[发明专利]一种电路板组件、电子设备和电路板组件的制造方法

说明书

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电路板组件、电子设备和电路板组件的制造方法。电路板组件包括芯片、基板和金属柱；金属柱设置于芯片与基板之间，金属柱包括第一端面和第二端面，第一端面与芯片连接，第二端面与基板连接；金属柱包括缓冲部，缓冲部设置于第一端面与第二端面之间，缓冲部的横截面积小于第一端面的横截面积，并小于第二端面的横截面积，该缓冲部能够降低金属柱与基板连接处受到的应力，从而能够降低应力作用下导致基板与金属柱连接处开裂的风险，提高基板与金属柱的连接可靠性。

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电路板组件、电子设备和电路板组件的制造方法。

背景技术

在电子产品高速、高性能和小型化的驱动下，集成电路朝着高密小型化发展。现有技术电路板中芯片与基板通过焊球连接，焊球受热熔化流动易使焊点坍塌，焊点坍塌后，相邻焊点之间的距离减小，此时，电路板上的各焊点易出现短路现象。由此，在小间距焊接时，用金属柱和部分焊料替代焊球，金属柱起支撑作用，以防焊接过程中芯片坍塌，焊料相比焊球体积小，熔化后向外流动的距离较小，即相邻焊点之间的距离增大，从而减小电路板短路的风险。但在芯片与基板焊接过程中，基板受热膨胀变形对相连的金属柱施加作用力，该作用力沿金属柱传递至芯片，易使芯片出现开裂问题。

发明内容

本申请提供了一种电路板组件、电子设备和电路板组件的制造方法，旨在减小芯片开裂的风险。

本申请第一方面提供一种电路板组件，电路板组件包括芯片、基板和金属柱；金属柱，金属柱设置于芯片与基板之间，金属柱包括第一端面和第二端面，第一端面与芯片连接，第二端面与基板连接；所述金属柱包括缓冲部，所述缓冲部设置于所述第一端面与所述第二端面之间，所述缓冲部的横截面积小于所述第一端面的横截面积，且所述缓冲部的横截面积小于所述第二端面的横截面积。

当连接金属柱与基板时，金属柱的第二端面的应力能够沿金属柱传递，当应力传递至金属柱的缓冲部时，该缓冲部能够在应力作用下变形，从而能够吸收应力的能量，并将应力的能量耗散，从而降低经缓冲部传递至与芯片的连接盘连接处受到的应力，进而降低在应力作用下导致芯片与金属柱连接处开裂的风险，提高芯片与金属柱的连接可靠性。同时，应力的能量经缓冲部耗散后，经缓冲部传递至金属柱的第二端面的应力也减小，即能够降低金属柱与基板连接处受到的应力，从而能够降低应力作用下导致基板与金属柱连接处开裂的风险，提高基板与金属柱的连接可靠性。综上，金属柱中缓冲部的设置能够提高金属柱与芯片之间、金属柱与基板之间的连接可靠性，从而提高电路板组件的可靠性。

在一种可能的设计中，缓冲部的直径为D1，第一端面的直径为D2，第二端面的直径为D3，D1＜D2，且D1＜D3。

该方案中，该缓冲部为金属柱中直径最小的位置，且缓冲部为金属柱中横截面积最小的位置，即该缓冲部为金属柱中刚度最小的位置，在应力作用下，缓冲部为最容易变形的位置。当应力传递至金属柱时，缓冲部的位置首先变形，且缓冲部变形过程中将应力的能量耗散，传递至第一端面和第二端面的应力减小，降低第一端面与芯片连接处开裂的风险，并降低第二端面与基板连接处开裂的风险。同时，由于缓冲部的横截面积为金属柱中横截面积最小的位置，因此，其强度为金属柱中最小的位置，但是，金属材质的金属柱整体强度较高，即使承受较大的应力，也不易破坏，因此，该电路板组件的整体强度较高。同时，该金属柱中的第一端面的横截面、第二端面的横截面和缓冲部的横截面均为圆形，从而能够简化金属柱的结构，并降低金属柱中的应力集中。

在一种可能的设计中，金属柱的高度为H，缓冲部与芯片之间具有第一预设距离H1；其中，H1/H为0.25～0.8。

该方案中，当H1/H小于0.5时，该缓冲部靠近芯片，当H1/H大于0.5时，该缓冲部靠近基板，当H1/H的值为0.5时，该缓冲部位于金属柱的中部，此时，该缓冲部与基板和芯片之间的距离均不会太近，即缓冲部变形的位置与基板和芯片的距离较远，降低缓冲部变形的过程中导致金属柱与基板和芯片的连接可靠性降低的风险。