晶圆级CSP装配工艺的印制电路板焊盘的设计

典型的焊盘设计方式有两种：SMD（Solder Mask Defined）和NSMD（No－Solder MaskDefined）。SMD是指 铜箔上覆盖一层阻焊膜，铜焊盘的尺寸和位置由阻焊膜的窗口来确定，如图1所示。

图1 SMD方法

①SMD的优点：

·具有较大的剥离强度；

·较良好的热传递；

·较大的热阻，可以承受多次重工。

②SMD的缺陷：

·会有潜在的应力集中现象；

·尺寸和位置精度受阻焊膜窗口的影响，不适合密间距元件的装配。

NSMD焊盘的尺寸和位置不受阻焊膜窗口的影响，在焊盘和阻焊膜之间有一定空隙，如图2和图3所示。对于 密间距晶圆级CSP，印刷电路板上的焊盘一般都采用NSMD设计。

NSMD的优点：

·受阻焊膜与基材CTE不匹配的影响小，由此产生的应力集中小；

·利于C4工艺；

·较高的尺寸精度，利于精细间距的CSP或倒装晶片的装配。

·NSMD的缺陷：

·降低了焊盘在基材上的附着力；

·一些机械测试如弯曲，振动与冲击可能导致焊点变弱。

图2 NSMD方法图3 NSMD方法

根据球径大小设计焊盘尺寸，一般PCB焊盘在球径的基础上有一定比例的收缩，同时需要考虑位置误差、 焊球的公差及基板的公差。对于焊盘的公差＊2 mil＠3 slgma，PCB制造厂一般都能做到，制造能力较强的 可以将制造偏差控制在±1 mil＠3 stgma内。通常会由于过蚀而产生系统偏差，对于0.5 mm间距的晶圆级 CSP，推荐的焊盘设计为：NSMD，焊盘尺寸8 mil，阻焊膜窗口12 mil；对于0.4 mm间距的晶圆级CSP，推荐 的焊盘设计为：NSMD，焊盘尺寸7mil，阻焊膜窗口10.5 mil。

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