[发明专利]一种高温共烧陶瓷BGA封装堆叠结构的组装方法

权利要求书

1.一种高温共烧陶瓷BGA封装堆叠结构的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将从晶圆分割而成的裸芯片通过软钎焊或导电胶粘接方式安装至尺寸相同的过渡性载体表面，构成芯片-载体合成块；

步骤2、将步骤1形成的芯片-载体合成块通过软钎焊或导电胶粘接方式安装至HTCC封装基板(a2)表面对应的位置；

步骤3、通过引线键合将芯片连接至封装基板(a2)内的导电布线；

步骤4、将封装基板(a2)的金属盖板通过激光脉冲焊接或电阻微隙焊接方法实施密封；

步骤5、对封装基板(a2)先进行氦质谱检漏测试，然后进行高温老化和电学测试；

步骤6、将步骤5测试合格的封装基板(a2)进行顶部和底部焊盘(a3)预敷锡，然后用前端扁平状的除锡器将焊盘表面整平；

步骤7、翻转封装基板(a2)使封装基板底部向上，使用漏印模具(a1)在封装基板(a2)底部印刷锡-铅共晶合金锡膏，印刷完成后脱模；

步骤8、保持封装基板(a2)底部向上，将植球模具(a4)定位在封装基板(a2)底部上方，采用播撒时施加水平方向轻微振动的方法，使金属连接球(a5)通过模具放置在封装基板(a2)底部焊盘(a3)表面并与锡膏接触，完成后脱模；

步骤9、保持封装基板(a2)底部向上，对封装基板(a2)整体经由热风或红外回流设备进行回流焊接，然后冷却完成固球；

步骤10、保持封装基板(a2)底部向上，对固球后封装基板(a2)的底部进行喷淋清洗去除污染物；

步骤11、对封装基板(a2)底部的金属连接球(a5)采用三维测量显微镜进行球高度和偏心度随机抽样统计，然后采用X射线无损检测设备检查封装基板(a2)内部是否存在芯片损坏；

步骤12、翻转封装基板(a2)，使封装基板(a2)顶部向上，使用漏印模具(a1)在封装基板(a2)底部印刷锡-铅共晶合金锡膏，印刷完成后脱模；

步骤13、保持封装基板(a2)顶部向上，将各层封装基板(a2)按堆叠顺序自下向上依次放入装夹装置中进行堆叠；

步骤14、采用光学仪器验证各层封装基板(a2)边缘对齐；

步骤15、将步骤14验证合格的封装堆叠结构经由热风回流设备进行回流焊接，然后冷却完成各层封装基板(a2)的连接；

步骤16、将完成连接的封装堆叠结构进行气相清洗，去除污染物；

步骤17、采用X射线无损检测设备检查封装基板(a2)内部是否存在芯片损坏，验证各层金属连接球(a5)对位偏差符合要求。

2.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷BGA封装堆叠结构的组装方法，其特征在于，各层封装基板(a2)之间的金属连接球(a5)采用铅-锡-锑亚共晶合金，金属连接球(a5)与封装基板(a2)表面焊盘采用锡-铅共晶合金焊接。

3.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷BGA封装堆叠结构的组装方法，其特征在于，步骤9中焊接过程封装基板(a2)表面峰值温度范围为223℃～232℃，焊接过程120℃以上维持时间55～95秒、190℃以上维持时间20～45秒。

4.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷BGA封装堆叠结构的组装方法，其特征在于，步骤15中焊接过程封装基板(a2)表面峰值温度范围为208℃～218℃，焊接过程100℃以上维持时间55～115秒、185℃以上维持时间25～50秒。

5.根据权利要求1所述的高温共烧陶瓷BGA封装堆叠结构的组装方法，其特征在于，步骤7中漏印模具(a1)开孔圆心与封装基板(a2)底部表面焊盘(a3)圆心重合，开孔直径D1与焊盘(a3)直径D2相同，漏印模具(a1)厚度T1与漏印圆孔直径D1的关系满足公式T1＝n×D1，其中n为可变值，n与焊盘节距P之间的关系为