[发明专利]基于3D打印工艺的植球方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明提供一种基于3D打印工艺的植球方法、装置、电子设备及存储介质，包括：获取植球参数和植球材料型号；基于所述植球参数和植球材料型号，仿真获得模拟打印路径；基于所述模拟打印路径和打印针头距基板加工点位的高度数据，拟合获得所述基板的实际打印路径；基于所述实际打印路径，在所述基板上执行打印；基于所述实际打印路径，在完成打印后执行烧结，在所述基板上形成按照所述植球参数设置的球状焊点。用以解决现有技术中BGA封装时成本高、植球直径大、植球质量不易保证、不适于多品种、小批量的BGA器件的植球需求等缺陷，实现免焊料球使用的高密度、高可靠性、高效、高兼容性以及高性价比的球状焊点的精准打印。

技术领域

本发明涉及基板植球技术领域，尤其涉及一种基于3D打印工艺的植球方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

大数据、人工智能的发展带动了集成电路的发展，而封装技术也日新月异。电子封装技术是集成电路产业的三大核心之一，其中，得益于体积小、存储空间大、在相同内存下，体积仅是其他封装产品的三分之一等优势，BGA(Ball Grid Array球栅阵列封装器件)封装已经成为了CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/0引脚封装的最佳选择，同时，还具有更高电性能的优势，因为BGA封装内存的引脚本是由芯片中心向外引出，可以有效的缩短信号传导路径，减少了信号损失，而且芯片的抗干扰、抗噪声性能也更好。

目前，在电子组装过程中BGA器件植球一般采用BGA植球器，该类工具一般由焊球漏板和夹具组成，焊球漏板通常采用不锈钢板激光开孔制作，开孔位置根据BGA器件焊球位置确定；夹具用于在植球过程中固定BGA器件及漏板。植球前先在BGA底面印刷焊膏或涂覆助焊剂，并放置于夹具上装上漏板；操作时将焊球均匀撒于漏板上焊球会滚动至漏板孔内，其余的焊球则可以滑动到漏板边缘，此时取下漏板则焊球留在BGA器件上；最后整体加热BGA器件及焊球，焊球即可熔化焊接于BGA器件上，完成植球操作。此种方法价格低廉但对操作者的技术要求高，易使焊料球滚动，偏移原位，从而产生短路的风险，且针对不同BGA植球需要根据器件尺寸定制专用工装，无法满足一般的电子组装厂多品种、小批量的BGA器件的植球需求。而专用的BGA自动化植球设备虽然提高了植球的效率和成功率、也在一定程度上降低了植球的成本，但是该类设备价格昂贵，且仍需根据器件尺寸定制专用模具，所以也无法满足一般的电子组装厂多品种、小批量的BGA器件植球需求。

同时，BGA器件造价高，舍弃不用浪费很大，但BGA器件返修时，焊球会被破坏，因此复用器件前需进行重新植球，且BGA封装方式由于其体积小，所以对于焊点的要求非常高，一旦焊点出现空焊，虚焊等问题，直接就会造成BGA封装失败，所以在目前的BGA封装工艺中还需要用到返修台设备。

另外，需要采用BGA专用焊料球，制备工艺复杂，成本昂贵，且成品率较低，且因焊料球生产工艺的限制，使得现有的BGA封装很难实现直径200μm以下的植球作业。

发明内容

本发明提供一种基于3D打印工艺的植球方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中BGA封装时成本高、植球直径大、植球质量不易保证、不适于多品种、小批量的BGA器件的植球需求等缺陷，实现免焊料球使用的高密度、高可靠性、高效、高兼容性以及高性价比的球状焊点的精准打印。

本发明提供一种基于3D打印工艺的植球方法，包括：

获取植球参数和植球材料型号；

基于所述植球参数和植球材料型号，仿真获得模拟打印路径；

基于所述模拟打印路径和打印针头距基板加工点位的高度数据，拟合获得所述基板的实际打印路径；

基于所述实际打印路径，在所述基板上执行打印；

基于所述实际打印路径，在完成打印后执行烧结，在所述基板上形成按照所述植球参数设置的球状焊点。