一种镀镍覆铜基板及其阻焊方法技术

本发明专利技术一种镀镍覆铜基板及其阻焊方法，阻焊方法包括以下步骤，步骤1，根据镀镍覆铜基板上元器件布局设计阻焊图形；步骤2，依据阻焊图形对镀镍覆铜基板上相邻的元器件之间进行激光阻焊，在镍层上产生热影响区，形成阻焊沟槽。通过对化学镀或电镀镍层上两个相邻的元器件之间采用激光刻蚀出指定宽度和深度的沟槽，激光在进行刻蚀过程中，沟槽的开口两端存在热影响区，在沟槽及热影响区内的镍层在高温下均被氧化，表现出对焊锡不浸润的现象，可以对刻蚀沟槽两侧的元器件起到阻焊效果，能够起到阻止两个相近元器件偏移、桥连的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种镀镍覆铜基板及其阻焊方法
本专利技术属于混合集成电路表贴器件组装
，具体属于一种镀镍覆铜基板及其阻焊方法。
技术介绍
随着厚膜混合集成电路向高组装密度、高可靠、小型化的方向发展，电路内部焊接元器件间距越来越小，增加了高组装密度、小型化的设计难度，因此如何实现高组装密度及小型化就成为设计重点。覆铜基板由于具有优良的电绝缘性能、高导热性能及大载流能力，被广泛应用于大功率电源模块中。目前厚膜基板上的元器件焊盘通过介质进行隔离，但是覆铜基板上的元器件焊盘之间无隔离层，间距较小易造成元器件之间形成共焊盘，在焊接过程中，由于熔融焊锡的表面张力作用，元器件容易出现桥连、偏移、旋转等现象，影响电源模块的可靠性。另外为了避免元器件共焊盘现象，通过放大元器件之间的间距，这样无形中降低了大功率电源模块的组装密度，增大了大功率电源模块的组装空间。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种镀镍覆铜基板及其阻焊方法，通用性强，工艺简单，生产效率高，成本低廉，适合自动化生产，满足了混合集成电路高密度组装、高可靠、小型化的发展要求。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种镀镍覆铜基板阻焊方法，包括以下步骤，步骤1，根据镀镍覆铜基板上元器件布局设计阻焊图形；步骤2，依据阻焊图形对镀镍覆铜基板上相邻的元器件之间进行激光阻焊，在镍层上产生热影响区，形成阻焊沟槽。优选的，步骤1中，采用成对阻焊沟槽进行阻焊图形设计，相邻阻焊沟槽的中心间距为20μm-50μm。优选的，步骤2中，所述阻焊图形转换为平面坐标形式导入激光设备中，通过控制激光设备的激光参数进行激光阻焊。进一步的，步骤2中，所述激光参数包括脉冲电流、频率、步距和速度。优选的，所述镀镍覆铜基板上镍层的厚度不小于5μm。优选的，所述阻焊沟槽的宽度为20μm-50μm，深度为3μm-5μm。优选的，所述阻焊沟槽的截面为三角形。优选的，步骤2中，阻焊沟槽形成后，对镀镍覆铜基板进行元器件贴装和回流焊，完成镀镍覆铜基板的制作。一种镀镍覆铜基板，所述镀镍覆铜基板上设置有基于上述任意一项所述的阻焊方法加工形成的阻焊沟槽。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供一种镀镍覆铜基板阻焊方法，通过对化学镀或电镀镍层上两个相邻的元器件之间采用激光刻蚀出指定宽度和深度的沟槽，激光在进行刻蚀过程中，沟槽的开口两端存在热影响区，在沟槽及热影响区内的镍层在高温下均被氧化，表现出对焊锡不浸润的现象，可以对刻蚀沟槽两侧的元器件起到阻焊效果，能够起到阻止两个相近元器件偏移、桥连的问题。通过对镀镍覆铜基板表面近距离元器件之间进行了阻焊，解决了镀镍覆铜基板上近距离元器件的焊接工艺难题，为后续混合集成电路模块高密度组装奠定了基础。可以应用于各类陶瓷、不同厚度镀层的覆铜工艺下的阻焊，适用于不同类型的混合集成电路，工艺简单，生产效率高，成本低廉，适合自动化生产，应用前景非常广阔。进一步的，通过采用成对阻焊沟槽进行阻焊图形设计，相邻沟槽的中心间距为20μm-50μm，可以实现元器件最小设计间距100μm，预留焊料溢出宽度后对整个元器件周围实现阻焊，在镀镍覆铜基板上精确地形成所有元器件焊盘，确保元器件焊接后无偏移、倾斜、桥连现象。附图说明图1为本专利技术实施例一种镀镍覆铜基板激光阻焊方法流程图；图2为本专利技术实施例激光阻焊后基板剖面图。附图中：1为陶瓷层；2为铜层；3为镍层；4为焊锡；5为阻焊沟槽。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。本专利技术为一种镀镍覆铜基板阻焊方法，镀镍覆铜基板实现在镀镍覆铜基板表面焊接元器件之间形成极细的阻焊区，适用于各种基板材料(如Al2O3、AlN、BeO等)、不同镀镍层厚度，通用性较强。解决了镀镍覆铜基板表面实现近距离元器件高可靠焊接的难题，有效提升了焊接元器件在镀镍覆铜基板上的组装密度，该技术工艺简单，生产效率高，成本低廉，适合自动化生产，满足了混合集成电路高密度组装、高可靠、小型化的发展要求。本专利技术一种镀镍覆铜基板表面激光阻焊方法，包括以下步骤，步骤1，根据镀镍覆铜基板上元器件布局设计阻焊图形；步骤2，依据阻焊图形对镀镍覆铜基板上相邻的元器件之间进行激光阻焊，在镍层3上产生热影响区，形成阻焊沟槽5。针对高密度组装的镀镍覆铜基板，提出首先对镀镍覆铜基板进行激光阻焊，再进行元器件表贴和回流焊接，该方法具体的步骤如下：首先根据镀镍覆铜基板上元器件布局设计阻焊图形，将阻焊图形通过转换或者坐标形式导入阻焊设备，选择合适的激光参数进行激光阻焊；阻焊后进行元器件贴装及回流焊。本专利技术中无需增加清洗工序，不损伤镀镍覆铜基板铜层，一致性好，保证阻焊精度同时减少操作难度，且不依赖生产设备，成本低廉。本专利技术通过对化学镀或电镀镍层上采用激光刻蚀出指定宽度和深度的沟槽，通过控制激光参数(包括脉冲电流、频率、步距、速度等)使得刻蚀宽度和刻蚀深度在预定范围内，可以对刻蚀沟槽两侧的元器件起到阻焊效果；阻焊机理为激光在进行刻蚀过程中，沟槽的两端存在热影响区，在沟槽及热影响区内的镍层在高温下均被氧化，表现出对焊锡4不浸润的现象，因此能够起到阻止两个相近元器件偏移、桥连的问题。本专利技术的作用是实现镀镍覆铜基板上的高密度、高精度、高可靠性焊接，阻焊图形的设计和激光设备的精度是必备条件，采用成对阻焊沟槽5进行阻焊图形设计，相邻沟槽的中心间距在50μm左右，可以实现元器件最小设计间距100um，该专利技术更进一步可以通过预留焊料溢出宽度后对整个元器件周围实现阻焊，在镀镍覆铜基板上精确地形成所有元器件焊盘，确保元器件焊接后无偏移、倾斜、桥连现象。本专利技术为解决近距离焊接元器件锡连问题，在不影响镀镍覆铜基板电性能及机械性能前提下，阻焊沟槽5的宽度约为20μm-50μm，深度为3μm-5μm，要求镀镍覆铜基板表面镍层厚度不小于5μm，以免阻焊后出现漏铜、轮廓发黑等缺陷。本专利技术通过采用激光微加工技术，对镀镍覆铜基板表面近距离元器件之间进行了阻焊，解决了镀镍覆铜基板上近距离元器件的焊接工艺难题，为后续混合集成电路模块高密度组装奠定了基础。该方法可以应用于各类陶瓷、不同厚度镀层的覆铜工艺下的阻焊，适用于不同类型的混合集成电路，工艺简单，生产效率高，成本低廉，适合自动化生产，应用前景非常广阔。实施例如图1和图2所示，采用的镀镍覆铜基板包括依次设置的陶瓷层1、铜层2和镍层3，依据镀镍覆铜基板上的设计版图，采用成对阻焊沟槽在近距离元器件之间设计激光阻焊图形。近距离元器件之间间距不小于100μm，镍层3的厚度大于5μm，阻焊图形中心距为50μm，将阻焊图形导入激光加工设备中，阻焊图形先在绘图软件中设计好，根据激光加工设备的接口，将阻焊图形文件导入激光设备中，激光设备将图形信息转换为坐标信息进行激光加工了，设计的阻焊图形可以是绘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀镍覆铜基板阻焊方法，其特征在于，包括以下步骤，/n步骤1，根据镀镍覆铜基板上元器件布局设计阻焊图形；/n步骤2，依据阻焊图形对镀镍覆铜基板上相邻的元器件之间进行激光阻焊，在镍层(3)上产生热影响区，形成阻焊沟槽(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种镀镍覆铜基板阻焊方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1，根据镀镍覆铜基板上元器件布局设计阻焊图形；
步骤2，依据阻焊图形对镀镍覆铜基板上相邻的元器件之间进行激光阻焊，在镍层(3)上产生热影响区，形成阻焊沟槽(5)。


2.根据权利要求1所述的一种镀镍覆铜基板阻焊方法，其特征在于，步骤1中，采用成对阻焊沟槽(5)进行阻焊图形设计，相邻阻焊沟槽(5)的中心间距为20μm-50μm。


3.根据权利要求1所述的一种镀镍覆铜基板阻焊方法，其特征在于，步骤2中，所述阻焊图形转换为平面坐标形式导入激光设备中，通过控制激光设备的激光参数进行激光阻焊。


4.根据权利要求3所述的一种镀镍覆铜基板阻焊方法，其特征在于，步骤2中，所述激光参数包括脉冲电流、频率、步距和速...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，叶晓飞，席亚莉，黄栋，史海林，孟彬，曹五星，李晔，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61