一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法技术

本申请公开了一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法，其属于半导体领域，其技术要点在于，用于分离晶振面积S不大于5mm2的晶振，包括以下步骤：第一步：使用高温隔热胶带将PCB正面进行包裹(晶振预先也包裹)；第二步：在晶振位置正上方截切胶带留出空隙；第三步，PCB的背面通过导热硅胶片与散热模块接触；第四步：加热；第五步，第五步：待焊盘锡熔化后，将抽真空吸嘴移到晶振上盖中心位置，接触上盖，抽真空吸附，然后剥离晶振。采用本申请的方法，能够有效的解决晶振面积S不大于5mm2时，从PCB上热分离晶振产生的若干问题。振产生的若干问题。振产生的若干问题。

【技术实现步骤摘要】
一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法


[0001]本专利技术涉及半导体元器件这一
，更具体地说，尤其涉及一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法。

技术介绍

[0002]<传统的分离PCB和贴片式晶振的方法>
[0003]传统的分离PCB和贴片式晶振的方法包括以下几种方法(引用自：https://www.sohu.com/a/333673094_99903008)：
[0004]第一种，电烙铁加热分离法。如附图1、附图2所示，该方法包括以下步骤：
[0005]S100：选择扁铲形或刀口烙铁头，针对PCB锡膏的类型，调节电烙铁温度，低温锡膏(熔点138℃)使用140～150摄氏度，高温锡膏(熔点约220℃)使用230～250摄氏度，电烙铁预热。
[0006]S200：预热完成后，将扁铲形或刀口烙铁头在晶振的两端同时加热约2～3秒，待锡膏熔化，轻推烙铁或者镊子夹取使晶振剥离焊盘。
[0007]第二种，热风枪加热分离法。如附图3所示，
[0008]热风枪使用小嘴喷头，温度调到200℃～300℃，风速调至1～2挡，当温度和风速稳定后，一只手用镊子夹住元器件，另一只手拿稳热风枪，使喷头与待拆晶振保持垂直，距离1cm～3cm，均匀加热，待晶振周围焊锡熔化后，用镊子将其沿垂直电路板的方向取下。
[0009]<新的技术问题>
[0010]研发团队面临的新的技术问题是：
[0011]在处理晶振面积小于5mm2晶振时，采用前述的两种方法，发现了以下问题：
[0012]第一，晶振面积小于5mm2时，无论是电烙铁法、还是热风枪法，均无法对晶振的温度进行有效的控制，而晶振的频率特性会受到热应力的影响明显，因此，非常影响后续晶振的测试。
[0013]第二，PCB板上其他电子器件没有保护措施，加热过程中其他器件会受到高温和热风的影响，容易造成其他器件脱落和损坏。
[0014]第三，研发团队发现：晶振面积小于5mm2时，使用镊子夹取晶振非常容易碰到周围器件，进而造成PCB损坏。
[0015]基于上述新发现的技术问题，需要提出一种新的解决方案。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法。
[0017]本申请的技术方案为：
[0018]一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法，用于分离晶振面积S不大于5mm2的晶振，包括以下步骤：
[0019]第一步：使用高温隔热胶带将PCB正面进行包裹(晶振预先也包裹)；
[0020]第二步：在晶振位置正上方截切胶带留出空隙；
[0021]第三步，PCB的背面通过导热硅胶片与散热模块接触；
[0022]第四步：加热；
[0023]第四步包括以下子步骤：
[0024]4.1，根据晶振的大小确定辅助激光对准功能热风枪的加热喷口尺寸；
[0025]4.2，加热的步骤如下：
[0026]调节热风枪的风速，其保持在28m/s～23m/s；
[0027]热风枪的起始温度为50℃～60℃之间，将热风枪喷口自上而下置于距离晶振焊盘1～2厘米位置，对晶振进行预热，预热时间1分钟；
[0028]然后以10℃/30秒的温度提升速率调节热风枪的温度，直到热风枪的温度达到预定温度；
[0029]第五步：待焊盘锡熔化后，将抽真空吸嘴移到晶振上盖中心位置，接触上盖，抽真空吸附，然后快速剥离晶振。
[0030]进一步的设计，所述高温隔热胶带为PI聚酰亚胺膜涂覆高温硅胶。
[0031]进一步的设计，第二步中，第二步中，在晶振位置正上方截切胶带的面积小于晶振面积的150％。
[0032]进一步的设计，第4.1步中，喷口尺寸d采用下式确定：
[0033]d＝S+(1.4～1.6)；
[0034]其中，d表示喷口直径，单位为mm；
[0035]其中，S表示晶振面积，单位为mm2。
[0036]进一步的设计，第4.2步中：
[0037]对于低温锡膏而言，其熔点138℃，预定温度选择为145℃。
[0038]对于高温锡膏而言，其熔点217～230℃，预定温度选择为235℃。
[0039]进一步的设计，第4.2步中，热风枪的温度达到预定温度后，持续加热3～4秒。
[0040]进一步，所述贴片式晶振为石英晶体振荡器或石英晶体谐振器。
[0041]本申请的有益效果在于：
[0042]第一，本申请在采用现有的方法处理小尺寸晶振如何从PCB板上分离时，发现：晶振的热应力过大，导致其后期测试失效。前述的小尺寸晶振指的是晶振面积S小于等于5mm2。贴片式晶振的最小面积目前是0.8mm2，因而，更准确的说法，是针对小尺寸晶振是S在0.8mm2～5mm2的贴片式晶振。
[0043]第二，针对新的技术问题，需要以下几个技术手段协调处理：
[0044]2.1，选择适宜的热风枪的喷口。
[0045]喷口的尺寸过大，加热面过大，温度辐射面积过大，影响解焊效率；喷口过小，加热的区域过小，对于加热面的温度影响很大，在吹扫到晶振时，不利于减小晶振的热应力。研发团队提出了经验公式：d＝S+(1.4～1.6)，特别的，采用d＝S+1.4是最适宜的。
[0046]2.2，本申请提出了新的加热程序：
[0047]风速f：28m/s～23m/s；
[0048]起始温度T0：50℃～60℃；
[0049]起始温度预热时间t1：60秒；
[0050]温度加热梯度V：10℃/30秒；
[0051]预定温度T1：锡膏温度熔点以上5℃～18℃。
[0052]预定温度加热时间t3：3～4秒。
[0053]从上述可知，加热时间为：(T1‑
T0)/V+t1。
[0054]在参数确定时，由于参数有6个。其中，预定温度T1是已知的。t3是根据f、T0、t1、V、T1可确定的。
[0055]因此，剩下的4个参数：f、T0、t1、V都能够作为自变量。在确定上述4个参数时，若将4个参数均作为自变量进行组合测试，这种参数确定的方法测试的工作量巨大，在研发时是不可行的。
[0056]本申请的确定方法是：
[0057]首先，确定风速。
[0058]其次，确定温度加热梯度，本申请提出的加热分离晶振的方法，采用时间和温度等比上升的加热方式。通过测试不同温度/时间的温度提升速率下晶振频率特性受影响程度，确定：10℃/30秒是最佳方式。
[0059]再次，起始温度T0、起始温度预热时间t1；两个参数作为参数组合来进行测试，确定：起始温度T0：50℃～60℃；起始温度预热时间t1：60秒是适宜的。
[0060]也即，上述5个参数是相互关联的。这一特别设计的效果在于满足小尺寸晶振的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法，其特征在于，用于分离晶振面积S不大于5mm2的晶振，包括以下步骤：第一步：使用高温隔热胶带将PCB正面进行包裹(晶振预先也包裹)；第二步：在晶振位置正上方截切胶带留出空隙；第三步，PCB的背面通过导热硅胶片与散热模块接触；第四步：加热；第四步包括以下子步骤：4.1，根据晶振的大小确定辅助激光对准功能热风枪的加热喷口尺寸；4.2，加热的步骤如下：调节热风枪的风速，其大小在28m/s～23m/s范围内；热风枪的起始温度为50℃～60℃之间，将热风枪喷口自上而下置于距离晶振焊盘1～2厘米位置，对晶振进行预热，预热时间1分钟；然后以10℃/30秒的温度提升速率调节热风枪的温度，直到热风枪的温度达到预定温度；第五步：待焊盘锡熔化后，将抽真空吸嘴移到晶振上盖中心位置，接触上盖，抽真空吸附，然后剥离晶振。2.根据权利要求1所述的一种加热分离PCB板和贴片式晶振的方法，其特征在于，所述高温隔热胶带为PI聚酰亚胺膜涂覆高温硅胶。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：石胜雄，黄超，查文亮，
申请(专利权)人：鸿星科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：