錫膏印刷工序中芯片開路不良的改善

楊志

（江蘇長電科技股份有限公司江蘇江陰214400）

錫膏印刷工序中芯片開路不良的改善

楊志

（江蘇長電科技股份有限公司江蘇江陰214400）

側(cè)裝芯片開路在芯片側(cè)裝工藝中是一項主要的不良。錫膏印刷工序是引起側(cè)裝芯片開路的一個很重要的工序。本文從錫膏印刷工序詳細(xì)討論了開路不良產(chǎn)生的原因，并提出了改善方案。

側(cè)裝；開路；錫膏；鋼網(wǎng)板

1 前言

地磁傳感器是一種能夠通過感應(yīng)地球的磁場為定位提供依據(jù)的一種傳感器。其中，有一種三軸地磁傳感器為了實(shí)現(xiàn)三軸方向的感應(yīng)。需要將一顆傳感器芯片采用側(cè)裝工藝進(jìn)行組裝。從而實(shí)現(xiàn)Z軸功能。

本文對側(cè)裝工藝中一種比較常見的失效方式：開路，進(jìn)行研究，并從錫膏印刷工序論述了開路產(chǎn)生的原因及其解決方案。

2 側(cè)裝工藝簡介

側(cè)裝工藝是倒裝工藝的一種。用于側(cè)裝的芯片，Bump需要長在芯片的一邊，并且需要靠近芯片邊緣。側(cè)裝芯片在倒裝機(jī)臺組裝時，芯片側(cè)面通過裝片膠貼裝在基板上，芯片一邊的Bump通過錫膏和基板上的焊盤進(jìn)行焊接，使芯片側(cè)立在基板上，實(shí)現(xiàn)傳感器的Z軸功能。采用芯片側(cè)裝工藝的芯片在倒裝機(jī)臺貼裝時只需要翻轉(zhuǎn)90°，而普通倒裝工藝的芯片在貼裝時則需要翻轉(zhuǎn)180°。

側(cè)裝工藝的主要流程：錫膏印刷→點(diǎn)裝片膠→芯片貼裝→回流→清洗。

3 錫膏印刷工序側(cè)裝開路原因分析及改善方案

從側(cè)裝工藝的流程及特點(diǎn)可知，芯片和基板上的焊盤是通過錫膏連接的，但是芯片Bump到芯片邊緣有一定距離，因此在實(shí)際生產(chǎn)時，開路是一項主要的不良項目。

要提升側(cè)裝良率，就要從減少開路不良入手。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行分析，在錫膏印刷工序中，鋼網(wǎng)板不合適，錫膏不合適是造成開路不良的主要原因。下面本文就從這幾個方面逐一進(jìn)行分析和改善。

3.1 鋼網(wǎng)板不合適

按照制作工藝來分，用于基板封裝行業(yè)的鋼網(wǎng)板主要有兩種：一種是用激光切割工藝生產(chǎn)的激光鋼網(wǎng)板，一種是用電鑄成型工藝生產(chǎn)的電鑄鋼網(wǎng)板。激光鋼網(wǎng)板的開口精度以及一致性較差，但是價格便宜且加工周期短。電鑄鋼網(wǎng)板精度高，但是價格高，加工周期長。由于側(cè)裝芯片Bump pitch比較小，對鋼網(wǎng)板的要求比較高，因此如果使用激光鋼網(wǎng)板容易導(dǎo)致芯片開路。

在改善前，我們采用的是激光鋼網(wǎng)板來印刷錫膏，一致性比較差，影響印刷質(zhì)量。

改善后，我們將激光網(wǎng)板改成電鑄網(wǎng)板，提高開口的一致性及精度。從而提高印刷質(zhì)量，減少了側(cè)裝芯片開路的發(fā)生。

3.2 錫膏不合適

為了查找開路不良的原因，本文對不良品進(jìn)行了失效分析。

將開路不良品中側(cè)裝芯片剝掉，發(fā)現(xiàn)部分不良品中，有裝片膠包裹錫膏的現(xiàn)象。由于錫膏受到裝片膠的干擾，產(chǎn)品回流時會導(dǎo)致焊接不良，造成產(chǎn)品開路。

錫膏改善前，分析生產(chǎn)過程中點(diǎn)膠后的產(chǎn)品圖片（如圖1 a），發(fā)現(xiàn)錫膏中的助焊劑擴(kuò)散嚴(yán)重，異常的情況為裝片膠沿著助焊劑擴(kuò)散到基板焊盤上的錫膏上。錫膏被沾污后，錫膏和芯片Bump的連接就受到了影響，最終引起開路。

經(jīng)過多次試驗驗證以及對比，本文最終找到一款新錫膏。經(jīng)過小批量試驗驗證，新錫膏的助焊劑擴(kuò)散明顯減小（如圖1 b），點(diǎn)膠后，裝片膠和錫膏互不干擾，倒裝良率有很大提高。

圖1 錫膏改善前后對比

4 結(jié)論

芯片開路不良是芯片側(cè)裝的一項主要不良。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，通過錫膏印刷工序中鋼網(wǎng)板不合適，錫膏不合適這幾個方面進(jìn)行改善，明顯降低了芯片開路發(fā)生的比例。

[1]段超．SMT錫膏印刷制造過程質(zhì)量影響因素分析.科技視界，2013（24）：100，135.

[2]劉良軍.SMT錫膏印刷工藝.電子電路與貼裝，2010（3）：15～21.

The Modification of Open Defect in Solder Print Process

YANG zhi
（Jiangsu Changjiang Electronics Technology Co.,LtdJiangyin Jiangsu214400）

Open is the major defect in the side FC process.Solder print process is an import process that causes open defect.This paper discusses the reason for the open defect in solder print process,and gives the solution for the modification.

Side FC；open；solder paste；stencil

TN305.6

A

1004-7344（2016）30-0309-01

2016-10-15

楊志（1985－），男，江蘇江陰人，工程師，學(xué)士，主要研究方向為集成電路封裝技術(shù)。