[发明专利]一种用于试验的陶瓷柱栅阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于试验的陶瓷柱栅阵列，属于电子装联技术领域。

背景技术

陶瓷柱栅阵列（Ceramic Column Grid Array，以下简称CCGA）组件是陶瓷球栅阵列（CBGA）封装的一个扩展。CCGA并不使用高熔体球，而是通过使用高熔圆柱体，更灵活的互连，实现了可靠性的显着提高。CCGA封装还具备耐高温、耐高压和良好的抗潮湿性能等特性。目前，CCGA已广泛应用于军事、航空和航天电子产品中，成为设计人员优选的封装形式。

但CCGA器件特殊的封装形式也加大了工艺实施和质量保证的难度；该类器件主要生产厂家为国外军事领域的巨头企业，国内对该类器件的研究才刚刚起步，业内对CCGA器件焊接的可靠性却远未达到理想的水平，特别是在需要反复经受力学振动和温度循环等试验的航天产品应用中，器件失效案例也时有发生。

国内对CCGA器件的焊接可靠性研究刚刚起步。传统对新器件焊接可靠性试验方式是直接选用真实器件进行焊接试验，这种方式可以在大量试验的基础上得到真实的工艺参数，但需耗费一定数量的真实器件。当器件价格较低，可以较容易大量采购到时，才可实施。但宇航级的CCGA器件价格在每片十万以上，且可获得性极差，造成无法开展传统意义上以大量样本为基础的工艺试验。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于试验的陶瓷柱栅阵列，制造成本只需千元，解决了CCGA器件价格昂贵，可获取性差等因素，无法对其开展大量工艺试验的难题，该工装上设计的专用菊花链电路可用来有效检测CCGA器件的焊接质量，避免了工艺试样件没有内部芯片无法检测焊接性能的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种用于试验的陶瓷柱栅阵列，该陶瓷柱栅阵列包括陶瓷基板、焊柱和印制板；

所述陶瓷基板材料为Al₂O₃，在1600℃温度下共烧得到陶瓷基板，陶瓷基板的底面丝网印刷有直径为0.8mm的焊盘及菊花链电路；焊盘间距为1.27mm；

焊柱直径为0.5mm，材料为Pb90Sn10，通过回流焊接的方式与陶瓷基板对应焊盘焊接，共需717根；

印制板上有用丝网印刷的焊盘及菊花链电路；焊盘直径为0.8mm，焊盘间距为1.27mm；

印制板上有和陶瓷基板相对应的菊花链电路，陶瓷基板上的菊花链电路与印制板上的菊花链电路通过焊柱形成闭环电路；

焊柱通过焊接的方式焊接在陶瓷基板的焊盘和对应的印制板的焊盘之间；

陶瓷基板外形尺寸为35mm*35mm，四角为1.27*45°的直倒角，厚度为2.5mm。

所述的焊柱高度为2.2mm圆柱体，焊柱分布为27*27，间距为1.27mm的均匀阵列；

焊柱的两端都选用熔点为183℃的Pb37Sn63焊料。

有益效果

本发明的CCGA克服了焊接试验成本昂贵的难题，只需传统试验方法不到百分之一的成本，为开展大子样量的CCGA器件焊接试验提供解决方案。

本发明的CCGA实现了对真实CCGA器件的完全模拟。自制CCGA试验件选用和真实器件完全相同的陶瓷基板材料，焊柱，焊膏，以及相应的加工制作工艺。

本发明通过在CCGA上设计菊花链电路，与印制板菊花链电路相配合，可以有效监测CCGA器件引脚焊接过程中电性能的变化情况。避免了实际使用中的CCGA器件进行电性能测试过程中，需设计大量的外围电路，使用相应的元器件，并对各器件进行焊接，成本昂贵，过程复杂。

附图说明

图1为陶瓷基板上的焊盘的位置分布图及菊花链电路示意图；

图2为印制板上的焊盘的位置分布图及菊花链电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

一种用于试验的陶瓷柱栅阵列，该陶瓷柱栅阵列包括陶瓷基板、焊柱和印制板；

所述陶瓷基板材料为Al₂O₃，在1600℃温度下共烧得到陶瓷基板，陶瓷基板的底面丝网印刷有直径为0.8mm的焊盘及菊花链电路；焊盘间距为1.27mm；

焊柱直径为0.5mm，材料为Pb90Sn10，通过回流焊接的方式与陶瓷基板对应焊盘焊接，共需717根；焊柱通过钎料丝切成长度为2.2mm的短柱；