电气设备粘合剂屏障制造技术

公开了电气设备粘合剂屏障。一种电路板组件包括印刷电路板、集成电路管芯、球栅阵列、屏障材料、和粘合材料。印刷电路板包括限定多个接触焊盘和将接触焊盘的选定组互联的连续迹线的安装表面。集成电路管芯包括电路，集成电路管芯具有多个焊垫。球珊阵列包括置于接触焊盘和焊垫之间的多个焊球。多个焊球在电路和接触焊盘之间建立电连通。屏障材料可以位于附接到选定组的接触焊盘的一串焊球之间以形成屏障。屏障将底部填充区域从印刷电路板和集成电路管芯之间的非底部填充区域隔离。屏障与串的焊球、集成电路管芯、和连续迹线直接接触。粘合材料与底部填充区域的部分直接接触并且屏障防止粘合材料侵入非底部填充区域。

【技术实现步骤摘要】
电气设备粘合剂屏障
本公开大体涉及一种电路板组件，并且更具体地涉及包含附接有球栅阵列和粘合剂的集成电路的电路板组件。
技术介绍
已知通过底部填充材料来加强集成电路安装到印刷电路板上。底部填充材料可能会扩散到印刷电路板的可能无法从其存在中受益的区域。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了电路板组件。电路板组件包括印刷电路板、集成电路管芯、球栅阵列、屏障材料、和粘合材料。印刷电路板包括限定多个接触焊盘和将接触焊盘的选定组互联的连续迹线的安装表面。集成电路管芯包括具有多个焊垫的电路。球珊阵列包括置于接触焊盘和焊垫之间的多个焊球。当组装电路板组件时，多个焊球建立电路和接触焊盘之间的电连通。屏障材料位于附接到所选组的接触焊盘以形成屏障的一串焊球之间。屏障将底部填充区域从印刷电路板和集成电路管芯之间的非底部填充区域中隔离。屏障与焊球串、集成电路管芯、和连续迹线直接接触。粘合材料与底部填充区域的部分直接接触并且屏障防止粘合材料侵入非底部填充区域。在另一个实施例中，提供了电路板组件。电路板组件包括印刷电路板、集成电路管芯、球栅阵列、屏障材料、和粘合材料。印刷电路板包括限定多个接触焊盘并且进一步限定选定组的接触焊盘的安装表面。集成电路管芯包括具有多个焊垫的电路。球珊阵列包括置于接触焊盘和焊垫之间的多个焊球。当组装电路板组件时，多个焊球建立电路和接触焊盘之间的电连通。屏障材料位于附接到所选组的接触焊盘的一串焊球之间以形成屏障。屏障将底部填充区域从印刷电路板和集成电路管芯之间的非底部填充区域中隔离。屏障与焊球串、集成电路管芯、和印刷电路板直接接触。粘合材料与底部填充区域的部分直接接触并且屏障防止粘合材料侵入非底部填充区域。阅读优选实施例的下列详细描述并参考各个附图，进一步的特征和优点将更加显而易见，优选实施例只是作为非限制性示例给出的。附图说明现在将参考各个附图通过示例的方式来描述本专利技术，其中：图1A是根据一个实施例的电路板组件的俯视图；图1B是根据一个实施例的图1A的电路板组件沿着截面A-A的截面图；图1C是根据一个实施例的图1A的电路板组件沿着截面B-B的截面图；图2A是根据另一个实施例的电路板组件的俯视图；图2B是根据一个实施例的图2A的电路板组件沿着截面C-C的截面图；以及图2C是根据一个实施例的图2A的电路板组件沿着截面D-D的截面图；各个图中所示的实施例中的相似元件的附图标记共享最后两个数字。具体实施方式图1A-1C示出包括印刷电路板12(下文称为PCB12)、集成电路管芯14(下文称为IC-管芯14)、球珊阵列16(下文称为BGA16)、屏障材料18和粘合材料20的电路板组件10的一个实施例的非限制性示例。PCB12可以由环氧树脂或聚酰亚胺树脂制成的电路板基板形成。树脂可通过编织玻璃织物或诸如短切纤维之类的其它基质来增强。由这些材料形成的基板一般被称为FR-4或G-10型电路板。电路板基板可替代地由陶瓷或刚性聚合物材料构造成。可接受的基板材料的这个清单不是穷尽性的并且也可成功地使用其它材料。如本领域技术人员将认识到的，PCB12也可以包括各种电子组件(未示出)，包括但不限于电容器、电阻器、电感器、放大器、微处理器等。PCB12包括限定多个接触焊盘24并且限定将接触焊盘24的选定组28互联的连续迹线26的安装表面22。接触焊盘24和连续迹线26可以通过化学蚀刻可以沉积在电路板基板上的连续层的导电材料(诸如，铜基材料)形成。IC管芯14包括具有多个焊垫32的电路30。如本领域技术人员将认识到的，焊垫32可以提供通过IC管芯14的电路径。电路30可以是任何电路30，包括但不限于如图1A-1C示出的单片微波集成电路34(MMIC34)。BGA16包括置于接触焊盘24和焊垫32之间的多个焊球36。当组装电路板组件10时，多个焊球36可以建立电路30和接触焊盘24之间的电连通。典型的组装过程可以包括将PCB12和IC管芯14放置在加热到焊球36的熔化温度(通常250℃)的烘箱中，其中焊料熔化并且重新流动，从而在冷却到低于焊料的熔化温度的温度后在IC管芯14和接触焊盘24之间创建冶金结合。屏障材料18可以位于附接到所选组28的接触焊盘24的一串38焊球36之间以形成屏障40。屏障40可以将底部填充区域42与PCB12和IC管芯14之间的非底部填充区域44隔离，由此屏障40与该串38焊球36、IC管芯14和连续迹线26直接接触。粘合材料20可以与底部填充区域42的部分直接接触，由此屏障40可以防止粘合材料20侵入非底部填充区域44。典型的粘合材料20可以在如上所述的组装电路板组件10之后(即，在焊料回流处理之后)在室温下应用，并且可以在IC管芯14和PCB12之间的焊料接头周围流动直到固化。粘合材料20也可以根据制造商的指导在升高的温度被固化。粘合材料20(也称为“底部填充”、“拐角粘合”、“边缘粘合”等)被设计为提高电路板组件10的可靠性，特别地提高在热循环期间的焊料接头的疲劳强度。粘合材料20也可以提高在弯曲和机械冲击期间的可靠性。存在很多商业粘合材料20产品，并且本领域技术人员可以选择满足它们的特定应用的要求的特定产品。一个这样的粘合材料20是由美国加利福尼亚州普莱森顿的Stick1材料公司制造的G5602。粘合材料20可以优选为适于与电子组件一起使用的环氧树脂(诸如，德国杜塞尔多夫的HenkelAG&Company制造的ECCOBONDE1216M)。屏障材料18可以是导电焊料46，诸如由美国新泽西州南平原镇的CooksonElectronics提供的OM-340。焊球36的串38可冶金结合到焊垫32和连续迹线26，并且导电焊料46可以冶金结合到焊球36和连续迹线26。在由图1A-1C示出的非限制性示例中，IC管芯14包含MMIC34并且屏障40可以为电路30提供接地路径48。非底部填充区域44可以包含可以在PCB12和IC管芯14之间传播射频信号50的焊球36。屏障40可以有利地防止粘合材料20与可以传播射频信号50的焊球36接触。这是有利地，因为它可以消除可能由于粘合材料20的介电性而对MMIC34的电性能和PCB12的导电迹线的阻抗的任何有害影响。屏障材料18也可以是可与回流焊接处理兼容的环氧树脂，诸如由德国杜塞尔多夫的HenkelAG&Company制造的3508TM。屏障材料18也可以是可与回流焊接处理兼容的导电环氧树脂，诸如由德国杜塞尔多夫的HenkelAG&Company制造的967-1TM。屏障材料18也可以在安装IC管芯14之前应用于IC管芯14和/或PCB12。图1A-1C示出了矩形52的IC管芯14，并且粘合材料20位于IC管芯14的拐角54的下方。这个应用位置是有利的，因为与其他位置处的焊料接头相比，位于拐角54附近的焊料接头通常具有更大的机械故障发生率。图2A-2C示出包括印刷电路板112(下文称为PCB112)、集成电路管芯114(下文称为IC-管芯114)、球珊阵列116(下文称为BGA116)、屏障材料118、粘合材料120的电路板组件110的另一个实施例的非限制性示例。PCB112包括限定多个接触焊盘124并且进一步限定接触焊盘124的选定组128的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板组件(10)，包括：印刷电路板(12)，包括限定多个接触焊盘(24)和将所述接触焊盘(24)的选定组(28)互联的连续迹线(26)的安装表面(22)；集成电路管芯(14)，包括电路(30)，所述集成电路管芯(14)具有多个焊垫(32)；球珊阵列(16)，包括置于所述接触焊盘(24)和所述焊垫(32)之间的多个焊球(36)，当所述电路板组件(10)被组装时，所述多个焊球(36)在所述电路(30)和所述接触焊盘(24)之间建立电连通；屏障材料(18)，位于附接到所述接触焊盘(24)的所述选定组(28)的一串(38)焊球(36)之间以创建屏障(40)，所述屏障(40)将底部填充区域(42)从所述印刷电路板(12)和所述集成电路管芯(14)之间的非底部填充区域(44)隔离，由此所述屏障(40)与所述焊球(36)的所述串(38)、所述集成电路管芯(14)、和所述连续迹线(26)直接接触；以及粘合材料(20)，与所述底部填充区域(42)的部分直接接触，由此所述屏障(40)防止所述粘合材料(20)侵入所述非底部填充区域(44)。

【技术特征摘要】
2017.03.23 US 15/467,6591.一种电路板组件(10)，包括：印刷电路板(12)，包括限定多个接触焊盘(24)和将所述接触焊盘(24)的选定组(28)互联的连续迹线(26)的安装表面(22)；集成电路管芯(14)，包括电路(30)，所述集成电路管芯(14)具有多个焊垫(32)；球珊阵列(16)，包括置于所述接触焊盘(24)和所述焊垫(32)之间的多个焊球(36)，当所述电路板组件(10)被组装时，所述多个焊球(36)在所述电路(30)和所述接触焊盘(24)之间建立电连通；屏障材料(18)，位于附接到所述接触焊盘(24)的所述选定组(28)的一串(38)焊球(36)之间以创建屏障(40)，所述屏障(40)将底部填充区域(42)从所述印刷电路板(12)和所述集成电路管芯(14)之间的非底部填充区域(44)隔离，由此所述屏障(40)与所述焊球(36)的所述串(38)、所述集成电路管芯(14)、和所述连续迹线(26)直接接触；以及粘合材料(20)，与所述底部填充区域(42)的部分直接接触，由此所述屏障(40)防止所述粘合材料(20)侵入所述非底部填充区域(44)。2.根据权利要求1所述的电路板组件(10)，其中，所述屏障材料(18)是导电焊料(46)。3.根据权利要求2所述的电路板组件(10)，其中，焊球(36)的所述串(38)冶金结合到所述焊垫(32)和所述连续迹线(26)，且其中所述导电焊料(46)冶金结合到所述焊球(36)和所述连续迹线(26)。4.根据权利要求3所述的电路板组件(10)，其中，所述屏障(40)为所述电路(30)提供接地路径(48)。5.根据权利要求3所述的电路板组件(10)，其中，所述电路(30)是单片微波集成电路(34)。6.根据权利要求5所述的电路板组件(10)，其中所述非底部填充区域(44)包含在所述印刷电路板(12)和所述集成电路管芯(14)之间传播射频信号(50)的焊球(36)。7.根据权利要求1所述的电路板组件(10)，其中，所述屏障材料(18)是环氧树脂。8.根据权利要求7所述的电路板组件(10)，其中，所述环氧树脂是导电的。9.根据权利要求1所述的电路板组件(10)，其中，所述粘合材料(20)是环氧树脂。10.根据权利要求1所述的电路板组件(10)，其中，所述集成电路管芯(14)是矩形的(52)并且所述粘合材料(20)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·齐默曼，M·J·皮普尔斯，D·W·伊翰斯，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US