%的面积。根据一个或多个方面，一种用于将设备组装到印刷电路板的套件可包括:焊膏；和至少一个焊料预成型件，其直径在约Imm和约15mm之间且厚度在约0.025mm和0.2mm之间，至少一个焊料预成型件包括至少约99.9%重量的纯金属或纯金属合金。在一些方面，至少一个焊料预成型件被放置在带和卷轴封装上。在其它方面，至少一个焊料预成型件被放置在托盘上以进行取放处理。在另外其它方面，至少一个焊料预成型件以自动和/或机器就绪封装来封装。根据一个或多个方面，一种促进焊点中空隙减少的方法可包括:提供焊料预成型件和提供在回流之前将焊料预成型件应用于印刷电路板上的焊膏沉积物以形成焊点的指令。在一些方面，方法还可包括提供焊膏。根据一个或多个方面，一种在印刷电路板和集成电路封装之间的焊点的特征可在于空隙空间小于约40%的面积，其中回流后，焊点的约25%到约95%的体积包括焊料预成型件。下文详细讨论了其它方面、实施方案和这些示例性方面和实施方案的优势。另外，应理解，上述信息和以下详细描述仅是各种方面和实施方案的说明性实例，且旨在提供概述或框架来理解所请求方面和实施方案的本质和特点。包括附图以提供对各种方面和实施方案的说明和进一步理解，且附图被并入本说明书且构成本说明书的部分。附图和说明书的剩余部分用以阐释和所请求的方面和实施方案的原则和操作。【附图说明】下文参考附图讨论至少一个实施方案的各种方面。附图是仅为达到说明和阐释的目的而提供而不旨在限制本专利技术的定义。在附图中:图1A提供根据一个或多个实施方案的图案化焊膏沉积物的示意图；图1B提供根据一个或多个实施方案的相对于图1A的焊膏沉积物放置在基板上的焊料预成型件的示意图；图2A和2B提供根据一个或多个实施方案的在回流之前的焊点组件的示意图；图3提供根据一个或多个实施方案的无铅封装组件；图4提供根据一个或多个实施方案的在随附实例I中讨论的数据；和图5提供根据一个或多个实施方案的在随附实例2中讨论的涂覆焊剂的预成型件的示意图。【具体实施方式】根据一个或多个实施方案，可减少焊点中的空隙同时维持焊点的强度。空隙减少可改善电子组件中集成电路封装的完整性和寿命。有益地，焊点中空隙减少可改善散热并降低集成电路封装的功耗。改善的电气性能可能会受到认可。集成电路封装的可靠性也可改善。成本的节约也可通过减少在组件操作期间需要处理或返工的集成电路封装的数量来认识到。根据一个或多个实施方案，可易于改造用于制造电子组件的现有系统和方法来促进焊点中的空隙减少。根据一个或多个实施方案，焊料预成型件可用以减少焊点中的空隙。在一些非限制性实施方案中，焊点的特征可在于空隙空间小于约50%的面积。在至少一些非限制性实施方案中，焊点的特征可在于空隙空间小于约35%。根据一个或多个实施方案，第一元件可键合到第二元件以在其间形成接合点。在一些实施方案中，第一元件可为集成电路封装且第二元件可为基板，例如印刷电路板(PCB)。可实施其它基板。在某些实施方案中，电子组件可通常包括键合到PCB的至少一个集成电路封装。一些电子组件可包括键合到PCB的多个集成电路。集成电路封装可为任何电子设备或封装，例如但不限于，栅格阵列(LGA)、双扁平无引线(DFN)、方形扁平封装(QFP)、方形扁平无引线(QFN)、低剖面方形扁平封装(LQFP)和微引线框架(MLF)。在至少一个替代性实施方案中，第一和第二元件可替代性地为集成电路封装的第一和第二元件或待组装的其它部件。其它第一和第二元件可根据关于空隙减少的各种实施方案来实施。根据一个或多个实施方案，第一元件使用例如粘合剂、树脂或焊料的各种材料。焊膏通常用以将集成电路封装键合到基板，例如PCB。焊膏可通常包括金属或金属合金。焊膏也可通常包括被称为焊剂的一个或多个焊接剂。焊剂可包括一个或多个化学清洗和润湿齐U。作为清洗剂，焊剂可通过从待接合的金属表面去除氧化物质来促进焊接。作为润湿剂，焊剂可促进工件上的焊料流、抑制焊缝形成并有效地润湿工件表面。焊膏沉积物通常被应用在PCB和集成电路封装之间。焊膏沉积物可被处理以在集成电路封装与PCB之间形成固体键合，从而形成电子系统或电子组件。处理可通常涉及冷却、加热或回流过程。在键合和冷却过程中，气体可能积存，例如，这可能是由于焊膏的焊剂组分的排气。不希望受任何特定理论的束缚，积存排气可在焊点中形成一个或多个空隙区域。焊膏夹在PCB和集成电路封装之间也可产生焊点中的空隙区域。空隙通常是可容忍但不可取的。集成电路封装操作时通常产生热。如果集成电路封装不能有效地散热，那么性能下可能降或遭受热损伤。许多集成电路封装利用热路径(例如与其底面相关的热路径)来散热。热路径有时可包括导热垫。导热垫可被焊接到PCB，从而提供用于将热从集成电路封装传递到PCB的接地面的机制。将集成电路封装键合到PCB因此促进沿着流动路径将热从集成电路封装传递到PCB。粘合树脂和焊料通常具有良好的导热性和功能以将热从集成电路封装传递到PCB。另外，焊料具有良好的导电性以助于将集成电路封装电气接地。不希望受任何特定理论的束缚，空隙形成可削弱集成电路封装和PCB之间的接合点的导热性和导电性中的至少一个。作为较差电气接地完整性的结果，集成电路也可经历高频信号的降低的电气性能。工业流水线设备和方法提供用于有效地生产大量电子组件的机械化过程。虽然焊点中某一程度的空隙可被容忍，然而，在安装的集成电路封装和PCB之间的焊点中存在过多空隙可使许多组件不能符合一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少焊点中空隙形成的方法，其包括：将焊膏沉积物应用于基板；将焊料预成型件放入所述焊膏沉积物；将设备放置在所述焊料预成型件和所述焊膏沉积物上；以及处理所述焊膏沉积物和所述焊料预成型件以在所述设备与所述基板之间形成所述焊点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.26 US 61/539,2601.一种减少焊点中空隙形成的方法，其包括: 将焊膏沉积物应用于基板； 将焊料预成型件放入所述焊膏沉积物； 将设备放置在所述焊料预成型件和所述焊膏沉积物上；以及 处理所述焊膏沉积物和所述焊料预成型件以在所述设备与所述基板之间形成所述焊点。2.如权利要求1所述的方法，其中所述基板是印刷电路板，且其中所述设备是集成电路封装。3.如权利要求1所述的方法，其中所述处理步骤包括:将所述焊膏沉积物和所述焊料预成型件加热到约140°C到约275°C范围内的温度。4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括所述焊膏沉积物中的多个预成型件。5.如权利要求1所述的方法，其中所述焊膏沉积物被应用于大于或等于所述焊料预成型件厚度的厚度。6.如权利要求1所述的方法，其中将所述焊膏沉积物应用于所述基板包括:将所述焊膏以图案印刷到所 述基板上。7.如权利要求1所述的方法，其中所述焊料预成型件的直径在约Imm和约15mm之间。8.如权利要求1所述的方法，其中所述焊料预成型件的厚度在约0.025mm和约0.2mm之间。9.如权利要求1所述的方法，其中所述焊料预成型件包括至少约99.9%重量的纯金属或纯金属合金。10.如权利要求9所述的方法，其中所述纯金属或所述纯金属合金包括锡、银、锑、铜、铅、镍、铟、钯、镓、镉和铋中的至少一个。11.如权利要求1所述的方法，其中所述焊料预成型件基本上不含焊剂。12.如权利要求1所述的方法，其中所述焊点的特征在于空隙空间小于约40%...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·凯普，德蒙奇·米歇尔，E·S·托米，
申请(专利权)人：阿尔发金属有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US