一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法技术

本发明专利技术提供了一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法，透过玻璃基板可以看到工艺器件的BGA焊球，不需要高端设备即可人工观测到BGA器件底部，可作为用于研究BGA回流焊接过程的工艺器件，也可作为研究BGA底部填充绝缘胶的工艺器件，既能节省试验成本，又能完整的观察整个实验过程，便于工艺试验分析。本发明专利技术用于印制板电子装联表面贴装回流焊接效果判断，分析回流焊接温度曲线的合理性，及时调整并修正印制板回流焊接曲线，节省了高端X光机的设备检测费用，既能节省试验成本，又能完整的观察整个实验过程，便于工艺试验分析，极大地的降低了高端的专用设备的检测费用，工艺试验成本也得到降低。得到降低。得到降低。

A BGA process device manufacturing method for glass substrate

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法


[0001]本专利技术涉及电子元器件领域，涉及一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路封装技术的迅速发展，BGA(球栅阵列)封装器件应用越来越广泛。BGA封装是以底部的阵列焊球作为信号的传输端，焊球与印制板的焊接质量显著影响电路的性能。为了BGA器件的可靠性与抗震性，会选择在其底部填充导热绝缘胶。与电路设计工程师相比，SMT(表面贴装)工艺工程师更关注BGA器件的回流焊接过程，及导热绝缘胶的填充效果，从成本方面考虑，工艺工程师会选择BGA工艺器件进行SMT工艺试验。BGA工艺器件与常规BGA器件相比，封装结构、外观、材质一致，只是不具备具体的电学性能。采用常规的工艺器件进行工艺试验后，需要对工艺器件进行检测分析，例如通过X光检测BGA焊接质量，通过CT检测BGA器件底部填充胶质量。检测需要使用高端的专用设备，导致工艺试验成本高。检测的只能是最终结果，没有办法实时观察到BGA的焊接过程及BGA底部绝缘胶的填充过程，因此需要一种工艺器件能够实时观测到BGA器件底部导热绝缘胶的填充过程。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法。透过玻璃基板可以看到工艺器件的BGA焊球，不需要高端设备即可人工观测到BGA器件底部，可作为用于研究BGA回流焊接过程的工艺器件，也可作为研究BGA底部填充绝缘胶的工艺器件，既能节省试验成本，又能完整的观察整个实验过程，便于工艺试验分析。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
[0005]步骤1：准备所需的玻璃基板，玻璃基板为耐高温、高透光玻璃，耐高温是耐温大于300℃，高透光指透光率大于90％，依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水清洗玻璃基板，清洗方法为超声清洗，依次清洗完毕后，一次烘干；
[0006]步骤2：用物理气相沉积的方式在玻璃基板的一个表面生成一层金属铜；
[0007]步骤3：用电镀方式将步骤2中物理气相沉积的金属铜加厚至18～25μm；
[0008]步骤4：在金属铜上涂覆一层光敏固化材料，依次通过图形转移胶片、紫外曝光、显影，使感光材料固化部位覆盖住金属铜；再化学蚀刻露出未感光的金属铜，最后退膜，去除覆盖图形金属铜上的光敏固化材料，露出玻璃基板上的金属铜；
[0009]步骤5：在金属铜上用电镀的方式先镀镍层，再镀金层；
[0010]步骤6：在金层表面植放BGA器件专用焊锡球，将玻璃基板回流加热至高于焊锡料球熔化温度30～40℃后，再冷却至室温；
[0011]步骤7：在所述玻璃基板上丝印文字、商标和零件标号；
[0012]步骤8：用铣刀或切割刀轮或激光沿外形尺寸方向切割玻璃基板为单独BGA工艺器件，切割方向为BGA工艺器件的四周外形尺寸边缘，对所述BGA工艺器件边缘打磨、抛光，去掉多余的尖角、棱边，即可完成玻璃基BGA工艺器件的制作。
[0013]所述步骤2中，金属铜的厚度为0.3～1μm，物理气相沉积采用靶材为纯度大于99.9％的铜，物理气相沉积采用的气体为纯度大于99.99％的氩气Ar。
[0014]所述步骤4中，光敏固化材料为感光胶或感光油墨。
[0015]所述步骤5中，镍层厚度为3～5μm，金层厚度为0.05～0.1μm。
[0016]所述步骤6中，焊锡球合金为Sn63Pb37，熔点为183℃。
[0017]本专利技术的有益效果在于玻璃基BGA工艺器件的专利技术制作，可作为用于研究BGA回流焊接过程的工艺器件，用于印制板电子装联表面贴装回流焊接效果判断，通过观察玻璃基BGA焊球的塌落高度、形状、位置形态等，分析回流焊接温度曲线的合理性，及时调整并修正印制板回流焊接曲线，节省了高端X光机的设备检测费用。同时也可作为研究BGA底部填充导热绝缘胶的工艺器件，通过导热绝缘胶填充过程的观察，判断填充效果及完整性，既能节省试验成本，又能完整的观察整个实验过程，便于工艺试验分析。杜绝了需要通过X光检测BGA焊接质量，通过CT检测BGA器件底部填充胶效果，极大地的降低了高端的专用设备的检测费用，工艺试验成本也得到降低。
附图说明
[0018]图1是本专利技术玻璃基板示意图。
[0019]图2是本专利技术物理气相沉积金属铜示意图。
[0020]图3是本专利技术电镀加厚金属铜示意图。
[0021]图4是本专利技术金属铜涂覆感光材料示意图。
[0022]图5是本专利技术图形感光固化示意图。
[0023]图6是本专利技术图形显影示意图。
[0024]图7是本专利技术图形蚀刻示意图。
[0025]图8是本专利技术褪感光材料示意图。
[0026]图9是本专利技术电镀镍、金层示意图。
[0027]图10是本专利技术BGA植球焊接示意图。
[0028]图11是本专利技术印标识示意图。
[0029]图12是本专利技术玻璃基板裁边示意图。
[0030]图13是本专利技术玻璃基板BGA器件成品示意图。
[0031]其中，1—玻璃，2—铜，3—感光膜，4—镍层，5—金层，6—BGA焊球，7—标识，8—BGA切割边。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0033]本专利技术提供了一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法，包括以下步骤：
[0034]步骤1：如图1所示，准备耐温大于300℃的高透光玻璃作为工艺器件的玻璃基板1，用超声清洗的方式清洗所述玻璃基板1，用丙酮清洗10～15min，无水乙醇清洗10～15min，去离子水清洗5～10min，清洗完成后在烘箱进行烘干，烘干温度为100～120℃，烘干时间1～3h。
[0035]步骤2：如图2所示，用物理气相沉积的方式在玻璃基板1表面生成一层金属铜2，所
述金属铜2厚度0.3～1μm，所述物理气相沉积用靶材为铜(99.9％)，物理气象沉积气体为氩气(Ar)，功率为200～500w。
[0036]步骤3：如图3所示，用电镀的方式加厚所述金属铜2，加厚所述金属铜2厚度为18～25μm，电镀阳极为铜板(99.9％)，电镀溶液为酸性硫酸盐电镀铜镀液，所属电镀溶液成份为CuSO4、H2SO4。
[0037]步骤4：如图4
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图8所示，在所述金属铜上涂覆感光材料3(图4)，所述感光材料为一种紫外线照射感光固化材料；通过图形底片在紫外光源作用下使感光材料发生固化反应，感光固化部分覆盖住金属铜2(图5)；图形显影时，对未发生固化部分用Na2CO3溶液褪除，露出玻璃基板1上未被感光膜3覆盖的金属铜2(图6)；用酸性CuCl2溶液浸泡玻璃基板1，蚀刻掉露出的金属铜2(图7)；用碱性NaOH溶液祛除掉固化的感光膜3，露出玻璃基板1上的金属铜2(图8)。
[0038]步骤5：如图9所示，在所述金属铜2上先电镀镍层4，再在镍层4上电镀金层5，所述镍层4厚度为3～5μm，所述金层5厚度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃基板的BGA工艺器件制作方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：准备所需的玻璃基板，玻璃基板为耐高温、高透光玻璃，耐高温是耐温大于300℃，高透光指透光率大于90％，依次采用丙酮、无水乙醇、去离子水清洗玻璃基板，清洗方法为超声清洗，依次清洗完毕后，一次烘干；步骤2：用物理气相沉积的方式在玻璃基板的一个表面生成一层金属铜；步骤3：用电镀方式将步骤2中物理气相沉积的金属铜加厚至18～25μm；步骤4：在金属铜上涂覆一层光敏固化材料，依次通过图形转移胶片、紫外曝光、显影，使感光材料固化部位覆盖住金属铜；再化学蚀刻露出未感光的金属铜，最后退膜，去除覆盖图形金属铜上的光敏固化材料，露出玻璃基板上的金属铜；步骤5：在金属铜上用电镀的方式先镀镍层，再镀金层；步骤6：在金层表面植放BGA器件专用焊锡球，将玻璃基板回流加热至高于焊锡料球熔化温度30～40℃后，再冷却至室温；步骤7：在所述玻璃基板上丝印文字、商标和零件标号；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晟，赵文忠，刘志丹，金星，陈帅，张飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：