LTCC基板与封装的一体化制造

06-02

何仲伟 王守正(华东地面光电现象集成器件论述生,安徽 蚌埠 233042)
摘 要:本文绍介了LTCC集成基板/外壳封装的设计。、消费和效能检测。
关键词:集成基板/外壳;LTCC;铜焊;PGA
中图混合物号:TN305.94 文学特有的码:A
1 引语
陶瓷多熄灭小群(MCM-C)作为厚膜HIC开展的优级阶段和一种函数的的多熄灭小群(MCM),丰盛的的联系层、巨型集成密度、好的的紧张的效能、创造本钱低的明显优势,走快越来越广泛地的勤勉,发生复合电的高密度多层联系MCMC、分零碎甚至零碎的缩形技术集成补充了每一。只,跟随集成巡回紧张的效能的一天天地复杂,MCM-C具有大的相对作为论据的事实面积和丰盛的的I/O.。、在丰盛的的操纵绳对拆卸水果生产率高,它的封装承认着塑造量级的减小。、增强包覆效率、的成绩,确保数的I / O。眼前,PGA可由街市补充、BGA外壳仅依从的半导管IC熄灭的封装,小腔和外引线数高级快车,金属外壳可以封装更大量级的巡回或元件。,已经内部引线的数难以繁殖。。终于,不值当讨论的满意高密度MCM-C封装的需要量。
集成衬底/壳(1SP),IntegralSubstrate/Package)技术,微巡回或元件的基材被用作PACGAGI的抚养者。。,封装的I/O桩坦率地绘制在基板等上。,将基板和外壳作为全体包装,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 陶瓷基片和封锁壁腔壁、PGA外引线统一封装方式,LTCC型MCM高效能封装的高效发生。
2 集成包装的根本安插与科学技术设计
2.1 根本安插
如图1所示,UO界限是由LTCC结合的PGA集成封装MCMC。、销头外引线、封装例腔壁及金属盖板等。
LTCC基板创造,将电疗学I/O端在附近的经过金属化孔从基板阴暗面以基准举步(譬如2.54mm×2.54mm)呈矩阵整理的外引线金属化焊盘出处、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产生,后者包孕前者。:
焊缝整理焊前甲基氯仿。,在焊议事程序中也应供养弄干净。,走快最大的焊粘合;
●(在基板上使成为一部分联系裸熄灭等组成的先发制人)经过铜焊(Brazing)科学技术,用合铸在基板阴暗面的各I/O桩焊盘内焊上销头外引线或使成为出焊球凸点,编队基准的PGA引线或基准的BGA界限,在该基板的上外观,焊区,对侧壁 墙);
洗涤集成LTCC多层基板、腔壁和PGA封装铅/ BGA桩,焊除渣。
●(在基板上使成为一部分联系组成的然后)经过一致缝焊等熔封科学技术将柯伐使减低成色盖板与腔体侧壁封接紧随其后,MCM-C集成严密的封装。
封装科学技术
集成封装的根本程序如图2所示。
3 集成创造议事程序
基点
本论述中应用的小群、坦率地基点如表1封装。
3.2 铜焊策略、购买与使穿长任务服(礼服
采取推板式氮烧结炉和氮氢混合气,LTCC和PGA操纵绳均已使完满。、COG使减低成色腔壁全体铜焊小群。
根本铜焊购买如图3所示。,关键参数为运行55分钟。,峰值气温410°C(2min)、激烈速率为25分钟/分钟(100-410℃)。、消气速率17.5℃/min(410—200℃)和6℃/min(200-100℃)。
集成小群的次要议会是枪弹舟和黄铜P。,如图4所示。枪弹舟槽,LTCC基板职位,槽底打扮孔,用于拔出PGA引线;把一片黄铜块放在着重号的屏障,促成增强铜焊头的防护。
3.3 科学技术手感
集成铜焊小群可按以下科学技术手感:
(a)将独自的螺柱引线拔出枪弹舟中并安插H;
(b)在LTCC基板顶面的腔壁框形金属化焊区和阴暗面的PGA外引线金属化焊盘上涂布铜焊使减低成色焊料膏膜层;
(c)将涂覆有焊料膜的LTCC基数的和弦基音压低到,争辩槽的边缘的,基板的PGA垫排成直线。;
(d)将凹形使减低成色壳壁性伙伴在LTCC基体的顶面上,腔壁准线阻焊区;
(e)用黄铜压力紧缩窗口构架壳的壁;
(f)绝对的拆卸模块,由夹具整齐的和职位,。
4 包装效能实验
咱们争辩实验方式和PRO规则了响应的方式。,使掉转船头一段音乐的合成的包装战利品举行了。、牵猛然或用力推与盖章实验,水果见表2。,次要效能指示根本能满意N的必需品。。
5 集成LTCC基板/壳的开展揭发
咱们以为,以下一些枝节的将LTCC集成好转的的揭发开展,应授予更多的关怀:
5.1 封装腔壁与衬底的共烧
吐艳间隔科学技术基本的,应用与LTCC基板恒等的材质和感染率(最好是无感染)的生瓷(但厚度可为基板生瓷厚的1-5倍),使成为窗口构架封装腔体的多层陶瓷
片,多层腔壁的瓷砖片赋予头衔、共烧,走快集成陶瓷基板/外壳,PGA外引线的终极铜焊。
腔壁与衬底共烧的方式,你可以做每一出发、行情大腔陶瓷PGA外壳,满意特别的HIC、MCM的需要量。
5.2 特殊情况间隔面阵PGA
PGA面阵的举步以基准的2.54mm×2.54mm(0.1”×0.1”)勤勉较多,但在些许勤勉,有法律效力地繁殖I/0界限的数是基本的的(内部),集成基板/外壳的外引线PGA外观可以设计:
a.举步1.778mm×1.778mm(0.07”×0.07”)成直角的面阵整理,引线区的桩/面积比率取得31.63个/cm2(举步2.54mm×2.54mm时为15.5个/cm2);
b.杂种的一连串的事物2.54=megameter×2.54=megameter、邻近表达的1.27 mm安插,这使掉转船头地面界限/面积比为31 /平方厘米。
5.3 集成包装 LTCC基板和壳室壁铜焊或合成的集成,采取置球科学技术在LTCC基板阴暗面的面阵I/O桩焊盘上使成为出BGA焊球凸点桩,集成衬底/BGA壳的编队。
这种统一封装的BGA成直角的面阵举步可使成为成1.27mm×1.27mm(0.05”×0.05”)、lmm×lmm(0.04”×0.04”)、0.635mm×0.635mm(0.025”×0.025”),终于,它具有高的铅/面积比。,它可以取得62 /平方厘米,辨别。、100/平方厘米、248个/cm2。
6 称呼
可以看出,集成LTCC基板/壳技术具有很强的函数的性,在科研和实践创作开拓中入伙更多的资产是值当的。。 眼前,死气沉沉的两个成绩需要量附加的处理。:
①PGA统一LTCC基板/外壳封装的引线猛然或用力推还未完整取得GJB548A-96之“方式2028针栅打扮式封装破坏性引线猛然或用力推实验”规则的指示必需品(如表2所示),小半引线猛然或用力推平面次要是鉴于强加的焊料量过少或引线钉头装饰的提取岩芯偏转引线焊盘较多形成的。终于,除科学技术手感外,焊料层的厚度和偶数的性,使穿长任务服(礼服夹具的准确度是每一需要量思索的关键因素。。
②咱们采取的是镀金的外壳腔壁和DuPont金出发的铜焊用导管浆料5062/5063、使减低成色焊料5087,价钱豪华的,将其勤勉于实践创作的本钱太大。。因而,铜焊导管层和焊料葡萄汁用镀镍钙来替代。,大幅压低集成基板/CAP PAC的基点本钱。
本论述的一向实验任务得到了新闻电子43所封装技术论述室张崎前进和同事们的大举扶助,作者感激不尽;同时,谢谢你,英国广播公司。 国际公司使完满的中间定位合成的铜焊实验。本文摘自《电子与封装

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