Способ формовки припойных выступов на подложке печатных схем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3833876/25-27 (22) 02.01.85 (46) 07.08.86. Бюл. М - 29 (72) В.Y).ÊoíäðàòüåB, В.А.Куришко и И.А.Гурч (53) 621.79!.3(088.8) (56) Патент Франции Р 2312116, кл. Н 01 L 21/78, 1977.

Патент Японии Р 53-32355, кл. Н 05 L 3/34, 1978.

Патент США Ф 4412642, кл. В 23 К 31/02, 1983. (54)(57) 1. СПОСОБ ФОРМОВКИ ПРИПОЙ:НЫХ ВЫСТУПОВ НА ПОДЛОЖКЕ ПЕЧАТНЫХ

:СХЕМ, при котором на подложке закрепляют трафарет, отверстия в трафарете заполняют расплавленным припоем и подложку с трафаретом разъеди— няют, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фор„„SU„„ II 248747 А 1 (51)4 В 23 К 31/02, H 05 К 3/34 мовки, между трафаретом и подложкой формируют зазор величиной менее диа-, метра наименьшего отверстия в трафарете, заполнение отверстий припоем осуществляют под давлением, обеспечивающим контакт припоя с. подложкой, затем отверстия в трафарете перекрывают затвором.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что дозу припоя задают толщиной трафарета и площадью отверстия в трафарете.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что разъединение подложки и трафарета производят до кристаллизации припоя.

4. Способ по пп.! и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что разъединение подложки и трафарета производят после кристаллизации припоя.!

248747

Процесс формовки припойных высту.пов осуществляется следующим образом.

В ванну с расплавленным припоем б погружается на заданную глубину затвор 7. Затем в ванну погружается трафарет 2 с насадкой 5 и подложкой.

После погружения между сторонами трафарета 2 устанавливается перепад давлений, равный гидростатическому давлению столба жидкого припоя. По мере погружения трафарета 2 и насадки 5 гидростатическое давление увеличивается и становится достаточным для заполнения припоем отверстий 3, но еще недостаточным для заполнения зазора 4, так как величина зазора 4 значительно меньше диаметра отверстия 3 в трафарете и,. следовательно, для его заполнения необходимо значительно больше искривить поверхность припоя, что требует пропорционально большего давления. Все это справедливо только в том случае, если припой не смачивает материал трафарета и подложки. При заполнении отверстий

3 расплавленный припой вытесняет чеpcs зазор 4 внутрь насадки 5 попавшую в отверстия при погружении за40

Изобретение относится к пайке.„ в частности к способам изготовления припойных выступов на печатных схемах, и может быть использовано в электронной промьппленности. 5

Цель изобретения — повышение точности формовки выступов.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого cnocoha, !О

На подложке 1 печатной схемы закреплен трафарет 2 с отверстиями 3, выполненный из несмачиваемого припоем материала, например титана. Отверстия 3 в трафарете 2 совпадают с контактными площадками подложки (не показаны). Иежду трафаретом и подложкой сформирован зазор 4 с величиной менее диаметра наименьшего отверстия 3 в трафарете 2. Трафарет 2 20 герметично соединен с насадкой 5, а зазор 4 входит во внутреннюю часть насадки 5. Трафарет 2 и насадка 5 погружены в ванну с расплавленным припоем 6. В эту же ванну погружен затвор 7, выполненный в виде пластины из несмачиваемого припоем материала, например титана. Поверхность припоя покрыта слоем защитной жидкости 8, например глицерина. 30 щитную жидкость 8 и смачивает поверхность контактных площадок ° Зашитная жидкость свободно выдавливается через зазор, так как обладает малой вязкостью и хорошо смачивает материал трафарета и подложки. При дальнейшем погружении поверхности трафарета 2 и затвора 7 соприкасаются и отверстия 3 перекрываются. Затвор 7 погружается на такую глубину, на которой величина гидростатического давления превышает значение, достаточное для заполнения припоем отверстий 3 в трафарете, но не достигает значения, при котором припой заполняет зазор 4.

Порядок дальнейших операций зависит от поставленной задачи. Для формовки прибойных выступов за счет сил поверхностного натяжения припоя разьединение подложки и трафарета производят до кристаллизации припоя, после подъема трафарета, затвора и подложки в слой защитной жидкости 8.

Для принудительной формовки выступов стенками отверстий разъединение производят после кристаллизации припоя, для чего трафарет, затвор и подложку извлекают из ванны с припоем и оХлаждают. При любом варианте формовки материал трафарета и затвора не должен смачиваться припоем, так как в противном случае припой остается в отверстиях трафарета.

Возможны и другие варианты создания перепада давлений на сторонах трафарета — вакуумированием объема внутри насадки 5, либо герметизацией ванны с припоем б и подачей давления на жидкий припой.

Разъединение подложки и трафарета производят как до, так и после кристаллизации припоя.

1 азъединение до кристаллизации припоя позволяет осуществлять формовку выступов за счет сил поверхностного натяжения припоя, при которой имеет место самоцентровка выступов за счет сил смачивания и не требуется точного совмещения отверстий в трафарете с контактными площадками подложки. Этот вариант формовки целесообразно применять для больших керамических подложек, имеющих низкую стабильность геометрических размеров за счет неконтролируемой усадки керамики при термообработке.

1248747

Составитель Ф.Конопелько

Редактор О.Бугир Техред Н.Бонкало.Корректор М.Шароши

Заказ 4167/11 Тираж 1001 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгороп, ул. Проектная, 4

Разъединение после кристаллизации припоя позволяет производить формовку выступов, обладающих повышенной трещиноустойчивостью.

Способ формовки припойных выступов опробывают в лабораторных условиях на микрокорпусах с матричным рас положением контактных площадок, имею1щих 25 — 100 контактных площадок диа.метром 1,5 мм, расположенных с шагом

2,5 мм. Используются трафареты, выполненные из титана и алюминия, Формируются припойные выступы высотой 0,5-2 мм с точностью 0,005 мм, что обеспечивает качественный монтаж микрокорпусов. Величина зазора между подложкой и трафаретом приблизительно 0,05 мм. Стабильное заполнение отверстий в трафарете диаметром 0,8—

1,5 мм не зависит от толщины трафарета при погружении в жидкий припой на глубину 50 мм., Предлагаемый способ позволяет исключить операции предварительной дози1 ровки припойных заготовок, их рас" кладки на отверстия трафарета, объединяет операции заполнения отверстий в трафарете и приплавления припоя х поверхности контактных площадок, что значительно повышает производительность;

10 Исключаются случаи частичного заполнения припоем отверстий в трафа-. рете, что повышает точность формовкие

Кроме того, появляется возможность одновременно наносить на контактные площадки различные количества припоя, что расширяет функциональ. ные возможности способа и позволяет, например, на одной подложке одновременно формовать припойные выступы ,для монтаже МНКроКорпусоа различных конструкций.