[发明专利]一种基板三维堆叠工艺方法

权利要求书

1.一种基板三维堆叠工艺方法，其特征在于，所述方法的步骤为：

第一步、上基板植球，准备表面带焊盘的陶瓷基板，陶瓷基板表面焊盘镀Ni，镀Au，在上基板(100)上印刷焊膏(202)，丝印网板(201)开孔比上基板焊盘(103)直径小，采用植球漏板(101)在已经印刷焊膏的上基板(100)上进行漏球，获得植好焊球(102)的植球中间产品，植球漏板(101)开孔比焊球(102)直径大；

第二步、上基板真空回流焊，将植好焊球(102)的上基板(100)置于七温区真空回流焊炉中进行真空回流焊接，将焊球(102)固定在上基板(100)上；

第三步、下基板印刷焊膏，准备表面带焊盘的陶瓷基板，要求表面焊盘镀Ni，镀Au，焊盘比焊球直径小；在下基板(200)上印刷焊膏(202)，丝印网板(201)开孔比下基板焊盘(203)直径小；

第四步、上下基板堆叠，采用倒装焊设备，将第二步完成植球并经过回流焊工艺处理的上基板(100)与第三步印刷好焊膏(202)的下基板(200)进行堆叠；

第五步、堆叠基板真空回流焊，将第四步堆叠好的基板置于七温区真空回流焊炉中进行真空回流焊接，获得堆叠焊点(300)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步、上基板植球中，

准备表面带焊盘的陶瓷基板，要求表面焊盘镀Ni：1.5μm～2μm，镀Au：0.5μm～1μm，焊盘尺寸为焊球直径的70％～90％；焊球(102)直径为200μm～500μm；采用丝印网板(201)在上基板(100)上印刷焊膏(202)，丝印网板(201)开孔尺寸为上基板焊盘(103)直径的90％，丝印网板(201)厚度为0.15mm；采用植球漏板(101)在已经印刷焊膏的上基板(100)上进行漏球，获得植好焊球(102)的植球中间产品，植球漏板(101)开孔尺寸为焊球(102)直径的105％，植球漏板(101)厚度为0.2mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二步、上基板真空回流焊，

将植好焊球(102)的上基板(100)置于七温区真空回流焊炉中进行真空回流焊接，将焊球(102)固定在上基板(100)上；回流焊接后焊球(102)高度不小于真空回流焊接前高度的80％；焊接空洞率小于15％；植球精度优于±10μm；强度满足GJB7677-2012剪切试验要求；

真空回流焊接工艺如下：第一温区温度设置范围为：125℃～135℃，第二温区温度设置范围为：160℃～175℃，第三温区温度设置范围为：195℃～205℃，第四温区温度设置范围为：218℃～222℃，第五温区温度设置范围为：228℃～240℃，第六温区温度设置范围为：265℃～275℃，第七温区温度设置范围为：265℃～278℃；链速：0.3～0.7m/min；风速：0.8～1.7，针对SMT设备型号：SMT Vacuum Reflow System M；真空区间停留时间：35～60s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步、下基板印刷焊膏，

准备表面带焊盘的陶瓷基板，要求表面焊盘镀Ni：1.5μm～2μm，镀Au：0.5μm～1μm，焊盘尺寸为焊球直径的70％～90％；焊球为良好导电性金属材料，焊球直径为200μm～500μm；采用丝印网板(201)在下基板(200)上印刷焊膏(202)，丝印网板(201)开孔尺寸为下基板焊盘(203)直径的90％，丝印网板(201)厚度为0.15mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步、上下基板堆叠，

采用倒装焊设备，将第二步完成植球并经过回流焊工艺处理的上基板(100)与第三步印刷好焊膏(202)的下基板(200)进行堆叠，基板堆叠精度优于±10μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第五步、堆叠基板真空回流焊，其中，

将第四步堆叠好的基板置于七温区真空回流焊炉中进行真空回流焊接，获得堆叠焊点(300)；堆叠焊点(300)焊接空洞率小于15％；上基板(100)与下基板(200)堆叠精度优于±20μm；堆叠焊点(300)高度不小于第二步完成植球并经过回流焊工艺处理的上基板(100)上焊球(102)高度的80％；焊点强度满足GJB548B-2005 2031要求；

真空回流焊接工艺如下：第一温区温度设置范围为：125℃～132℃，第二温区温度设置范围为：160℃～170℃，第三温区温度设置范围为：195℃～200℃，第四温区温度设置范围为：218℃～222℃，第五温区温度设置范围为：228℃～235℃，第六温区温度设置范围为：265℃～270℃，第七温区温度设置范围为：265℃～270℃；链速：0.5～0.9m/min；风速：0.8～1.7，针对SMT设备型号：SMT Vacuum Reflow System M；真空区间停留时间：25～50s。