[发明专利]焊料预成型件与焊料合金装配方法

说明书

背景技术

本申请涉及的是将组件连接到基体上的方法，更为详细的说，本申请涉及的是将电子组件和相关设备连接到印刷电路板上的方法。

无铅焊料合金在电路板组装领域来说是众所周知的。这种无铅焊料合金的实施例包括锡-银-铜或SAC合金以及锡铋合金。SAC合金具有加工温度相对较高的缺点。锡-铋合金在高应变率下表现出延性损失。

发明内容

本发明的一个方面涉及的是将组件装配到基体上的方法，例如将电子组件装配到电子基体上。在一个实施方案中，所述的方法包括：将焊膏应用到电子基体上，从而形成焊膏沉积；将低温预成型件放置到所述焊膏沉积处；以焊膏的回流温度加工该电子基体从而产生一个低温焊点；以及以比焊膏的回流温度低的回流温度加工所述的低温焊点。

该方法的实施方案进一步包括以较低回流温度和回流温度之间的温度进行的第二焊接工艺。在某些实施方案中，所述的低温预成型件可以是包括锡和铋的组合物。所述的组合物可包含42％重量的锡和58％重量的铋。所述的组合物还可以包括银。在另一些实施方案中，所述的焊点包括锡、银、铜和铋。所述的焊点可以包括49-53％重量的锡、0-1.0％重量的银、0-0.1％重量的铜和46-50％重量的铋。所述的焊点的回流温度可以在138-170℃之间。在另一些实施方案中，所述的组合物可以包括55％重量的锡和45％重量的铋。

本发明的另一方面涉及的是一种方法，其包括：将低温焊膏应用到电子基体上，从而形成焊膏沉积；将高温预成型件放置到所述的焊膏沉积处；以及以回流温度加工所述的电子基体，其适用于低温焊膏用于产生低温焊点，导致高温焊接预成型件分解进入所述的低温焊膏沉积。

所述方法的实施方案进一步包括由锡和铋组成的低温焊膏组合物。在一些实施方案中，所述的组合物可以包括42％重量的锡和58％重量的铋。所述的组合物还可以包括银。所述的焊点的回流温度可在190-200℃之间。

本发明的另一方面涉及的是一种焊点，其包括49-53％重量的锡、0-1.0％重量的银、0-0.1％重量的铜和平衡的铋。在一个实施方案中，焊点的回流温度在190-200℃之间。

具体实施方式

根据本发明的一个或多个实施方案，在不同的温度下回流，在印刷电路板(PCB)的相同侧，通过选择性地将低温预成型件放置在焊膏沉积处，使用单一焊膏印刷工艺，可能产生两种或更多种类型的焊点。在焊膏合金的温度回流之后，焊点可在不干扰其他多数焊点连接的情况下，在第二焊接工艺回流或者以较低温度返工。

根据本发明的一个或多个非限定性实施方案，锡-铋预成型件具有的熔融温度为大约138℃，其被放置在SAC(锡-银-铜)焊膏的沉积处，SAC(锡-银-铜)焊膏具有的熔融温度约为217℃，从而产生具有熔融温度约为165-180℃的低温焊点。所得到的焊点适用于在约为200℃的温度下进行低温第二焊接工艺，从而能够使所述的第二焊接工艺不干扰SAC焊点。所述的第二焊接工艺可能包括，举例来说，RF屏蔽或温度敏感元件的连接和发生在比低温焊接(约200℃为例)高但比SAC焊料的熔融温度217℃低的温度。不同的预成型件可以选择地用于发生在不同的温度下回流的区域。

根据一个或多个实施方案，PCB的一侧的部分可以在低温焊料和标准无铅SAC焊料共存的情况下可选择的发生。然后在电气验证测试之后，在不干扰SAC焊点的情况下，第二焊接操作可以在该PCB上执行(例如，焊接无线电频率或RF屏蔽)。根据一个或多个实施方案的方法和途径，有益的是，其无需任何复杂的装配操作，例如低效地分配低温焊膏从而在PCB上产生第二低温区域。相反，仅由一种焊膏(例如SAC305)印制的低温焊点产生，然后通过选择性的挑选和将低温预成型件(例如Sn42Bi58)放置到SAC焊膏中，并将PCB板以SAC温度(例如，约为240℃)回流。因此，电路板的区域包含低温焊料(例如，Sn55Bi45或Sn60Bi40)，其可用于以不干扰SAC焊点的回流温度(例如，在200℃回流)用于第二焊接工艺。