当前位置:首页 > 工业控制 > 电子设计自动化
[导读]基板技术是倒装晶片工艺需要应对的最大挑战。因为尺寸很小(小的元件,小的球径,小的球间距,小的贴装 目标),基板的变动可能对制程良率有很大影响:·密间距贴装良率极易受限于阻焊膜和焊盘的尺寸公差;·由于尺寸

基板技术是倒装晶片工艺需要应对的最大挑战。因为尺寸很小(小的元件,小的球径,小的球间距,小的贴装 目标),基板的变动可能对制程良率有很大影响:

·密间距贴装良率极易受限于阻焊膜和焊盘的尺寸公差;

·由于尺寸通常很小,对基板的变形非常敏感;

·基板焊盘的表面处理直接影响焊接性能和可靠性;

·基板的厚度也影响到产品的可靠性;

·由于暴露在周围环境中,水汽在基板内会导致阻焊膜和碾压层分层;

·使用前需要烘烤,影响整个工艺流程;

·储存环境需要干燥;

·设计师必须在基板成本、制造技术、产品功能、供应商制程能力和良率之间找到平衡点。

基板材料一般为硬质板和柔性电路板,还有其他的一些基板材料选择,如表1所示。较普遍的使用玻纤加强的 FR-4环氧树脂材料,BT树脂材料是另外一种选择,有溴化物添加其中,要考虑对环境的影响。

柔性电路板的材料一股为聚酰亚胺,其粘贴在铜线路上。由于制造工艺的问题,往往会有胶水被“挤出”,在 组装工艺中会产生大量气泡的现象,如图1所示。

(1)阻焊膜

阻焊膜一股以液态定影技术获得(LPI),也可以使用干膜法。典型的LPI材料有TaiyoPSR 4000(Aus303,Aus5……),Enthone DSR3421和Probinmer 65/74/77。不同的获得方式其厚度会不太一样 ,采用“沟槽”方式的厚度0.4~0.7 mil,一般为1~2 mil。SMD方式会有较厚的阻焊膜,厚的阻焊膜会减小晶 片下的间隙,从而影响底部填充工艺及可靠性,同时厚的阻焊膜会增加“阻焊膜阴影效应”,影响装配良率。

表1 基极材料选择表


图1 回流焊接过程中产生气泡

阻焊膜的开孔设计和制造精度对装配良率及可靠性有非常大的影响。通常阻焊膜在铜箔上窗口精度为±3 mil@ 3 slgma,比较好的可以控制在±2 mil,而对于软板其精度会差些,在±4 mil,有时会更差。通常,阻焊膜会 有一定程度的偏移,如图2所示,会影响到贴装的精度。


 图2 阻焊膜偏移导致贴片干涉及误差

阻焊膜窗口设计时要考虑以下因素:

·阻焊膜窗口尺寸公差——SMtol;

·阻焊膜位置公差——SMre;

·贴片偏差——PMpe。

不考虑阻焊膜厚度的影响,其窗口尺寸与各偏差之间的关系如图3所示。


 图3 阻焊膜窗口与各偏差之间的关系

如果考虑阻焊膜的厚度,我们必须要注意阻焊膜“阴影效应”。由于它的存在,使得焊球在回流焊接过程中不 能完全接触焊盘而形成完整的“可控坍塌连接”,导致焊点内应力的或者电气连接问题。

在图4中,Mt为铜箔上阻焊膜厚度;Bd为焊球直径;MShadow为阴影区,焊球不能接触焊盘。


图4 阻焊膜“阴影效应”示意图

为了消除阻焊膜“阴影效应”的影响,需要适当加大阻焊膜的窗口。

(2)焊盘的设计

较大的焊盘可以以满足贴装设备精度要求,同时在回流焊接过程中,使焊球有足够的塌陷,让最小的焊球亦能 接触焊盘并焊接完好。但焊盘太大,会减小器件和阻焊膜之间的间隙,从而影响底部填充工艺。在设计时需要考 察供应商真正的制造能力。倒装晶片焊盘设计的一般常见的有以下几种形式。

①四周单排或交错排例,采用NSMD(No Solder Mask Defined)方式,铜线由焊盘之间引出至导通微孔。这种 方式常见于间距较大的设计,而对于精细间距的焊盘设计,则应用细导线技术将铜线引出,如图5所示。

②单独的焊盘,应用在较大的间距设计中,采用SMD(Solder Mask Defined)方式。

③阻焊膜“沟槽”,这种设计比较常见。所有焊盘和一部分铜线暴露在阻焊膜窗口内,这样可以降低阻焊膜窗 口偏移的影响,如图6所示。


图5 焊盘设计(1) 图6 焊盘设计(2)

④阻焊窗口直接开设在铜导线上,以暴露在窗口内的一部分铜导线作为焊盘,这也是一种常见的方式,如图7所示。

焊盘的制造精度一股为±2mil@3 slgma,通常会由于过蚀而产生系统偏差。下面是我们可以经常见到的细间 距或高密度电路板制造缺陷,主要是铜箔腐蚀及阻焊膜窗口偏差的问题,如图8和图9所示。


图8 铜箔腐蚀缺陷图9 焊盘度与阻焊膜膜窗口宽设计

欢迎转载,信息来源维库电子市场网(www.dzsc.com)



来源:0次

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

今天,小编将在这篇文章中为大家带来高功率LED的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。

关键字: LED 高功率LED 基板

FC-BGA基板新产品在CES 2023首次亮相 在FC-BGA新工厂举行设备引进仪式……下半年全面启动 去年首次量产成功……基于全球第一技术力和客户信任的成果...

关键字: 基板 LG 半导体 封装

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆。国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸...

关键字: 芯片 华为 晶片

(全球TMT2022年2月10日讯)科林研发公司(Lam Research Corp.)宣布推出全新选择性蚀刻产品系列,这些产品应用开创性晶圆制造技术与新兴的化学方法,以支援晶片制造商开发环绕式闸极(GAA)电晶体结...

关键字: 晶片 产品系列

日前,安徽承禹半导体材料科技有限公司(简称“承禹新材”)获得中国科学院半导体研究所关于第三代前沿半导体材料碲锌镉单晶棒及晶片的检测检验报告。其结论和数据显示,承禹新材制造的碲锌镉单晶棒及晶片,在红外透过率等综合参数性能、...

关键字: 承禹新材 半导体 晶片

晶片是LED最主要的原物料之一,是LED的发光部件,LED最核心的部分,晶片的好坏将直接决定LED的性能。晶片是由是由Ⅲ和Ⅴ族复合半导体物质构成。在LED封装时,晶片来料呈整齐排列在晶片膜上。

关键字: 晶片 LED 半导体

基板是制造PCB的基本材料,一般情况下,基板就是覆铜箔层压板,单、双面印制板在制造中是在基板材料-覆铜箔层压板(Copper Clad Laminate,CCL)上,有选择地进行孔加工、化学镀铜、电镀铜、蚀刻等加工,得到...

关键字: 基板 CCL 蚀刻

在锗磁敏晶体管的发射极一侧用喷砂方法损伤一层晶格,设置载流子复合速率很大的高复合区r,而在硅磁敏晶体管中未设置高复合区。锗磁敏晶体管具有板条状结构,集电区和发射区分别设置在板条的两面,而基极设置在另一侧面上。硅磁敏晶体管...

关键字: 发射极 晶体管 基板

基材普遍是以基板的绝缘部分作分类,常见的原料为电木板、玻璃纤维板,以及各式的塑胶板。

关键字: PCB 基板 电木板

基板或中间层是BGA封装中非常重要的部分,除了用于互连布线以外,还可用于阻抗控制及用于电感/电阻/电容的集成。

关键字: BGA 基板 中间层
关闭
关闭