[發明專利]一種無引線陶瓷封裝元器件的焊接裝置及方法

有效

• 申請號: 202110592641.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113301732B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 陳鵬;陳元章;馬劍波;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H05K3/34
• 分類號: H05K3/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明一種無引線陶瓷封裝元器件的焊接裝置及方法，該裝置中下模內設置器件放置區，器件放置區內放置有無引線陶瓷封裝元器件，器件上表面不高于下模上表面，下表面不低于下模下表面；圍框形成的框體覆蓋無引線陶瓷封裝元器件，圍框下端面固定連接支撐片，支撐片覆蓋圍框形成的區域，支撐片的厚度等于焊點高度，支撐片固定在下模的上表面，支撐片開設若干通孔，每個通孔均與器件底部焊接端以外的區域相對應。在使用時在每個通孔中印刷墊高材料，之后取下圍框和支撐片，待墊高材料固化后形成支撐件，完成器件的墊高；將墊高后的器件貼裝在已完成焊膏印刷工藝的印制板上，支撐件與印制板接觸，進行再流焊接，可完成器件的焊接。

技術領域

本發明屬于電子元器件安全可靠性技術領域，具體為一種無引線陶瓷封裝元器件的焊接裝置及方法。

背景技術

無引線陶瓷封裝元器件簡寫為LCC器件，LCC器件的側面焊接端與底部焊接端是連接在一起的，底部焊接端與印制板上相應的焊盤通過焊料焊接形成焊點，完成器件功能。但焊接完成后，在產品使用過程中因環境溫度變化，LCC器件陶瓷本體、焊點、以及印制板的熱膨脹系數不一致，焊點受剪切應力產生過量蠕變，進而發生開裂失效。研究表明，LCC器件陶瓷本體尺寸越大，焊點因為熱膨脹系數不一致受到的剪切應力越大，更容易發生焊點開裂問題。

為了避免大尺寸LCC器件焊點開裂，ECSS-Q-ST-70-38C標準明確規定，焊接端數大于16的LCC器件不建議在FR4印制板上安裝使用。但在某些特定情況下，一些暫無可替代的焊接端數大于16的大尺寸LCC器件仍有使用需求。對此類大尺寸LCC器件裝聯時，采用陶瓷轉接板的方式可以提高LCC器件裝聯的可靠性，但該方法擴大了LCC器件尺寸，無法與原焊盤進行替換，無法發揮器件自身小型化設計的優勢，且產生了增大引腳寄生電感，存在削弱電信號質量等問題。

為了提高LCC器件裝焊后的可靠性和使用壽命，行業標準要求將該器件的焊點高度抬高至0.10mm-0.40mm，但由于器件本體的陶瓷材料自重較大，使用傳統的再流焊接技術難以達到焊點高度的要求。目前通常的解決辦法是將器件墊高后使用手工焊接，但這樣導致的結果是焊點一致性較差，焊接效率較低。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種無引線陶瓷封裝元器件的焊接裝置及方法，解決了使用再流焊接焊點高度不能滿足標準要求和使用傳統手工焊接效率低下、焊點一致性差的問題，在保證滿足行業標準和焊接質量一致性的基礎上，解決產品的可靠性工藝瓶頸問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種無引線陶瓷封裝元器件的焊接裝置，包括下模、圍框和支撐片；

所述的下模為板狀結構，下模內設置有凹槽結構的器件放置區，器件放置區內放置有無引線陶瓷封裝元器件，所述器件的上表面不高于下模的上表面，所述器件的下表面不低于下模的下表面；

所述圍框形成的框體結構覆蓋無引線陶瓷封裝元器件，圍框的下端面固定連接有支撐片，支撐片覆蓋圍框形成的區域，支撐片的厚度等于焊點高度，支撐片固定在下模的上表面，支撐片開設有若干通孔，每個通孔均與無引線陶瓷封裝元器件底部焊接端以外的區域相對應。

優選的，所述器件放置區的外側設置有第一定位銷和第一定位孔，圍框與第一定位銷相對應的位置設置有第二定位孔，圍框與第一定位孔相對應的位置設置有第二定位銷，第一定位銷插接在第二定位孔中，第二定位銷插接在第一定位孔中。

優選的，所述支撐片的材質為金屬。

進一步，所述的支撐片為鋼片。

優選的，所述器件放置區內放置的無引線陶瓷封裝元器件個數為偶數個。

優選的，所述通孔中每四個與無引線陶瓷封裝元器件底部焊接端以外的區域相對應，四個通孔均勻分布在無引線陶瓷封裝元器件底部焊接端所圍區域中心的四角正上方處。