新一代0.30毫米間距芯片級封裝（CSP）面臨的組裝和設計挑戰

　　在證明印刷電路板設計和流程設置可以實(shí)現可接受的Cp和Cpk數字以帶來(lái)良好的良率之后，在不同模板和印刷參數和最佳的組合上進(jìn)一步的研究。在研究(圖6)中顯示超高的Cp和Cpk數字和100%的組裝良率。所有Cp和Cpk使用Minitab軟件計算，使用Minitab的真正Cp和Cpk是Pp和PpK，因為這是整體計算功能。

　　組裝

　　所有組裝在標準的小間距安裝機器上進(jìn)行，在3西格瑪時(shí)精度為40微米。0.30毫米間距CSP中未檢測到組裝相關(guān)的缺陷，0.30毫米間距CSP在空氣和氮氣中進(jìn)行了處理，良率相當，但使用浸潤流程時(shí)，需要氮氣以確保全面的浸潤和坍塌。

　　回流焊

　　使用了標準的無(wú)鉛回流焊溫度曲線(xiàn)，回流焊在空氣和氮氣中完成，65次在217oC和245oC峰值溫度之上。之前在0.40毫米間距的研究表明，180-217oC之間快速的1.0oC/s和更高的溫度提升呈現更好的浸潤效果，這在0.3毫米間距CSP上也得到了驗證。在橫截面，可以注意到一些互聯(lián)出現枕頭形焊接的傾向，而焊接連接沒(méi)有浸潤整個(gè)焊盤(pán)(圖7)。這是在僅使用空氣回流焊時(shí)擔心的地方。根據這個(gè)結果，很明顯0.30毫米間距CSP在焊液/焊膏浸潤流程中需要氮氣。如果0.30毫米間距CSP使用絲網(wǎng)印刷，空氣回流焊可以完成，但流程窗口非常小，回流焊溫度需要仔細的優(yōu)化。盡管出現枕頭形焊接，0.30毫米間距組裝顯示了良好的金屬間(IMC)成型，厚度為2-4微米(圖8)。

　　結論

　　有很多方式可以實(shí)現小型化，關(guān)鍵是有一套技術(shù)能夠滿(mǎn)足這些需求。根據產(chǎn)品的不同，可以考慮幾個(gè)選項，而選擇應基于數據而不是假設。0.30毫米間距CSP是可行的選擇，但需要密切地控制設計指南、材料和組裝流程。當在0.30毫米間距CSP上使用浸潤流程時(shí)，目前需要氮氣回流焊以實(shí)現高良率和高質(zhì)量的焊接連接。 如果在0.30毫米間距CSP中使用絲網(wǎng)印刷，可以避免使用氮氣，但模板厚度不能超過(guò)0.080毫米。包括模板選擇、板托和板夾、焊膏選擇和回流焊溫度的絲網(wǎng)印刷流程需要優(yōu)化和密切的流程控制。

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