[发明专利]具有焊点自保护功能的PCB基板及其焊盘制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型电子封装基板及其焊盘制作工艺，尤其涉及一种具有焊点自保护功能的PCB(印刷电路板)基板及焊盘制作工艺。

背景技术

随着电子信息产业的日新月异，微细间距器件发展起来，组装密度越来越高，从而微电子器件中的焊点也越来越小，而其所承载的力学、电学和热力学负荷却越来越重，对可靠性要求日益提高。但是，由于焊点间距变窄，如何保证焊接后焊点的质量和可靠性是令很多设计开发人员、组装加工人员颇为头痛的问题。

以采用现有的PCB基板进行倒装芯片(Flip chip)封装和层叠封装(POP)为例，和焊点互连相关的工艺流程为(见图1)：(1)点助焊剂，在焊盘表面施加钎剂，目前多采用针栅阵列蘸取-转移的方法；(2)贴片，由贴片机将芯片或封装体放置在PCB基板上；(3)回流，芯片或封装体自带的焊锡球与基板焊盘形成焊点连接；(4)清洗助焊剂，用去离子水或溶剂清洗焊点周围的助焊剂；(5)烘烤，放入烘箱中烘干，为底胶填充做准备，避免湿气引起底胶填充的气孔、分层等隐患；(6)底胶填充，将底胶填充在焊点周围，如图2和图3所示；(7)底胶固化，放入烘箱中使底胶固化。在现有的上述工艺中，存在如下问题：(1)工程能力受限，由于焊点间距变窄(特别是0.4mm(含)以下)，采用转移法施加钎剂时易产生桥连问题，如图4所示。所述钎剂桥连问题会导致回流后的相邻焊点桥连的不良后果；(2)工艺流程繁琐，对比常规的BGA封装，小尺寸焊点互连后增加了底胶填充和底胶固化两步工艺流程，使用底充胶是为了保护小焊点，提高强度；(3)可靠性风险增加，在底胶填充过程中可能产生填充不足或不均匀，导致气孔、分层、吸湿等缺陷等，影响产品的可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有焊点自保护功能的PCB基板及其制作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有焊点自保护功能的PCB基板及其焊盘制作工艺。

根据本发明的一方面，提供了一种PCB基板，包括基底以及设置在基底上的焊盘，其特征在于环焊盘周边设置有保护性钎剂层。其中，所述钎剂层混合有环氧树脂。

根据本发明的PCB基板，所述钎剂层周围设置有防焊层。

根据本发明的一方面，提供了一种PCB基板的焊盘的制作工艺，包括如下步骤：前处理，粗化PCB基板上的焊盘和线路的铜面；预置钎剂，在环焊盘周边区域预置保护性钎剂层；上防焊油墨/预烤，将防焊油墨涂敷在整个PCB基板的表面上，并预烤挥发赶走油墨中的溶剂，使之成不粘状态；曝光，用紫外线照射涂覆油墨的PCB基板，使得油墨聚合为聚合体，形成防焊层，焊盘处被保护不被紫外线照射；显影/后烤，经弱碱刻蚀，焊盘处的防焊油墨被去除，形成开窗；后烤，使防焊层最终固化；镀防氧化层，在显影后的焊盘上镀上防氧化层。

其中，保护性钎剂为混合有树脂成分的钎剂。通过丝网印刷将钎剂预置在焊盘周围。在镀防氧化层的步骤中，在焊盘上镀镍后镀金，或者在焊盘上镀OSP层。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是使用底胶填充的封装工艺流程图；

图2是倒装芯片中的底胶填充示意图；

图3是POP中的底胶填充示意图；

图4是窄焊点间距导致点助焊剂时出现的桥连失效的示意图；

图5和图6是传统的防焊(PSR)工艺流程图；

图7是根据本发明实施例的新型PSR工艺的流程图

图8是根据本发明的PCB基板焊盘结构变化示意图；

图9是根据本发明的PCB基板的封装工艺流程变更示意图；

图10是采用传统PCB基板与采用本发明的PCB基板的焊点结构示意图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

根据本发明的示例性实施例，制作PCB基板特别是与PCB基板焊盘相关的工艺是在传统的PSR(防焊)工艺的基础上改进的。

PSR工艺是PCB基板制程中的一道工序。PCB基板制程由各个工序站组成，具体包括：站前处理、钻孔站、镀铜站、线路站、防焊站、镀金站、成型站和终检站。PSR工艺就是防焊站进行的工艺，目的是在PCB基板(包括线路)表面形成保护性防焊层，而焊盘处形成开窗。