LTCC基板与封装的一体化制造

06-03

何仲伟 王守正(华东地区光电现象集成器件做研究生),安徽 蚌埠 233042)
摘 要:本文绍介了LTCC集成基板/外壳封装的设计。、产额与效能检测。
关键词:集成基板/外壳;LTCC;黄铜焊;PGA
中图分级号:TN305.94 证件辨认码:A
1 序诵
陶瓷多硬模立法机构(MCM-C)作为厚膜HIC开展的上品阶段和一种实用的的多硬模立法机构(MCM),多的联结层、大集成密度、好处的发电的效能、创造本钱低的明显优势,开腰槽越来越广泛地的用功,如愿以偿复合电的高密度多层联结MCMC、纳粹党卫军甚至零碎的缩形技术集成供应了任何人。又,跟随集成周游发电的效能的越来越 …复杂,MCM-C具有大的相对军旗面积和有雅量的的I/O.。、拆卸效力高实现T上有雅量的的引线。,它的封装正视着时装标出尺寸的减小。、加强包封产率、誓言I/O数字的成绩。眼前,PGA可由推销供应、BGA外壳仅遵从的半指挥IC硬模的封装,小洞和外引线总额直达的火车或汽车,金属外壳可以封装更大标出尺寸的周游或元件。,即使内部引线的总额难以补充物。。如此,不值当讨论的做完高密度MCM-C封装的资格。
集成衬底/壳(1SP),IntegralSubstrate/Package)技术,微周游或元件的基材被用作PACGAGI的搬运器。。,封装的I/O末期的指导绘制在基板等上。,将基板和外壳作为全部的包装,它可以处理高密度集成MCM-C的封装成绩。。
绍介了一种高温共烧陶瓷(LTCC)。,Low TemperatureCo-fired 陶瓷基片和封锁壁洞壁、PGA外引线结合封装办法,LTCC型MCM高效能封装的高效如愿以偿。
2 集成包装的根本作文与工艺学设计
2.1 根本作文
如图1所示,UO终点是由LTCC结合的PGA集成封装MCMC。、销头外引线、封装探察洞壁及金属盖板等。
LTCC基板创造,将紧张I/O端附近地经过金属化孔从基板后边线以规范踩(拿 … 来说2.54mm×2.54mm)呈矩阵位的外引线金属化焊盘导致、在
基板的顶面网印制电路作出金属封装腔壁的金属化焊区(焊盘和焊区由粘附层与阻挠层组成,后者避难所前者。:
黄铜焊前用甲基氯仿洗涤焊缝。,在焊奔流中也应固执己见清洁的。,开腰槽最大的焊粘连;
●(在基板上直竖的联结裸硬模等合成的过去的)经过黄铜焊(Brazing)工艺学,用成色在基板后边线的各I/O末期的焊盘内焊上销头外引线或工厂出焊球凸点,组织规范的PGA引线或规范的BGA终点,在基板顶部边线的焊区域中,TH的侧壁 墙;
集成LTCC多层基板的洗涤、封装腔壁和PGA引线/BGA末期的,焊残余物的离开。
●(在基板上直竖的联结合成的后来的)经过一致缝焊等熔封工艺学将柯伐金属盖板与腔体侧壁封接被拖,MCM-C集成气封封装。
封装工艺学
集成包装的根本工艺学流程如图2所示。。
3 集成创造奔流
让吃饱
本做研究中应用的立法机构、指导让吃饱的封装,如表1。
3.2 黄铜焊装置、做出牺牲以获得与僧袍
采取推板式氮烧结炉和氮氢混合气,LTCC和PGA用水砣测深均已实现。、COG金属洞壁全部的黄铜焊立法机构。
根本黄铜焊做出牺牲以获得如图3所示。,关键参数为运行55分钟。,峰值发烧410℃(2min)、温暖的速率为25分钟/分钟(100-410℃)。、冷静速率17.5℃/min(410—200℃)和6℃/min(200-100℃)。
集成立法机构的次要成分是导致舟和黄铜P。,如图4所示。导致舟槽,LTCC基板位置,槽底孔打扮,用于拔出PGA引线;把铺地板黄铜块放在飞速的的屏障,小费加强黄铜焊头的负责任。
3.3 工艺学运转
集成黄铜焊立法机构可按以下工艺学运转:
(a)将独自的螺柱引线拔出导致舟中并部署H;
(b)在LTCC基板顶面的腔壁框形金属化焊区和后边线的PGA外引线金属化焊盘上涂布黄铜焊金属焊料膏膜层;
(c)将涂覆有焊料膜的LTCC贱的的欢呼减少到,理性槽的边界附近的,基板的PGA垫调整。;
(d)将凹形金属壳壁座位在LTCC基体的顶面上,洞壁矫正阻焊区;
(e)用黄铜压力紧缩窗口框架壳的壁;
(f)全部拆卸模块,由夹具整齐的和位置,。
4 包装效能实验
we的所有格形式理性实验办法和PRO规则了通信的的办法。,举行了集成包装战利品的铅疲乏的。、牵附着摩擦力与决定实验,胜利见表2。,次要效能目的根本能做完N的提出要求。。
5 集成LTCC基板/壳的开展方向
we的所有格形式以为,以下专有的关心将是LTCC集成周游更合适的的开展方向,应授予更多的关怀:
5.1 封装腔壁与衬底的共烧
吐艳航天工学候选人提拔会,应用与LTCC基板相等的材质和签合同率(最好是无签合同)的生瓷(但厚度可为基板生瓷厚的1-5倍),工厂窗口框架封装腔多层陶瓷
片,腔躯体的的多层瓷砖与子层叠合。、共烧,开腰槽集成陶瓷基板/外壳,PGA外引线的终极黄铜焊。
洞壁与衬底共烧的办法,你可以编任何人电视机、流通时间大腔陶瓷PGA探察,做完特别HIC、MCM的资格。
5.2 各种细节间隔面阵PGA
PGA面阵的踩以规范的2.54mm×2.54mm(0.1”×0.1”)用功较多,但在少量地用功中,有法律效力地补充物I/0终点的总额是打电话给的(内部),集成基板/外壳的外引线PGA边线可以设计:
a.踩1.778mm×1.778mm(0.07”×0.07”)垂直测器面阵位,引线区的末期的/面积比率范围31.63个/cm2(踩2.54mm×2.54mm时为15.5个/cm2);
b.填料近乎2.54=megameter×2.54=megameter、使结合拐杖的1.27 mm部署,引线面积的终点/面积比为31/平方厘米。。
5.3 集成包装 LTCC基板和壳室壁被黄铜焊或集成。,采取置球工艺学在LTCC基板后边线的面阵I/O末期的焊盘上工厂出BGA焊球凸点末期的,集成衬底/BGA壳的组织。
这种结合封装的BGA垂直测器面阵踩可工厂成1.27mm×1.27mm(0.05”×0.05”)、lmm×lmm(0.04”×0.04”)、0.635mm×0.635mm(0.025”×0.025”),如此,它具有高的铅/面积比。,可拆移范围62/平方厘米。、100/平方厘米、248个/cm2。
6 附属物
可以看出,集成LTCC基板/壳技术具有很强的实用的性,在科研和现实动产开门中入伙更多的资产是值当的。。 眼前,死气沉沉的两个成绩资格此外处理。:
①PGA结合LTCC基板/外壳封装的引线附着摩擦力还未完整范围GJB548A-96之“办法2028针栅打扮式封装破坏性引线附着摩擦力实验”规则的目的提出要求(如表2所示),小半引线附着摩擦力平地次要是鉴于施加影响的焊料量过少或引线钉头装饰的提取岩芯越轨引线焊盘较多形成的。如此,除工艺学运转外,焊料层的厚度和单调性,用土覆盖和夹具的准确度是任何人资格思索的关键因素。。
②we的所有格形式采取的是镀金的外壳腔壁和DuPont金电视机的黄铜焊用指挥浆料5062/5063、金属焊料5087,价钱昂贵地,将其用功于现实动产的本钱太大。。因而,黄铜焊指挥层和焊料必要的用镀镍钙来替代。,大幅减少集成基板/CAP PAC的让吃饱本钱。
本做研究的前一阵子实验任务得到了新闻电子43所封装技术做暗室张崎头部和同事们的鼎力帮忙,作者感激不尽;同时,谢谢你,英国广播公司。 国际公司实现的中间定位下有多个分社的旅行社黄铜焊实验。本文摘自《电子与包装》

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