大尺寸单层陶瓷制造技术

本发明专利技术涉及射频电路技术领域，具体公开了一种大尺寸单层陶瓷

【技术实现步骤摘要】
大尺寸单层陶瓷BGA封装产品端口的设计方法及结构


[0001]本专利技术涉及射频电路
，更具体地讲，涉及一种大尺寸单层陶瓷
BGA
封装产品端口的设计方法及结构
。

技术介绍

[0002]随着电子战等系统的快速发展，微波系统的集成度越来越高，
BGA
封装射频
SIP
产品的应用越来越多，微波产品通常采用裸芯片集成，因此需要
SIP
封装具有气密性，行业内气密封装通常有陶瓷封装和金属封装，金属封装无法实现
BGA
封装，因此
BGA
封装的射频
SIP
产品通常采用陶瓷基板
+
金属或陶瓷等形式的围框盖板实现
。
[0003]由于
BGA
封装的上级集成产品为
PCB
，
PCB
与陶瓷之间热膨胀系数差异较大，在板级集成后在热冲击下最易失效的就是最外圈的
BGA
焊球，其次是次外圈焊球，陶瓷尺寸越大风险越大
。
因此通常
BGA
封装陶瓷
SIP
产品的尺寸尽量小，或者在大尺寸下最外两圈设计成地属性，以降低最外两圈失效带来的性能失效风险
。
[0004]如图
4、
图5所示的中国专利，申请号
2020110389064
介绍了三种标准尺寸的
BGA
封装类型，其端口标准中将最外两圈定义成地属性，防止最外两圈失效导致产品失效；如图4所示，在单层陶瓷封装的设计中，当信号端口全部定义在第三圈至第
N
圈以内时，会导致产品设计时最外圈有相当的空间无法利用，即器件及电路设计一侧围框以内的一圈均无法有效利用，如图4所示，第三圈焊盘与围框之间的距离为
A
，器件及电路设计一侧围框以内
A
尺寸宽度的一圈均无法有效利用，会导致产品的集成度一定程度上受到影响
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种大尺寸单层陶瓷
BGA
封装产品端口的设计方法及结构；
[0006]本专利技术解决技术问题所采用的解决方案是：
[0007]一种大尺寸单层陶瓷
BGA
封装产品端口的设计方法，具体包括以下步骤：
[0008]在基板上设置多组呈阵列分布且用于安装
BGA
焊球的焊盘；
[0009]通过互联焊盘图形将第三圈焊盘中用于安装信号属性
BGA
焊球的信号焊盘与次外圈焊盘中相邻的焊盘一一对应互联
。
[0010]在一些可能的实施方式中，
[0011]基板与第三圈焊盘中信号焊盘对应的位置不设置信号孔
。
[0012]一种基于以上所述端口的设计方法的端口结构，包括基板
、
安装在基板上且形成集成腔的围框
、
以及设置在基板的焊盘单元；
[0013]所述焊盘单元包括多组呈环状设置且同轴的焊盘圈；
[0014]多组焊盘圈由基板外侧至基板内侧依次包括外圈焊盘
、
次外圈焊盘
、
第三圈焊盘
、...、
第
N
圈焊盘；
[0015]每个焊盘圈包括多个焊盘，焊盘单元中所有的焊盘呈阵列分布；其中除外圈焊盘
外，其余每组焊盘圈中的多个焊盘均包括多个所述焊盘包括地焊盘和信号焊盘
。
[0016]在一些可能的实施方式中，
[0017]在所述地焊盘上植入有地属性
BGA
焊球
、
在所述信号焊盘上植入有信号属性
BGA
焊球
。
[0018]在一些可能的实施方式中，
[0019]除第三圈焊盘中的信号焊盘与基板对应位置不设置信号孔外，其余信号焊盘与基板对应设置均设置信号孔
。
[0020]在一些可能的实施方式中，
[0021]所述外圈焊盘中的焊盘均为地焊盘
。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术通过将基板上的次外圈焊盘释放利用，解决四周一圈一定宽度面积无法利用的难题；
[0024]本专利技术通过将相同位置次外圈焊盘和第三圈焊盘通过互联焊盘图形绑定设计，实现次外圈和第三圈
BGA
焊盘的同属性设计，同时即实现端口扩展，又解决了扩展后的可靠性设计问题；
[0025]本专利技术通过将相同位置次外圈和第三圈
BGA
焊球绑定设计，解决了传统大尺寸陶瓷封装最外两圈球在板级集成中温冲情况下易失效的风险，在次外圈信号球失效时，依旧可以通过第三圈焊球进行互联；
[0026]本专利技术通过缩小基板四周难以利用的区域宽度，宽度几乎缩小一半，在尺寸和设计几乎不变的情况下，进一步提升了
BGA
封装产品集成密度；
[0027]本专利技术的以进一步扩展至更大尺寸的
BGA
陶瓷封装接口设计中，实现诸如次外圈
+
第三圈
+
第四圈等多种绑定形式的互联，解决更大尺寸陶瓷封装端口设计问题，即扩展了顶层可用面积，又规避焊盘失效风险
。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的剖视图；
[0029]图2为图1中
A
处的放大图；
[0030]图3为本专利技术的仰视图；
[0031]图4为现有技术的结构示意图；
[0032]图5为现有技术的剖视图；
[0033]其中：
1、
基板；
11、
信号孔；
12、
互联焊盘图形；
2、
围框；
31、
外圈焊盘；
32、
次外圈焊盘；
33、
第三圈焊盘；
41、
地属性
BGA
焊球；
42、
信号竖向
BGA
焊球
。
具体实施方式
[0034]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系
。
本申请所提及的
"
第一
"、"
第二
"
以及类似的词语并不表示任何顺序
、
数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分
。
同样，
"
一个
"
或者
"
一
"
等类似词语也不表示数量限制，而
是表示存在至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大尺寸单层陶瓷
BGA
封装产品端口的设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：在基板上设置多组呈阵列分布且用于安装
BGA
焊球的焊盘；通过互联焊盘图形将第三圈焊盘中用于安装信号属性
BGA
焊球的信号焊盘与次外圈焊盘中相邻的焊盘一一对应互联
。2.
根据权利要求1所述的一种大尺寸单层陶瓷
BGA
封装产品端口的设计方法，其特征在于，基板与第三圈焊盘中信号焊盘对应的位置不设置信号孔
。3.
一种基于权利要求1‑2任一项所述设计方法的结构，其特征在于，包括基板
、
安装在基板上且形成集成腔的围框
、
以及设置在基板的焊盘单元；所述焊盘单元包括多组呈环状设置且同轴的焊盘圈；多组焊盘圈由基板外侧至基板内侧依次包括外圈焊盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：笪余生，王海龙，杜顺勇，陈森，马磊强，李玲玉，王淮，白天宇，张涛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：