[實用新型]一種CCGA器件植柱裝置

有效

• 申請號: 201820443171.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN207947249U
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 劉俊永
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十三研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本實用新型公開了一種CCGA器件植柱裝置，屬于微電子封裝工藝技術領域。裝置包括上模板和下模板，下模板上端面開設用于容納待植柱器件和上模板的定位凹腔，上模板上端面至下端面貫穿開設多個定位孔，該多個定位孔與所述待植柱器件表面的待植柱焊盤一一對應，待植柱器件放置在上模板和下模板之間。本實用新型通過在下模板中開設定位凹腔，上模板及待植柱器件放置在定位凹腔中，通過上模板上開設的定位孔對待植柱器件表面進行植柱。本實用新型無需使用印刷機在器件陶瓷基板表面印刷焊錫膏，無需制備印刷焊錫膏的專用模板，不僅可對平整的器件陶瓷基板表面進行植柱，還可對焊接金屬密封圍框的器件陶瓷基板表面進行植柱。

技術領域

本實用新型涉及微電子封裝工藝技術領域，特別涉及一種CCGA器件植柱裝置。

背景技術

目前，由于陶瓷球柵陣列（Ceramic Ball Grid Array，CBGA）具有氣密性好、封裝密度高、散熱性能優等優點，被廣泛的應用在微電子器件的形式封裝中。CBGA封裝通過陶瓷基板上的焊球電路I/O（輸出/輸出引腳）端與印刷線路板（Printed Circuit Board，PCB）。

但是，由于陶瓷基板和PCB的熱膨脹系數（Coefficient of Thermal Expansion，CTE）相差較大，例如：Al₂O₃（氧化鋁）陶瓷基板的CTE約為7ppm/℃, AlN（氮化鋁）陶瓷基板的CTE約為4.4ppm/℃,LTCC（低溫共燒陶瓷）基板的CTE約為6ppm/℃,而PCB板的CTE約為17ppm/℃。因此，陶瓷基板和PCB板的熱匹配性較差，焊點疲勞成為CBGA器件失效的主要形式。

而陶瓷柱柵陣列（Ceramic Column Grid Array，CCGA）作為CBGA封裝的改進封裝形式，其采用焊錫柱陣列來代替CBGA封裝的焊錫球陣列作為I/O端，緩解了陶瓷基板與PCB板之間由于CTE不匹配帶來的熱疲勞問題，提高焊點的抗疲勞性能，已經成為航天等對可靠性要求較高的領域對器件進行封裝的選擇。

現有的CCGA器件植柱方法需要使用印刷機在器件陶瓷基板表面印刷焊錫膏，需制備印刷焊錫膏的專用模板，整個過程工藝復雜。而且對已經焊接了金屬密封圍框或組裝了元件的器件陶瓷基板表面難以進行植柱。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種CCGA器件植柱裝置，以簡化植柱工藝過程，提高陶瓷基板表面植柱的通用性。

為實現以上目的，本實用新型設計了一種CCGA器件植柱裝置，該裝置包括：上模板和下模板，所述下模板上端面開設用于容納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貫穿開設多個定位孔，該多個定位孔與所述待植柱器件表面的待植柱焊盤一一對應，所述待植柱器件放置在所述上模板和所述下模板之間。

優選地，在所述待植柱器件陶瓷基板表面不平整時，所述上模板還貫穿開設有用于容納該不平整部分的空腔。

優選地，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納所述上模板的上定位凹腔和用于容納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與下定位凹腔組成倒“凸”型。

優選地，所述下模板的下端面設通孔，該通孔與所述下定位凹腔腔體相通且通孔與所述下定位凹腔組成倒“凸”型。

優選地，所述上定位凹腔和所述下定位凹腔的腔角均為圓形倒角。

優選地，所述定位孔的直徑大于放入定位孔中的焊錫球或焊錫柱的直徑，定位孔的高度小于插入定位孔中的焊錫柱的高度。

優選地，所述下定位凹腔的高度大于器件底面到待植柱焊盤表面的高度。

優選地，所述上模板和所述下模板均采用CTE與陶瓷基板相差不超過6ppm/℃的石墨或KOVAR合金材料制備。