專利名稱：提高焊點(diǎn)可靠性方法、印刷電路板、封裝器件及封裝模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及提高封裝器件在印刷電路板上的焊點(diǎn)的可靠性的技術(shù)，更具體地涉及用于提高柵格陣列(LGA)封裝模塊中的焊點(diǎn)可靠性的方法、印刷電路板、柵格陣列封裝器件及封裝模塊。
背景技術(shù)：
LGA封裝實(shí)際上是PGA (插針網(wǎng)格陣列)封裝的改良。和PGA封裝相比，LGA將底部的所有引腳去掉，轉(zhuǎn)而變成了平面上的大量觸點(diǎn)(觸盤)。LGA封裝器件可以直接上錫裝在印刷電路板(PCB)上，也可以通過(guò)LGA插座將LGA封裝與PCB連接。在采用這樣的連接方式后，LGA封裝器件與PCB之間的距離顯著縮短，使得LGA封裝的電氣性能更優(yōu)于PGA。 與其他封裝模塊相比，LGA封裝同時(shí)具有焊盤布局靈活、散熱性能好、I/O數(shù)較多、信號(hào)質(zhì)量高等的優(yōu)點(diǎn)。因此，在高密組裝需求的推動(dòng)下，LGA封裝的應(yīng)用越來(lái)越廣，需求量越來(lái)越大。 然而在應(yīng)用中，LGA出現(xiàn)焊接問(wèn)題需要拆離重新預(yù)置錫返修，因此保證LGA焊接的一次通過(guò)率，即提高LGA焊點(diǎn)的可靠性非常重要。焊點(diǎn)的可靠性會(huì)受到多種因素的影響，如材料的特性(PCB基板，元件等)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。與具有標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)互聯(lián)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)BGA和CSP封裝不同，LGA封裝模塊可以包括各種元器件，如電阻、電容、電感、變壓器，MLCC，IC等。因此LGA封裝模塊在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面更加復(fù)雜。通常使用較大面積的焊盤，以便獲得具有低電阻和高導(dǎo)熱性的高功率傳輸。然而，當(dāng)焊盤面積較大時(shí)，其內(nèi)部的應(yīng)力會(huì)較大，這會(huì)影響到焊點(diǎn)的工作壽命。因此，需要提供一種方法，在保證高功率傳輸?shù)耐瑫r(shí)延長(zhǎng)焊點(diǎn)的使用壽命，提高焊點(diǎn)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)LGA封裝中由于熱變形使得焊點(diǎn)承受較大應(yīng)力從而導(dǎo)致焊點(diǎn)可靠性變差的問(wèn)題，提供一種提高LGA封裝模塊焊點(diǎn)可靠性的方法、以及采用此方法制造的印刷電路板、LGA封裝器件，以及LGA封裝模塊。為此，本發(fā)明提供了一種提高柵格陣列封裝模塊的焊點(diǎn)可靠性的方法，該方法包括制備印刷電路板上與至少一個(gè)柵格陣列封裝器件觸盤相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤，將所述至少一個(gè)柵格陣列封裝器件焊接到所述印刷電路板上的相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤上，其特征在于，所述焊盤中的至少一個(gè)被替換為焊盤陣列，所述焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積大致相等，所述觸盤中的至少一個(gè)觸盤對(duì)應(yīng)于所述焊盤被替換為觸盤陣列， 所述觸盤陣列的總面積與被替換前的所述觸盤的面積大致相等。其中，焊盤陣列和觸盤陣列均可以是NXM的陣列，其中，1 < N彡9，1 < M彡9，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種采用上述方法制造的印刷電路板，所述印刷電路板包括基板和多個(gè)焊盤，其特征在于，所述多個(gè)焊盤中的至少一個(gè)焊盤被替換為焊盤陣列，所述焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積大致相等。其中，焊盤陣列可以是NXM的陣列，其中，1 <N<9，1 <M<9，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。
進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種采用上述方法制造的柵格陣列封裝器件，所述柵格陣列封裝器件包括本體與多個(gè)觸盤，其特征在于，所述多個(gè)觸盤中的至少一個(gè)觸盤被替換為觸盤陣列，所述觸盤陣列的總面積與被替換前的所述觸盤的面積大致相等。其中，觸盤陣列可以是NXM的陣列，其中，1 <N<9，1<M<9，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種采用上述方法制造的柵格陣列封裝模塊，所述柵格陣列封裝模塊包括柵格陣列封裝器件和印刷電路板，所述柵格陣列封裝器件包括本體與多個(gè)觸盤，所述印刷電路板包括基板和與所述多個(gè)觸盤相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊盤，其特征在于，所述多個(gè)焊盤中的至少一個(gè)焊盤被替換為焊盤陣列，所述焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積大致相等，所述多個(gè)觸盤中的至少一個(gè)觸盤對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)焊盤被替換為觸盤陣列，所述觸盤陣列的總面積與被替換前的所述觸盤的面積大致相等。其中，焊盤陣列和觸盤陣列均可以是NXM的陣列，其中，1 < NS 9，19，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的柵格陣列封裝器件的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板上的一個(gè)焊盤的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板上的一個(gè)焊盤的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板上的一個(gè)焊盤的示意圖；圖6a是舉例說(shuō)明未使用本發(fā)明方法的印刷電路板上的多個(gè)焊盤的示意圖；圖6b是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板上的部分焊盤被替換后的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的提高柵格陣列封裝模塊的焊點(diǎn)可靠性的方法的框圖。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板的示意圖。參考圖1，本發(fā)明的印刷電路板100包括基板101和多個(gè)焊盤102，該多個(gè)焊盤102用于與LGA封裝器件進(jìn)行焊接以實(shí)現(xiàn)LGA封裝器件與印刷電路板100的電連接。焊盤102可以通過(guò)化學(xué)蝕刻等方式形成。本圖中示意性的描繪了三個(gè)焊盤102，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，根據(jù)具體的需要和設(shè)計(jì)，印刷電路板上焊盤的數(shù)量是可任意變化的，本實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明的印刷電路板進(jìn)行原理性的說(shuō)明，并不是進(jìn)行具體限定。焊盤102的材料一般為銅。為了提高LGA封裝中焊點(diǎn)的可靠性，延長(zhǎng)焊點(diǎn)的壽命，本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)需要將多個(gè)焊盤102中的至少一個(gè)焊盤劃分為NXM的焊盤陣列，其中，N與M可以是相等的或者不相等的整數(shù)，優(yōu)選的，1 < N < 9。為了更加直觀的理解本發(fā)明，圖3、圖4、圖5舉例說(shuō)明了將一個(gè)焊盤替換為2X2、3X3、4X4焊盤陣列的情況。值得注意的是，圖3至圖5僅僅是示例性的說(shuō)明本發(fā)明的基本原理，并不是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的窮舉。圖3示出了將焊盤301替換為2X2的焊盤陣列30Γ，替換后的焊盤陣列301' 所占的總面積與原先的焊盤301的面積大致相等。類似的，圖4示出了將焊盤401替換為 3X3的焊盤陣列401'，替換后的焊盤陣列401'所占的總面積與原先的焊盤401的面積相等。圖5示出將焊盤501替換為5X5的焊盤陣列501'，替換后的焊盤陣列501 ‘所占的總面積與原先的焊盤501的面積大致相等。圖2是根據(jù)本發(fā)明的柵格陣列封裝器件的示意圖。參考圖2，本發(fā)明的柵格陣列封裝器件200包括本體201和多個(gè)觸盤202，該多個(gè)觸盤202對(duì)應(yīng)于印刷電路板100上的多個(gè)焊盤，用于與印刷電路板100的相應(yīng)焊盤進(jìn)行焊接以實(shí)現(xiàn)LGA封裝器件與印刷電路板100 的電連接。柵格陣列封裝器件200上的多個(gè)觸盤202的面積分別可以大致等于或者小于印刷電路板100上的相應(yīng)多個(gè)焊盤102的面積。本發(fā)明的柵格陣列封裝器件可以是電阻、電容、電感、集成電路IC元件、MLCC等。為了達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，S卩，提高LGA封裝中焊點(diǎn)的可靠性，延長(zhǎng)焊點(diǎn)的壽命，本發(fā)明實(shí)施例將多個(gè)觸盤202中的至少一個(gè)觸盤劃分為NXM的觸盤陣列，其中，N與M 可以是相等的或者不相等的整數(shù)，優(yōu)選的，1 < N,M^90與圖3、圖4、圖5舉例說(shuō)明的將一個(gè)焊盤替換為2X2、3X3、4X4的焊盤陣列的情況相似，觸盤也可以相應(yīng)的被替換為2X2、 3X3,4X4的觸盤陣列，在此不再舉例說(shuō)明。為了更加直觀的說(shuō)明本發(fā)明，圖6a舉例說(shuō)明了未使用本發(fā)明方法的印刷電路板上的多個(gè)焊盤的示意圖；圖6b是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板上的部分焊盤被替換后的示意圖。將圖6a與6b對(duì)比可以很清楚地看出原始印刷電路板中的部分焊盤601-606 被分別替換成了焊盤陣列601' -606'。圖中的焊盤陣列601' -606'采用了 3X3的陣列。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是圖6a、6b僅僅是示例性的說(shuō)明本發(fā)明的基本原理，并不是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的窮舉。圖7是根據(jù)本發(fā)明的提高柵格陣列封裝模塊的焊點(diǎn)可靠性的方法的框圖。參考圖 7，本發(fā)明提供了一種提高柵格陣列封裝模塊的焊點(diǎn)可靠性的方法。在步驟701中，制備印刷電路板上與至少一個(gè)柵格陣列封裝器件的觸盤相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤，在步驟702將至少一個(gè)柵格陣列封裝器件通過(guò)觸盤焊接到印刷電路板上的相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤。其中焊盤中的至少一個(gè)被替換為焊盤陣列，該焊盤陣列可以是NXM的陣列，其中，N與M可以是相等的或者不相等的整數(shù)，優(yōu)選的，1 < N < 9。并且替換后的焊盤陣列的總面積與被替換前的焊盤的面積大致相等。相應(yīng)的，封裝器件的觸盤也被替換為NXM的陣列，其中，N與M可以是相等的或者不相等的整數(shù)，優(yōu)選的，1 < N < 9，以便于將封裝器件通過(guò)觸盤焊接到印刷電路板上對(duì)應(yīng)的焊盤上，從而實(shí)現(xiàn)封裝器件與印刷電路板的電連接。由圖7的上述方法可以制造出具有可靠焊點(diǎn)的柵格陣列封裝模塊(圖中未示出)。 該柵格陣列封裝模塊包括通過(guò)焊接層連接的柵格陣列封裝器件和印刷電路板，柵格陣列封裝器件包括本體與多個(gè)觸盤，印刷電路板包括基板和與多個(gè)觸盤相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊盤，上述焊接層是由柵格陣列封裝器件的多個(gè)觸盤與印刷電路板的相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊盤進(jìn)行焊接而形成的，以實(shí)現(xiàn)LGA封裝器件與印刷電路板的電連接。其中，柵格陣列封裝器件的多個(gè)觸盤中的至少一個(gè)觸盤被替換為觸盤陣列，該觸盤陣列的總面積與被替換前的觸盤的面積大致相等，印刷電路板上的與多個(gè)觸盤相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊盤中的至少一個(gè)焊盤被相對(duì)應(yīng)的替換為焊盤陣列，該焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積大致相等。上述焊盤陣列和觸盤陣列均可以是NXM的陣列，其中，N與M可以是相等的或者不相等的整數(shù)，優(yōu)選的，1 K 9。先前提供的對(duì)公開(kāi)的實(shí)施例的描述，是為了使本領(lǐng)域的任何專業(yè)熟練技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的不同修改，對(duì)于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，本文中定義的一般原理可以應(yīng)用到其它實(shí)施例，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此， 本發(fā)明不受本文示出的實(shí)施例局限，而是與本文公開(kāi)的原理和新穎性特征的最寬廣的范圍
相一致。
權(quán)利要求
1.一種提高柵格陣列封裝模塊的焊點(diǎn)可靠性的方法，該方法包括制備印刷電路板上與至少一個(gè)柵格陣列封裝器件的觸盤相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤，將所述至少一個(gè)柵格陣列封裝器件焊接到所述印刷電路板上的相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤，其特征在于，所述焊盤中的至少一個(gè)被替換為焊盤陣列，所述焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積相等，所述觸盤中的至少一個(gè)觸盤對(duì)應(yīng)于所述焊盤被替換為觸盤陣列，所述觸盤陣列的總面積與被替換前的所述觸盤的面積相等。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述焊盤陣列是NXM的焊盤陣列，其中，9， 1 < M < 9。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。
4.一種印刷電路板，所述印刷電路板包括基板和多個(gè)焊盤，其特征在于，所述多個(gè)焊盤中的至少一個(gè)焊盤被替換為焊盤陣列，所述焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積相等。
5.如權(quán)利要求4所述的印刷電路板，其中，所述焊盤陣列是NXM的焊盤陣列，其中，1 < N < 9，1 < M < 9。
6.如權(quán)利要求5所述的印刷電路板，其中，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。
7.一種柵格陣列封裝器件，所述柵格陣列封裝器件包括本體與多個(gè)觸盤，其特征在于， 所述多個(gè)觸盤中的至少一個(gè)觸盤被替換為觸盤陣列，所述觸盤陣列的總面積與被替換前的所述觸盤的面積相等。
8.如權(quán)利要求7所述的柵格陣列封裝器件，其中，所述觸盤陣列是NXM的陣列，其中， 1 K 9，1 < M < 9。
9.如權(quán)利要求8所述的柵格陣列封裝器件，其中，N與M是相等的或者不相等的整數(shù)。
10.一種柵格陣列封裝模塊，所述柵格陣列封裝模塊包括柵格陣列封裝器件和印刷電路板，所述柵格陣列封裝器件包括本體與多個(gè)觸盤，所述印刷電路板包括基板和與所述多個(gè)觸盤相對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊盤，其特征在于，所述多個(gè)焊盤中的至少一個(gè)焊盤被替換為焊盤陣列，所述焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積相等，所述多個(gè)觸盤中的至少一個(gè)觸盤對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)焊盤被替換為觸盤陣列，所述觸盤陣列的總面積與被替換前的所述觸盤的面積相等。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高柵格陣列封裝模塊的焊點(diǎn)可靠性的方法，該方法包括制備印刷電路板上與至少一個(gè)柵格陣列封裝器件觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤，將至少一個(gè)柵格陣列封裝器件焊接到印刷電路板上的相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)焊盤，其特征在于，焊盤中的至少一個(gè)被替換為焊盤陣列，焊盤陣列的總面積與被替換前的所述焊盤的面積相等。通過(guò)將較大面積的焊盤變換為較小面積的焊盤陣列，能夠延長(zhǎng)焊點(diǎn)的使用壽命，提高焊點(diǎn)的可靠性。
文檔編號(hào)H01L23/00GK102378484SQ20101025429
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者石嘉禱, 約翰·基彭, 陳紀(jì)明 申請(qǐng)人:雅達(dá)電子有限公司