电子元件的上焊料方法
【专利摘要】一种电子元件的上焊料方法。首先，提供一载板，载板具有一上表面。之后，形成多个焊料于上表面上。放置至少一个电子元件于这些焊料上，其中各电子元件具有至少两可焊端，且各可焊端对应于这些焊料。接着，加热这些焊料，以使这些焊料熔化，并附着在这些电子元件的这些可焊端上。该方法利用载板将焊料转移到电子元件的可焊端，并能控制电子元件的吃焊料量，以使电子元件的可焊端附着有适当份量的焊料。
【专利说明】电子元件的上焊料方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种焊接的方法，且特别是有关于一种电子元件的上焊料方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电子产品，例如手机、笔记型计算机以及平板计算机，追求轻薄短小的趋势，电路板的布线(layout)密度也跟着增加，而装设(mount)在电路板上的电子元件尺寸也越来越小，例如规格为0201 (长度与宽度分别为20mils及IOmils)以及01005 (长度与宽度分别为IOmils及5mils)的无源兀件(Passive components)。
[0003]承上述，由于上述电子元件(例如规格为0201的电子元件)的尺寸很小，因此不容易控制这类小尺寸电子元件的吃锡量。如此，可能会造成电子元件两电性连接端的吃锡量差异大，导致电子元件的其中一端翅起，进而可能发生立碑现象(tombstoning)。其次,也有可能会造成电子元件吃锡过多，导致短路，甚至可能会有电子元件吃锡不足，造成电子元件空焊等情形发生。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种电子元件的上焊料方法，而此的上焊料方法可以控制电子元件的
焊料量。
[0005]本发明提供一种电子兀件的上焊料方法。首先，提供一载板，此载板具有一上表面。之后，形成多个焊料于上表面上。再来，放置至少一个电子元件于这些焊料上。此至少一个电子元件具有至少两可焊端，而各可焊端对应一个焊料。之后，加热这些焊料，以使这些焊料熔化，并附着在这些可焊端上。
[0006]综上所述，本发明提供一种电子元件的上焊料方法，而这个方法可利用载板将焊料转移到电子元件的可焊端，并能控制电子元件的吃焊料量，以使电子元件的可焊端附着有适当份量的焊料。
[0007]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1A至图1E为本发明一实施例的电子元件的上焊料方法流程示意图。
[0009]图1F为本发明另一实施例的电子元件上焊料的示意图。
[0010]图2A至图2B为图1E中已上完焊料的电子元件装设于电路板的方法流程示意图。
[0011]其中，附图标记说明如下:
[0012]10、10’ 载板
[0013]12、12’ 上表面
[0014]14 板体[0015]16膜层
[0016]20模板
[0017]22孔洞
[0018]30焊料材料
[0019]30’焊料
[0020]32助焊剂
[0021]34焊接件
[0022]40刮刀
[0023]50电子元件
[0024]52可焊端
[0025]60真空吸嘴
[0026]70电路板
[0027]72替换区
[0028]74电路板接垫
【具体实施方式】
[0029]图1A至图1E为本发明一实施例的电子元件的上焊料方法流程示意图。请参阅图1A,首先,提供一载板10,而载板10具有一上表面12。如图1A所不,在本实施例中，载板10可以是陶瓷板或非金属板。然而，本发明并不限定载板10的结构以及构成材料。
[0030]请参阅图1B与图1C，接下来，形成多个焊料30’于上表面12上，而焊料30’的材料可为锡合金或其它金属合金，本发明不加以限定。这些焊料30’彼此分开，所以这些焊料30’之间存有间距。在本实施例中，形成这些焊料30’于上表面12的方法可利用模板印刷的方法，而模板印刷的方法包括以下步骤。
[0031]请先参阅图1B，首先，提供一模板20，并且放置模板20于上表面12上，其中此模板20具有多个孔洞22，而这些孔洞22会局部暴露上表面12。此外，模板20可以是金属板、塑料板或陶瓷板，而上述金属板例如是钢板。再来，以模板20作为掩模，涂布焊料材料30于上表面12上，其中焊料材料30会填入于这些孔洞22，进而涂布于上表面12上，以形成这些焊料30’。此外，在涂布焊料材料30于上表面12的过程中，可利用刮刀40将焊料材料30推进这些孔洞22中，以帮助这些焊料30’的形成。之后，请参阅图1C，移开模板20，而这些焊料30’则留置在上表面12上。
[0032]须强调的是，虽然本实施例是利用模板印刷的方式来形成多个焊料30’于上表面12，然而在其它实施例中，也可以不使用模板印刷的方法来形成这些焊料30’，因此本发明不限制形成这些焊料30’于上表面12的方法。
[0033]请参阅图1D，接下来，放置至少一个电子元件50于这些焊料30’上，而在图1D所示的实施例中，各个电子元件50具有一对可焊端52，其材料例如是铜或银等金属。可焊端52可以是电子元件50的输出/输入端(Input/Output terminal, I/O terminal),即电子元件50可从这对可焊端52输出及输入电信号。不过，目前有些电子元件具有三个或三个以上的输出/输入端， 所以在其它实施例中，单一个电子元件50所具有的可焊端52的数量可以为三个或三个以上，而本实施例不限定电子元件50所具有的可焊端52的数量。[0034]此外，图1D中的这些电子元件50可以彼此相同，即可以是同一种类或相同尺寸的电子元件。当然，这些电子元件50的其中至少二者也可以彼此不同。例如，其中一个电子元件50的种类与尺寸不同于另一个电子元件50的种类与尺寸，所以本实施例也不限定这些电子元件50的种类及尺寸要彼此相同。
[0035]电子元件50可以是无源元件，其规格例如是0201或01005，而电子元件50的尺寸可相同或小于规格为0201的无源元件尺寸，也就是说，这些电子元件50的长度可等于或小于20mils，宽度可等于或小于10密耳(mils)。然而，本发明不限制电子元件50的大小，而电子元件50也可以是尺寸较大的电子元件，例如是四方形平面无引脚封装(Quad-flat-no-leads package, QFN)。此外，除了无源元件之外，电子元件50也可以是有源元件(active component),例如晶体管,所以本发明不限制电子元件50为无源元件或有源元件。
[0036]每个可焊端52会对应于这些焊料30’，所以在这些电子元件50放置于上表面12上之后，各个可焊端52会位于这些焊料30’之上。如此，这些可焊端52能分别接触这些焊料30’。此外，对应同一个电子元件50的这些焊料30’质量可彼此相同。详言之，对于同一个电子元件50来说，此电子元件50的这对可焊端52所对应的这些焊料30’可都具有大致相同的质量。
[0037]另外，这些电子元件50可以是利用机台而被放置于载板10的上表面12上，其中此机台例如是具有真空吸嘴60的供料器。真空吸嘴60能以真空吸附的方式吸取电子元件50，并将这些电子元件50放置在载板10上，以使这些电子元件50分别接触这些焊料30’。然而，本发明并不限制这些电子元件50只能用真空吸嘴60来放置。
[0038]请参阅图1E，接着，加热这些焊料30’，以使这些焊料30’熔化并且分别附着在这些可焊端52上。由于焊料30’的材料是金属材料，而可焊端52的材料也为金属(例如是铜或银)，因此焊料30’与可焊端52 二者的材料特性相似。所以，熔化的焊料30’可以附着在可焊端52上。
[0039]由于载板10可为陶瓷板或者是非金属板，因此焊料30’不容易附着在上表面12上，但却各易附着在可焊52上。
[0040]由于焊料30’不容易附着在上表面12上，但却容易附着在可焊端52上，因此当加热焊料30’时，熔化的这些焊料30’大致上可以完全转移到这些可焊端52上，而几乎不会残留在上表面12上。所以，可以通过控制形成于上表面12的焊料30’的质量来控制形成于可焊端52的焊料30’的质量。如此，这些电子元件50的吃焊料量可以被控制，以使各可焊端52上可以附着适当份量的焊料30’。另外，由于对应同一个电子元件50的这些焊料30’的质量可彼此相同，所以附着在此电子元件50上的这些焊料30’的质量大致上也是彼此相同。
[0041]图1F为本发明另一实施例的电子元件上焊料的示意图。请参阅图1F,本实施例的载板10’和前一实施例的载板10在结构上具有差异。载板10’具有一上表面12’，且载板10’可以包括一板体14以及一膜层16，其中膜层16配置在板体14上。而上表面12’位于膜层16上，即膜层16具有上表面12’。板体14的材料可为金属材料或非金属材料,例如板体14可以是现有的电路板、金属板、陶瓷板或非金属板。膜层16的材料为非金属，例如膜层16可为防焊胶带或防焊漆。[0042]须说明的是，虽然图1F所示的载板10’为双层结构板材，但在其它实施例中，载板10’也可以是层数为三层或三层以上的多层结构板材。本发明不限定载板10’的结构以及其构成材料。
[0043]接下来，形成多个焊料30’于上表面12’上，例如可以利用模板印刷的方法。焊料30’形成之后，加热这些焊料30’，可以接着将焊料30’转移到电子元件50。另外，由于膜层16可以为防焊胶带或防焊漆，因此焊料30’不容易附着在上表面12’上，而较容易转移到电子元件50上。其它将焊料30’转移到电子元件50的流程则如同前面图1C至图1E所述，在此不多做赘述。
[0044]以上所述揭露本发明一实施例的电子元件的上焊料方法，而本实施例的上焊料方法可以应用于焊接电子元件。例如，本实施例的上焊料方法能用来将至少一个功能正常的电子元件组装在电路板上，以制造印刷电路板总成(Printed Circuit Board Assembly,PCBA)或电子封装模块；或是用来替换电路板上故障的电子元件，如图2A至图2B所示。
[0045]图2A至图2B为图1E中，已上完焊料的电子元件50装设于电路板70的方法流程示意图，而图2A至图2B揭露利用上述上焊料方法将电路板70上故障的电子元件替换成功能正常的电子元件50。详细而言，请先参阅图2A，首先，在移除电路板70上的故障电子元件(未绘示)之后，电路板70上会出现替换区72，其中移除故障电子元件的方法例如是对此故障电子元件以及其所连接的至少一个电路板接垫74 (pad)进行加热，而此加热的方法例如是采用焊枪或热风枪来加热。
[0046]之后，在替换区72内的各个电路板接垫74上涂上助焊剂32，并将已上好焊料30’的电子元件50移至替换区72内的电路板70上，其中附着在电子元件50两端的这些焊料30’会分别位在这些助焊剂32上，并且都与这些助焊剂32接触。需说明的是，于其它实施例中也可以不需涂上助焊剂32，本发明并不加以限定。
[0047]请参阅图2B，接下来，加热位于电子元件50两端的这些焊料30’以及这些助焊剂32，例如是采用焊枪或热风枪来加热。在加热这些焊料30’以及这些助焊剂32的过程中，这些焊料30’会熔化而形成多个连接电子元件50与电路板70的焊接件34(fillet)，而这些助焊剂32可以帮助这些焊接件34的形成。如此，电子元件50得以焊接在电路板70上
[0048]由于本实施例的的上焊料方法可以让电子元件50的这些可焊端52附着适当份量的焊料30’，因此在将电子元件50焊接至电路板70的时候，可以减少发生因为吃锡不足而空焊(Open)，或者是因为吃锡过多所造成的短路等缺陷。另外，本实施例的的上焊料方法也可让附着在同一个电子元件50上的这些焊料30’的质量大致上彼此相同，因此也能减少立碑现象。
[0049]须强调的是，在本实施例中，电子元件的上焊料方法不仅可以用来替换电路板70上故障的电子元件，而且在其它实施例中，此种的上焊料方法也可以用来将至少一个功能正常的电子元件组装在印刷电路板上，以制造印刷电路板总成或电子封装模块。因此，本发明并不限定此上焊料方法的用途。
[0050]以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本发明的权利要求保护范围内。
【权利要求】
1.一种电子元件的上焊料方法，其特征在于，包括: 提供一载板，该载板具有一上表面； 形成多个焊料于该上表面上； 放置至少一个电子元件于所述焊料上，各电子元件具有至少两可焊端，且各可焊端对应所述焊料；以及 加热所述焊料，以使得所述焊料熔化，并附着在所述可焊端。
2.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，对应同一个电子元件的所述焊料的质量彼此相同。
3.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，各电子元件的长度等于或小于20密耳，各电子元件的宽度等于或小于10密耳。
4.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，所述焊料的材质为锡合金。
5.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，形成所述焊料于该载板的上表面上的步骤包括: 放置一模板于该上表面，该模板具有多个孔洞； 以该模板作为掩模，涂布一焊料材料于该上表面上，该焊料材料填入于所述孔洞。
6.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，该载板的材质包括陶瓷或聚合物。
7.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，该载板包括一板体及一膜层，该膜层配置在该板体上，且该上表面位于该膜层上。
8.如权利要求7所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，该板体的材质包括金属。
9.如权利要求7所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，该膜层为防焊胶带或防焊漆。
10.如权利要求1所述的电子元件的上焊料方法，其特征在于，放置所述电子元件于该上表面的步骤包括使用一供料器将所述电子元件移至该上表面上。
【文档编号】B23K3/06GK103785920SQ201210418308
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月26日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】李训发, 李昀聪, 邱俊吉 申请人:环旭电子股份有限公司, 环鸿科技股份有限公司