凸点成形工艺过程要求实施覆盖新的焊料材料的凸点下金属化过程。接着,在温度为高于焊料熔点温度大约20℃的状况下,通过smt回流焊完成印刷技术工艺过程,再进行清洗和最后的凸点检查。
凸点下金属化(UBM)过程需要与新的焊料材料相符,并通过化学镀镍工艺来完成。按照次序在化学电镀槽中处理晶圆片,接着,用锌酸盐进行焊盘清洗,以便激活表面、镍镀层(5μm)和浸液金层。化学镀镍凸点下金属化(UBM)过程是当今在世界范围被使用的构成良好的、高效率的过程。
焊料印刷技术需要细间距的漏印板、适合于细间距的应用和最佳化印刷参数的焊膏。由焊膏供应商提供的几种适合的无铅化焊料包括SnAg3.5、SnAgBiXX和SnCn0.9。用于低共晶锡铅焊料替代品的主要选择物之一为Sn955Ag4Cu0.5,在过程效率可与锡铅焊料相比的情况下,进行了成功的试验。刮板速度、漏印板擦拭要求和检查决定了产量。获得的典型的漏印板厚度为80μm,凸点高度大约为110μm。
熔化温度方面的差异,就SnAgCu0.5而言,从183℃增加到了217℃,在回流炉的热曲线中反映为从大约205℃增加到235℃。典型状况下,为了确保最小的再氧化状况,在smt贴片打样或加工过程中,回流焊的气氛为氮气。
此外,为了确保高水平的过程控制,须采用自动化光学检查系统对凸点化的晶圆片进行检查。确保高的凸点质量,使检查次数最小化,而不是100%的检查。最近的研究表明,形成凸点的专用试验装置也许可满足此要求。由于SnAgCu凸点的光学检查会受表面光洁度的影响(与以前使用的SnPb焊料有光泽的表面相比较),因此这一步骤更关键,需要高度重视。
就众焱电子小编的了解,尽管到目前为止对一些问题进行了鉴定,然而成本计算已显示出用SnAgCu0.5焊料代替用于FCOB应用的SnPb焊料,也许会使凸点形成技术工艺的花费低于应用于高端生产的晶圆片50美元。
虽然技术方面的各种说明截止目前集中于倒装片凸点形成技术,但是随着细间距芯片规模封装(间距大于0.5mm)的到来,采用漏印板印刷技术的焊料淀积法将会成为固态球形位置的合适的替代者。
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