[发明专利]柱栅阵列陶瓷封装用焊柱的组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱栅阵列陶瓷封装用焊柱的组装方法，尤其是一种将各类焊柱精确地装配在具有相应焊盘的陶瓷载体（CLGA）上，从而形成柱栅阵列陶瓷封装（CCGA）器件的组装方法，属于微电子封装技术领域。

背景技术

随着半导体集成电路器件功能的增强，导致其引出端I/O（输入输出端口）数的提高，其封装引出端均采用面阵列排布。目前，柱栅阵列陶瓷封装（CCGA）用焊柱通常采用直径0.52mm、高度2.54mm的焊柱，节距为1.27mm或1.00mm。

目前，柱栅阵列陶瓷封装（CCGA）用焊柱的安装通常采用定制专用石墨制具进行定位的方式将焊柱安装到具有相应焊盘的陶瓷载体上，回流后取下石墨制具。该方法在实际使用中存在以下缺点：1、石墨制具本身较脆，容易损伤并伴有石墨粉，影响安装和使用寿命；2、石墨制具只能采用机加工的方式进行，对于1.0mm节距和焊柱数量1000个以上的制具加工精度难以保证，石墨制具加工成本昂贵；3、CCGA电路所用的焊柱较软，采用专用石墨制具完成焊柱安装的CCGA电路，在取下石墨制具的过程中容易损伤焊柱；4、石墨制具必须在专用的真空炉或高温加热炉中通过加装电极才能使用，因此其适用范围受到限制；5、不同焊柱数量、不同节距、不同外形尺寸结构的电路必需加工定位专用石墨制具，安装过程随品种的变换进行石墨制具的更换；例如：CCGA 717节距1.0mm的石墨制具不能用于CCGA1144节距1.0mm焊柱的安装；CCGA717节距1.27mm的石墨制具不能用于CCGA717节距1.0mm焊柱的安装；外形尺寸、焊柱位置的变动都必须采用相匹配的专用石墨制具等，成本昂贵。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种柱栅阵列陶瓷封装用焊柱的组装方法，可以实现不同尺寸、不同节距的CCGA电路用焊柱的组装，不会在拆卸制具过程中损伤焊柱。

按照本发明提供的技术方案，一种柱栅阵列陶瓷封装用焊柱的组装方法，特征是，包括以下步骤：

（1）根据封装产品的外形尺寸，采用柯伐合金材料制作瓷体定位框，瓷体定位框的中部为尺寸形状与电路相配合的空腔；

（2）根据封装产品的外形尺寸，采用柯伐合金材料制作承载片；

（3）据封装产品的外形尺寸，采用柯伐合金材料制作焊柱载体，在焊柱载体上刻蚀呈阵列排布的焊柱定位孔，焊柱定位孔的数量与焊柱的数量一致；

（4）将承载片安装在瓷体定位框的底部，将多片焊柱载体安装在承载片的上面，再将焊柱一一安装在焊柱载体的焊柱定位孔中；

（5）在电路瓷体相应的焊盘上印刷直径大于焊柱的焊膏；

（6）将印刷有焊膏的电路瓷体对准焊柱并安装到瓷体定位框中，使焊膏与焊柱一一对应；

（7）将焊柱、瓷体定位框、印刷有焊膏的电路瓷体一起放入回流炉中进行回流，在210～230℃条件下完成焊柱与电路瓷体的焊接；

（8）回流完毕后，从电路瓷体上逐层取下焊柱载体，留下电路瓷体，完成封装产品的焊柱的组装，得到封装产品。

所述步骤（1）中，瓷体定位框的长度等于电路瓷体的长度加0.1mm，瓷体定位框的宽度等于电路瓷体的宽度加0.1mm，，瓷体定位框的高度大于电路瓷体厚度的二分之一与焊柱的长度之和。

所述步骤（2）中，承载片的长度与电路瓷体的长度一致，承载片的宽度与电路瓷体的宽度一致，承载片的厚度为0.35mm。

所述步骤（3）中，焊柱载体的长度与电路瓷体的长度一致，焊柱载体的宽度与电路瓷体的宽度一致，焊柱载体的厚度为0.13～0.17mm。

所述步骤（3）中，焊柱定位孔的直径为焊柱直径的1.2倍，公差为0～+0.03mm。

所述步骤（4）中，所述焊柱载体的数量为8～10片。

所述步骤（6）包括以下工序：采用对准设备，用吸头将印刷有焊膏的电路瓷体吸附在对准设备的上部，将装载有焊柱的瓷体定位框放置在对准设备的底板上，通过对准镜将印刷有焊膏的电路瓷体对准焊柱并安装到瓷体定位框中，使焊膏与焊柱一一对应。

所述步骤（7）的回流过程为：首先由室温以0.5～2℃/秒的升温速率升温至焊接温度210～230℃，恒温30～60秒，然后以小于4℃/秒的降温速率冷却至60℃以下，完成焊柱与电路瓷体的焊接。