[发明专利]一种提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法， 属于超大规模集成电路封装领域，适用于航空航天用高可靠电子元器件 CBGA/CCGA封装植球/柱工艺。

背景技术

当前我国航天工程和新一代武器装备使用的超大规模集成电路的集成度越 来越高，I/O引脚数越来越多，工作频率越来越高，采用传统的封装形式(如 DIP、CLCC、CQFP、CPGA等)已无法满足需求。而陶瓷球栅阵列封装(CBGA， ceramic ball grid array)和陶瓷柱栅阵列封装(CCGA，ceramic column grid array)则是高密度、多引脚、高可靠集成电路封装的最佳替代方式之一。 CBGA/CCGA封装与以往通常采用的外围阵列排布方式不同，它采用了面阵列 的排布方式，大大提高了封装的效率(接近100％)，使得在相同的外形尺寸 下能够分布更多的引脚。此外，CBGA/CCGA封装还具有传输路径短、信号延 迟小、电性能优异的特点，因此更加适用于高频、高速集成电路封装领域。

CBGA/CCGA封装通常采用高铅焊球/柱作为互连材料，在一定温度下，通 过63Sn37Pb共晶焊膏熔化将封装外壳上的金属焊盘与高铅焊球/柱形成冶金 连接。在此过程中，高铅焊球/柱不熔化。采用高铅焊球/柱的目的是为了提高 CBGA/CCGA封装器件表贴后的抗疲劳性能。而CBGA/CCGA器件的板级组 装同样采用的是63Sn37Pb共晶焊膏，通过回流焊使焊膏熔化实现PCB板上 的金属焊盘与陶瓷器件上的高铅焊球/柱的冶金连接。由于植球/柱工艺与表贴工 艺采用的焊膏合金成份相同，在板级组装的回流焊过程中，CBGA/CCGA器件 一端的焊点容易发生再次熔化，使得陶瓷基板与高铅焊球/柱位置发生偏移、焊 料再次铺展等现象，并且PCB板回流过程中易发生翘曲等行为，从而导致表面 组装后CBGA/CCGA器件一端的焊点发生断路、焊点外观异常等焊接不良问 题，最终无法满足使用要求。而对于航天工程和武器装备用的超大规模集成电 路，器件表面组装后的高可靠性必须得到保障。因此，在板级组装过程中应该 避免CBGA/CCGA器件一端的焊点回流过程中发生再次熔化。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种提高CBGA/CCGA 封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法，该方法能够避免CBGA/CCGA封装器 件在表面组装回流焊过程中焊点发生再次熔化的问题，从而保证CBGA/CCGA 封装器件使用的可靠性。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法，包括如下步 骤：

(1)在63Sn37Pb焊膏内掺入一定量的Pd金属粉末，并进行充分搅拌；

(2)采用丝网印刷方式将含有Pd金属的63Sn37Pb焊膏移印至陶瓷基板的 金属焊盘上，再将高熔点的90Pb10Sn焊球/柱放置于所述焊膏的正上方，最终 放入回流炉中进行加热，所述焊膏在加热过程中熔化形成焊点，实现焊球/柱与 陶瓷基板的互连；

其中回流温度曲线与63Sn37Pb焊膏回流温度曲线一致。

在上述提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法中，步骤 (1)中掺入的Pd金属粉末的质量百分含量为0.5％～1.2％，纯度在99.95％以 上。

在上述提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法中，步骤 (1)中掺入的Pd金属粉末的颗粒尺寸为25～45μm。

在上述提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法中，步骤 (2)中回流焊的峰值温度设定为215～225℃，回流时间设定为30～60s。

一种提高CBGA/CCGA封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法，其特征在 于：包括如下步骤：

(1)在63Sn37Pb焊膏内掺入一定量的Pb金属粉末，并进行充分搅拌；

(2)采用丝网印刷方式将含有Pb金属的63Sn37Pb焊膏移印至陶瓷基板的 金属焊盘上，再将高熔点的90Pb10Sn焊球/柱放置于所述焊膏的正上方，最终 放入回流炉中进行加热，所述焊膏在加热过程中熔化形成焊点，实现焊球/柱与 陶瓷基板的互连；

其中回流温度曲线与63Sn37Pb焊膏回流温度曲线一致。