微电子BGA焊球制备方法的研究

摘要

用切丝－重熔的方法制备BGA焊球，该方法工艺可控性好；成本低及设备简单。用该方法可制备出的焊球具有以下特点：表面光洁并具有金属的光泽；没有杂质和其他污染脏物；没有碰撞压扁、破裂毛刺和粘连现象；表面没有深度氧化。 根据本实验的工艺流程特点，自制出实验装置。该装置由温度控制仪、热电偶、加热圈、固定架、钢管几部分组成。加热圈固定在钢管的上端，位置是可调的。通过调整加热圈的位置来改变受热区长度。通过对比在不同加热介质中制备的焊球质量，认为密度和粘度较大的蓖麻油较适合作为加热介质。 在大量实验的基础上，确定适合制备无铅焊球和含铅焊球的工艺参数(加热温度、受热区长度、保温时间)。由于含铅钎料熔点低，受热区长度只要150mm就可以了。无铅钎料由于熔点高，受热区长度则需200mm。而介质的加热温度是由钎料的熔点决定的，Sn-37Pb、Sn-45Pb、Sn-3.8Ag-0.7Cu和Sn-0.7Cu的加热温度分别为210℃、215℃、250℃、255℃。四种钎料的保温时间分别为20min，20min，30min，30min。 根据确定的工艺参数，制备Sn-37Pb、Sn-45Pb、Sn-0.7Cu和Sn-3.8Ag-0.7Cu焊球。在体式显微镜下把表面和球形度不好的焊球筛剔除出去，选择表面和球形度较好的样品进行测试。用扫描电子显微镜对焊球的表面形貌和显微结构进行观察，最后照相并对焊球的形貌进行分析。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

第1章绪论

1.1前言

1.2研究背景及意义

1.2.1微电子封装技术发展趋势

1.2.2 BGA封装技术

1.2.3焊锡球的用途及市场需求

1.2.4研究现状

1.3本文研究方案的设计

1.3.1本文研究对象的选择

1.3.2本文主要研究内容

第2章实验装置及工艺

2.1引言

2.2实验原理

2.3实验装黄

2.3.1加热部分

2.3.2冷却部分

2.3.3控制部分

2.3.4收集部分

2.4实验工艺

2.5本章小结

第3章加热介质的确定

3.1引言

3.2油的选择

3.2.1评价指标的确定

3.2.2实验用油的选择

3.3实验结果

3.4结果分析

3.5本章小结

第4章工艺参数的确定

4.1引言

4.2受热区长度的确定

4.3加热温度的确定

4.4保温时间的确定

4.5本章小结

第5章不同钎料焊球的制备

5.1引言

5.2含铅焊球的制备

5.2.1实验条件及方法

5.2.2焊球表面质量测试

5.2.3实验结果及讨论

5.3无铅焊球的制备

5.3.1实验条件及方法

5.3.2焊球表面质量测试

5.3.3实验结果及讨论

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢