[發明專利]板級立體封裝中板間連接電阻熱焊方法

無效

• 申請號: 201410303793.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104028869A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 田艷紅;孔令超;安榮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種板級立體組裝方法。

背景技術

立體組裝指把二維平面電路疊裝，利用平面電路的底面或側面邊緣互聯的組裝方式。

立體組裝可分為板級立體組裝和芯片級立體組裝兩大類。其中，板級立體組裝指在印制板之間，采用垂直、凸點、側向等互聯技術，既實現電氣連通，又實現機械連接的組裝技術。

與傳統組裝技術相比，立體組裝的最大特點就是可以大為減少產品的體積和重量（甚至可以減少90%），同時改善了電路性能，減少了信號延遲、降低了噪聲和功率損耗，提高了運算速度和帶寬。

隨著武器裝備不斷向小型化、輕量化、高速度發展，采用二維的組裝技術已經無法滿足許多武器裝備發展的需求。采用立體組裝技術可有效的利用電子裝備內有限的空間，增加元器件的組裝密度，達到進一步縮小武器裝備體積和重量，提高性能的目的。目前已在機載、星載相控陣雷達的接收機模塊，以及新型飛機機載電臺上獲得應用。

?利用雙面凸點連接板作為板間連接，是板級立體封裝研究中重要的一種連接方法，如圖1和圖2所示。

?一、若想板級立體結構一次同步焊接，需將上下兩塊貼完器件電路板件和貼滿錫球雙面凸點連接板對準疊放入再流焊爐，經一次焊接全部完成，目前該方法的實施主要存在以下技術難題和隱患：

（1）雙面凸點連接板上未焊的雙層錫球在移動和與電路板對準過程中難以保證不移位和掉落；

（2）兩電路板之間間距極小，再加上器件眾多阻礙熱風，再流焊過程中極易導致位于電路板內側的元器件冷焊虛焊；

（3）由于上面電路板的遮蓋，下面的電路板無法進行焊后質量檢測。

二、若想板級立體結構分兩次焊接，即上下兩塊電路板依常規焊完，雙面凸點連接板也將雙層錫球焊好形成凸點，將三者對準后進行第二次焊接，這種方法基本解決了一次同步焊接的難題，但同時又帶來了新的問題：

（1）電路板要承受二次焊接，在解焊過程中，元器件有移位掉落的可能；

（2）經歷過二次焊接的下面電路板同樣無法進行焊后質量檢測。

發明內容

針對現有板級立體封裝方法存在的不足，本發明提供了一種焊接工藝簡單可靠的板級立體封裝中板間連接電阻熱焊方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種板級立體封裝中板間連接電阻熱焊方法，其具體步驟為：

1）將上下電路板的板間引出線匯集到電路板的兩側，均勻排列，通過孔金屬化將板正反面引線焊盤連通。引線焊盤陣列排布和間距與轉接板錫球位置完全一致，一一對應。

（2）依常規焊好上下電路板；

（3）利用激光植球或再流焊工藝將轉接板植滿球；

（4）將轉接板與上下電路板對正疊加；

（5）在上電路板上方設置帶有正極觸頭的上電極板，在下電路板的下方設置帶有負極觸頭的下電極板，將正極觸頭的下端與上電路板引線焊盤陣列壓緊，將負極觸頭的上端與下電路板引線焊盤陣列壓緊；

（6）打開焊接電源，電流由正極觸頭依次經上電路板引線焊盤、轉接板上錫球、轉接板銅柱、轉接板下錫球、下電路板引線焊盤流過，錫球與上下電路板引線焊盤間接觸電阻相對大，由此產生電阻熱直至轉接板錫球熔化，從而將上下兩個電路板與轉接板焊接在一起。

本發明利用電阻熱原理將兩電路板與雙面凸點連接板焊接起來，其優點是二次局部加熱焊接，無需改變電路板原有工藝和焊接參數；在板與板連接過程中，對原電路板幾乎不產生影響。

附圖說明

圖1為板級立體封裝構成示意圖；

圖2為封裝好后的板級立體封裝剖面示意圖；

圖3為上下電路板與轉接板焊接原理剖面示意圖；

圖4為焊接過程示意圖；

圖5為轉接板凸臺示意圖；

圖6為焊接后錫球形貌與凸臺示意圖；

圖中，1-器件，2-上電路板，3-轉接板，4-激光雙面植球，5-銅焊盤，6-焊球，7-下電路板，8-正極觸頭，9-彈簧，10-導軌，11-上電極板，12-負極觸頭，13-下電極板，14-正極，15-負極，16-定位板，17-壓力，18-電源，19-導線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。

如圖4所示，本發明提供的板級立體封裝中板間連接電阻熱焊方法，其具體步驟為：