[发明专利]一种CPGA器件自动贴装焊接方法

说明书

本发明属于印制板表面贴装和通孔回流焊技术领域，具体涉及一种CPGA器件自动贴装焊接方法。该方法包含CPGA器件载具设计、焊锡膏涂覆方法、元器件贴装方法。载具设计根据CPGA器件自身的特点，对元器件管脚进行保护，为贴片机提供定位基准，同时保证贴装过程中的贴装精度；焊锡膏涂覆方法，主要通过理论计算，精确控制焊锡膏的体积，以满足焊点焊锡需求；元器件贴装方法主要是保证贴片机能够识别CPGA器件，同时能够将元器件精准贴装到目标位置，实现CPGA器件众多管脚与焊孔的精准装配。该方法理论依据充分、可操作性强，不仅能够为CPGA器件自动贴装和焊接提供可靠的质量保证，同时为其他分立元器件的自动贴装和焊接提供技术参考。

技术领域

本发明属于印制板表面贴装和通孔回流焊技术领域，具体涉及一种CPGA器件自动贴装焊接方法，该方法涉及器件载具设计和制作、 CPGA器件贴装方法和焊锡膏涂覆方法，适用于CPGA器件自动贴装焊接。

背景技术

CPGA(针栅阵列封装)采用通孔焊接方式，其焊点可靠性优于表面贴装焊点，在航空航天、军用装备等技术领域，CPGA封装形式成为高可靠性信号处理设计的首选封装形式。由于CPGA器件管脚多，存在焊接难度大、焊接周期长、焊接质量一致性差等问题，研究高效高质量的焊接方法是十分必要的。

目前，CPGA器件通常采用的焊装方式为手工焊接或者波峰焊焊接。

手工焊接CPGA器件整体焊接难度较大，对操作人员的要求高，各焊孔焊锡浸润高度各异，焊点一致性和焊接质量难以得到有效保证。波峰焊焊接受板面器件布局影响，对双面布板的电路组件需要制作专用治具或者采用选择性波峰焊焊接，当CPGA器件焊接面管脚与其他元器件距离太小时，就无法采用波峰焊焊接(包括选择性波峰焊)。另外，无论是采用手工焊接或是波峰焊接，都需要在电路组件完成表贴器件焊接后增加一个工序完成CPGA器件装焊，直接导致产品试制周期增加。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种CPGA器件的自动贴装焊接方法，解决CPGA器件手工焊接难度大，焊接质量无法保证的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种CPGA器件自动贴装焊接方法，所述方法应用于CPGA器件，采用表面贴装工艺进行焊锡膏沉积、元器件自动贴装和焊接；

所述自动贴装焊接方法包括如下步骤：

步骤1：针对待处理的CPGA器件的外形特点，根据CPGA器件管脚尺寸，设计载具的基本参数；载具的基本参数包含：用于定位的通孔孔径尺寸和形状，以及用于保护管脚的载具厚度，并设计载具模型；

步骤2：利用PCB制作工艺，运用玻璃纤维布材料，根据载具模型加工CPGA器件的载具；

步骤3：根据通孔焊点模型，计算焊点所需焊锡膏量，结合焊锡膏自身焊接过程中的收缩比，确定印刷过程中钢网厚度、开孔形状及尺寸和印刷工艺参数，以及喷印过程中的喷印次数，采用钢网印刷与喷印结合的混合沉积方法，实现焊锡膏的涂覆；

步骤4：利用载具对器件进行装载和定位，贴片机采用顶部视觉识别与边缘分析法相结合的方法进行贴装定位和自动识别，实现 CPGA器件自动贴装，然后采用回流焊工艺实现CPGA器件的焊接。

其中，所述步骤1中，包含如下步骤：

步骤11：根据CPGA器件外形特点和管脚尺寸，将与针栅阵列对应的通孔阵列作为CPGA器件的装载形式，并确定通孔孔径尺寸和形状、以及通孔阵列的尺寸；

步骤12：根据CPGA器件的管脚支撑高度，设计载具的厚度大于器件管脚支撑高度，以保护元器件管脚不变形，在贴片机吸拾过程中器件管脚不受力；