[发明专利]一种CCGA器件的植柱装置及植柱方法

说明书

本发明公开了一种CCGA器件的植柱装置及植柱方法。植柱装置包括焊柱载板、底座、压块和定位柱。植柱方法为将CCGA器件放置于底座凹槽中，然后利用定位柱将焊柱载板和底座对位固定，将焊柱依次放入焊柱载板的网孔中，通过这种方式保持焊柱在CCGA器件焊盘上的直立，并使用压块保证焊柱稳定，最后通过回流焊实现植柱工艺。本发明的装置和方法可将焊柱焊接在CCGA器件的焊盘上，能够达到98％以上的植柱成品率。

技术领域

本发明涉及一种CCGA器件的植柱装置及植柱方法，属于CCGA器件植柱工艺领域。

背景技术

现代集成电路技术飞速发展，集成电路的小型化、高速化和高可靠性要求电子元器件向小型化和集成化转变，同时促使新的封装技术也随之不断出现和发展。球栅阵列封装作为当今大规模集成电路的主要封装形式在不同领域得到广泛的应用。陶瓷球栅阵列封装作为球栅阵列封装的一种形式具有电热性能号、气密性强、抗湿性能好和可靠性高的优点。陶瓷柱栅阵列封装是陶瓷球栅阵列封装的发展和改进，用柱栅取代球栅，大大缓解了氧化铝陶瓷外壳与环氧树脂印制电路板之间由于热膨胀系数不匹配带来的热疲劳问题，从而提高了组装的可靠性。陶瓷柱栅阵列(CCGA)封装可实现很多逻辑和微处理器功能，其封装形式决定其耐高温、耐高压和高可靠性的特性，适用于大尺寸和多引出端的情况，因此将在军事、航空和航天电子产品制造领域占有重要的地位。

目前陶瓷柱栅阵列器件采用焊盘面朝下的植柱方式实现，这种方式具有以下缺陷：

(1)陶瓷柱栅阵列器件焊盘面朝下的植柱方式增大了焊锡爬升几率，从而使植柱完的CCGA器件容易桥连，导致CCGA器件成品率低；

(2)植柱时焊柱通过多片金属钢网叠合后形成的网孔放入CCGA器件上，一方面实现成本高，同时金属钢网具有翘曲且平整度差，焊柱放入和拆卸时容易刮伤焊柱或压弯焊柱，从而对焊柱造成损伤且影响焊柱的垂直度，进而影响CCGA器件成品质量。另一方面装置的导热率低，回流焊工艺调试难度大。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种CCGA器件的植柱装置及植柱方法，实现了无损伤、无焊锡爬升的植柱，提高了CCGA器件成品率。

本发明的技术解决方案是：一种CCGA器件的植柱装置，包括焊柱载板、底座、定位柱和压块，底座上加工有放置CCGA器件的凹槽，定位柱用于将焊柱载板固定在底座上方，焊柱载板上加工有网孔，所述网孔的位置与放置在底座凹槽中的CCGA器件待植柱的焊盘相对应；压块形状与焊柱载板相匹配，压块通过定位柱固定在焊柱载板上方，用于保证CCGA器件植柱时焊柱接触焊盘。

所述焊柱载板的厚度为1mm—1.5mm。

所述焊柱载板、底座和压块的材料为碳纤维复合材料。

利用所述装置的植柱方法，步骤如下：

步骤一：将完成焊膏印刷的CCGA器件放于底座的凹槽内，且CCGA器件焊盘面朝上；

步骤二：将焊柱载板放置在底座上，并用4个定位柱将焊柱载板和底座固定；

步骤三：将焊柱依次放入焊柱载板的网孔中，使焊柱与CCGA器件焊盘上的焊膏相接触；

步骤四：将压块放置到焊柱载板上方并接触到焊柱，并通过定位柱固定；

步骤五：将完成步骤四后的植柱装置平稳转移到回流炉中，使用预设的回流焊曲线对植柱装置进行加热，使CCGA器件焊盘上的焊膏在183℃以上的时间维持60～120s，CCGA器件焊盘上焊膏的峰值温度达到200～240℃；

步骤六：待植柱装置冷却到室温后，将器件从植柱装置中取出，完成CCGA器件的植柱。

所述步骤二中用4个定位柱将焊柱载板和底座固定时，焊柱载板与焊膏之间的间隙要大于0.2mm。