[发明专利]标径BGA封装金属焊球的制备方法及模具

说明书

本发明公开了一种标径BGA封装金属焊球的制备方法及模具，通过在保护气体保护的环境下，用刮刀将熔融的金属原材料刮入模具的阵列通孔内，再通过冷却使阵列通孔内的熔融金属原材料在表面张力的作用下收缩成球，并且为了便于成球和脱模，在模具的表面涂有耐高温不粘层。通过该方法和模具来制备标径BGA封装金属焊球，生产效率高、生产成本低、球直径可控，并且所制得的标径BGA封装金属焊球真圆度高、球径均匀性好、球表面质量好。广泛应用与BGA植球，Flip Chip等电子封装技术领域。

技术领域

本发明涉及一种标径BGA封装金属焊球的制备方法及模具。

背景技术

在电子工业领域，随着每年全球对电子产品需求的逐年增加，对标径BGA(球栅阵列)封装金属焊球的需求也在逐年增加。由于焊球的质量直接影响到芯片的封装水平和性能，因此生产出真圆度高、球径均匀性好、球表面质量好的标径BGA(球栅阵列)封装金属焊球成为各研究机构的研究焦点。传统制造的BGA(球栅阵列)封装金属焊球的方法主要有气雾化法、离心雾化法、切丝重熔法、均匀液滴成型法、脉冲小孔喷射法等。这些现有的技术方法，生产成本较高，效率低，焊球的真圆度、均匀性和表面质量也不甚理想。随着BGA封装技术的发展，基于生产成本、效率、产品质量等因素的考虑传统制球技术终将被淘汰，因此在应用领域受到了一定的限制，在电子技术封装领域难以更好的发展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种标径BGA封装金属焊球的制备方法及模具，生产效率高、生产成本低且球直径可控，制得的标径BGA封装金属焊球具有真圆度高、球径均匀性好、球表面质量好等优点。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种标径BGA封装金属焊球的制备方法，包括以下步骤：

a.在一模板上开设形成阵列的若干通孔，并在该模板的上表面与一载球板的上表面分别采用含氟硅酸盐粒子材料涂覆形成不粘层，将模板可脱离地叠加于载球板上方并使二者相贴合；

b.将制备标径BGA封装金属焊球的原材料置于模板上，在保护气体的保护下，通过加热使原材料成为熔融状态；

c.用刮刀将模板上的熔融状态的原材料刮入通孔内；

d.通过冷却使通孔内的熔融状态的原材料在表面张力的作用下，在载球板上收缩成球，并硬化形成标径BGA封装金属焊球。

进一步地，步骤a中，在载球板上开设数量和位置与模板上的通孔相对应的若干弧形凹坑，再在载球板的上表面涂覆不粘层。

进一步地，含氟硅酸盐粒子材料为特氟龙。

进一步地，标径BGA封装金属焊球的半径为0.1～1mm。

进一步地，通孔的横截面形状为圆形、三角形、方形或多边形。

进一步地，模板和载球板采用不锈钢板或陶瓷板。

进一步地，保护气体为氮气和惰性气体中的一种或几种的组合。

进一步地，步骤b中的加热方法为电加热、射频加热或红外加热。

进一步地，步骤d中的冷却方法为通过低温箱冷却或通过冷却水冷却。

本发明还提供了另一种技术方案：一种用于上述标径BGA封装金属焊球的制备方法的模具，它包括由上至下依次设置的模板和载球板，模板上开设有形成阵列的若干通孔，且模板的上表面和载球板的上表面分别采用含氟硅酸盐粒子材料涂覆形成的不粘层，模板与载球板可脱离地相贴合。