[发明专利]一种精确控制CCGA植柱器件焊点焊料量的方法

说明书

本发明公开了一种精确控制CCGA植柱器件焊点焊料量的方法，首先，在焊盘上印刷助焊剂，在助焊剂上方再预放置固定尺寸的焊片或者焊球，助焊剂将焊片或者焊球固定在焊盘上，最后在焊片或者焊球上放置焊柱，并在焊柱顶端施加一定的压力，保证焊柱与焊片或者焊球的紧密贴合，然后进行焊接，在保证植柱质量的同时，保证焊料爬升高度精确爬升。本发明的方法所形成焊点可以精确控制的焊料量范围为0.02mm³～0.12mm³,焊料量控制偏差在±0.005mm³。保证焊料爬升可控制高度的范围为300μm～700μm，爬升高度误差控制在±50μm以内，远优于未使用本方法的同类器件。

技术领域

本发明涉及一种控制CCGA植柱器件焊点焊料量的方法，尤其是陶瓷柱栅阵列，属于陶瓷柱栅阵列器件植柱工艺领域。

背景技术

随着电子系统向复杂化、集成化、小型化和高可靠的方向发展，对FPGA、 DSP、CPU和SoC等为代表的新一代高性能宇航用集成电路的需求也急剧增长，这些产品的特点是引出端数及密度急剧增加，对CCGA植柱器件的植柱质量和长期可靠性的要求也逐步增强。焊点的质量对CCGA植柱器件的植柱质量和长期可靠性的影响至关重要。而焊点的质量取决于焊点焊料量以及焊料爬升高度，焊点的焊料量小，焊点焊料爬升高度过低时，会导致焊点的焊接强度下降，板级装连后的长期可靠性受到影响，导致焊点在长期使用中发生开裂。常用的焊料涂覆工艺无法准确地保证每一个焊点的焊料量完全一致，会出现个别焊点焊料量少，爬升高度低的问题。这种情况在板级装联后的长期使用中会导致此焊点焊接牢固性较弱，率先发生开裂，最终导致失效。因此需要采用一种精确控制CCGA植柱器件焊点焊料量的方法进行焊点焊料量的控制，保证每个焊点的焊料量符合要求，并且一致性好。

目前行业内在陶瓷柱栅阵列器件植柱工艺上存在的主要问题为：

(1)焊点焊料量难以精确控制，个别焊点焊料量少，焊料爬升高度较低，国内厂家通常可将焊点焊料爬升高度控制在150μm～700μm以内，国外厂家通常可将焊柱共面性控制在200μm～700μm以内，虽然满足焊点100％包裹焊柱的行业标准，但依然存在器件焊点质量不良和长期可靠性下降的风险；

(2)CCGA植柱器件一般外引出端较多，无法器件上每个焊点焊料量均控制在固定的范围内，国内厂家通常可将焊点焊料爬升高度误差控制在±200μm以内，国外厂家通常可将焊点焊料爬升高度误差控制在±150μm以内，虽然满足焊点100％包裹焊柱的行业标准，但依然存在器件焊点质量一致性不好和长期可靠性下降的风险。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种精确控制CCGA 植柱器件焊点焊料量的方法，能够准确控制控制陶瓷柱栅阵列器件焊点的焊料量和焊料爬升高度。

本发明的技术解决方案是：一种精确控制CCGA植柱器件焊点焊料量的方法，步骤如下：

第一步、在CCGA植柱器件的焊盘上印刷助焊剂，使焊盘表面被助焊剂覆盖；

第二步、在助焊剂上方预放置设定尺寸的焊片或者焊球，由助焊剂将焊片或者焊球固定在焊盘上；

第三步、在焊片或者焊球上放置焊柱，并在焊柱顶端施加设定的压力，保证焊柱与焊片或者焊球的紧密贴合，

第四步、利用焊片或者焊球对焊柱和焊盘进行焊接，获得精确控制焊料量的焊点。

优选的，焊片或者焊球为焊料。

优选的，CCGA植柱器件为陶瓷柱栅阵列器件

优选的，第一步、在CCGA植柱器件的焊盘上印刷助焊剂，具体为：将助焊剂使用丝网印刷或者针转印或者喷印的方式涂敷在焊盘上，使焊盘表面被助焊剂覆盖。