一种焊盘阵列、印刷线路板及其制造方法、板卡、服务器及芯片与流程

专利2026-06-27  9


本申请涉及电子线路,特别涉及一种焊盘阵列、印刷线路板及其制造方法、板卡、服务器及芯片。


背景技术:

1、随着电子技术的进步,电子产品逐渐向多功能化、小型化的方向发展。得益于集成电路先进制造工艺,作为电子产品核心功能部件的芯片具备在单位面积内集成更多功能模块的能力。相应地,单位面积内芯片引脚的数量随之大幅增长。以服务器的中央处理器芯片为例:在80mm×80mm的面积内,芯片引脚的数量可高达5000以上,最新一代的中央处理器芯片引脚数量甚至高达7000以上。这使得在有限的封装面积范围内,芯片引脚间距被大幅压缩。

2、通常,为了保护中央处理器一类的高端芯片,提高将其装配于印刷线路板的良率,会先在印刷线路板上焊接芯片插槽,再将处理器芯片以机械固定的方式安装于插槽,以实现处理器芯片与印刷线路板的对应连接。而这带来两方面的问题:一方面,芯片插槽面积大于处理器芯片的面积,一旦使用芯片插槽,将而外占用印刷电路板的面积,增加印刷电路板的成本;另一方面,为了保证固定于芯片插槽的处理器芯片与印刷线路板的可靠连接,需要相应增加焊盘直径,以增加焊接面积,这进一步压缩了焊盘间距(最近邻焊盘边缘之间的距离),限制了焊盘间扇出的信号走线数量。例如:焊盘中心间距为0.8mm,当焊盘直径为0.45mm时,焊盘间距为0.35mm。此时,两个焊盘之间只能扇出一根信号走线,造成处理器芯片整体信号走线扇出困难。只能通过增加板卡信号层的方式扇出信号线,这无疑导致印刷线路板的制造成本增加;同时,需要在处理器芯片区域内增加信号换层过孔,使得因刷电路板的结构更加复杂、设计难度增大。

3、而放弃芯片插槽,直接将处理器芯片焊接于印刷线路板,虽然能够缓解走线压力,然而对于大规模焊盘数量的焊接良率很低,需要人工返修,将低了板卡生产效率和板卡电气性能,甚至增加处理器芯片损坏的风险,大幅增加板卡的生产成本。因此,亟需解决处理器芯片焊接良率与信号走线扇出空间之间存在矛盾。


技术实现思路

1、为了解决bga封装芯片焊接可靠性与焊盘间信号线扇出空间小的矛盾。本申请提供以下技术方案:第一方面,提供一种焊盘阵列,焊盘阵列中的焊盘对应于焊盘阵列点阵设置,焊盘阵列点阵与bga封装芯片的引脚位置相对应;焊盘阵列中的焊盘包括:过孔焊盘、表贴焊盘;过孔焊盘组成第一过孔阵列以及第二过孔阵列;第一过孔阵列分别设置于焊盘阵列的四角,第二过孔阵列的中心与焊盘阵列的中心重合;表贴焊盘对应于焊盘阵列点阵中未被过孔焊盘占据的点设置。

2、进一步地,第一过孔阵列所对应第一过孔阵列点阵外边缘的点的连线为直角三角形;第一过孔阵列点阵中,两个直角边的交点与焊盘阵列点阵的顶点重合;第一过孔阵列点阵中的斜边穿过焊盘阵列点阵中若干个点;在第一过孔阵列点阵范围内,平行于斜边,并且穿过焊盘阵列点阵中的点的平行线数量满足:

3、;

4、其中,nt为平行于斜边,并且穿过焊盘阵列点阵中的点的平行线数量,np为bga封装芯片的引脚数量。

5、进一步地,第二过孔阵列所对应第二过孔阵列点阵外边缘的点的连线为四边形;

6、所述第二过孔阵列点阵所包含点的行数,以及所述第二过孔阵列点阵所包含点的列数,均不大于所述第一过孔阵列点阵范围内,平行于所述斜边,并且穿过焊盘阵列点阵中的点的平行线数量。

7、进一步地,过孔焊盘与表贴焊盘的直径相同。

8、第二方面,提供一种印刷线路板,包括第一方面记载的焊盘阵列;印刷线路板具有垂直于其厚度方向的第一表面;焊盘阵列设置于第一表面;在焊盘阵列中的过孔焊盘范围内设置有过孔,过孔的中心与相应过孔焊盘的中心重合;过孔的孔径为预设孔径。

9、进一步地,过孔的内壁附着有导电层。

10、进一步地,印刷线路板还具有垂直于其厚度方向的第二表面,第二表面与第一表面相背设置;第二表面设置有硬质薄层,硬质薄层的位置与焊盘阵列的位置相对应。

11、进一步地,焊盘阵列中任一焊盘表面附着有柱状导电膏。

12、进一步地,对应于焊盘阵列的柱状导电膏为圆柱体导电膏;柱状导电膏的底面直径与相应过孔焊盘或相应表贴焊盘的直径相同;对应焊盘阵列中的表贴焊盘,柱状导电膏的高度为预设高度;对应焊盘阵列中第一过孔阵列区域,沿焊盘阵列外围指向焊盘阵列中心方向,柱状导电膏的高度在第一高度范围内,由高至低分布;对应焊盘阵列中第二过孔阵列区域,沿焊盘阵列中心指向焊盘阵列外围方向,柱状导电膏的高度在第二高度范围内,由高至低分布。

13、进一步地,对应于焊盘阵列的柱状导电膏为圆柱体导电膏;柱状导电膏的底面直径为预设直径,预设直径大于相应过孔焊盘的直径或相应表贴焊盘的直径;柱状导电膏的高度为预设高度。

14、进一步地,对应于焊盘阵列的柱状导电膏为圆柱体导电膏;柱状导电膏的底面直径为预设直径,预设直径大于相应过孔焊盘的直径或相应表贴焊盘的直径;对应焊盘阵列中第一过孔阵列区域,沿焊盘阵列外围指向焊盘阵列中心方向,柱状导电膏的高度在第一高度范围内,由高至低分布;对应焊盘阵列中第二过孔阵列区域,沿焊盘阵列中心指向焊盘阵列外围方向,柱状导电膏的高度在第二高度范围内,由高至低分布。

15、第三方面,提供一种印刷线路板制造方法,用于制造第二方面记载的印刷线路板,包括:对印刷线路板各层进行压合;对应于印刷线路板中焊盘阵列中的过孔焊盘,对压合后的印刷线路板进行钻孔;对钻孔后的印刷线路板中的导电过孔电镀导电层;对电镀后的印刷线路板涂覆绿油;采用钢网对印刷线路板相应焊盘处涂覆柱状导电膏,其中,所述钢网具有与焊盘阵列对应的网孔。

16、进一步地,对应焊盘阵列中设置表贴焊盘的区域,网孔的深度为预设深度;对应焊盘阵列中第一过孔阵列区域,由焊盘阵列外围向焊盘阵列中心方向,网孔的深度在第一深度范围内,由深至浅渐变;对应焊盘阵列中第二过孔阵列区域,由焊盘阵列中心向焊盘阵列外围方向,网孔的深度在第二深度范围内,由深至浅渐变。

17、第四方面,提供一种板卡,包括第二方面记载的印刷线路板以及芯片,芯片为bga封装,芯片的引脚与印刷线路板中的焊盘阵列对应。

18、第五方面,提供一种服务器,包括第四方面记载的板卡。

19、第六方面,提供一种芯片,芯片为bga封装,芯片对应焊接于第一方面记载的焊盘阵列,对应于过孔焊盘芯片采用柱状引脚。

20、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过实施本申请实施例公开的一种焊盘阵列、印刷线路板及其制造方法、板卡、服务器及芯片,有效地解决了针对bga封装芯片焊接可靠性与焊盘间信号线扇出空间小之间的矛盾问题,保障bga焊盘间存在足够扇出空间的同时,增强了芯片与印刷线路板焊接的强度。



技术特征:

1.一种焊盘阵列,其特征在于,所述焊盘阵列中的焊盘对应于焊盘阵列点阵设置,所述焊盘阵列点阵与bga封装芯片的引脚位置相对应;

2.根据权利要求1所述的焊盘阵列,其特征在于,所述第一过孔阵列所对应第一过孔阵列点阵外边缘的点的连线为直角三角形;

3.根据权利要求2所述的焊盘阵列,其特征在于,所述第二过孔阵列所对应第二过孔阵列点阵外边缘的点的连线为四边形;

4.根据权利要求1所述的焊盘阵列,其特征在于,所述过孔焊盘与所述表贴焊盘的直径相同。

5.一种印刷线路板,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的焊盘阵列;所述印刷线路板具有垂直于其厚度方向的第一表面;

6.根据权利要求5所述的印刷线路板,其特征在于,所述过孔的内壁附着有导电层。

7.根据权利要求6所述的印刷电路板,其特征在于,所述印刷线路板还具有垂直于其厚度方向的第二表面,所述第二表面与所述第一表面相背设置;

8.根据权利要求6或7所述的印刷线路板,其特征在于,所述焊盘阵列中任一焊盘表面附着有柱状导电膏。

9.根据权利要求8所述的印刷线路板,其特征在于,对应于所述焊盘阵列的柱状导电膏为圆柱体导电膏;

10.根据权利要求8所述的印刷线路板,其特征在于,对应于所述焊盘阵列的柱状导电膏为圆柱体导电膏;

11.根据权利要求8所述的印刷线路板,其特征在于,对应于所述焊盘阵列的柱状导电膏为圆柱体导电膏;

12.一种印刷线路板制造方法,其特征在于,用于制造权利要求5-11任一项所述的印刷线路板,包括:

13.根据权利要求12所述的印刷线路板制造方法,其特征在于,

14.一种板卡,其特征在于,包括权利要求5-11任一项所述的印刷线路板以及芯片,所述芯片为bga封装,所述芯片的引脚与所述印刷线路板中的焊盘阵列对应。

15.一种服务器,其特征在于,包括权利要求14所述的板卡。

16.一种芯片,其特征在于,所述芯片为bga封装,所述芯片对应焊接于权利要求1-4任一项所述的焊盘阵列,对应于过孔焊盘所述芯片采用柱状引脚。


技术总结
本申请公开一种焊盘阵列、印刷线路板及其制造方法、板卡、服务器及芯片,涉及电子线路技术领域。焊盘阵列中的焊盘对应于焊盘阵列点阵设置,焊盘阵列点阵与BGA封装芯片的引脚位置相对应;焊盘阵列中的焊盘包括:过孔焊盘、表贴焊盘;过孔焊盘组成第一过孔阵列以及第二过孔阵列;第一过孔阵列分别设置于焊盘阵列的四角,第二过孔阵列的中心与焊盘阵列的中心重合;表贴焊盘对应于焊盘阵列点阵中未被过孔焊盘占据的点设置。通过实施本申请实施例公开的一种焊盘阵列、印刷线路板及其制造方法、板卡、服务器及芯片,有效地解决了针对BGA封装芯片焊接可靠性与焊盘间信号线扇出空间小之间的矛盾问题,提高了芯片焊接质量。

技术研发人员:杨才坤,慈潭龙,高显扬,赵伟康
受保护的技术使用者:苏州元脑智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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