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    電子產品點膠工藝敘述

    作者:   來源:未知   發布日期:2017/9/11 9:32:02   點擊量:

    作為最新的自動化的點膠機未來肯定會代替許多的人工,那么電子產品在點膠規劃與工藝中有什么需求考慮的問題呢?

    點膠的有效運用需要許多的要素,包含產品規劃問題,來習慣點膠工藝和產品需求。跟著電路的密度添加和產品方式要素的消除,電子工業已呈現許許多多的新辦法,將芯片級(chip-level)的規劃更嚴密地與板級(board-level)安裝結合在一起。在某種程度上,比如倒裝芯片(flip chip)和芯片級包裝(csp, chip scale package)等技能的呈現事實上現已含糊了半導體芯片(semiconduct die)、芯片包裝辦法與印刷電路板(pcb)安裝級工藝之間的傳統劃分界線。盡管這些新的高密度的芯片級安裝技能的優勢是非常重要的,但是跟著更小的尺度使得元件、銜接和包裝對物理和溫度的應力更敏感,挑選最好的技能制作和到達接連可靠的出產作用變得越來越困難。

    改進可靠性的要害技能之一就是在芯片與基板之間填充資料,以協助渙散來自溫度改變和物理沖擊所發生的應力。不幸的是,還沒有明晰的指引來闡明什么時侯應運用點膠和怎樣最好地選用點膠辦法滿意特別的出產要求。本文將討論有關這些問題的一些最近的主意。

    為什么點膠?考慮運用底部灌充密封膠的開始的主意是要削減硅芯片(silicon die)與其貼附的下面基板之間的整體溫度脹大特性不匹配所形成的沖擊。對傳統的芯片包裝,這些應力一般被引線的天然柔性所吸收。但是,關于直接附著辦法,如錫球陣列,焊錫點自身代表結構內的最薄缺點,因而最容易發生應力失效。不幸的是,它們也是最要害的,因為在任何銜接點上的失效都將消滅電路的功用。經過嚴密地附著于芯片,焊錫球和基板,填充的資料渙散來自溫度脹大系數(cte, coefficient of thermal expansion)不匹配和對整個芯片區域的機械沖擊所發生的應力點膠的第二個好處是避免潮濕和其它方式的污染。負面上,點膠的運用添加了制作運轉的本錢,并使返修困難。因為這一點,許多制作商在回流之后、點膠之前進行快速的功用測驗。

     決議何時點膠 因為存在不下五十種不同的csp規劃1,加上很多的變量與觸及銜接規劃的操作條件,所以很難供給一個切當的規矩決議何時運用點膠。但是,在規劃pcb時有許多要害要素應該考慮進去。一些重要要素包含: 芯片與基板之間溫度脹大系數(cte)的不同。硅的cte為2.4 ppm;典型的pcb資料的cte為16 ppm。陶瓷資料可以按匹配的cte來規劃,但95%的礬土陶瓷的cte為6.3 ppm。點膠在根據pcb的包裝上需求較大,盡管在陶瓷基板上也顯現點膠后的可靠性添加。一個代替辦法是運用刺進結構的基板,如高cte的陶瓷或柔性資料,作為芯片與主基板之間的吸振資料,它可減輕pcb與硅芯片之間的cte不同。 芯片(die)尺度。一般,芯片面積越大,應力誘發的問題越多。例如,一項研討標明,當芯片尺度由6.4添加到9.5mm時,銜接所能忍耐的從-40 ~ 125deg;c的溫度周期的數量由1500次削減到900次2。 錫球尺度與布局在點膠評價上扮演重要人物,因為較大的球尺度,如那些csp一般選用的300mu;的直徑,更結實、可比那些倒裝芯片(flip chip)所選用的75mu;直徑更好地飽嘗應力。假定csp與倒裝芯片的一個兩元焊接點的相對剪切應力是類似的,那么csp焊接點所飽嘗的應力大約為倒裝芯片的四分之一。因而,csp的規劃者以為焊錫球結構自身可以經得起基板與芯片溫度脹大所發生的機械應力。后來的研討2顯現點膠(underfill)為csp供給很高的可靠性優勢,特別在便攜式運用中。在布局問題上,一些規劃者發現,添加芯片角上焊盤的尺度可添加應力阻抗,但這個作法并不總是有用或不足以到達可靠性方針。體系pcb厚度。經驗顯現較厚的pcb剛性更好,比較薄的板反抗更大的沖擊形成的曲折力。例如,一項剖析證明,將fr-4基板的厚度從0.6mm添加到1.6mm,可將循環失效(cycles-to-failure)實驗的次數從600次提高到900次3。不幸的是,關于今日超細元件(ultra-small device),添加基板厚度總是不現實的。事實上,每添加一倍的基板厚度提高大約兩倍的可靠性改進,但芯片尺度添加一倍形成四倍的降級4。 運用環境。在最后剖析中,最重要的要素一般要添加所期望的產品生命力。例如,對手攜設備(手機、擴機等)的標準遍及認同的就是,在-40 ~ 125deg;c的溫度循環1000次和從水泥地上高出一米墜落20~30次之后仍可運用正常功用。對溫度循環的研討現已顯現點膠的運用可供給-40 ~ 125deg;c的溫度循環次數添加四倍,有些點膠后的安裝在多達2000次循環后還不失效5。當權衡那些暴露在越來越惡劣的環境中的設備現場失效(即退貨、諾言損失等)本錢時,許多制作商正積極地轉向把底部點膠作為一個可靠性的穩妥方針。


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    點膠工藝及問題

    電子產品點膠工藝敘述

    發表時間:2017/9/11 9:32:02

    作為最新的自動化的點膠機未來肯定會代替許多的人工,那么電子產品在點膠規劃與工藝中有什么需求考慮的問題呢?

    點膠的有效運用需要許多的要素,包含產品規劃問題,來習慣點膠工藝和產品需求。跟著電路的密度添加和產品方式要素的消除,電子工業已呈現許許多多的新辦法,將芯片級(chip-level)的規劃更嚴密地與板級(board-level)安裝結合在一起。在某種程度上,比如倒裝芯片(flip chip)和芯片級包裝(csp, chip scale package)等技能的呈現事實上現已含糊了半導體芯片(semiconduct die)、芯片包裝辦法與印刷電路板(pcb)安裝級工藝之間的傳統劃分界線。盡管這些新的高密度的芯片級安裝技能的優勢是非常重要的,但是跟著更小的尺度使得元件、銜接和包裝對物理和溫度的應力更敏感,挑選最好的技能制作和到達接連可靠的出產作用變得越來越困難。

    改進可靠性的要害技能之一就是在芯片與基板之間填充資料,以協助渙散來自溫度改變和物理沖擊所發生的應力。不幸的是,還沒有明晰的指引來闡明什么時侯應運用點膠和怎樣最好地選用點膠辦法滿意特別的出產要求。本文將討論有關這些問題的一些最近的主意。

    為什么點膠?考慮運用底部灌充密封膠的開始的主意是要削減硅芯片(silicon die)與其貼附的下面基板之間的整體溫度脹大特性不匹配所形成的沖擊。對傳統的芯片包裝,這些應力一般被引線的天然柔性所吸收。但是,關于直接附著辦法,如錫球陣列,焊錫點自身代表結構內的最薄缺點,因而最容易發生應力失效。不幸的是,它們也是最要害的,因為在任何銜接點上的失效都將消滅電路的功用。經過嚴密地附著于芯片,焊錫球和基板,填充的資料渙散來自溫度脹大系數(cte, coefficient of thermal expansion)不匹配和對整個芯片區域的機械沖擊所發生的應力點膠的第二個好處是避免潮濕和其它方式的污染。負面上,點膠的運用添加了制作運轉的本錢,并使返修困難。因為這一點,許多制作商在回流之后、點膠之前進行快速的功用測驗。

     決議何時點膠 因為存在不下五十種不同的csp規劃1,加上很多的變量與觸及銜接規劃的操作條件,所以很難供給一個切當的規矩決議何時運用點膠。但是,在規劃pcb時有許多要害要素應該考慮進去。一些重要要素包含: 芯片與基板之間溫度脹大系數(cte)的不同。硅的cte為2.4 ppm;典型的pcb資料的cte為16 ppm。陶瓷資料可以按匹配的cte來規劃,但95%的礬土陶瓷的cte為6.3 ppm。點膠在根據pcb的包裝上需求較大,盡管在陶瓷基板上也顯現點膠后的可靠性添加。一個代替辦法是運用刺進結構的基板,如高cte的陶瓷或柔性資料,作為芯片與主基板之間的吸振資料,它可減輕pcb與硅芯片之間的cte不同。 芯片(die)尺度。一般,芯片面積越大,應力誘發的問題越多。例如,一項研討標明,當芯片尺度由6.4添加到9.5mm時,銜接所能忍耐的從-40 ~ 125deg;c的溫度周期的數量由1500次削減到900次2。 錫球尺度與布局在點膠評價上扮演重要人物,因為較大的球尺度,如那些csp一般選用的300mu;的直徑,更結實、可比那些倒裝芯片(flip chip)所選用的75mu;直徑更好地飽嘗應力。假定csp與倒裝芯片的一個兩元焊接點的相對剪切應力是類似的,那么csp焊接點所飽嘗的應力大約為倒裝芯片的四分之一。因而,csp的規劃者以為焊錫球結構自身可以經得起基板與芯片溫度脹大所發生的機械應力。后來的研討2顯現點膠(underfill)為csp供給很高的可靠性優勢,特別在便攜式運用中。在布局問題上,一些規劃者發現,添加芯片角上焊盤的尺度可添加應力阻抗,但這個作法并不總是有用或不足以到達可靠性方針。體系pcb厚度。經驗顯現較厚的pcb剛性更好,比較薄的板反抗更大的沖擊形成的曲折力。例如,一項剖析證明,將fr-4基板的厚度從0.6mm添加到1.6mm,可將循環失效(cycles-to-failure)實驗的次數從600次提高到900次3。不幸的是,關于今日超細元件(ultra-small device),添加基板厚度總是不現實的。事實上,每添加一倍的基板厚度提高大約兩倍的可靠性改進,但芯片尺度添加一倍形成四倍的降級4。 運用環境。在最后剖析中,最重要的要素一般要添加所期望的產品生命力。例如,對手攜設備(手機、擴機等)的標準遍及認同的就是,在-40 ~ 125deg;c的溫度循環1000次和從水泥地上高出一米墜落20~30次之后仍可運用正常功用。對溫度循環的研討現已顯現點膠的運用可供給-40 ~ 125deg;c的溫度循環次數添加四倍,有些點膠后的安裝在多達2000次循環后還不失效5。當權衡那些暴露在越來越惡劣的環境中的設備現場失效(即退貨、諾言損失等)本錢時,許多制作商正積極地轉向把底部點膠作為一個可靠性的穩妥方針。


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