CN102990183B - 一种bga器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于BGA器件返修工艺，具体涉及一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法。目的是提供一种精确控制BGA器件返修过程中焊球表面涂覆膏状助焊剂高度的工艺方法，防止因为BGA焊球焊接不当而造成BGA器件或印制板的报废。步骤1.根据返修BGA器件的焊球直径，确认焊球的实际高度H；步骤2.使用方形平底的容器盛装助焊剂；步骤3.将方形平底的容器置于返修工作台的元件拾取托盘上；步骤4.将BGA器件焊球一侧浸入膏状助焊剂模具中，并使用拾取吸嘴将BGA器件的焊球接触到膏状助焊剂模具的底模时为止，完成BGA器件的助焊剂涂抹工作。当膏状助焊剂浸润的高度占焊球实际高度的45％～55％时，焊接质量最优。本发明主要通过精确控制焊膏转移过程中膏状助焊剂的涂覆高度，使得膏状助焊剂浸润高度处于45％～55％H区间，来保证BGA器件的返修质量。

Description

一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法

技术领域

本发明属于BGA器件返修工艺，具体应用于电气装联过程中BGA器件维修时的膏状助焊剂用量及高度的控制。

背景技术

随着电子产品小型化、高集成化发展的需要，高集成度BGA器件的应用日趋广泛。BGA器件集成度高，焊点多而密集，多为核心器件且价格昂贵。为保证产品质量，在电气装联生产过程中需要对该类器件进行返修。

目前在BGA返修时，常采用直接在印制板焊盘上涂覆液态助焊剂或焊锡膏的办法进行，由于印制板上BGA返修周边已有元件，因此需要根据板上元件排布定制小网板进行焊锡膏及液态助焊剂的转移，存在操作难度大、成功率低的问题，同时，常常因为液态助焊剂流动性大而导致焊接中助焊剂不足，致使返修后焊点空洞率高或虚焊的问题时有发生。

为了降低焊接之后焊点的空洞率率并保证焊接质量，同时达到提高返修成功率和降低操作难度的目的，可采用不流动的膏状助焊剂进行返修，当焊球表面涂覆的膏状助焊剂高度过低时，焊球的空洞率高甚至虚焊；当膏状助焊剂涂覆高度过高时，则易出现焊后焊点连焊或返修设备无法拾取等情况，因此，返修中最关键的是需要控制返修器件焊球表面涂覆的膏状助焊剂的高度。

发明内容

本发明的目的是提供一种精确控制BGA器件返修过程中焊球表面涂覆膏状助焊剂高度的工艺方法，防止因为BGA焊球焊接不当而造成BGA器件或印制板的报废。

本发明是这样实现的：一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法，其中，包括如下步骤：

步骤1.根据返修BGA器件的焊球直径，确认焊球的实际高度H；

$H=\frac{1}{2}(D+\sqrt{D^2-d^2})---\left(1\right)$

其中，D为焊球的直径，d为焊盘的直径；

步骤2.使用方形平底的容器盛装助焊剂，助焊剂厚度L满足下述关系式；

$L=\frac{1}{2}H-\frac{\mathrm{n\π}(H^{2}D-\frac{1}{6}{H}^3)}{8\mathrm{ab}}---\left(2\right)$

其中，H为式(1)所述BGA焊球的实际高度，n为返修BGA器件的焊球数量，D为焊球的直径，a为方形容器内壁的长度，b为方形容器内壁的宽度；

步骤3.将方形平底的容器置于返修工作台的元件拾取托盘上；

步骤4.将BGA器件焊球一侧浸入膏状助焊剂模具中，并使用拾取吸嘴将BGA器件的焊球接触到膏状助焊剂模具的底模时为止，完成BGA器件的助焊剂涂抹工作。

如上所述的一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法，其中，步骤2中所述的方形容器包括：壳体、底模、厚度控制模和刮板；壳体为具有长方形的凹槽，上面放置与凹槽底面大小相等的平板结构的底模；底模上放置方框形的厚度控制模，厚度控制模的厚度为L，厚度控制模方孔的长度为a，厚度控制模方孔的宽度为b。

本发明的优点是：

当膏状助焊剂浸润的高度占焊球实际高度的45％～55％时，焊接质量最优。本发明主要通过精确控制焊膏转移过程中膏状助焊剂的涂覆高度，使得膏状助焊剂浸润高度处于45％～55％H区间，来保证BGA器件的返修质量。

附图说明

图1是承装助焊剂的容器结构示意图；

图2是承装助焊剂的容器中承装助焊剂的过程示意图；

图3是BGA器件焊球浸入助焊剂时的***结构示意图。

其中，1为壳体，2为底模，3为厚度模，4为刮板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法，包括如下步骤：

1.根据返修BGA器件的焊球直径，确认焊球的实际高度H。焊球的实际高度H与BGA器件上焊球的直径及焊盘的直径直接相关，焊球的实际高度H可以通过下述关系式(1)进行计算。

$H=\frac{1}{2}(D+\sqrt{D^2-d^2})---\left(1\right)$

其中，D为焊球的直径，d为焊盘的直径。焊盘的直径通常为焊球直径的75％～85％。

2.使用方形平底的容器承装助焊剂，厚度L满足下述关系式。

$L=\frac{1}{2}H-\frac{\mathrm{n\π}(H^{2}D-\frac{1}{6}{H}^3)}{8\mathrm{ab}}---\left(2\right)$

其中，H为式(1)所述BGA焊球的实际高度，n为返修BGA器件的焊球数量，D为焊球的直径，a为方形容器内壁的长度，b为方形容器内壁的宽度。

本实施例中，使用图1所述的模具盛装膏状助焊剂，模具由壳体、底模、厚度控制模和刮板构成，使用刮板将模具上的膏状助焊剂刮平，见图2。厚度控制模的厚度为L。其中厚度L满足下述关系式。

$L=\frac{1}{2}H-\frac{\mathrm{n\π}(H^{2}D-\frac{1}{6}{H}^3)}{8\mathrm{ab}}---\left(2\right)$

其中，H为式(1)所述BGA焊球的实际高度，n为返修BGA器件的焊球数量，D为焊球的直径，a为厚度控制模方孔的长度，b为厚度控制模方孔的宽度。

3.将膏状助焊剂模具置于返修工作台的元件拾取托盘上。(即图2中2的位置)

4.将BGA器件焊球一侧浸入膏状助焊剂模具中，并使用拾取吸嘴将BGA器件的焊球接触到膏状助焊剂模具的底模时为止，见图3。

5.图3中，由于BGA器件焊球浸入助焊剂中，助焊剂的高度上升，而膏状助焊剂为膏状形态，自四周周边溢出的焊膏可以忽略，故膏状助焊剂的高度从L变为1/2H。

6.使用返修工作台的真空吸嘴吸取BGA器件，此时，BGA焊球上涂覆膏状助焊剂的高度即为式(1)所述的1/2H，即焊球上1/2H高度一下的表面上均涂覆上了膏状助焊剂。

7.然后使用返修设备视觉对中***将焊球涂有膏状助焊剂的BGA器件贴装到印制板上，进而进行回流焊接完成焊接工作。

Claims (2)

1.一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1.根据返修BGA器件的焊球直径，确认焊球的实际高度H；

$H=\frac{1}{2}(D+\sqrt{D^2-d^2})---\left(1\right)$

其中，D为焊球的直径，d为焊盘的直径；

步骤2.使用方形平底的容器盛装助焊剂，助焊剂厚度L满足下述关系式；

$L=\frac{1}{2}H-\frac{\mathrm{n\π}(H^{2}D-\frac{1}{6}{H}^3)}{8\mathrm{ab}}---\left(2\right)$

其中，H为式(1)所述BGA焊球的实际高度，n为返修BGA器件的焊球数量，D为焊球的直径，a为方形容器内壁的长度，b为方形容器内壁的宽度；

步骤3.将方形平底的容器置于返修工作台的元件拾取托盘上；

步骤4.将BGA器件焊球一侧浸入膏状助焊剂模具中，并使用拾取吸嘴将BGA器件的焊球接触到膏状助焊剂模具的底模时为止，完成BGA器件的助焊剂涂抹工作。

2.如权利要求1所述的一种BGA器件返修过程中转移膏状助焊剂的方法，其特征在于：步骤2中所述的方形容器包括：壳体、底模、厚度控制模和刮板；壳体为具有长方形的凹槽，上面放置与凹槽底面大小相等的平板结构的底模；底模上放置方框形的厚度控制模，厚度控制模的厚度为L，厚度控制模方孔的长度为a，厚度控制模方孔的宽度为b。