[发明专利]一种CCGA高铅焊柱的激光植柱方法

说明书

本发明涉及雷达电子功能部件制造技术领域，具体涉及一种CCGA高铅焊柱的激光植柱方法，通过去除CCGA原有高铅焊柱，在CCGA陶瓷基板焊盘上印焊膏，拾取高铅焊柱，放置于对应焊盘，完成植柱，激光焊接，形成高铅焊柱与陶瓷基板间的良好焊点，焊点清洗等工序完成制备，该植柱工艺制备的CCGA具有1000个以上的高铅焊柱，焊接时间≤10min，整个器件共面性≤0.15mm，器件整体焊柱歪斜度≤5°，外围单个焊柱的歪斜度≤5°，焊接精度≤±10μm，焊柱与陶瓷基板焊盘焊点空洞率≤5％，该CCGA在高低温循环实验(‑55℃～100℃)1200个循环之后无短路、开路，信息交换功能正常，这种激光植柱方法植柱效率高、合格率高、一致性好、可靠性高。

技术领域

本发明涉及雷达电子功能部件制造技术领域，具体涉及一种CCGA高铅焊柱的激光植柱方法。

背景技术

随着军事电子中的板级互联产品向轻、薄、小、高密度、多功能化、高集成方向的高速发展，促使新的封装技术也随之不断出现和发展。CCGA(陶瓷柱栅阵列)作为CBGA(陶瓷球栅阵列封装)的发展和改进版本，具有电热性能好、气密性强、抗湿性能好和可靠性高的优点，适用于更大尺寸和更多I/O的封装结构，在航空、航天等军用电子产品制造领域占有非常重要的地位，尤其是一些服役于严苛环境的军事电子装备。

然而高铅焊柱在空气中易发生氧化的特性，容易造成可焊性差、虚焊等可靠性隐患，因此CCGA使用前必须重新进行植柱工艺，在焊接工序之前为器件更换可焊性、可焊性更好的崭新焊柱。现有的CCGA植柱采用整形工装，包含底座、植柱支架和磨平支架，通过机械固定完成焊柱与陶瓷基板上焊盘的对准。之后携带工装一起进行热风回流焊接，由于焊柱数量大、间距小、工装热容大，为保证良好焊接效果需要对炉温曲线进行反复设置和调试，但很难保证数千焊柱的垂直度，经常出现边角焊柱歪斜的情况。而该种方法的返工必须采取整体加热方式，即焊接良好、垂直度良好的焊柱也需要进行去柱、植柱至少两次热经历，大大影响了焊柱的可焊性。此外，由于需要焊接高铅焊柱底部的低温焊料，又不使高铅焊柱本身熔化，需要非常精准的温度控制，而十温区甚至十二温区的回流炉都无法满足CCGA器件面内±3℃的温度控制，因此存在高铅焊柱焊后面平整度差，需要研磨的问题。

传统BGA的焊球可以使用激光植球工艺，但由于该方法为将焊球重熔焊接在器件的焊盘上，不适用于焊接过程中不熔的高铅焊柱，更不适用于缠绕型焊柱、微簧等不规则形状的焊柱。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中将焊球重熔焊接在器件的焊盘上，不适用于焊接过程中不熔的高铅焊柱，更不适用于缠绕型焊柱、微簧等不规则形状的焊柱的问题，提供了一种CCGA高铅焊柱的激光植柱方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种CCGA高铅焊柱的激光植柱方法，包括以下步骤：

S1：去除CCGA器件原有高铅焊柱，去除焊料；

S2：在CCGA陶瓷基板焊盘上印焊膏；

S3：拾取高铅焊柱，放置于对应焊盘，完成植柱；

S4：激光焊接，形成高铅焊柱与陶瓷基板间的良好焊点；

S5：焊点清洗。

所述步骤S1中CCGA器件的引脚为800以上，间距≤1.5mm。

所述步骤S2中焊膏通过丝网印刷、点胶机点涂或喷印的方式附着在CCGA器件焊盘上，采用丝网印刷时，网板厚度为0.08mm～0.13mm，印刷后的焊膏厚度为0.13mm～0.2mm，采用点涂工艺时，焊膏厚度为0.2mm～0.3mm，采用喷印工艺时，焊膏厚度为0.2mm～0.25mm。

所述步骤S3中新高铅焊柱的材料为Sn₁₀Pb₉₀，高度为1.52mm～2.54mm。