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的典型的漏印板厚度為80μm，凸點(diǎn)高度大約為110μm。熔化溫度方面的差異，就snagcu0.5而言，從183℃增加到了217℃，在回流爐的熱曲線中反映為從大約205℃增加到235℃。典型狀況下，為了確保最小的再氧化狀況，回流焊氣氛為氮?dú)?。此外，為了確保高水平的過(guò)程控制，須采用自動(dòng)化光學(xué)檢查系統(tǒng)對(duì)凸點(diǎn)化的晶圓片進(jìn)行檢查。確保高的凸點(diǎn)質(zhì)量，使檢查次數(shù)最小化，而不是100％的檢查。最近的研究表明，形成凸點(diǎn)的專(zhuān)用試驗(yàn)裝置也許可滿足此要求。由于snagcu凸點(diǎn)的光學(xué)檢查會(huì)受表面光潔度的影響(與以前使用的snpb焊料有光澤的表面相比較)，因此這一步驟更關(guān)鍵，需要高度重視。盡管到目前為止對(duì)一些問(wèn)題進(jìn)行了鑒定，然而成本計(jì)算已顯示出用snagcu0.5焊料代替用于fcob應(yīng)用的snpb焊料，也許會(huì)使凸點(diǎn)形成技術(shù)工藝的花費(fèi)低于應(yīng)用于高端生產(chǎn)的晶圓片50美元。雖然技術(shù)方面的各種說(shuō)明截止目前集中于倒裝片凸點(diǎn)形成技術(shù)，但是隨著細(xì)間距芯片規(guī)模封裝(間距大于0.5mm)的到來(lái)，采用漏印板印刷技術(shù)的焊料淀積法將會(huì)成為固態(tài)球形位置的合適的替代者。4 可靠性問(wèn)題汽車(chē)電子領(lǐng)域高熔化焊料的需求也推動(dòng)了電子行業(yè)向焊料體系替代品的發(fā)展
學(xué)鍍鎳工藝。晶圓加工是在一序列的化學(xué)池中進(jìn)行的，在焊點(diǎn)清洗之后，緊接著進(jìn)行的工藝包括：鋅酸鹽處理，表面活性化處理，鎳（5mm）的淀積，金層的生長(zhǎng)。該項(xiàng)工藝為fraunhofer izm與柏林技術(shù)大學(xué)合作開(kāi)發(fā)。采用化學(xué)鍍鎳工藝的ubm穩(wěn)定性好，良率高，已被廣泛使用。 焊膏印刷需要使用小間距模板、能適應(yīng)微細(xì)間距要求的焊膏，以及優(yōu)化的印刷參數(shù)。焊膏供應(yīng)商已經(jīng)生產(chǎn)了幾種無(wú)鉛焊膏，包括snag3.5、snagbixx和sncu0.9。sn95.5ag4cu0.5是共晶鉛焊料的替代品，工藝良率成功通過(guò)了與snpb的對(duì)比測(cè)試。滾刷速度、模板剝離和檢查條件將決定產(chǎn)量。使用厚度為80mm的模板，能實(shí)現(xiàn)~110mm的凸點(diǎn)高度。 使用snagcu0.5焊膏時(shí)，熔點(diǎn)溫度由183上升到217℃，相應(yīng)的回焊爐的溫度設(shè)置也需從~205 上升到 235℃，典型的回流焊環(huán)境是使用氮?dú)?，它可以將氧化降到最小程度?同時(shí)，為了確保良好的工藝控制，必須對(duì)凸點(diǎn)制備中的晶圓實(shí)施自動(dòng)檢測(cè)。最新的研究顯示對(duì)凸點(diǎn)實(shí)施非100％的測(cè)試也能滿足對(duì)凸點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行控制的要求，這樣還能減少檢測(cè)時(shí)間。snagcu凸點(diǎn)的光學(xué)檢測(cè)由于其粗糙表面（與以前的
"立碑"現(xiàn)象苦惱表面貼裝工業(yè)已有十年了。盡管隨著材料、設(shè)計(jì)和工藝控制改善，特別是作為主要焊接技術(shù)的汽相回流技術(shù)的淡出，這種情況已經(jīng)逐漸得到控制。但是隨著像0402和0201封裝的微型器件的出現(xiàn)，該問(wèn)題正重新出現(xiàn)。最近，全球針對(duì)無(wú)鉛焊接的研究增加了人們對(duì)"立碑"問(wèn)題的關(guān)心，主要原因就是無(wú)鉛焊料的表面張力相對(duì)增大。snagcu系列無(wú)鉛焊料的"墓碑"行為，受焊料合金組成和性質(zhì)的影響，如合金表面張力、合金相圖和焊料潤(rùn)濕性等。以共晶snpb焊料作為基線，indium公司的實(shí)驗(yàn)研究探討了影響"墓碑"的焊料的性質(zhì)，評(píng)估出影響"立碑"問(wèn)題的關(guān)鍵特性，并表明snagcu焊料的"立碑"現(xiàn)象可通過(guò)調(diào)整焊料組成得到控制。試驗(yàn)設(shè)置 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備 焊接材料采用snagcu系合金焊料樣品：98.3sno.96ag0.74cu、97.5 sn2.0ag0.5cu、96.7sn2.5ago.8cu、96.5sn3.oag0.5cu、95.5sn3.5agl.0cu、和95.5sn3.8ag0.7cu，同時(shí)以63sn37pb作為基線對(duì)比測(cè)試。 實(shí)驗(yàn)覆銅箔試驗(yàn)板尺寸：20cm×15.2cm
在惰性焊接環(huán)境中。 我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估助焊劑的潤(rùn)濕能力。將蘸有助焊劑的元件貼在氧化程度不一樣的銅板上，回流焊接后 ，量測(cè)焊料在銅板上鋪開(kāi)的面積就可以評(píng)估不同助焊劑的潤(rùn)濕能力了。在銅板上焊料鋪開(kāi)面積越大，說(shuō)明可焊性 越好。 不同的助焊劑，不同厚度和不同的焊盤(pán)氧化程度，潤(rùn)濕能力的測(cè)試如圖1所示。需要注意的是：如上所述，可 焊性會(huì)受回流焊接環(huán)境和焊盤(pán)表面處理等因素的影響，此測(cè)試方法可以為我們提供一種參考。 圖1 不同厚度的幾種助焊劑對(duì)不同氧化程度焊盤(pán)潤(rùn)濕能力 在實(shí)際生產(chǎn)條件下，snpb焊球蘸取multicore mp200，kestertac23幾種助焊劑，在空氣回流焊接環(huán)境中獲得了 比較好的焊接效果，如圖2所示. 圖2 焊接效果圖 我們來(lái)比較在氮?dú)饣亓鳝h(huán)境和空氣中回流焊接的效果。同樣采用snpb元件，焊接在osp表面處理的焊盤(pán)上，結(jié)果 是惰性回流環(huán)境中焊接效果要好，錫鉛的焊接性能比無(wú)鉛焊好，尤其是在無(wú)鉛焊接工藝中，必須要使用氮?dú)夂附?環(huán)境，并且控制氧氣濃度在50 ppm。如圖3所示。 圖3 焊接性能比較 在采用不同表面處理方式的焊盤(pán)上的焊接性能也會(huì)不一樣
ev和1022ev。此技術(shù)可為樣品最外層10nm的表面成分做定量分析。通過(guò)分析，ht0sp膜在無(wú)鉛回流處理前含有5.02％的氧和0.24％的鋅。經(jīng)過(guò)5次無(wú)鉛回流后，ht0sp膜含氧和鋅分別為6.2％和0.22％。經(jīng)過(guò)5次無(wú)鉛回流后，銅含量從0.60％增加到1.73％。銅離子增加的原因可能是低層的銅離子在回流過(guò)程中遷移至表層。 e.k.changetc[8]也通過(guò)使用光電子能譜分析法進(jìn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的0sp膜的表面分析。沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何回流處理前，氧含量為5.0％，然后在空氣中分別進(jìn)行1次和3次傳統(tǒng)snpb回流后，其氧含量分別增加至9.1％和11.0％。另外也報(bào)道，在經(jīng)過(guò)氮?dú)獗Ｗo(hù)，一次snpb回流后，其氧含量增加至6.5％。本實(shí)驗(yàn)中，光電子能譜顯示工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的0sp膜在經(jīng)過(guò)5次無(wú)鉛回流后，其氧含量增加到12.5％。所以，在5次無(wú)鉛回流前后，氧含量增加7.5％，大于ht0sp膜的1.2％氧含量的增值。 銅的焊接性能在很大程度上取決于銅的氧化程度以及所使用助焊劑的強(qiáng)弱。所以，用xps所測(cè)出氧的含量是0sp膜耐熱性能的一個(gè)很好的指標(biāo)。和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的0sp膜相比，ht0sp具有更好的耐熱性能。 經(jīng)
-25)。f) 通過(guò)包括跌落測(cè)試、液體溫度沖擊、剪切力測(cè)試等可靠性測(cè)試。 motorola測(cè)試了來(lái)自8家供應(yīng)商的25種焊膏，并且使用了標(biāo)準(zhǔn)的sn/pb焊膏作為對(duì)比試驗(yàn)。該無(wú)鉛項(xiàng)目的完成一共用了3年的時(shí)間，費(fèi)用超過(guò)一百萬(wàn)美元?！?焊膏的鋼網(wǎng)印刷評(píng)估 采用gage重復(fù)性和再現(xiàn)性(gage r&r)，設(shè)計(jì)doe試驗(yàn)，以測(cè)量鋼網(wǎng)印刷焊膏體積的一致性。在時(shí)間=0（新鮮攪拌焊膏）、1和4小時(shí)焊膏擱置時(shí)間時(shí)，進(jìn)行測(cè)量。對(duì)0.3mm (12 mil)smd焊盤(pán)總共進(jìn)行5種焊膏印刷試驗(yàn)，對(duì)比控制焊膏為snpb焊膏，結(jié)果顯示所有焊膏印刷體積都在大約+/- 20% 2σ下進(jìn)行一致性控制，這種控制被認(rèn)為在應(yīng)用上是可接受的。 擱置1小時(shí)后，很明顯有些焊膏就不可接受了，其中有的平均印刷體積減少大約35%。motorola做了類(lèi)似的眾多試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果同焊膏供應(yīng)商分享，以協(xié)助他們改善焊膏，開(kāi)發(fā)出更好的新焊膏產(chǎn)品。● 焊膏粘度試驗(yàn) 為了測(cè)試粘度，被印刷焊膏分別留置0、1、2、4和8小時(shí)后，采用ipc/j-std-005規(guī)定的粘度測(cè)試流程，使用了直徑為5mm測(cè)試探針。測(cè)試結(jié)果表明對(duì)比樣品或兩種無(wú)鉛焊膏之間沒(méi)有
距，對(duì)電路板來(lái)說(shuō)卻意味著成本增加。在這種情況下，200-250mm節(jié)距的設(shè)計(jì)規(guī)則顯然成為達(dá)到最低總成本的選擇（對(duì)直接在板上進(jìn)行倒裝焊工藝來(lái)說(shuō)）。如果在bga中使用倒裝焊，那么產(chǎn)品成本的組成和最佳凸點(diǎn)節(jié)距的選擇就有很大不同。delphi公司使用焊膏印刷-回流工藝制作凸點(diǎn)，最窄的節(jié)距可以達(dá)到100mm。目前還沒(méi)有更窄節(jié)距凸點(diǎn)制作工藝的開(kāi)發(fā)。 cjg?尃fu delphi使用濺射的al-niv-cu薄膜作為ubm，并且在目前的倒裝焊產(chǎn)品中使用了多種凸點(diǎn)金屬（包括50inpb, inpbag, snpb-2.5cu和63snpb）。倒裝焊封裝的可靠性問(wèn)題主要來(lái)自于焊料的疲勞、ubm電遷移、焊料電遷移和ubm的損耗。只有在實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境中進(jìn)行全面的可靠性測(cè)試才能發(fā)現(xiàn)這些失效機(jī)制。自2000年以來(lái)delphi公司每年使用層壓板上倒裝焊封裝技術(shù)生產(chǎn)了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)電子模塊。這些模塊還沒(méi)有發(fā)生以上的失效機(jī)制引起現(xiàn)場(chǎng)失效的記錄。事實(shí)上，倒裝焊是在pcb上可靠性最高的封裝技術(shù)之一。歷史上，由倒裝焊與其基板之間熱失配引起的凸點(diǎn)焊料疲勞導(dǎo)致的可靠性問(wèn)題是倒裝焊封裝中需要首要考慮的問(wèn)題。然而，技術(shù)發(fā)展到今天，焊料
它們的直徑可能只有幾個(gè)納米，長(zhǎng)度可能達(dá)到幾個(gè)毫米，而且長(zhǎng)度可能變得足以觸及另一根引線，從而導(dǎo)致短路。 相關(guān)資料 新型焊接材料與技術(shù)應(yīng)用五要素 選擇合適合金成分焊接材料后，還需要注意下面五點(diǎn)以保證最終應(yīng)用效果： 1． 選用合適的pcb，其焊盤(pán)鍍層應(yīng)與所用焊料相匹配。 2． 對(duì)焊膏供應(yīng)商提供的樣品進(jìn)行評(píng)估，選定合適的型號(hào)。 3． 用現(xiàn)有元器件在不太復(fù)雜的線路板上進(jìn)行小批量試生產(chǎn)，以積累經(jīng)驗(yàn)。 4． 與元器件供應(yīng)商積極合作，逐步換成新器件。 5． 制定返修工作規(guī)范。如果元器件端面鍍層為snpb可繼續(xù)使用snpb錫線，但元件鍍層也完全是無(wú)鉛材料時(shí)返修也須使用無(wú)鉛錫線。
于并行凸點(diǎn)制作工藝（所有的凸點(diǎn)都同時(shí)制作完成），并且微鍍工藝和銦蒸發(fā)沉積都可以提供高密度節(jié)距。 高密度象素探測(cè)器 ?庂邕si 對(duì)于象素陣列的研究興趣在不斷增長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)于不同的探測(cè)器的應(yīng)用，它需要高密度象素。這類(lèi)陣列有時(shí)在每平方厘米的范圍內(nèi)擁有40,000個(gè)象素單元，每個(gè)單元都需要一個(gè)焊料凸點(diǎn)將硅基板上的探測(cè)器與其他全硅技術(shù)制造的讀出ic連接起來(lái)。正是為了保證如此狹窄的空間內(nèi)分布高密度的互連，節(jié)距需要≤50mm。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩種窄節(jié)距互連方案：如節(jié)距為25-50mm的電鍍共晶snpb（圖3）的含鉛焊料和節(jié)距約為15-50mm的銦焊料。 ?塤w攙萠, (餉$b/ +傽 據(jù)報(bào)道，歐洲的研究人員已經(jīng)將節(jié)距為15mm的銦凸點(diǎn)wlp工藝應(yīng)用到了象素ir焦平面陣列系統(tǒng)。銦凸點(diǎn)在小型研究性的實(shí)驗(yàn)室已是一種簡(jiǎn)單的工藝，并證明可以實(shí)現(xiàn)具有挑戰(zhàn)性的50mm的節(jié)距。銦焊料是脆性的，可在較低的操作溫度下使用。然而，由于銦的剪切強(qiáng)度較低，通常在探測(cè)器組裝過(guò)程中使用銦凸點(diǎn)的產(chǎn)品成品率較低。因此，更為牢固的共晶snpb焊料剛好滿足了多數(shù)高能量物理（hep）研究人員應(yīng)用象素探測(cè)器陣列作粒子研究的要
由有機(jī)溶劑除非是特殊調(diào)配不然也不會(huì)含有rohs所管制的六項(xiàng)物質(zhì)。如果是外銷(xiāo)公司，應(yīng)該注意的是reach指令，它才是針對(duì)有機(jī)溶劑與其它化學(xué)物質(zhì)的管理辦法。 smt貼片環(huán)節(jié)rohs轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 在smt貼片環(huán)節(jié)，全部no-rohs件用相應(yīng)rohs件代替后，后續(xù)整機(jī)測(cè)試良率往往會(huì)急劇下降，表現(xiàn)為對(duì)rohs的“水土不服” ，網(wǎng)友不知如何應(yīng)對(duì)。對(duì)此，gary nevison表示，一些制造商想當(dāng)然的假設(shè)rohs協(xié)從產(chǎn)品和rohs非協(xié)從產(chǎn)品工作屬性相同。不幸的是，事實(shí)并非如此，哪怕是使用snpb焊料……這種情況在整個(gè)流程都被改成無(wú)鉛時(shí)顯得特別突出。在回流焊接和選擇焊料粘劑(屬性各不相同)時(shí)需要花上很多心思，所以每個(gè)pcb種類(lèi)要求有不同的smt回流面的情形時(shí)有發(fā)生。網(wǎng)友“chars” 指出，rohs轉(zhuǎn)換時(shí)，由于熔錫溫度的變化，相關(guān)的profiles需要重新調(diào)整以適應(yīng)新制程。如profiles未調(diào)適，將容易產(chǎn)生空、冷焊等問(wèn)題(尤其是bga組件)。 eu rohs指令是否涉及電阻、焊料之類(lèi)的產(chǎn)品 電阻、焊料之類(lèi)的產(chǎn)品eu rohs指令的目錄中找不到，但很多網(wǎng)友對(duì)于eu roh
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