CN111733439B - 一种bga封装电路模块的镀覆挂具及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BGA封装电路模块的镀覆挂具及加工方法，本发明的镀覆挂具采用了可折弯的连接片制作挂具，设计镂空式的挂具图形，使平面加工金属接触点后实现挂具折弯成型加工。折弯后的挂具通过阻镀胶固定于底板，既保证了挂具固定的牢固性，也起到了保护底板不被金属化的作用，同时使镀覆过程中具有可夹持、可钩挂的接触点，避免了模块有效镀覆表面夹持装挂产生的镀层缺陷问题。本发明通过连接片作为挂具挂钩，在表面金属化之前，将其与BGA电路进行组装，该挂具使镀覆过程可夹持、同时对非镀面进行了阻镀保护、保证了镀覆过程中电流的导通性，加工的电路模块表面镀层完整、厚度均匀。

Description

一种BGA封装电路模块的镀覆挂具及加工方法

技术领域

本发明属于电子电镀领域，具体涉及一种BGA封装电路模块的镀覆挂具及加工方法。

背景技术

BGA封装电路模块是将多层已焊接器件的PCB互联基板进行垂直堆叠后,使用环氧树脂灌封料进行整体灌封，固化后通过精确切割灌封体侧面，使印制板连接线外露，形成互连点矩阵，再通过表面镀覆和激光刻线形成侧面互连线条，完成基板间的三维组装和互连。而表面镀覆是实现互连点连接的关键条件。

BGA封装电路模块的底板和互联基板为FR-4印制板表面丝印阻焊剂，底板表面为BGA封装形式的焊盘，焊盘大小为0.6mm-0.8mm，封装间距一般为0.5mm-0.8mm，根据产品型号不同，BGA焊盘大小、间距和数量均不相同；底板焊盘通过印制电路导线与电路模块的金属引线端子导通。电路模块的尺寸大小根据不同的封装形式，长宽高均不相同，长宽大小约为10.0mm-30.0mm、高度约为5.0mm-10.0mm，在对产品进行镀覆的过程中，底板是不需要进行镀覆的，且电路模块的其余5个待镀面均不允许存在电镀后局部镀层不全问题。

常规电子行业的化镀、电镀挂具采用挂钩、挂篮、夹持、绑扎法装卡镀件，而BGA封装电路模块的高外观要求，采用传统的装卡挂具均无法满足要求，主要存在以下问题：

1.挂钩法：电路模块为实心灌封立方体结构，挂钩在产品上无着力点；

2.挂篮：挂篮化镀电镀过程中挂篮表面也会被化镀上镍层，在后期的电镀镍金过程中，由于挂篮表面积较大，镀镍、镀金溶液的浪费过大；且在电镀镍金过程中，若将待镀面接触挂篮，接触部位的电镀表面会存在局部镀层缺陷、烧焦现象，加工后产品外观不符合要求；

3.夹持：产品为立方体结构，底板表面均为BGA焊盘，边缘区域尺寸约为1mm-2mm，其余5个待镀面无可夹持点；

4.绑扎法：采用细铜丝将产品绑扎住，但在使用铜丝绑扎过程中，绑扎松产品易脱落、绑扎紧会损伤灌封体表面形成缺损，且电镀后会在棱角处产生局部镀层不全问题。

BGA封装的电路对除底板以外的其他五个面进行化学镀及电镀，实现内部包封的金属引线端子之间的互联。传统封装形式(SOP等)电路进行电镀时，一般使用外部引出的引线框架作为与挂具接触点，由于BGA封装电路无外引线伸出，在进行表面金属化过程中无挂持、导电点，无法挂镀，而采用挂篮、绑扎等方式无法满足完整均匀一致的镀层要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种BGA封装电路模块的镀覆挂具及加工方法，使镀覆过程可夹持、同时对非镀面进行了阻镀保护、保证了镀覆过程中电流的导通性，加工的电路模块表面镀层完整、厚度均匀。

为了达到上述目的，一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，包括连接片，连接片的中部设置有与电路模块底板BGA焊盘相对应的金属接触凸点，金属接触凸点上部和下部的连接片上均开设有镂空区域，镂空区域为打弯区域，打弯后，镂空区域与电路模块底板最外侧焊盘相切，镂空区域旁设置有挂镀孔。

连接片设置有对应电路模块底板BGA焊盘上四角位置的对位孔。

连接片上的两个镂空区域沿连接片的中心线对称设置。

挂镀孔为连接片上部和下部各两个。

连接片上部和下部的挂镀孔沿连接片的中心线对称设置。

连接片为可伐合金。

一种BGA封装电路模块的镀覆挂具的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，根据电路模块底板BGA焊盘，设计连接片上的金属接触凸点；

步骤二，在连接片两侧设计打弯区域，使打弯区域打弯后，镂空区域能够与电路模块底板最外侧焊盘相切；

步骤三，在连接片上设计挂镀孔；

步骤四，可伐合金作为基板材料，对金属接触凸点位置进行电镀，使金属接触凸点图形高于连接片平面，加工出连接片；

步骤五，将加工出的连接片放入打弯工装，将打弯基准对准连接片的镂空区域起点，打弯形成与金属接触点区域垂直的形状。

步骤一中，设计金属接触凸点时，选取底板BGA焊盘的的四角最外侧焊盘对应设置对位孔。

与现有技术相比，本发明的镀覆挂具采用了可折弯的连接片制作挂具，设计镂空式的挂具图形，使平面加工金属接触点后实现挂具折弯成型加工。折弯后的挂具通过阻镀胶固定于底板，既保证了挂具固定的牢固性，也起到了保护底板不被金属化的作用，同时使镀覆过程中具有可夹持、可钩挂的接触点，避免了模块有效镀覆表面夹持装挂产生的镀层缺陷问题。本发明通过连接片作为挂具挂钩，在表面金属化之前，将其与BGA电路进行组装，该挂具使镀覆过程可夹持、同时对非镀面进行了阻镀保护、保证了镀覆过程中电流的导通性，加工的电路模块表面镀层完整、厚度均匀。

进一步的，本发明通过连接片上预留对位孔进行精确定位，保证基板凸点与电路底板焊盘密切接触。

本发明的加工方法中，采用导电良好的金属基板，根据BGA焊盘布线排布在其表面制作金属凸点，同时设计了专用定位图形，方便接触点的精确定位，电流导通点与焊盘直接接触，保证电流导通的可靠性及均匀性；

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中电路模块底板的示意图；

图3为本发明的使用状态图；其中，(a)为主视图，(b)为侧视图，(c)为俯视图；

图4为一种待镀BGA封装电路模块示意图；

其中，1、连接片，2、金属接触凸点，3、镂空区域，4、挂镀孔，5、对位孔，6、电路模块底板，7、电路模块底板BGA焊盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1、图2和图3，一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，包括连接片1，连接片1为可伐合金，连接片1的中部设置有与电路模块底板BGA焊盘7相对应的金属接触凸点2，金属接触凸点2上部和下部的连接片1上均开设有镂空区域3，镂空区域3为打弯区域，打弯后，镂空区域3与电路模块底板6最外侧焊盘相切，镂空区域3旁设置有挂镀孔4。连接片1设置有对应电路模块底板BGA焊盘7上四角位置的对位孔5。连接片1上的两个镂空区域3沿连接片1的中心线对称设置。连接片1上部和下部的挂镀孔4沿连接片1的中心线对称设置。

优选的，挂镀孔4为上下连接片各两个。

参见图2和图3，一种BGA封装电路模块的镀覆挂具的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，根据电路模块底板BGA焊盘7，设计连接片1上的金属接触凸点2，选取底板BGA焊盘7的四角最外侧焊盘对应位置设置对位孔5；

步骤二，在连接片1两侧设计打弯区域，使打弯区域打弯后，镂空区域3能够与电路模块底板6最外侧焊盘相切；

步骤三，在连接片1上设计挂镀孔4；

步骤四，可伐作为基板材料，加工出连接片1；

步骤五，将加工出的连接片1放入打弯工装，将打弯基准对准连接片1的镂空区域3起点，打弯形成与金属接触点区域垂直的形状。

实施例：

以图2中BGA封装电路模块为例，设计挂具：

1.图2的电路模块底板BGA焊盘大小为0.76mm，底板表面有阻焊涂覆，阻焊厚度约为50μm，按照产品底板PCB布线图设计挂具，对称选取底板BGA焊盘的18行8列，在对应位置设置表面接触点，接触点大小为0.56mm(比焊盘单边小0.1mm)，选取底板BGA焊盘的第1行2列、1行11列、20行2列、20行11列，4个焊盘对应位置设置对位孔，对位孔大小为0.8mm(比焊盘单边大0.02mm)，基板加工图形设计如图1；

2.在对位图形的两侧设计打弯区域，打弯区域中心设计为镂空两侧连接片宽度为2mm，镂空区域起点与图2中的BGA焊盘最外侧相切，镂空区域长度为4mm；

3.在镂空区域上方对称设计两个直径为2.0mm的孔，作为电镀时的挂镀孔；

4.镂空区域及挂镀孔在底板两侧对称设计；

5.采用可伐作为基板材料，按照金属基板加工流程：钻孔→图形转移→图形电镀→图形镀硬金→铣型，加工出图1形状金属板，其中图形电镀时将接触点铜镀层加厚至100μm，图形镀硬金的金层厚度为2μm；

6.将基板放入打弯工装，将打弯基准对准连接片镂空区域起点，将两边连接片以外区域打弯形成与金属接触点区域垂直的形状。

7.镀覆前，将挂具的对位孔对准相应位置焊盘，保证四角对位孔均能看到完整的焊盘后，使用高温胶带将挂具固定于模块底板，然后用阻镀可剥胶将底板区域全部涂抹，同时加强了挂具与模块之间的固定。

本发明使用抗腐蚀可剥胶进行固定，电流通过基板挂具、底板焊盘、印制板导线、内埋金属引线端子流向待镀电路表面。

Claims (8)

1.一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，其特征在于，包括连接片(1)，连接片(1)的中部设置有与电路模块底板BGA焊盘(7)相对应的金属接触凸点(2)，金属接触凸点(2)上部和下部的连接片(1)上均开设有镂空区域(3)，镂空区域(3)为打弯区域，打弯后，镂空区域(3)与电路模块底板(6)最外侧焊盘相切，镂空区域(3)旁设置有挂镀孔(4)。

2.根据权利要求1所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，其特征在于，连接片(1)设置有对应电路模块底板BGA焊盘(7)上四角位置的对位孔(5)。

3.根据权利要求1所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，其特征在于，连接片(1)上的两个镂空区域(3)沿连接片(1)的中心线对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，其特征在于，挂镀孔(4)为连接片上部和下部各两个。

5.根据权利要求1或4所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，其特征在于，连接片(1)上部和下部的挂镀孔(4)沿连接片(1)的中心线对称设置。

6.根据权利要求1或4所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具，其特征在于，连接片(1)为可伐合金。

7.权利要求1所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据电路模块底板BGA焊盘(7)，设计连接片(1)上的金属接触凸点(2)；

步骤二，在连接片(1)两侧设计打弯区域，使打弯区域打弯后，镂空区域(3)能够与电路模块底板(6)最外侧焊盘相切；

步骤三，在连接片(1)上设计挂镀孔(4)；

步骤四，可伐合金作为基板材料，加工出连接片(1)；

步骤五，将加工出的连接片(1)放入打弯工装，将打弯基准对准连接片(1)的镂空区域(3)起点，打弯形成与金属接触点区域垂直的形状。

8.权利要求7所述的一种BGA封装电路模块的镀覆挂具的加工方法，其特征在于，步骤一中，设计金属接触凸点(2)时，选取底板BGA焊盘(7)的四角最外侧焊盘对应位置设置对位孔(5)。

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