堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，属于微波电路领域，包括步骤：获取上基板和下基板之间的目标堆叠间距和初选工艺参数，目标堆叠间距为上基板下表面和下基板上表面之间的预设间距，初选工艺参数为堆叠过程中预先设定的至少一个工艺参数；根据目标堆叠间距以及初选工艺参数确定调节工艺参数，调节工艺参数用于影响焊球的高度；基于初选工艺参数和所述调节工艺参数，在上基板下表面的第一焊盘上植入焊球；将第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在下基板上表面的第二焊盘上。本发明专利技术提供的制备方法只需提前获取各个参数，在操作的时候对应进行调整，就能够方便的调节目标堆叠间距，实现调整虚拟金属腔体的谐振频率。

The preparation method of multilayer substrate stack structure with controllable stack spacing

【技术实现步骤摘要】
堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法
本专利技术属于微波电路
，更具体地说，是涉及一种堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法。
技术介绍
现代通信和雷达系统技术的快速发展，对小型化、低成本、高可靠的微波射频电路需求日趋迫切。采用堆叠集成技术，将电路元器件分层放置不同电路基板，是实现模块电路小型化的重要技术途径之一。针对堆叠集成技术，需要对电路基板之间的间距进行调节，以调整堆叠结构的电学性能。目前，微波电路基板堆叠的方式主要有两种，一种是通过金属铝框架进行支撑，再利用绝缘子或结合引线键合实现信号垂直互联，其要通过调节金属铝框架厚度来实现对基板层间高度的控制，但是这种方式适用频率较低，不利于提升堆叠结构的性能；还有一种是采用硅通孔结合焊球或铜柱实现基板之间的互联，焊球阵列、上基板接底层和下基板接地层构成虚拟金属屏蔽腔体，这种方式本身占用空间小，更有利于模块的小型化设计，但是实现难度较大，成本较高，目前，还没有公开有效的调节多层基板堆叠结构堆叠间距的方案，而堆叠间距对于微波电路电学性能尤为重要，并且影响着基板之间高度空间的有效利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，以解决现有技术中存在的缺乏对微波射频电路结构中通过焊球实现互联的基板之间的间距进行调节的方法的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，包括如下步骤：获取上基板和下基板之间的目标堆叠间距和初选工艺参数，所述目标堆叠间距为所述上基板下表面和所述下基板上表面之间的预设间距，所述初选工艺参数为堆叠过程中预先设定的至少一个工艺参数；根据所述目标堆叠间距以及所述初选工艺参数确定调节工艺参数，所述调节工艺参数用于影响多层基板堆叠结构中焊球的高度；基于所述初选工艺参数和所述调节工艺参数，在所述上基板下表面的第一焊盘上植入焊球；将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述下基板上表面的第二焊盘上。作为本申请的另一个实施例，所述焊球为熔化塌落性焊球或非塌落性焊球。作为本申请的另一个实施例，将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述下基板上表面的第二焊盘上，具体包括：在所述下基板上表面的第二焊盘上涂覆焊膏；将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述第二焊盘上。作为本申请的另一个实施例，当所述焊球为熔化塌落性焊球时，所述初选工艺参数为堆叠工艺参数中的至少一种，所述调节工艺参数为所述堆叠工艺参数中除所述初选工艺参数之外的一种或多种，所述堆叠工艺参数包括所述第一焊盘和所述第二焊盘的焊盘尺寸参数、所述焊球的焊球尺寸参数、所述焊膏的涂覆量参数、再流焊焊接时间参数以及上基板总重量参数。作为本申请的另一个实施例，所述焊盘尺寸参数与所述目标堆叠间距呈反比，所述焊球尺寸参数与所述目标堆叠间距呈正比，所述涂覆量参数与所述目标堆叠间距呈正比，所述再流焊焊接时间参数与所述目标堆叠间距呈反比，所述上基板总重量参数与所述目标堆叠间距呈反比。作为本申请的另一个实施例，当所述焊球为非塌落性焊球时，所述初选工艺参数包括所述第一焊盘和所述第二焊盘的焊盘尺寸参数、所述焊膏的涂覆量参数以及再流焊焊接时间参数，所述调节工艺参数为焊球尺寸参数；或者，所述初选工艺参数包括所述第一焊盘和所述第二焊盘的焊盘尺寸参数、所述焊球尺寸参数以及再流焊焊接时间参数，所述调节工艺参数为所述焊膏的涂覆量参数；或者，所述初选工艺参数包括所述第一焊盘和所述第二焊盘的焊盘尺寸参数以及再流焊焊接时间参数，所述调节工艺参数为所述焊膏的涂覆量参数以及所述焊球尺寸参数；所述焊球尺寸参数与所述目标堆叠间距呈正比，所述涂覆量参数与所述目标堆叠间距呈正比。作为本申请的另一个实施例，所述焊膏包括糊状的基体及分散于所述基体中的焊料，所述焊球的熔点高于所述焊料的熔点。作为本申请的另一个实施例，所述焊球包括球心及包覆于球心外表面上的焊料层，所述焊膏包括糊状的基体及分散于所述基体中的基体焊料，所述焊料层的熔点与所述基体焊料的熔点一致，所述球心的熔点高于所述焊料层的熔点。作为本申请的另一个实施例，所述焊料层通过电镀方式镀覆在所述球心表面。作为本申请的另一个实施例，所述球心为纯金属构件或塑料构件。本专利技术提供的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，先确定上基板下表面和下基板上表面之间的预设间距，并获取初选工艺参数，通过既定的初选工艺参数和目标堆叠间距，来对调节工艺参数进行调整，调节工艺参数为多层基板堆叠结构中焊球高度的直接影响因素，通过影响焊球高度，能直接影响目标堆叠间距，在确定好各个参数后，在上基板下表面的第一焊盘上植入焊球，随后将第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在下基板上表面的第二焊盘上。上述方法操作简单，只需提前获取各个参数，在操作的时候对应进行调整，就能够方便的调节目标堆叠间距，在固定元器件布局和焊球阵列分布情况下，实现调整虚拟金属腔体的谐振频率，防止微波链路信号在虚拟金属腔体内发生谐振造成的电路性能恶化；另外，还能满足微波电路模块中不同高度元件在电路基板层间装配需要，使得基板之间的空间得到更合理的利用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为采用本专利技术实施例提供的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法所制备的多层基本堆叠结构的主视结构示意图；图2为采用本专利技术实施例提供的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法所制备的多层基本堆叠结构的立体结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的采用不同焊球尺寸参数的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法所制备的多层基板堆叠结构的对比图；图4为本专利技术实施例提供的采用不同焊盘尺寸参数的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法所制备的多层基板堆叠结构的对比图；图5为本专利技术实施例提供的采用不同涂覆量参数的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法所制备的多层基板堆叠结构的对比图；图6为本专利技术实施例提供的采用不同上基板总重量参数的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法所制备的多层基板堆叠结构的对比图。其中，图中各附图标记：1-上基板；2-下基板；3-第一焊盘；4-第二焊盘；5-焊球；6-焊膏；7-导电盲孔；8-内部导线；9-接地通孔；10-微波电路芯片；11-键合丝；12-外部信号端口具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取上基板和下基板之间的目标堆叠间距和初选工艺参数，所述目标堆叠间距为所述上基板下表面和所述下基板上表面之间的预设间距，所述初选工艺参数为堆叠过程中预先设定的至少一个工艺参数；/n根据所述目标堆叠间距以及所述初选工艺参数确定调节工艺参数，所述调节工艺参数用于影响多层基板堆叠结构中焊球的高度；/n基于所述初选工艺参数和所述调节工艺参数，在所述上基板下表面的第一焊盘上植入焊球；/n将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述下基板上表面的第二焊盘上。/n

【技术特征摘要】
1.堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取上基板和下基板之间的目标堆叠间距和初选工艺参数，所述目标堆叠间距为所述上基板下表面和所述下基板上表面之间的预设间距，所述初选工艺参数为堆叠过程中预先设定的至少一个工艺参数；
根据所述目标堆叠间距以及所述初选工艺参数确定调节工艺参数，所述调节工艺参数用于影响多层基板堆叠结构中焊球的高度；
基于所述初选工艺参数和所述调节工艺参数，在所述上基板下表面的第一焊盘上植入焊球；
将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述下基板上表面的第二焊盘上。


2.如权利要求1所述的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，其特征在于：所述焊球为熔化塌落性焊球或非塌落性焊球。


3.如权利要求2所述的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，其特征在于：将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述下基板上表面的第二焊盘上，具体包括：
在所述下基板上表面的第二焊盘上涂覆焊膏；
将所述第一焊盘上的焊球通过再流焊焊接在所述第二焊盘上。


4.如权利要求3所述的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，其特征在于：当所述焊球为熔化塌落性焊球时，所述初选工艺参数为堆叠工艺参数中的至少一种，所述调节工艺参数为所述堆叠工艺参数中除所述初选工艺参数之外的一种或多种，所述堆叠工艺参数包括所述第一焊盘和所述第二焊盘的焊盘尺寸参数、所述焊球的焊球尺寸参数、所述焊膏的涂覆量参数、再流焊焊接时间参数以及上基板总重量参数。


5.如权利要求4所述的堆叠间距可控的多层基板堆叠结构的制备方法，其特征在于：所述焊盘尺寸参数与所述目标堆叠间距呈反比，所述焊球尺寸参数与所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐达，要志宏，常青松，罗建，张延青，李丰，刘荣军，许悦，关统新，郭英，乔召杰，默卫朋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13