不耐高温器件的印制板保护罩制备方法、保护罩及应用技术

本发明专利技术公开了不耐高温器件的印制板保护罩制备方法、保护罩及应用，该方法包括：选择保护罩的增材保护材料，根据增材保护材料的特性和回流焊传热原理，构建对流传热模型；根据对流传热模型，通过热仿真，构建印制板上不耐高温器件保护罩尺寸模型；根据不耐高温器件保护罩尺寸模型，得到印制板上不耐高温器件的保护罩尺寸；根据不耐高温器件的保护罩尺寸，在印制板上布置焊盘，通过焊盘将保护罩焊接在印制板的不耐高温器件外围。本发明专利技术是根据传热学原理和回流焊工艺特点，采用增材保护技术，降低不耐高温器件在回流焊过程的温度的设计思路，有效解决不耐高温器件不适用回流焊工艺的缺陷，提高印制板组件产品的一致性、生产效率和产品质量。产品质量。产品质量。

【技术实现步骤摘要】
不耐高温器件的印制板保护罩制备方法、保护罩及应用


[0001]本专利技术涉及回流焊工艺
，具体涉及不耐高温器件的印制板保护罩制备方法、保护罩及应用。

技术介绍

[0002]回流焊工艺是印制板装配的核心工艺，由于部分国内芯片厂家的设计、工艺技术水平，导致部分国产器件不耐高温，有铅回流焊工艺兼容性差；特别是部分国产军品芯片，器件封装本身就采用有铅工艺，芯片焊接只能采用手工焊接，降低了产品的生产效率，且很难保证芯片的焊接质量和可靠性。
[0003]随着国产化芯片器件的大规模应用，越来越多的不耐高温的QFP、QFN封装国产器件出现在印制板组件上，现在此类不耐高温器件大多通过手工焊接的方式安装在印制板组件，以保证器件不承受过高的温度冲击，确保器件正常工作。但是手工焊接此类器件存在以下问题：1、手工焊接无法焊接器件底部热焊盘，无法保证器件底部焊盘接地，特别是A/D、D/A器件，不良的底部接地是无法保证器件电性能参数完全实现；2、不良的底部焊盘接地不利于器件本身散热，提高了器件的散热成本；3、手工焊接本身效率低且产品一致性和质量无法保证，影响器件焊点可靠性；4、产品生产工序增加，器件手工焊接后还需手工清洗，提高生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供不耐高温器件的印制板保护罩制备方法、保护罩及应用，有效解决不耐高温器件的印制板不适用回流焊工艺的技术缺点，本专利技术从印制板设计的角度，通过增材的设计方法，设计了针对不耐高温器件的印制板保护罩并进行制备，在保护不耐高温芯片的同时，兼顾了国产芯片的回流焊工艺适用性，提高产品的生产效率和质量水平。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了不耐高温器件的印制板保护罩制备方法，该方法包括：
[0007]选择保护罩的增材保护材料，根据增材保护材料的特性和回流焊传热原理，构建对流传热模型；
[0008]根据所述对流传热模型，通过热仿真，构建印制板上不耐高温器件保护罩尺寸模型；根据所述不耐高温器件保护罩尺寸模型，得到印制板上不耐高温器件的保护罩尺寸；
[0009]根据不耐高温器件的保护罩尺寸，在印制板上布置点阵焊盘，通过焊盘将保护罩焊接在印制板的不耐高温器件外围。
[0010]工作原理是：基于不耐高温器件的印制板不适用回流焊工艺的技术缺点，本专利技术从印制板设计的角度，根据传热学原理和回流焊工艺特点，采用增材保护技术，设计了针对不耐高温器件的印制板保护罩并进行制备，实现不耐高温器件在回流焊工艺中的适用性。本专利技术采用技术方案是根据传热学原理和回流焊工艺特点，采用增材保护技术，降低不耐
高温器件在回流焊过程的温度的设计思路。首先，选择保护罩的增材保护材料，根据增材保护材料的特性和回流焊传热原理，构建对流传热模型；其次，根据所述对流传热模型，通过热仿真，构建印制板上不耐高温器件保护罩尺寸模型；根据所述不耐高温器件保护罩尺寸模型，得到印制板上不耐高温器件的保护罩尺寸；最后，根据不耐高温器件的保护罩尺寸，在印制板上布置焊盘，通过焊盘将保护罩焊接在印制板的不耐高温器件外围。
[0011]本专利技术对存在不耐高温器件的印制板组件，可在印制板设计阶段进行预处理，使不耐高温器件可以不采用手工焊方法，与耐高温器件一起通过回流焊工艺完成组装；有效的解决了不耐高温器件不适用回流焊工艺的技术缺点。通过实际证明，该方法稳定可靠，可以大大提高印制板组件产品的一致性、生产效率和产品质量。
[0012]进一步地，所述保护罩的增材保护材料为导热率高的金属材料。
[0013]进一步地，所述对流传热模型为：
[0014][0015]其中，h
m
为平均对流传热系数；D为圆形喷嘴直径；λ为空气导热系数；H为喷嘴到被冲击表面的高度；Re
D
为雷诺数；Nu
D
为努赛尔系数。
[0016]进一步地，印制板上不耐高温器件的保护罩形状为下端开口的矩形腔体。
[0017]进一步地，印制板上不耐高温器件的保护罩尺寸：(不耐高温器件长度+8mm)>保护罩长度>(不耐高温器件长度+3mm)；(不耐高温器件宽度+8mm)>保护罩宽度>(不耐高温器件宽度+3mm)；(不耐高温器件高度+8mm)>保护罩高度>(不耐高温器件高度+3mm)；保护罩厚度为1.5mm～2.5mm。
[0018]进一步地，所述保护罩底部镀涂凸点，所述凸点尺寸为焊盘面积的60％～80％。
[0019]进一步地，在所述凸点上镀铜，镀铜之后再镀镍，作为阻挡层；最后镀锡。保护罩底部制备金属凸点是为了便于焊接对位；确保保护罩有较好的可焊性，保证不耐高温器件保护罩回流焊过程中不发生偏移。
[0020]进一步地，所述焊盘采用点阵式焊盘结构，利用焊点本身的自对准原理，保证保护罩的腔体在回流焊过程中不偏移。
[0021]第二方面，本专利技术又提供了不耐高温器件的印制板保护罩，该保护罩是使用所述的不耐高温器件的印制板保护罩制备方法制作而成；该保护罩是一个下端开口的矩形腔体，该保护罩用于焊接在印制板上不耐高温器件的外围。
[0022]第三方面，本专利技术又提供了不耐高温器件的印制板保护罩的应用，使用如权利要求9所述的不耐高温器件的印制板保护罩，通过把所述护罩焊接在印制板上不耐高温器件的外围，该不耐高温器件与耐高温器件一起通过回流焊工艺进行印制板装配。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0024]1、本专利技术从印制板设计的角度，根据传热学原理和回流焊工艺特点，采用增材保护技术，设计了针对不耐高温器件的印制板保护罩并进行制备，实现不耐高温器件在回流焊工艺中的适用性。本专利技术采用技术方案是根据传热学原理和回流焊工艺特点，采用增材保护技术，降低不耐高温器件在回流焊过程的温度的设计思路。
[0025]2、本专利技术对存在不耐高温器件的印制板组件，可在印制板设计阶段进行预处理，
使不耐高温器件可以不采用手工焊方法，与耐高温器件一起通过回流焊工艺完成组装；有效解决了不耐高温器件不适用回流焊工艺的技术缺点。通过实际证明，该方法稳定可靠，可以大大提高印制板组件产品的一致性、生产效率和产品质量。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0027]图1为本专利技术不耐高温器件布设位置示意图。
[0028]图2为本专利技术保护罩(包括焊盘点阵)示意图。
[0029]图3为本专利技术确定尺寸后保护罩底部含凸点结构的保护罩示意图。
[0030]图4为本专利技术回流焊工艺采用的热风回流焊炉的典型传热原理示意图。
[0031]图5为本专利技术针对不耐高温器件适用回流焊工艺的印制板局部示意图。
[0032]附图标记及对应的零部件名称：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.不耐高温器件的印制板保护罩制备方法，其特征在于，该方法包括：选择保护罩的增材保护材料，根据增材保护材料的特性和回流焊传热原理，构建对流传热模型；根据所述对流传热模型，通过热仿真，构建印制板上不耐高温器件保护罩尺寸模型；根据所述不耐高温器件保护罩尺寸模型，得到印制板上不耐高温器件的保护罩尺寸；根据不耐高温器件的保护罩尺寸，在印制板上布置焊盘，通过焊盘将保护罩焊接在印制板的不耐高温器件外围。2.根据权利要求1所述的不耐高温器件的印制板保护罩制备方法，其特征在于，所述保护罩的增材保护材料为金属材料。3.根据权利要求1所述的不耐高温器件的印制板保护罩制备方法，其特征在于，所述对流传热模型为：其中，h
m
为平均对流传热系数；D为圆形喷嘴直径；λ为空气导热系数；H为喷嘴到被冲击表面的高度；Re
D
为雷诺数；Nu
D
为努赛尔系数。4.根据权利要求1所述的不耐高温器件的印制板保护罩制备方法，其特征在于，印制板上不耐高温器件的保护罩形状为下端开口的矩形腔体。5.根据权利要求4所述的不耐高温器件的印制板保护罩制备方法，其特征在于，印制板上不耐高温器件的保护罩尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚军，李银，冯立，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：