最新SMT復雜技術(shù)

只要關(guān)注一下如今在各地舉辦的形形色色的專(zhuān)業(yè)會(huì )議的主題，我們就不難了解電子產(chǎn)品中采用了哪些最新技術(shù)。CSP、0201無(wú)源元件、無(wú)鉛焊接和光電子，可以說(shuō)是近來(lái)許多公司在PCB上實(shí)踐和積極評價(jià)的熱門(mén)先進(jìn)技術(shù)。

比如說(shuō)，如何處理在CSP和0201組裝中常見(jiàn)的超小開(kāi)孔（250um）問(wèn)題，就是焊膏印刷以前從未有過(guò)的基本物理問(wèn)題。板級光電子組裝，作為通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中發(fā)展起來(lái)的一大領(lǐng)域，其工藝非常精細。典型封裝昂貴而易損壞，特別是在器件引線(xiàn)成形之后。

這些復雜技術(shù)的設計指導原則也與普通SMT工藝有很大差異，因為在確保組裝生產(chǎn)率和產(chǎn)品可靠性方面，板設計扮演著(zhù)更為重要的角色；例如，對CSP焊接互連來(lái)說(shuō)，僅僅通過(guò)改變板鍵合盤(pán)尺寸，就能明顯提高可靠性。

CSP應用 
如今人們常見(jiàn)的一種關(guān)鍵技術(shù)是CSP（圖1）。CSP技術(shù)的魅力在于它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如減小封裝尺寸、增加針數、功能∕性能增強以及封裝的可返工性等。CSP的高效優(yōu)點(diǎn)體現在：用于板級組裝時(shí)，能夠跨出細間距（細至0.075mm）周邊封裝的界限，進(jìn)入較大間距（1，0.8，0.75，0.5，0.4mm）區域陣列結構。

已有許多CSP器件在消費類(lèi)電信領(lǐng)域應用多年了，人們普遍認為它們是SRAM與DRAM、中等針數ASIC、快閃存儲器和微處理器領(lǐng)域的低成本解決方案。CSP可以有四種基本特征形式：即剛性基、柔性基、引線(xiàn)框架基和晶片級規模。CSP技術(shù)可以取代SOIC和QFP器件而成為主流組件技術(shù)。

CSP組裝工藝有一個(gè)問(wèn)題，就是焊接互連的鍵合盤(pán)很小。通常0.5mm間距CSP的鍵合盤(pán)尺寸為0.250～0.275mm。如此小的尺寸，通過(guò)面積比為0.6甚至更低的開(kāi)口印刷焊膏是很困難的。不過(guò)，采用精心設計的工藝，可成功地進(jìn)行印刷。而故障的發(fā)生通常是因為模板開(kāi)口堵塞引起的焊料不足。板級可靠性主要取決于封裝類(lèi)型，而CSP器件平均能經(jīng)受-40～125℃的熱周期800～1200次，可以無(wú)需下填充。然而，如果采用下填充材料，大多數CSP的熱可靠性能增加300%。CSP器件故障一般與焊料疲勞開(kāi)裂有關(guān)。

無(wú)源元件的進(jìn)步 
另一大新興領(lǐng)域是0201無(wú)源元件技術(shù)，由于減小板尺寸的市場(chǎng)需要，人們對0201元件十分關(guān)注。自從1999年中期0201元件推出，蜂窩電話(huà)制造商就把它們與CSP一起組裝到電話(huà)中，印板尺寸由此至少減小一半。處理這類(lèi)封裝相當麻煩，要減少工藝后缺陷（如橋接和直立）的出現，焊盤(pán)尺寸最優(yōu)化和元件間距是關(guān)鍵。只要設計合理，這些封裝可以緊貼著(zhù)放置，間距可小至150?m。

另外，0201器件能貼放到BGA和較大的CSP下方。圖2是在有0.8mm間距的14mm　CSP組件下面的0201的橫截面圖。由于這些小型分立元件的尺寸很小，組裝設備廠(chǎng)家已計劃開(kāi)發(fā)更新的系統與0201相兼容。

通孔組裝仍有生命力
光電子封裝正廣泛應用于高速數據傳送盛行的電信和網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域。普通板級光電子器件是“蝴蝶形”模塊。這些器件的典型引線(xiàn)從封裝四邊伸出并水平擴展。其組裝方法與通孔元器件相同，通常采用手工工藝—－引線(xiàn)經(jīng)引線(xiàn)成型壓力工具處理并插入印板通路孔貫穿基板。

處理這類(lèi)器件的主要問(wèn)題是，在引線(xiàn)成型工藝期間可能發(fā)生的引線(xiàn)損壞。由于這類(lèi)封裝都很昂貴，必須小心處理，以免引線(xiàn)被成型操作損壞或引線(xiàn)-器件體連接口處模塊封裝斷裂。歸根結底，把光電子元器件結合到標準SMT產(chǎn)品中的最佳解決方案是采用自動(dòng)設備，這樣從盤(pán)中取出元器件，放在引線(xiàn)成型工具上，之后再把帶引線(xiàn)的器件從成型機上取出，最后把模塊放在印板上。鑒于這種選擇要求相當大資本的設備投資，大多數公司還會(huì )繼續選擇手工組裝工藝。

大尺寸印板（20