CN108461409A - 一种ccga器件植柱装置和方法 - Google Patents

一种ccga器件植柱装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108461409A
CN108461409A CN201810273400.8A CN201810273400A CN108461409A CN 108461409 A CN108461409 A CN 108461409A CN 201810273400 A CN201810273400 A CN 201810273400A CN 108461409 A CN108461409 A CN 108461409A
Authority
CN
China
Prior art keywords
column
planted
cope plate
located cavity
column device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810273400.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108461409B (zh
Inventor
刘俊永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 43 Research Institute
Original Assignee
CETC 43 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 43 Research Institute filed Critical CETC 43 Research Institute
Priority to CN201810273400.8A priority Critical patent/CN108461409B/zh
Publication of CN108461409A publication Critical patent/CN108461409A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108461409B publication Critical patent/CN108461409B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/742Apparatus for manufacturing bump connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

本发明公开了一种CCGA器件植柱装置和方法,属于微电子封装工艺技术领域。所述装置包括上模板和下模板,所述下模板上端面开设用于容纳待植柱器件和上模板的定位凹腔,所述上模板上端面至下端面贯穿开设多个定位孔,该多个定位孔与所述待植柱器件表面的待植柱焊盘一一对应,所述待植柱器件放置在所述上模板和所述下模板之间。本发明通过在下模板中开设定位凹腔,上模板及待植柱器件放置在定位凹腔中,通过上模板上开设的定位孔对待植柱器件表面进行植柱。本发明无需使用印刷机在器件陶瓷基板表面印刷焊锡膏,无需制备印刷焊锡膏的专用模板,不仅可对平整的器件陶瓷基板表面进行植柱,还可对焊接金属密封围框的器件陶瓷基板表面进行植柱。

Description

一种CCGA器件植柱装置和方法
技术领域
本发明涉及微电子封装工艺技术领域,特别涉及一种CCGA器件植柱装置和方法。
背景技术
目前,由于陶瓷球栅阵列(Ceramic Ball Grid Array,CBGA)具有气密性好、封装密度高、散热性能优等优点,被广泛的应用在微电子器件的形式封装中。CBGA封装通过陶瓷基板上的焊球电路I/O(输出/输出引脚)端与印刷线路板(Printed Circuit Board,PCB)。
但是,由于陶瓷基板和PCB的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,CTE)相差较大,例如:Al2O3(氧化铝)陶瓷基板的CTE约为7ppm/℃, AlN(氮化铝)陶瓷基板的CTE约为4.4ppm/℃,LTCC(低温共烧陶瓷)基板的CTE约为6ppm/℃,而PCB板的CTE约为17ppm/℃。因此,陶瓷基板和PCB板的热匹配性较差,焊点疲劳成为CBGA器件失效的主要形式。
而陶瓷柱栅阵列(Ceramic Column Grid Array,CCGA)作为CBGA封装的改进封装形式,其采用焊锡柱阵列来代替CBGA封装的焊锡球阵列作为I/O端,缓解了陶瓷基板与PCB板之间由于CTE不匹配带来的热疲劳问题,提高焊点的抗疲劳性能,已经成为航天等对可靠性要求较高的领域对器件进行封装的选择。
现有的CCGA器件植柱方法需要使用印刷机在器件陶瓷基板表面印刷焊锡膏,需制备印刷焊锡膏的专用模板,整个过程工艺复杂。而且对已经焊接了金属密封围框或组装了元件的器件陶瓷基板表面难以进行植柱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CCGA器件植柱装置和方法,以简化植柱工艺过程,提高陶瓷基板表面植柱的通用性。
为实现以上目的,本发明设计了一种CCGA器件植柱装置,该装置包括:上模板和下模板,所述下模板上端面开设用于容纳待植柱器件和上模板的定位凹腔,所述上模板上端面至下端面贯穿开设多个定位孔,该多个定位孔与所述待植柱器件表面的待植柱焊盘一一对应,所述待植柱器件放置在所述上模板和所述下模板之间。
优选地,在所述待植柱器件陶瓷基板表面不平整时,所述上模板还贯穿开设有用于容纳该不平整部分的空腔。
优选地,所述定位凹腔的深度小于所述下模板的高度,所述定位凹腔包括用于容纳所述上模板的上定位凹腔和用于容纳所述待植柱器件的下定位凹腔,所述上定位凹腔位于所述下定位凹腔上方且上定位凹腔与下定位凹腔组成倒“凸”型。
优选地,所述下模板的下端面设通孔,该通孔与所述下定位凹腔腔体相通且通孔与所述下定位凹腔组成倒“凸”型。
优选地,所述上定位凹腔和所述下定位凹腔的腔角均为圆形倒角。
优选地,所述定位孔的直径大于放入定位孔中的焊锡球或焊锡柱的直径,定位孔的高度小于插入定位孔中的焊锡柱的高度。
优选地,所述下定位凹腔的高度大于器件底面到待植柱焊盘表面的高度。
优选地,所述上模板和所述下模板均采用CTE与陶瓷基板相差不超过6ppm/℃的石墨或KOVAR合金材料制备。
本发明所述CCGA器件植柱方法采用上述装置进行植柱,方法包括如下步骤:
步骤一、在所述待植柱器件陶瓷基板的待植柱焊盘表面涂布助焊剂;
步骤二、将待植柱焊盘面向上的待植柱器件放入所述下模板的下定位凹腔内,将所述上模板放入所述上定位凹腔内,所述上模板上的定位孔与待植柱焊盘一一对应;
步骤三、在所述上模板的定位孔中一一放入一个直径小于该定位孔直径的焊锡球;
步骤四、将整个装置放置在回流焊炉中,利用回流曲线对该装置加热,使得焊锡球充分熔化并平铺在待植柱焊盘表面,形成焊锡膜;
步骤五、将整个装置从回流焊炉中取出并冷却至室温后,将待植柱器件从所述上模板和下模板之间取出,在所述焊锡膜表面涂布助焊剂,然后重复执行步骤二;
步骤六、在所述上模板的定位孔中一一插入一个直径小于该定位孔直径的焊锡柱,并在焊锡柱上端放置压块;
步骤七、将整个装置放置在回流焊炉中,利用回流曲线对该装置进行加热,使得焊锡膜充分回流并将焊锡柱焊接在待植柱焊盘上;
步骤八、将整个装置从回流焊炉中取出,冷却至室温后,将器件从所述上模板和下模板之间取出,完成CCGA器件的植柱。
与现有技术相比,本发明通过将上模板和待植柱器件均放置在下模板开设的定位凹腔内,整个装置结构简单,容易操作。上模板开设的定位孔与待植柱器件陶瓷基板植柱焊盘一一对应,然后在定位孔中一一插入焊锡球或焊锡柱,然后加热使焊锡球熔化成焊锡膜,将焊锡柱焊接在植柱焊盘上。该装置不仅能在平整器件的陶瓷基板表面进行植柱,还能在已经焊接了金属密封围框或组装了元件的器件陶瓷基板表面进行植柱,通用性较广。无需使用印刷机在器件陶瓷基板表面印刷焊锡膏,无需制备印刷焊锡膏的专用模板,大大节省了植柱工序,简化了工艺过程。
附图说明
为了更进一步说明本发明的特征,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用,并非用来对本发明的保护范围加以限制。
图1是实施例一CCGA器件植柱装置的立体结构示意图;
图2是待植柱器件A的结构示意图;
图3是待植柱器件A的俯视图;
图4是实施例一中上模板的剖视图;
图5是实施例一中上模板的俯视图;
图6是实施例一中下模板的剖视图;
图7是实施例一中下模板的俯视图;
图8是实施例一中植柱装置放入焊锡球的剖视图;
图9是实施例一中植柱装置放入焊锡球的俯视图;
图10是实施例一中植柱装置放入焊锡柱并放上压块的剖视图;
图11是实施例一中植柱装置放入焊锡柱并放上压块的俯视图;
图12是实施例二CCGA器件植柱装置的立体结构示意图;
图13是实施例二中待植柱器件B的结构示意图;
图14是实施例二中待植柱器件B的俯视图;
图15是实施例二中上模板的剖视图;
图16是实施例二中上模板的俯视图;
图17是实施例二中下模板的剖视图;
图18是实施例二中下模板的俯视图;
图19是实施例二中植柱装置放入焊锡球的剖视图;
图20是实施例二中植柱装置放入焊锡球的俯视图;
图21是实施例二中植柱装置放入焊锡柱并放上压块的剖视图;
图22是实施例二中植柱装置放入焊锡柱并放上压块的俯视图。
图中:
1:上模板A;11:定位孔A;2:待植柱器件A;21:陶瓷基板A;22:密封围框A;23:密封盖板A;24:待植柱焊盘A;3:下模板A;31:上定位凹腔A;32:下定位凹腔A;33:通孔A;4:上模板B;41:定位孔B;42:空腔;5:待植柱器件B;51:陶瓷基板B;52:上密封围框B;53:上密封盖板B;54:下密封围框B;55:下密封盖板B;56:待植柱焊盘B;6:下模板B;61:上定位凹腔B;62:下定位凹腔B;63:通孔B;7:焊锡球;8:焊锡柱;9:焊锡膜;10:压块A;101:压块B。
具体实施方式
如图1至图11所示,本发明公开了一种CCGA器件植柱装置,该装置包括上模板A1和下模板A3,待植柱器件A2放置在上模板A1和下模板A3之间。待植柱器件A结构如图2、图3所示。如图4、图5所示,上模板A1上端面至下端面贯穿开设多个定位孔A11,该多个定位孔A11与待植柱器件A2表面的待植柱焊盘A24一一对应。如图6、图7所示,下模板A3上端面开设有用于容纳上模板A1和待植柱器件A2的定位凹腔。
需要说明的是,上模板A1的长、宽、高均小于下模板A3的长、宽、高,将上模板A1和待植柱器件A2均放置在下模板A3开设的定位凹腔内,即可实现对上模板A1和待植柱器件A2进行定位,而无需采用定位销等定位元件对上模板A1进行定位,一方面节省了零部件的使用,另一方面也减少了植柱的工序。
本发明中沿上模板A1的厚度方向贯穿开设定位孔A11,定位孔A11的深度与上模板A1的厚度相同。该定位孔A11设置的位置和数量与待植柱器件A2的陶瓷基板A21上的待植柱焊盘A24的位置和数量是一一对应的。在植柱过程中,在定位孔A11中放入焊锡球7和焊锡柱8,加热使得焊锡球7融化形成焊锡膜9,再加热使得焊锡膜9充分回流将焊锡柱8焊接在待植柱焊盘A24上。
作为进一步优选的方案,定位凹腔深度小于下模板A3的高度,定位凹腔包括用于容纳上模板A1的上定位凹腔A31和用于容纳待植柱器件A2的下定位凹腔A32,上定位凹腔A31位于下定位凹腔A32上方且上定位凹腔A31与下凹腔A32组成倒“凸”型。其中,下模板A3的高度即板壁厚度大于定位凹腔的深度,也就是说下模板A3板壁在开设定位凹腔后还留有一部分板壁以支撑待植柱器件A2。本实施例中上定位凹腔A31和下定位凹腔A32的形状可以根据上模板A1和待植柱器件A2的形状和尺寸进行设计。上定位凹腔A31的尺寸与上模板A1的尺寸相吻合以容纳上模板A1,下定位凹腔A32的尺寸与待植柱器件A2的尺寸相吻合以容纳待植柱器件A2。在实际应用中,上模板A1需覆盖待植柱器件A2的陶瓷基板A21表面,因此上模板A1的尺寸要大于待植柱器件A2的尺寸。上定位凹腔A31的尺寸也大于下定位凹腔A32的尺寸且上定位凹腔A31位于下定位凹腔A32的上方,上定位凹腔A31和下定位凹腔A32的截面呈倒立的“凸”型形状。
在实际操作中,首先将待植柱器件A2放入下模板A3的下定位凹腔A32内,再将上模板A1放入下模板A3的上定位凹腔A31内,上模板A1上开设的定位孔A11与待植柱器件A2的陶瓷基板A21上的待植柱焊盘A24一一对应。
作为进一步优选的方案,下模板A3下端面上开设有通孔A33,该通孔A33与所述下定位凹腔A32腔体相通且通孔A33的尺寸小于下定位凹腔A32的尺寸。通孔A33的截面可设计为圆形、方形、菱形或者其他不规则形状。通孔A33具有两方面作用:一是作为透气孔使用,在加热熔化焊锡球或焊接焊锡柱过程中,热风通过该通孔A33更容易进入装置中,对待植柱器件A2进行加热。二是作为查错孔,在实际应用中,由于人工疏忽会存在将上模板A1放入下模板A3中但未将待植柱器件A2放入下模板A3中,从外观无法看出。此时操作人员可以通过该通孔A33检查下模板A3中是否已经放置待植柱器件A2,该通孔A33起到一个防差错的功能。
作为进一步优选的方案,上定位凹腔A31和下定位凹腔A32的腔角均为圆形倒角。在实际应用中,上模板A1以及待植柱器件A2均为方形形状,上模板A1及待植柱器件A2的边角均为直角,将上定位凹腔A31和下定位凹腔A32的腔角设计为圆形倒角,可便于上模板A1和待植柱器件A2的放置。
作为进一步优选的方案,定位孔A11的直径大于插入定位孔A11中的焊锡球7或焊锡柱8的直径,定位孔A11的长度小于插入定位孔A11中的焊锡柱8的高度。在实际植柱过程中,需要将焊锡球7或焊锡柱8插入定位孔A11中,因此,定位孔A11的孔径要大于焊锡球7的直径或焊锡柱8的直径。本发明中定位孔A11的直径比焊锡柱8或焊锡球7的直径大0.05mm-0.2mm,上模板A1的厚度设计为1.0mm-1.8mm。
需要说明的是,在定位孔A11中插入焊锡柱8时,在焊锡柱8高出定位孔A11的一端上放置压块10。通过放置压块10给焊锡柱8施加一个向下的重力,在加热过程中,固定焊锡柱8,也保证了焊锡柱8能竖直的焊接在待植柱焊盘A24上,不发生偏移。
作为进一步优选的方案,下定位凹腔A32的高度大于待植柱器件A2的底面到待植柱焊盘A24表面的高度,而且下定位凹腔A32的高度比待植柱器件A2的底面到待植柱焊盘A24表面的高度高0.1mm-0.3mm,以预留焊锡球7熔化形成焊锡膜9的厚度空间。
作为进一步优选的方案,上模板A1和下模板A3均采用CTE与陶瓷基板接近的石墨或KOVAR合金材料制备。通过采用CTE与陶瓷基板相差不超过6ppm/℃的材料来制备上模板A1和下模板A3,以避免由于CTE差异过大而导致回流焊接过程中上模板A1的定位孔A11与陶瓷基板A21的待植柱焊盘A24对位偏差过大的现象发生。
本发明公开了采用上述植柱装置对CCGA器件进行植柱的方法包括如下步骤:
步骤一、在所述待植柱器件A2的陶瓷基板A21上的待植柱焊盘A24表面涂布助焊剂;
步骤二、将待植柱焊盘A24面向上的待植柱器件A2放入所述下模板A3的下定位凹腔A32内,将所述上模板A1放入所述上定位凹腔A31内,所述上模板A1上的定位孔A11与待植柱焊盘A24一一对应;
步骤三、在所述上模板A1的定位孔A11中一一放入一个直径小于该定位孔A11直径的焊锡球7;
步骤四、将整个装置放置在回流焊炉中,利用回流曲线对该装置加热,使得焊锡球7充分熔化并平铺在待植柱焊盘A24表面,形成焊锡膜9;
步骤五、将整个装置从回流焊炉中取出并冷却至室温后,将待植柱器件A2从所述上模板A1和下模板A3之间取出,在所述焊锡膜9表面涂布助焊剂,然后重复执行步骤二;
步骤六、在所述上模板A1的定位孔A11中一一插入一个直径小于该定位孔A11直径的焊锡柱8,并在焊锡柱8上端放置压块10;
步骤七、将整个装置放置在回流焊炉中,利用回流曲线对该装置进行加热,使得焊锡膜9充分回流并将焊锡柱8焊接在待植柱焊盘A24上;
步骤八、将整个装置从回流焊炉中取出,冷却至室温后,将器件从所述上模板A1和下模板A3之间取出,完成CCGA器件的植柱。
如图12至图22所示,本发明还公开了一种适用于表面不平整待植柱器件B5的植柱装置。待植柱器件B5表面不平整指的是陶瓷基板B51表面已经焊接了上密封围框B52、上密封盖板B53或组装了元件等。该植柱装置在图1至图11所述实施例一的基础上,同样包括上模板B4和下模板B6,不同的是上模板B4上端面至下端面贯穿开设空腔42和定位孔B41,空腔42与上密封围框B52、上密封盖板B53或元件对应以容纳上密封围框B52、上密封盖板B53或元件,且空腔42的尺寸大于上密封盖板B53或元件的尺寸。同样,定位孔B41与待植柱焊盘B56的位置和数量分别对应。下模板B6上端面也开设有上定位凹腔B61和下定位凹腔B62,上定位凹腔B61用于容纳上模板B4,下定位凹腔B62用于容纳待植柱器件B5。由于待植柱器件B5焊接有下密封围框B54、下密封盖板B55,陶瓷基板B51表面已经焊接了上密封围框B52、上密封盖板B53或组装了元件等,因此,上定位凹腔B61、下定位凹腔B62的尺寸会有所变动以与待植柱器件B5尺寸相对应,其它与前述实施例一相同,该处不再赘述。
从以上附图及详细说明中可以看出,本发明所述方法具有如下有益效果:
(1)通用性较广:该方法不仅能在平整器件的陶瓷基板表面进行植柱,还能在已经焊接了金属密封围框或组装了元件的器件陶瓷基板表面进行植柱,具有较强的通用性。
(2)工艺过程简单:采用本发明所述装置对CCGA器件进行植柱,与现有的植柱装置相比,无需使用印刷机在器件陶瓷基板表面印刷焊锡膏,无需制备印刷焊锡膏的专用模板,大大节省了植柱工序。
(3)装置结构简单、易操作:本发明所述装置通过在下模板开设的定位凹腔,将上模板和待植柱器件固定在下模板中,与现有的植柱装置相比,无需定位销等定位元件进行定位,整个装置结构简单,容易操作。
以下通过具体实施例对CCGA器件植柱方法进行说明:
实施例一
采用本发明所述植柱装置对具有平整陶瓷基板表面的待植柱器件A 2进行植柱的过程为:
该平整的CCGA待植柱器件A 2的外形尺寸为16mm×10mm×5mm,如图2、图3所示,其封装外壳由陶瓷基板A 21、密封围框A 22、密封盖板A 23等组成。陶瓷基板A 21上表面有68个中心距为1.27mm的待植柱焊盘A 24。
植柱装置的上模板A1如图4、图5所示,上模板A1外形尺寸为19mm×13mm×1.5mm,其上有68个中心距为1.27mm且与待植柱焊盘A 24一一对应的定位孔A11,定位孔A11的直径为0.66mm,比焊锡柱8直径0.51mm大0.15mm。
植柱装置下模板A3如图6、图7所示,下模板A3外形尺寸为30mm×24mm×9mm,其上有用于定位待植柱器件A 2的下定位凹腔A32和用于定位上模板A1的上定位凹腔A31,下定位凹腔A32的高度为5.2mm,比待植柱器件A 2的底面到待植柱焊盘A 24表面的高度高0.2mm。
植柱过程如下:
步骤一:在待植柱器件A 2的待植柱焊盘A 24表面涂布适量的助焊剂;
步骤二:待植柱焊盘A 24面向上,将待植柱器件A 2放入下模板A3的下定位凹腔A32内,将上模板A1放入下模板A3的上定位凹腔A31内,使定位孔A11与待植柱焊盘A 24一一对应;
步骤三:如图8、图9所示,在上模板A1的每个定位孔A11中放入一个直径0.4mm的Sn63Pb37焊锡球7;
步骤四:将完成以上步骤的装置转移到回流焊炉中,使用回流曲线对植柱装置进行加热,使焊锡球7充分熔化并平铺在待植柱焊盘A 24表面,形成焊锡膜9;
步骤五:待装置冷却至室温后,将待植柱器件A 2从植柱装置中取出,在待植柱焊盘A24的焊锡膜9表面涂布适量的助焊剂,然后重复步骤二;
步骤六:如图10、图11所示,将长2.54mm且直径为0.51mm的Sn10Pb90焊锡柱8一一插入上模板A1的定位孔A11中,在焊锡柱8上面放上约50g的压块A 10;
步骤七:将完成以上步骤的装置转移到回流焊炉中,使用回流曲线对装置进行加热,使焊锡膜9充分回流并将焊锡柱8焊接在待植柱焊盘A 24上;
步骤八:待装置冷却至室温后,将器件从装置中取出,完成CCGA器件的植柱。
实施例二
采用本发明所述植柱装置对具有不平整陶瓷基板表面的焊接了密封围框的待植柱器件B 5进行植柱的过程为:
某焊接了密封围框的CCGA待植柱器件B 5的外形尺寸为50mm×50mm×7mm,如图13、图14所示,其封装外壳由陶瓷基板B 51、上密封围框B 52、上密封盖板B 53、下密封围框B 54、下密封盖板B 55等组成。陶瓷基板B 51上表面有703个中心距为1mm的待植柱焊盘B 56。
植柱装置的上模板B4如图15、图16所示,上模板B4外形尺寸为53mm×53mm×1.5mm,其上有703个中心距为1mm且与待植柱焊盘B 56一一对应的定位孔B41,定位孔B41的直径为0.66mm,比焊锡柱8直径0.51mm大0.15mm。
植柱装置的下模板B6如图17、图18所示,下模板B6外形尺寸为60mm×60mm×10mm,其上有用于定位待植柱器件B 5的下定位凹腔B62和用于定位上模板B4的上定位凹腔B61,下定位凹腔B62的高度为5.7mm,比待植柱器件B 5的底面到待植柱焊盘B 56表面的高度高0.2mm。
植柱过程包括以下步骤:
步骤一:在待植柱器件B 5的待植柱焊盘B 56表面涂布适量的助焊剂;
步骤二:待植柱焊盘B 56面向上,将待植柱器件B 5放入下模板B6的下定位凹腔B62内,将上模板B4放入下模板B6的上定位凹腔B61内,使定位孔B41与待植柱焊盘B 56一一对应;
步骤三:如图19、图20所示,将直径0.4mm的Sn63Pb37焊锡球7一一放入上模板B4的定位孔B41中;
步骤四:将完成以上步骤的装置转移到回流焊炉中,使用回流曲线对植柱装置进行加热,使焊锡球7充分熔化并平铺在待植柱焊盘B 56表面,形成焊锡膜9;
步骤五:待植柱装置冷却至室温后,将待植柱器件B 5从装置中取出,在待植柱焊盘B56的焊锡膜9表面涂布适量的助焊剂,然后重复步骤二;
步骤六:将长2.54mm,直径为0.51mm的Sn10Pb90焊锡柱8一一插入上模板B4的定位孔B41中,在焊锡柱8上面放上约100g的压块B 101;
步骤七:将完成以上步骤的装置转移到回流焊炉中,使用回流曲线对植柱装置进行加热,使焊锡膜9充分回流并将焊锡柱8焊接在待植柱焊盘B 56上;
步骤八:待装置冷却至室温后,将器件从装置中取出,完成CCGA器件的植柱。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CCGA器件植柱装置,其特征在于,包括上模板和下模板,所述下模板上端面开设用于容纳待植柱器件和上模板的定位凹腔,所述上模板上端面至下端面贯穿开设多个定位孔,该多个定位孔与所述待植柱器件表面的待植柱焊盘一一对应,所述待植柱器件放置在所述上模板和所述下模板之间。
2.如权利要求1所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,在所述待植柱器件陶瓷基板表面不平整时,所述上模板还贯穿开设有用于容纳该不平整部分的空腔。
3.如权利要求1所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述定位凹腔的深度小于所述下模板的高度,所述定位凹腔包括用于容纳所述上模板的上定位凹腔和用于容纳所述待植柱器件的下定位凹腔,所述上定位凹腔位于所述下定位凹腔上方且上定位凹腔与下定位凹腔组成倒“凸”型。
4.如权利要求3所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述下模板下端面开设通孔,该通孔与所述下定位凹腔腔体相通且通孔的尺寸小于下定位凹腔腔体的尺寸。
5.如权利要求3所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述上定位凹腔和所述下定位凹腔的腔角均为圆形倒角。
6.如权利要求1所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述定位孔的直径大于放入定位孔中的焊锡球或焊锡柱的直径,定位孔的高度小于插入定位孔中的焊锡柱的高度。
7.如权利要求3所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述下定位凹腔的高度大于待植柱器件底面到待植柱焊盘表面的高度。
8.如权利要求6所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述焊锡柱上端放置压块。
9.如权利要求1-8任一项所述的CCGA器件植柱装置,其特征在于,所述上模板和所述下模板均采用热膨胀系数与陶瓷基板相差不超过6ppm/℃的石墨或KOVAR合金材料制备。
10.一种CCGA器件植柱方法,使用如权利要求1-8任一项所述CCGA器件植柱装置,其特征在于:
步骤一、在所述待植柱器件陶瓷基板的待植柱焊盘表面涂布助焊剂;
步骤二、将待植柱焊盘面向上的待植柱器件放入所述下模板的下定位凹腔内,将所述上模板放入所述上定位凹腔内,所述上模板上的定位孔与待植柱焊盘一一对应;
步骤三、在所述上模板的定位孔中一一放入一个直径小于该定位孔直径的焊锡球;
步骤四、将整个装置放置在回流焊炉中,利用回流曲线对该装置加热,使得焊锡球充分熔化并平铺在待植柱焊盘表面,形成焊锡膜;
步骤五、将整个装置从回流焊炉中取出并冷却至室温后,将待植柱器件从所述上模板和下模板之间取出,在所述焊锡膜表面涂布助焊剂,然后重复执行步骤二;
步骤六、在所述上模板的定位孔中一一插入一个直径小于该定位孔直径的焊锡柱,并在焊锡柱上端放置压块;
步骤七、将整个装置放置在回流焊炉中,利用回流曲线对该装置进行加热,使得焊锡膜充分回流并将焊锡柱焊接在待植柱焊盘上;
步骤八、将整个装置从回流焊炉中取出,冷却至室温后,将器件从所述上模板和下模板之间取出,完成CCGA器件的植柱。
CN201810273400.8A 2018-03-29 2018-03-29 一种ccga器件植柱装置和方法 Active CN108461409B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810273400.8A CN108461409B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种ccga器件植柱装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810273400.8A CN108461409B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种ccga器件植柱装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108461409A true CN108461409A (zh) 2018-08-28
CN108461409B CN108461409B (zh) 2024-06-18

Family

ID=63238197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810273400.8A Active CN108461409B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种ccga器件植柱装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108461409B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920741A (zh) * 2019-04-10 2019-06-21 成都智明达电子股份有限公司 一种ccga器件返修植柱工艺方法
CN110116252A (zh) * 2019-06-19 2019-08-13 西安微电子技术研究所 一种lccc器件植柱焊接工装及采用其对lccc器件植柱的方法
CN112164670A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 西安微电子技术研究所 一种ccga器件的视觉对位植柱装置及方法
CN113921406A (zh) * 2021-10-11 2022-01-11 哈尔滨理工大学 一种提高cga器件无模具植柱连接质量的方法

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5934545A (en) * 1997-02-21 1999-08-10 Gordon; Thomas A. Ball placement method and apparatus for forming a ball grid array
US6126063A (en) * 1997-08-14 2000-10-03 Lsi Logic Corporation Integrated circuit packaging apparatus and method
CN1489190A (zh) * 2002-10-08 2004-04-14 王卫平 Bga集成电路植珠装置及工艺
US20040144834A1 (en) * 2003-01-15 2004-07-29 Shinichi Nomoto Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate
JP2006100854A (ja) * 2003-03-10 2006-04-13 Hitachi Metals Ltd 導電性ボールの搭載方法および搭載装置
KR100594979B1 (ko) * 2005-01-21 2006-07-10 주식회사 유니세미콘 패키지의 솔더볼 로딩장치 및 그 사용방법
KR20090069856A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 에이디피엔지니어링 유리성형을 이용하여 제조한 웨이퍼 범핑용 템플릿 및 그제조 방법
KR20100033743A (ko) * 2008-09-22 2010-03-31 (주) 에스에스피 회동수단을 가지는 솔더볼 범핑유닛과 이를 포함하는 웨이퍼 범핑 장비 및 이를 이용한 범핑 방법
CN102151927A (zh) * 2010-12-16 2011-08-17 无锡中微高科电子有限公司 一种封装集成电路的焊柱焊接方法
KR20110123863A (ko) * 2010-05-10 2011-11-16 세크론 주식회사 솔더 범프 전사 장치
KR101420666B1 (ko) * 2013-05-31 2014-07-17 주식회사 고려반도체시스템 솔더볼 안착 장치 및 이에 사용되는 솔더볼 안착 방법
CN104681452A (zh) * 2014-12-30 2015-06-03 南通富士通微电子股份有限公司 晶圆级封装的制造方法
CN105514049A (zh) * 2015-12-27 2016-04-20 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种复合基板一体化封装结构及其制备工艺
CN105655264A (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 北京时代民芯科技有限公司 一种ccga器件的植柱装置及植柱方法
CN207068879U (zh) * 2017-04-11 2018-03-02 江苏恒天源照明集团有限公司 一种新型光伏组件
CN207947249U (zh) * 2018-03-29 2018-10-09 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种ccga器件植柱装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5934545A (en) * 1997-02-21 1999-08-10 Gordon; Thomas A. Ball placement method and apparatus for forming a ball grid array
US6126063A (en) * 1997-08-14 2000-10-03 Lsi Logic Corporation Integrated circuit packaging apparatus and method
CN1489190A (zh) * 2002-10-08 2004-04-14 王卫平 Bga集成电路植珠装置及工艺
US20040144834A1 (en) * 2003-01-15 2004-07-29 Shinichi Nomoto Apparatus and method for aligning and attaching solder columns to a substrate
JP2006100854A (ja) * 2003-03-10 2006-04-13 Hitachi Metals Ltd 導電性ボールの搭載方法および搭載装置
KR100594979B1 (ko) * 2005-01-21 2006-07-10 주식회사 유니세미콘 패키지의 솔더볼 로딩장치 및 그 사용방법
KR20090069856A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 에이디피엔지니어링 유리성형을 이용하여 제조한 웨이퍼 범핑용 템플릿 및 그제조 방법
KR20100033743A (ko) * 2008-09-22 2010-03-31 (주) 에스에스피 회동수단을 가지는 솔더볼 범핑유닛과 이를 포함하는 웨이퍼 범핑 장비 및 이를 이용한 범핑 방법
KR20110123863A (ko) * 2010-05-10 2011-11-16 세크론 주식회사 솔더 범프 전사 장치
CN102151927A (zh) * 2010-12-16 2011-08-17 无锡中微高科电子有限公司 一种封装集成电路的焊柱焊接方法
KR101420666B1 (ko) * 2013-05-31 2014-07-17 주식회사 고려반도체시스템 솔더볼 안착 장치 및 이에 사용되는 솔더볼 안착 방법
CN104681452A (zh) * 2014-12-30 2015-06-03 南通富士通微电子股份有限公司 晶圆级封装的制造方法
CN105514049A (zh) * 2015-12-27 2016-04-20 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种复合基板一体化封装结构及其制备工艺
CN105655264A (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 北京时代民芯科技有限公司 一种ccga器件的植柱装置及植柱方法
CN207068879U (zh) * 2017-04-11 2018-03-02 江苏恒天源照明集团有限公司 一种新型光伏组件
CN207947249U (zh) * 2018-03-29 2018-10-09 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种ccga器件植柱装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920741A (zh) * 2019-04-10 2019-06-21 成都智明达电子股份有限公司 一种ccga器件返修植柱工艺方法
CN110116252A (zh) * 2019-06-19 2019-08-13 西安微电子技术研究所 一种lccc器件植柱焊接工装及采用其对lccc器件植柱的方法
CN112164670A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 西安微电子技术研究所 一种ccga器件的视觉对位植柱装置及方法
CN112164670B (zh) * 2020-09-28 2023-09-26 珠海天成先进半导体科技有限公司 一种ccga器件的视觉对位植柱装置及方法
CN113921406A (zh) * 2021-10-11 2022-01-11 哈尔滨理工大学 一种提高cga器件无模具植柱连接质量的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108461409B (zh) 2024-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108461409A (zh) 一种ccga器件植柱装置和方法
JP3202903B2 (ja) 基板上にソルダ・ボールを形成する方法
CN104332550B (zh) 基于氧化铍陶瓷基板的cob式led封装件及生产方法
US6723629B2 (en) Method and apparatus for attaching solder members to a substrate
CN107301982B (zh) 基于ltcc的cga一体化封装结构及其实现方法
CN207947249U (zh) 一种ccga器件植柱装置
CN107275319B (zh) 一种led芯片平板热管集成封装结构及其制备方法
CN108376669B (zh) 共晶焊接组件及共晶焊接方法
CN105428266B (zh) 具有介质桥的芯片倒装共晶键合方法及获得的产物
CN105562863B (zh) 一种器件焊接方法
CN104792205B (zh) 可组合设计的分级构造泡沫铜均热板的制造方法
CN105436825B (zh) 一种led恒流源驱动电路模块的制作方法
CN101378634A (zh) 多层印刷电路板的制造方法
CN204167356U (zh) 一种基于氧化铍陶瓷基板的cob式led封装件
US7563646B2 (en) Molded ceramic surface mount package
CN108417501A (zh) 功率模块及其制备方法
CN208336184U (zh) 一种可原位替代sot-223塑封的陶瓷金属外壳
JP2010245451A (ja) 電子機器用放熱装置及びその製造方法
CN109148306A (zh) 一种球栅阵列封装元器件的返修工艺
CN104470262A (zh) 一种基于焊锡熔接技术的三维电路层间连接方法
US10998201B2 (en) Semiconductor encapsulation structure
CN107482001A (zh) 一种超大功率cob光源及其制作工艺
CN113242641B (zh) 一种单层印制电路板及一种芯片封装电子设备
CN107785470A (zh) Uv‑led附框陶瓷基板及其制造方法
CN110278667B (zh) 一种微波介质板和载体一体化焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant