封装工艺论文范文第1篇
该类IC接地要求高、焊接工艺窗口窄, 故装配难度系数较大, 若温度参数控制不当, 易产生焊点虚焊。为提高焊接质量, 确保产品稳定性能, 装配时应关注多个方面的内容。
1 网板设计
要想获得一个良好的网印效果, 网板设计是关键。在设计网板时, QFN器件大面积接地处应漏孔设计, 刻制成网格状 (图2) , 目的是确保焊膏印刷时能均匀涂留在PCB上。优点: (1) PCB贴装后进入回流焊炉, 焊料受热熔化后流动性良好, 不会发生爆裂而产生锡球及冷焊, 整个焊接过程也不会受引力影响而产生空洞, 解决了虚焊存在的实际问题; (2) 焊接焊点高度一致性较好, 加固了器件长期使用的可靠性。采用常规网板设计将存在以下缺点: (1) 接地处网板不开孔 (图3) , 印刷后接地处PCB上无焊料存在, 焊接后器件底部有空洞并出现虚焊现象; (2) 器件底部开整个大孔, 印刷后焊料过多, 焊料受热熔化易产生冷焊和增加锡球数目, 经过射线扫描会发现器件底部接地处存在空洞, 焊接质量大大降低。
另外, 针对锡膏需求量, 还要考虑网板厚度, 实践证明引脚间距在0.65mm以上的QFN器件, 一般选用0.15mm的网板;引脚间距在0.5mm的QFN器件, 最好选用厚度为0.12mm~13mm网板;引脚间距小于05mm的器件, 为防止锡膏短路需考虑缩小网板开孔宽度。保证四周焊盘和中间散热焊盘的最小间隙, 还要考虑四周开孔向外移动, 一般移动0.1mm~0.15mm便可, 这种设计可以获得良好的印刷效果和回流效果, 有效的避免了桥连的产生。
2 印刷贴装
印刷应确保焊膏厚度均匀、无沾污, 覆盖面积至少为PCB焊盘的75%以上, 但不能超过焊盘面积的2倍, 焊膏图形无桥连现象。将QFN器件贴装到对应的焊盘上, 需注意器件的极性方向和引脚的偏离度, 偏离不能超出焊盘的25% (可用X-Ray检测) 。
3 焊接
满足以上要求, 进行回流焊接, 工艺参数控制如下。
(1) 预热阶段温度曲线设定:升温速率一般在2~3℃/s, 有铅温度在100℃~120℃, 时间约为60s~90s。
(2) 活化阶段温度曲线设定:有铅焊料一般保持在120℃~150℃, 90s。
(3) 回流峰值温度设定:有铅一般为220℃~235℃, 15s~30s。
(4) 冷却阶段温度曲线设定:冷却速率固化前最好保持5℃/s, 固化后保持在3℃/s以下。
4 返修
该器件是常规焊料封装属热敏感器件, 正常返修会在基板和陶瓷封装处溢出内部焊料, 会损伤器件原有结构、影响其电讯性能。返修过程遵循以下要求。
(1) 准备, 预热, 烘箱温度115℃左右, 时间6h~8h。
(2) 拆卸, 取出放到热板上加热, 温度195℃左右, 并用SMT拆焊台热风均匀加热QFN器件四周, 温度控制在350±5℃, 否则会破坏器件内部结构。待焊料整体受热化锡时, 用镊子把QFN器件轻轻取下放到指定的位置散热, 完全冷却后对QFN引脚与印制板焊盘除锡并清洗。
(3) 焊接, 如PCB上器件较多, 焊接方案可参照BGA翻修工艺方案执行;如PCB上器件较少, 焊接可参照3~5点步骤执行。
(4) 检测, 焊接完毕用万用表测量各引脚对地是否短路, 用X射线检测大面积地是否有空洞, 如不合格再次进行返工 (注:器件翻修热冲击不要超过三次, 否则会影响电气性能) 。
5 结语
QFN是最新的封装发展技术之一, 它的出现为电子产品小型化提供了一种有效的可行方案, 但由于QFN器件封装的特殊性以及焊点检测的手段不足, 这还需要我们长期的对QFN器件整个组装工艺进行更深入地研究。
摘要：随着电子产品向微型化、便携式方向迅速发展, SMT在电子工业中得到了广泛的应用, 并且在许多领域部分或全部取代了传统电子装配技术。像QFP、QFN、BGA表贴式电子封装器件不断的涌现, 给高密度电子装配带来了巨大的挑战, 本文对热敏感器件QFN的网板设计、组装和返修工艺技术作详细介绍。
关键词：QFN,网板,组装,返修技术,可靠性
参考文献
[1] 王文利, 吴波, 梁永生.QFN器件组装工艺缺陷的分析与解决[J].电子工艺技术, 2007, 28 (5) :261～263.
[2] MAXIM High-Frequency/Fiber Com-munications Group, T her-mal Con-siderations of Q FN and Other Ex-posed-Paddle Packages, 2001, 11.
封装工艺论文范文第2篇
1.1 引言
模块就是通过一系列工艺加工过程将集成电路芯片进行封装的器件, 随着封装技术的不断进步, 出现了多芯片模块 (MCM) 的概念。在20世纪90年代中期, 改技术曾被广泛认为是电子电路芯片封装的最佳技术, 但是随着电子工业不断发展以及封装技术的不断更新, M C M封装技术逐渐显露出诸多缺陷, 其制造成本高, 对于大规模的应用无法满足需求。芯片级产品 (Die products) 的出现, 促进了MCM技术的大规模应用。由于采用芯片级产品的M C M封装较传统的封装技术相比, 其大大减少产品的成本以及研发周期等突出优点, 让MCM封装技术的优势进一步体现出来。
1.2 便携式电子设备的优势
便携式电子设备, 主要采用的是芯片级产品封装, 在如今信息发展如此迅速的时代, 计算机、通讯、娱乐、学习等领域都应用了电子芯片级封装技术。因此, 便携式电子设备的主要特点有以下几个方面。
(1) 采用芯片级封装产品, 具有非常优异的性能, 其缩短芯片之间连接距离, 降低芯片之间的信号传输延迟, 增强芯片输入输出端口的电性能。
(2) 随着芯片级产品尤其是芯片级产品组装3D产品的应用越来越广泛, 便携式电子设备的封装效率将大大提高, 从而减少芯片面积与基板占用面积的比值, 该比值往往是封装技术是否先进的重要标志。因此使封装过后的电子设备具有更小的尺寸。
(3) 目前掌上只能终端以及无线连接系统中均广泛采用了芯片级产品, 其突出的性价比将进一步推动芯片级产品在电子行业得到更多的应用。
(4) 可靠性。在满足消费者所期望的性价比的同时, 芯片级产品提供更高的产品质量以及性能可靠性。
2 便携式电子设备封装发展趋势
2.1 基板芯片封装 (COB)
所谓基板芯片封装 (COB) , 就是在将芯片粘附在互连基板上, 并通过引线进行点连接。改封装技术较早用于电子工业生产中, 它的主要优点是省去了一些后加工工序, 减低产品生产成本。但这种封装方式让芯片直接暴露于空气之中, 用以收到自然或者人为的损坏, 其次这种封装方式的封装效率不高。
在便携式电子设备的封装中, 使用的经过严格测试和筛选的芯片进行C O B封装, 可以是产品质量以及可靠性达到成规器件的水平, 因此, 这种传统的封装技术在便携式电子设备封装中还是使用比较广泛。
2.2 倒装片封装 (FC)
将芯片与互连基板同时进行展附和点连接, 称作直接芯片安装, 在安装过程中, 将芯片面面向互连基板, 这种安装方式称为倒装片封装。目前一些新的倒装片安装, 为便携式电子设备封装提供良好的效益, FC封装主要可以分为回流焊和粘附两类。
通常, 使用粘附倒装片封装有两种方式来完成。其一, 使用绝缘的粘附薄膜直接将芯片原件粘附在互连布线的印制线路板上, 由于这种粘附方式绝缘性很高, 因此适用于高密度的输入输出端口互连上;另外, 通过使用各向异性导电薄膜来实现芯片与基板之间的电器互连, 各向异性导电薄膜主要由热固性粘附剂、导电粒子以及释放膜组成。粘附倒装片与回流焊相比具有优势, 主要表现为:操作更加简单, 免去涂焊料及助焊剂的过程;清洗工作也简单多了;可提供更多的芯片输入输出端口数, 组装中芯片与基板间的连接较短, 有效减少信号传输延时加快芯片的运行速度。
2.3 圆片级封装 (WLP)
圆片级封装, 简称WLP, 是在圆片上完成完成芯片级产品测试以及和互连凸点的制作, 将芯片分成许多独立的小片。与上面的倒装片封装相比, 其具有更宽大的芯片引脚间距以及焊球尺寸, 这种封装可以直接应用于表面的封装, 从而降低制作成本, 缩短制作工期。
圆片级封装技术是由CSP封装技术发展而来, 它的组装占用印刷版面积稍微比芯片尺寸大一点, 其封装中不需要使用下填充。由于少了下填充的保护, 结构设计可能会紧密, 器件容易受到外来力的作用遭到破坏, 因此, 在设计WLP封装是, 注意增加外力缓冲层、控制好焊球几何尺寸以及优化焊球的位置优化等, 从而增加焊接的可靠性, 进而使该技术得到进一步推广。在便携式电子设备的组装中, 必将越来越多的使用圆片级封装, 以及WLP电路的安装技术和W L P制造技术。
2.4 多芯片模块封装 (MCM)
多芯片模块封装通常是定制设计的, 在一块高密度的连接基板上安装有几十甚至几百个芯片元件。多芯片模块封装技术早期主要用于军事研究或者科学研究等高性能的计算机中, 由于芯片级产品的出现, MCM技术的优点就显露出来了。在便携式电子设备的组装中使用的主要是芯片级产品, 组装合格率得到很大提高。
多芯片模块封装的主要特点主要表现在以下几方面:可以将不同的技术工艺的芯片封装在一起;与常规的封装技术相比缩短产品封装周期, 降低成本;节省芯片组装原料和简化测试手段。由于M C M技术的上述优点, 在未来的便携式电子设备的封装中, M C M封装技术占有非常重要的位置。
2.5 3D封装
随着市场需求不断增长, 对便携式电子产品要求逐渐增高, 不仅体现在外形要轻、薄、小等而且在功能上要求功能齐全、性能稳定等, 一种新型的封装技术就产生了, 这就是3D封装。3D封装用堆栈的方法将静态随机存储器和闪存芯片重叠起来, 实现了更大的存储空间, 并且3D封装不收器件的种类限制, 可以将不同功能不同大小的芯片堆叠在一起, 并形成一个高性能的功能模块。3D封装主要包括倒装芯片、引线键合, 先封装再堆栈、软板型态折叠等几种形式。
3 结语
科技的发展的同时, 也促使便携式电子设备的发展, 各种功能以及电子电路封装形式也不断的被发现。从目前的产品需求来看, 封装已不再是简单的保护器件芯片, 同时还是确保产品质量和功能的一个重要因素。怎样有效提高封装技术, 是一个摆在我们面前一个长远的问题。
摘要：随着目前电子科学技术的不断发展, 新型便携式电子设备的需求量日渐上升, 同时对其性能功能质量要求也随之提高。电子设备的电路封装对电子产品的外观以及性能影响很大, 其封装质量的好坏将直接影响电子设备的市场价值。本文, 首先对目前便携式电子设备的优势、目前发展状况等做简要介绍, 最后详细探讨了其电路封装的发展趋势。
关键词：便携式电子设备,性能功能,市场价值,发展趋势
参考文献
[1] Herper, 电子封装材料与工艺[M].化学工业出版社, 2006.