充膠設(shè)計(jì)與工藝的考慮事項(xiàng)

1、充膠設(shè)計(jì)與工藝的考慮事項(xiàng)充膠設(shè)計(jì)與工藝的考慮事項(xiàng)全球最大文檔庫(kù)!–豆丁作者:StevenJ.Adamson來(lái)自:網(wǎng)絡(luò)資源充膠的有效使用要求摻和許多的因素，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題，來(lái)適應(yīng)充膠工藝和產(chǎn)品需要。隨著電路的密度增加和產(chǎn)品形式因素的消除，電子工業(yè)已出現(xiàn)許許多多的新方法，將芯片級(jí)(chiplevel)的設(shè)計(jì)更緊密地與板級(jí)(boardlevel)裝配結(jié)合在一起。在某種程度上，諸如倒裝芯片(flipchip)和芯片級(jí)包裝(CSPchipsca

2、lepackage)等技術(shù)的出現(xiàn)事實(shí)上已經(jīng)模糊了半導(dǎo)體芯片(semiconductdie)、芯片包裝方法與印刷電路板(PCB)裝配級(jí)工藝之間的傳統(tǒng)劃分界線(xiàn)。雖然這些新的高密度的芯片級(jí)裝配技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是非常重要的，但是隨著更小的尺寸使得元件、連接和包裝對(duì)物理和溫度的應(yīng)力更敏感，選擇最好的技術(shù)配制和達(dá)到連續(xù)可靠的生產(chǎn)效果變得越來(lái)越困難。改善可靠性的關(guān)鍵技術(shù)之一就是在芯片與基板之間填充材料，以幫助分散來(lái)自溫度變化和物理沖擊所產(chǎn)生的應(yīng)力。不幸的是

3、，還沒(méi)有清晰的指引來(lái)說(shuō)明什么時(shí)侯應(yīng)使用充膠和怎樣最好地采用充膠方法滿(mǎn)足特殊的生產(chǎn)要求。本文將探討有關(guān)這些問(wèn)題的一些最近的想法。為什么充膠？考慮使用底部灌充密封膠的最初的想法是要減少硅芯片(silicondie)與其貼附的下面基板之間的總體溫度膨脹特性不匹配所造成的沖擊。對(duì)傳統(tǒng)的芯片包裝，這些應(yīng)力通常被引線(xiàn)的自然柔性所吸收?？墒?，對(duì)于直接附著方法，如錫球陣列，焊錫點(diǎn)本身代表結(jié)構(gòu)內(nèi)的最薄弱點(diǎn)，所采用的75直徑更好地經(jīng)受應(yīng)力。假設(shè)CSP與倒裝

4、芯片的一個(gè)兩元焊接點(diǎn)的相對(duì)剪切應(yīng)力是相似的，那么CSP焊接點(diǎn)所經(jīng)受的應(yīng)力大約為倒裝芯片的四分之一。因此，CSP的設(shè)計(jì)者認(rèn)為焊錫球結(jié)構(gòu)本身可以經(jīng)得起基板與芯片溫度膨脹所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。后來(lái)的研究2顯示充膠(underfill)為CSP提供很高的可靠性?xún)?yōu)勢(shì)，特別在便攜式應(yīng)用中。在布局問(wèn)題上，一些設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)，增加芯片角上焊盤(pán)的尺寸可增加應(yīng)力阻抗，但這個(gè)作法并不總是實(shí)用或不足以達(dá)到可靠性目標(biāo)。系統(tǒng)PCB厚度。經(jīng)驗(yàn)顯示較厚的PCB剛性更好，比較薄

5、的板抵抗更大的沖擊造成的彎曲力。例如，一項(xiàng)分析證明，將FR4基板的厚度從0.6mm增加到1.6mm，可將循環(huán)失效(cyclestofailure)試驗(yàn)的次數(shù)從600次提高到900次3。不幸的是，對(duì)于今天超細(xì)元件(ultrasmalldevice)，增加基板厚度總是不現(xiàn)實(shí)的。事實(shí)上，每增加一倍的基板厚度提高大約兩倍的可靠性改善，但芯片尺寸增加一倍造成四倍的降級(jí)4。使用環(huán)境。在最后分析中，最重要的因素通常要增加所希望的產(chǎn)品生命力。例如，對(duì)手