超小型元器件的SMT工艺组装对焊锡膏、钢网与印刷机的要求已经临近极限,3D打印锡膏应用成本又非常高。锡膏、钢网与印刷机已经很难全面满足各种焊点对焊锡分配的要求,SMT面临组装工艺的危机,变革的技术方向在哪里?下面由广州SMT贴片加工厂—众焱电子从预置焊锡工艺的发展方面去详细分析一下超小型元器件的SMT工艺。
一、BGA、CSP与Flip-Chip预置锡球锡膏工艺
BGA、CSP与Flip-Chip预置锡球能够形成良好可靠的焊点,已经广泛应用20年了。随着电子产品微型化,BGA、CSP与Flip-Chip预置锡球的球引脚间距的越来越减小,当间距小于一定值时,印刷锡膏技术己很难适应了。试验表明在采用焊膏贴装回流焊接时,回流焊接的最小引脚间距为300μm,而采用助焊剂贴装回流焊接时,可达100μm。故当引脚间距小于300μm时,锡膏回流焊接工艺已经超过极限了,而BGA、CSP与Flip-Chip预置锡球如果采用印刷助焊剂贴装回流焊接,最小球引脚间距的工艺限度可以达到50μm。故采用助焊剂贴装回流焊接是应对超细脚间距芯片的工艺方法。
二、POP助焊剂贴装工艺
PoP(Package on Package)是利用SMT贴片加工技术将一个零件贴装在另一个零件的上表面;Bottom零件的上表面有类似于PCB上的焊盘用来贴装焊接Top零件,属于3D组装,主要是粘助焊剂、贴装再过回流焊接。2000年前3D堆叠技术大部分还只是应用在闪存及一些移动记忆卡中,如2000年Nokia8210手机已结使用POP技术,在逻辑控制器上放置一枚内存(DRAM)。
PoP技术广泛应用,模糊了一级封装与二级装配之间的界线,大大提高逻辑运算功能和存储空间,为终端用户提供了自由选择器件组合。手机逻辑电路上下层芯片3D装配,粘助焊剂贴装,无锡膏贴装过回流焊。对于超细间距芯片与Flip-Chip,采用助焊剂贴装回流焊接已经广泛应用,是SMT比较成熟的工艺流程。