Ccga自動植柱機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種CCGA自動植柱機。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)BGA基板的不同，主要分為三類:PBGA(塑封焊球陣列)、CBGA(陶瓷焊球陣列)以及CCGA(陶瓷焊柱陣列)。CCGA(陶瓷焊柱陣列)封裝芯片主要應(yīng)用在航天、航空、軍工等高可靠要求的場合，CCGA芯片在國外已經(jīng)應(yīng)用多年，目前國內(nèi)剛開始應(yīng)用。由于國外技術(shù)封鎖，相關(guān)資料缺乏，進展緩慢，本領(lǐng)域的技術(shù)人員正在尋求可以小批量生產(chǎn)、維修和研究CCGA芯片的方法。
[0003]一、PBGA (塑封焊球陣列)具有如下特點:
[0004](1)與PCB板(印刷線路板-通常為FR-4板)的熱匹配性好；PBGA結(jié)構(gòu)中的BT樹脂/玻璃層壓板的熱膨脹系數(shù)(CTE)約為14ppm/°C，PCB板約為17ppm/°C，兩種材料的CTE比較接近，因而熱匹配性好；
[0005](2)在回流焊過程中可利用焊球的自對準(zhǔn)作用，即熔融焊球的表面張力來達到焊球與焊盤的對準(zhǔn)要求，共面度要求寬松；
[0006](3)成本低，電性能良好。
[0007]PBGA封裝的缺點是:對濕氣敏感，“爆米花效應(yīng)”嚴(yán)重，可靠性存在隱患，不適用于有氣密性要求和可靠性要求高的器件的封裝。
[0008]二、CBGA(陶瓷焊球陣列)的特點:CBGA基板是多層陶瓷，金屬蓋板用密封焊料焊接在基板上，經(jīng)過氣密性處理有較高的可靠性和物理保護性能。焊球材料為高溫共晶焊料pb90/snl0，焊球和封裝體的連接需使用低溫共晶焊料63Sn37Pb。封裝體尺寸一般為10?35mm，標(biāo)準(zhǔn)的焊盤間距為1.27mm、1.0mm ;標(biāo)準(zhǔn)的焊球尺寸有0.889mm、0.76mm、0.60mm。
[0009]見附圖4，CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝的優(yōu)點如下:
[0010](1)氣密性好，抗?jié)駳庑阅芨?，因而封裝組件的長期可靠性高；
[0011](2)與PBGA器件相比，電絕緣特性更好；
[0012](3)散熱性能優(yōu)于PBGA結(jié)構(gòu)。
[0013]CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝的缺點如下:
[0014](1)由于陶瓷基板和PCB板的熱膨脹系數(shù)(CTE)相差較大，A1203陶瓷基板的CTE約為7ppm/°C，PCB板的CTE約為17ppm/°C，因此熱匹配性差，焊點疲勞是其主要的失效形式；
[0015](2)與PBGA器件相比，封裝成本高；
[0016](3)在封裝體邊緣的焊球?qū)?zhǔn)難度增加，不適用大器件尺寸應(yīng)用領(lǐng)域。
[0017]三、CCGA(陶瓷焊柱陣列PB90/SN10)
[0018]見附圖6，CCGA是CBGA的改進型，二者的區(qū)別在于:CCGA采用直徑為0.51mm、高度為2.21mm PB90/snl0的焊料柱替代CBGA中PB90/SN10的焊料球，以提高其焊點的抗疲勞能力。因此柱狀結(jié)構(gòu)更能緩解由熱失配引起的陶瓷載體和PCB板之間的剪切應(yīng)力。封裝體尺寸一般為大于32mm，標(biāo)準(zhǔn)的焊盤間距為1.27mm、1.0mm ;標(biāo)準(zhǔn)的焊柱尺寸:長2.21mm、直徑0.51mm0
[0019]見附圖5，CCGA PB90/SN10陶瓷焊柱陣列封裝的優(yōu)點如下:
[0020](1) CCGA的優(yōu)點與CBGA相同；
[0021 ] (2) CCGA封裝體和PCB基板材料之間熱匹配性能力較好，因此可靠性要優(yōu)于CBGA器件，特別是大器件尺寸應(yīng)用領(lǐng)域。
[0022]見附圖5，CCGA PB90/SN10封裝的缺點是:現(xiàn)有的CBGA、CCGA封裝采用的基板為氧化鋁陶瓷基板，其局限性在于它的熱膨脹系數(shù)與PCB板或卡的熱膨脹系數(shù)相差較大，而熱失配容易引起焊點疲勞；它的高介電常數(shù)、電阻率也不適用于高速、高頻器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決上述【背景技術(shù)】中的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種可以小批量生產(chǎn)、維修和研究CCGA芯片的CCGA自動植柱機。
[0024]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種CCGA自動植柱機，具有機座，所述機座的前端面上設(shè)置有人機界面和多個用于控制人機界面的控制按鈕，機座的上表面設(shè)置有XY工作臺，所述XY工作臺的上表面上設(shè)置有錫柱分配模具、用于將焊柱陣列夾緊在錫柱分配模具中的夾具和用于記錄焊柱陣列通過夾具夾緊在錫柱分配模具過程的識別照相機。
[0025]進一步地，所述的焊柱的直徑為0.56mm，高度為2.21mm ;焊柱由合金材料制成，各組分的重量百分比分別為:鉛90%，錫10%。
[0026]進一步地，所述的焊柱為外部帶有銅帶的焊料柱；焊柱由合金材料制成，各組分的重量百分比分別為:鉛80%，錫20%。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的CCGA自動植柱機，通過將焊柱準(zhǔn)確分配到專用錫柱分配模具中，再由錫柱分配模具轉(zhuǎn)移到焊接治具中進行焊接，完成芯片植柱，解決了企業(yè)或機構(gòu)無法生產(chǎn)或維修CCGA芯片的困境，使用專用的配套治具，相比人工植柱，可以提高效率10倍?20倍，解決人工植柱的不穩(wěn)定及污染問題。
【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0029]圖1是本發(fā)明CCGA自動植柱機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是CCGA PB80/SN20陶瓷焊柱陣列封裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是CCGA PB80/SN20陶瓷焊柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是CBGA陶瓷焊球陣列封裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是CCGA PB90/SN10陶瓷焊柱陣列封裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6是CCGA PB90/SN10陶瓷焊柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖中的標(biāo)號為:1、機座，2、人機界面，3、控制按鈕，4、XY工作臺，5、錫柱分配模具，6、夾具，7、識別照相機。
【具體實施方式】
[0036]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0037]如圖1所示的本發(fā)明CCGA自動植柱機，具有機座1，機座1的前端面上設(shè)置有人機界面2和多個用于控制人機界面2的控制按鈕3，機座1的上表面設(shè)置有XY工作臺4，XY工作臺4的上表面上設(shè)置有錫柱分配模具5、用于將焊柱陣列夾緊在錫柱分配模具5中的夾具6和用于記錄焊柱陣列通過夾具6夾緊在錫柱分配模具5過程的識別照相機7。
[0038]多個控制按鈕3包括主機操作按鈕和分配器控制按鈕。
[0039]主機操作按鈕包括:(1)模式開關(guān)