[发明专利]一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法

说明书

本发明公开了一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，包括以下步骤：步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；步骤3：将无铅BGA器件贴装在印制板上；步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。本发明提供的一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法的优点在于：焊接可靠性高、回流曲线与有铅焊接类似，可操作性高、有效提高生产效率、适合推广使用。

技术领域

本发明涉及电子装联技术领域，尤其涉及一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法。

背景技术

由于铅的毒性所带来的环保以及对人类健康方面的担忧，限制铅基钎料使用的立法如欧盟的WEEE/RoHss指令开始实施，无铅焊料和无铅焊接工艺随之得到大量的研究，并已在消费类电子产品领域广泛应用。但由于对无铅产品可靠性等方面的担忧，欧盟的WEEE/RoHss指令中规定军用和航天电子设备属于豁免条列。由于国外军用级电子元器件的禁运，进口元器件多为工业级，而外国工业级器件大多转向无铅器件，并减少甚至停止有铅器件的供应。

近年来电子组装中无铅器件不断增加，对于无铅器件的处理目前主要有二种方法：1)将无铅器件通过植有铅球等方式转换为有铅器件，然后采用有铅工艺焊接；2)无铅器件直接采用有铅焊料焊接。对于第一种方法来讲，随着无铅器件数量的不断增多，其效率低的缺点越加明显，而且两次高温对无铅元器件的影响值得商榷。因此无铅器件直接采用有铅焊料焊接的方式成分目前研究的热点。

有铅焊料焊接无铅元器件(特别是无铅BGA器件)的混装工艺较为复杂、存在一定的技术难度。比如，在焊接中如果选用有铅工艺回流温度，无铅焊球或焊端不会完全熔化或润湿，器件一侧界面不能生成足够的金属间化合物，无法实现可靠的连接；但若选用无铅工艺温度曲线，由于温度较高，不仅会带来过厚的金属间化合物的脆性影响，还会对元器件和PCB板造成热影响。此外，混合焊料较宽的熔点范围、较差的润湿能力和较高的弹性模量等特征也给混装工艺电子装备的质量和可靠性带来了严重隐患。由于混装工艺控制不当，可能会出现各种工艺缺陷，比如虚焊、冷焊、低熔点合金相、焊点开裂等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种针对含有无铅BGA器件的印制板组件采用有铅焊料的高可靠性焊接方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种含有无铅BGA器件的印制板焊接方法，包括以下步骤：

步骤1：对印制板和无铅BGA器件分别进行烘烤；

步骤2：在印制板待焊接BGA器件的焊盘上印刷有铅焊膏；

步骤3：将无铅BGA器件贴装在印制板上；

步骤4：将步骤3得到的印制板放入回流炉中进行焊接。

优选地，步骤4中的焊接回流区起始温度为204℃，无铅BGA 器件焊点处峰值温度在220℃～230℃，印制板板面峰值温度不超过 250℃，回流区时间保持在60s-90s。

优选地，所述无铅BGA器件的焊球成分为SAC305。

优选地，所述印制板为环氧玻璃布层压板。

优选地，印制板的焊盘表面为锡铅合金镀层或镍金合金镀层。

优选地，步骤1中印制板的烘烤条件为：在110℃～120℃温度下烘烤2～4h。

优选地，步骤1中无铅BGA器件的烘烤条件为：在125℃下烘烤24～48h。

优选地，在步骤2中使用丝网印刷机和钢网印刷有铅焊膏或者焊膏喷印机喷印焊膏。

优选地，在步骤3中通过贴片机将无铅BGA器件贴装在印制板上。