[发明专利]SMT部品的焊盘结构及实装方法和线路板

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作技术，特别是涉及一种SMT部品的焊盘结构及实装方法和线路板。

背景技术

半导体部品，根据实装在基板上时的形态差异，大概可以分成两大类。一种是表面实装部品，一般情况下称之为SMT(Surface Mount Technology)部品；另外一种是lead插入部品。SMT部品的，有的是不使用人手，可以机械的自动的在短时间内安装。Lead插入部品的优点是有多个电极，另外比较容易通过大的电流。

SMT部品实装，就是在基板平整的电路图上，先印刷锡膏等电气接合材料，在其上面放置SMT部品使SMT部品的电极端子得以配置，之后进行热处理和冷却，从而使基板和SMT部品通过锡进行电气性的接合。锡膏印刷工位印刷锡膏，在SMT工位贴装SMT部品，然后在回流工位进行热处理和冷却。后面我们将这么称呼这三个工位。

回流工位，让锡膏在其熔点以上的温度进行熔化。通常，在这个工位使用的设备被称之为回流炉，用耐热的传送带传送，在搬运过程中，实现与传送物整体热量和焊接性相适应的温度上升、下降。特别重要的是，温度上升时的温度斜率。温度斜率是指每单位时间温度的变化量，是横轴为时间，纵轴为温度的图表中的角度。温度上升的时候，将右侧上升的斜率成为正温度斜率，温度下降的时候，右肩下降我们称之为负温度斜率。

正温度斜率是为了将膏状锡膏材料中的空气排出。另外，冷却过程中不同材料间的收缩率是不一样的，负的温度斜率主要是影响因收缩率差异所产生的残留在材料表面的应力。在正温度斜率的过程中，也就是温度上升的过程中发生的SMT部品立碑不良的现象。以下，是对立碑的记录。

在SMT部品中，可以是chip电容或者chip电阻，电容或者电阻，都有两个电极，因为其体积比较小且比较轻，所以经常发生立碑不良。像这种不良，即使在SMT工位，将电容或者电阻放置在了正确的位置上，在经过回流工位之后，一边的电极还是会单方向立起来，与基板的电极配线图分离，图1就是这个事例的显示。

其发生的主要原理是，锡膏融化，在与SMT部品的电极融合的过程中，会产生一个向下的力(后面，我们将其称为应力)，两个电极不同(后面，我们称之为左右电极)，应力较小的电极侧将会立起来。图2，是左右电极产生的不同应力的示意图。在SMT部品中，体型较小，重量较轻的chip电容或者chip电阻比较容易发生了立碑的原因是因为应力差比较大。

接下来，对SMT部品的电极与锡膏融合的过程中，为什么会产生应力进行说明。图3-1和图3–2，显示的是SMT工位后，基板上贴装着chip电容。这时候，基板和chip电容间的锡膏是含有松香和空气的膏状锡。因为膏状锡里面含有松香，含有粘着性，因此可以固定chip电容。也可以说松香起到了粘着的作用。图4，显示的是回流工位的温度上升，锡膏达到熔点的瞬间。锡膏虽然变成了液体，但是其比重比较大，比重较小的chip电容在一瞬间漂浮在锡上面。图5-1和图5–2，显示的是锡膏与chip电容的电极金属相结合的过程。图5-1显示的是初期和锡接触的chip电容电极的底面与锡结合的样子。图5-2，是第二阶段，锡往chip电容的电极的侧面爬升时候的融合过程。在锡往侧面爬升的过程中，应力就产生了；锡往上爬的过程中，chip电容的电极侧面会同时产生向下的拉力。