電子封裝和組織技術(shù)復(fù)習(xí)詳細(xì)版

1、1、名詞術(shù)語(yǔ)翻譯2、填空3、畫(huà)圖4、問(wèn)答題5、計(jì)算題6、綜合題1、微電子封裝技術(shù)中常用封裝術(shù)語(yǔ)英文縮寫(xiě)的中文名稱(chēng)：DIP： 雙列直插式封裝 double in-line packageQFP(J):四邊引腳扁平封裝 quad flat packagePGA:針柵陣列封裝pin grid arrayPLCC： 塑料有引腳片式載體 plastic leaded chip carrierSOP(J)： IC 小外形封裝 small outline packageSOT： 小外形晶體管封裝 small outline transistor packageSMC/D：表面安裝元器件 surface mo

2、unt component/deviceBGA:焊球陣列封裝ball grid arrayCCGA：陶瓷焊柱陣列封裝Ceramic Column Grid ArrayKGD： 優(yōu)質(zhì)芯片(已知合格芯片)Known Good DieCSP：芯片級(jí)封裝 chip size packageMCM(P):多芯片組件 Multi chip ModuleWLP： 晶圓片級(jí)封裝 Wafer Level PackagingWB：引線鍵合 wire bondingTAB： 載帶自動(dòng)焊 tape automated bondingFCB： 倒裝焊 flip chip bondingOLB：外引線焊接ILB： 內(nèi)引線

3、焊接C4：可控塌陷芯片連接 Controlled Collapse Chip ConnectionUBM： 凸點(diǎn)下金屬化 Under Bump MetalizationSMT：表面貼裝技術(shù)THT： 通孔插裝技術(shù) Through Hole TechnologyCOB：板上芯片COG： 玻璃上芯片C：陶瓷封裝P :塑 料 封 裝可控堪陷芯片連援（C4）四點(diǎn)蛀構(gòu)150左右 到點(diǎn)。壓焊的焊頭形狀-楔形，針形，錐形焊接溫度焊接壓力超聲波頻率3 .層載帶精度熱壓FCB機(jī)，調(diào)平芯片與基板平行度； 再流FCB法：控制焊料量及再流焊的溫度； 環(huán)氧樹(shù)脂光固化FCB法：光敏樹(shù)脂的收縮力及UV光固化; 各向異性導(dǎo)電膠

4、FCB法：避免橫向?qū)щ姸搪稶V光固化。壓FCB法:各類(lèi)胃裝焊工芝方密的比較FCB工毯方袂美健技術(shù)主要特點(diǎn)及適用性蔥圈熟壓FCB1跖精度熱壓FCB機(jī)*講 里片與基桶平行度FCB時(shí)加熱瘴度高*壓力大對(duì)凸點(diǎn)高腱一致性及革 姬平馨度晏求海,造用于硬凸鑫芯片F(xiàn)CB再tS FCB控制烽料景及 再威焊的翌度FCB時(shí)可盲葉準(zhǔn)，可控制餅科塌陷程度，對(duì)凸云高度 -登性技用基板平整度要求較低.透于使用SMT 對(duì)焊料凸點(diǎn)芯片F(xiàn)CB光固化FCB光樹(shù)脂的收期力技W光團(tuán)化利用樹(shù)麗的收緡應(yīng)力.FCB另機(jī)械接觸,不加姓應(yīng)力 小u睛于小凸點(diǎn)芯片F(xiàn)CBACA = FCB通免橫向?qū)Ⅱ枧R U*光固化導(dǎo)噌獨(dú)子壓縮在&點(diǎn)與基板金K焊區(qū)向

5、，只上下肆 電。適于各類(lèi)察戒低辱度的顯示COG的FCB.公式、公式中各參數(shù)的含義、單位、電鍍時(shí)間的計(jì)算。常用芯片凸點(diǎn)制作方法：（1）（3）（5）（7）（9）蒸發(fā)/濺射法;化學(xué)鍍法；激光凸點(diǎn)法;移植凸點(diǎn)法;柔性凸點(diǎn)法;（2）（4）（6）（8）電鍍法；打球法；置球和模板印刷法;疊層法；（10）噴射法（3）常用芯片凸點(diǎn)制作方法；電鍍法制作芯片凸點(diǎn)有關(guān)計(jì)算:電鍍法制作芯片凸點(diǎn)有關(guān)計(jì)算：公式、公式中各參數(shù)的含義、單位、電鍍時(shí)間的計(jì)算: 根據(jù)對(duì)凸點(diǎn)高度的要求不同，電鍍時(shí)間也不同。根據(jù)電解定律，鍍層厚度5為：式中：Dk:電流密度（A/dm2）;Dt f,k kt：電鍍時(shí)間（h）n:電流效率；d:電鍍金屬密度

6、（g/cm3）。k:電化當(dāng)量（g/；若5用um作單位，則n的取值應(yīng)去除百分號(hào)（書(shū)本P49）(4)芯片凸點(diǎn)的組成及各部分的作用。作為芯片焊區(qū)使Al膜和芯片鈍化層粘附牢固防止最上層的凸點(diǎn)金屬與Al互擴(kuò)散，生成金屬間化合物導(dǎo)電作用膜：粘附層金屬:阻擋層金屬:凸點(diǎn)金屬：(6)組裝工藝: 波峰焊工藝:波峰焊工藝步驟;裝板一涂覆焊劑一預(yù)熱一焊接一熱風(fēng)刀一冷卻一卸板裝板，將所焊接的PCB置于機(jī)器中佬式波峰焊機(jī)中需配置框架式夾具)e涂覆焊劑：PCB上噴涂助焊劑。常用方法有發(fā)泡、浸漬、刷涂、噴霧等。預(yù)熱預(yù)熟PCB焊點(diǎn)，活化助焊劑焊接、完成實(shí)際的焊接操作。熱風(fēng)刀：去除橋連，并減輕組件的熱應(yīng)力“冷卻：冷卻產(chǎn)品，減輕

7、熟滯留帶來(lái)的損壞卸板：取出焊好的電子組件板。波峰焊設(shè)備的組成；傳送裝置、涂助焊劑裝置、預(yù)熱器、錫波噴嘴、錫缸、冷卻風(fēng)扇等波峰焊接中常見(jiàn)的焊接缺陷；1.拉尖，2.橋連，3.虛焊，4.錫薄，5.漏焊(局部焊開(kāi)孔)，6.印制板變形大，浸潤(rùn)性差，8.焊腳提升扒尖梅接圖12,28橋連波峰焊單班生產(chǎn)產(chǎn)量的計(jì)算。波峰焊機(jī)的幾項(xiàng)工藝參數(shù):帶速、預(yù)熱溫度、焊接時(shí)間、傾斜角度之間需要互相協(xié)調(diào)、反復(fù) 調(diào)節(jié)，其中帶速影響到生產(chǎn)量。在大生產(chǎn)中希望有較高的生產(chǎn)能力，通常各種參數(shù)協(xié)調(diào)的原則是以焊接時(shí)間為基礎(chǔ)，協(xié)調(diào)傾 角與帶速，焊接時(shí)間一般為23s，它可以通過(guò)波峰面的寬度與帶速來(lái)計(jì)算。反復(fù)調(diào)節(jié)帶速 與傾角以及預(yù)熱溫度，就可以

8、得到滿(mǎn)意的波峰焊接溫度曲線。設(shè)PCE的長(zhǎng)度為L(zhǎng)(與這軌平行邊的長(zhǎng)度)，PCE之間間隔為 L”傳遞速度為V,停留時(shí)間為機(jī)每小時(shí)產(chǎn)量為虬波寬為W. 則傳動(dòng)速度為二V 二 w/tN 二 60V/(L+L。旅 一臺(tái)波峰焊機(jī)波峰面寬度為5(h皿 停留時(shí)間為3&現(xiàn)焊接400mmX400mm, PCB間距l(xiāng)OOram,求單班(工作時(shí)間7h)產(chǎn)量口先計(jì)算帶速二帶速二0. 05/ (1/20)二Im/min則=單班產(chǎn)量=7X60X1/(0.440- 1)=840 塊再流焊工藝：再流焊工藝步驟；滴注/印制釬料膏一放置表面貼裝元件一加熱再流再流焊爐加熱方式類(lèi)別；（1）紅外再流焊（2）氣相再流焊（3）激光再流焊（4）

9、紅外/熱風(fēng)再流焊單面采用貼片式元器件的工藝流程；印刷焊膏-貼裝元件（QFP片狀元件）-再流焊清洗圖1.3胃育-再流焊T藝流程圖單面混裝（插裝式和貼片式元器件混裝）的工藝流程;涂敷粘結(jié)劑表面安裝元件固化翻轉(zhuǎn)插通孔元件波峰焊清洗西1.4姑片一波峰KI也疵科明雙面混裝（插裝式和貼片式元器件混裝）的工藝流程；先做A面：E印刷焊膏-貼裝元件（QFP片狀元件）-再流焊翻轉(zhuǎn)再做B面：點(diǎn)貼片膠-表面貼裝元件-加熱固化翻轉(zhuǎn)補(bǔ)插通孔元件后再波峰焊插帶通孔元件（DIP等）波峰焊清洗再 tt BM=昭馨元件C QFP片找元件：表面站裝無(wú)件加秘網(wǎng)化沖球55日雙面都采用貼片式元器件的工藝流程;通常先做B面再做A面印刷焊膏

10、-貼裝元件（QFP片狀元件）-再流焊翻轉(zhuǎn)印刷焊膏-貼裝元件（QFP片狀元件）-再流焊-檢查-清洗通常光秘8面:帖裝元件（QFP.片狀元件）鞫稍幡無(wú)忤值用片狀元帶注：直固布有剖tn?器什（主蜃以里晏件）：日匿以A式無(wú)徉為:t.表貼式元器件在安裝過(guò)程中形成的焊接不良和缺陷;偏移（側(cè)立）和立碑，吸嘴干涉到其它元件 錫球，立碑，吹孔，空洞元器件移位及偏斜，焊點(diǎn)灰暗，浸潤(rùn)性差，焊后斷開(kāi)焊料不足，焊料過(guò)量。BGA在安裝焊接時(shí)焊球與基板焊接過(guò)程中常見(jiàn)缺陷。1）橋連2）連接不充分3）空洞 4）斷開(kāi)5）浸潤(rùn)性差6）形成焊料小球7 ）誤對(duì)準(zhǔn)橋連牌料過(guò)量，魏近焊球之 間形成橋連”這神缺陷很 少，但很?chē)?yán)重。如右圖所示

11、圣連接不充分埠料太少，不能在悍球 和基板之間形成牢固的連 接.導(dǎo)致早期失散。如右圖 所示:3.空嗣沽污及焊皆問(wèn)題請(qǐng)成空 洞，比例大時(shí)，焊球連接 強(qiáng)度弱飩.如右圖所示.斷開(kāi)基板過(guò)分翹曲，又沒(méi)有 足酷的羿料使所開(kāi)的空隙建 接起來(lái)。如右圖所示。浸潤(rùn)性差焊區(qū)或焊球的浸潤(rùn)性 差，造成連接斷開(kāi).羿區(qū)民 潤(rùn)性黑使焊料陶焊球周訕流 動(dòng)，而悍球的總潤(rùn)性差使焊 料索集于悍區(qū)上面積很小的 區(qū)域“如右圖所示.氏形成埠料小球小的焊料球由再流焊時(shí) 滋出的焊料形成，是潛在短 路映陷的隱思.如右圖所示。7,誤對(duì)推俸球重心不在焊區(qū)中 心BGA雖有極強(qiáng)的白對(duì)推 能力,怛是，在安放時(shí)焊球 和焊區(qū)之間的誤對(duì)準(zhǔn)(對(duì) 府偏差超標(biāo)時(shí))會(huì)造

12、成這 種缺陷。如右圖所示。5、典型封裝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和各組成部分名稱(chēng)：TO 型、DIP 型、SOP(J)、QFP(J)、(C)BGA、WB、TAB、FCB、MCM、PLCC 等。TO型：金絲引線粘結(jié)劑T引腳CroE-s-ection PDIPW4 fofWMldh Atu P*dDIP 型:Cu LMdlMmsDIPDual InlinePackageSOP 型：QFP型：四邊引腳扁平封裝quad flat packageDie Attach SubstrateIC 小外形封裝 small outline packageDlaAiwsh郴 idClrUudllM Atfw-* CMTipwrrf

13、 JUiWH*JTryPackageCBCA#裝姑構(gòu)金屬悍區(qū)焊料凸點(diǎn)贖速孔PBGA封裝結(jié)構(gòu)、WB型：TAB 型:FCB 型：倒裝焊 flip chip bondingPLCC 型：塑料有引腳片式載體plastic leaded chip carrierC+jh ik-tCh AaMhPjaMCM 型：mcm (Multi chip Module )多芯片組件封裝，是一種由兩個(gè)或兩個(gè)以上裸芯 片或者芯片尺寸封裝(CSP)的IC組裝在一個(gè)基板上的模塊，模塊組成一個(gè)電子系統(tǒng)或子系統(tǒng)Au 岫 -e CfPfwurdPwtedCopMr他舟s6、封裝可靠性分析：鋁焊區(qū)上采用Au絲鍵合，對(duì)鍵合可靠性的影響

14、及解決對(duì)Ko1.對(duì)于Al-Au金屬系統(tǒng)焊接處可能生成的金屬間化合物就有Au2Al、AuAl、AuAl2、Au4Al、 Au5Al等脆性，導(dǎo)電率較低，長(zhǎng)期使用或遇高溫后，可能出現(xiàn)壓焊強(qiáng)度降低及接觸電 阻變大等情況，導(dǎo)致開(kāi)路或電性能退化；壓焊還存在所謂的柯肯德?tīng)栃?yīng)接觸面上造成空洞：在高溫下，Au向Al迅速擴(kuò) 散而形成Au2Al(白斑防止方法：盡可能避免在高溫下長(zhǎng)時(shí)間壓焊，器件使用溫度盡可能低。（2）塑料封裝器件吸潮引起的可靠性問(wèn)題。由于塑封器件吸潮，會(huì)使器件的壽命降低。顯然吸濕量越多，水汽壓就會(huì)越高，器件壽命 就越短。由于塑封器件是非氣密性封裝，還會(huì)受到生產(chǎn)環(huán)境中的污染物如Na+）、塑封料殘 存

15、的離子性雜質(zhì)（如Cl-等）的影響。特別是Cl-及濕氣浸入器件后,將會(huì)對(duì)芯片的Al電極產(chǎn)生 局部腐蝕，形成疏松、脆性的Al化合物。濕氣和Cl-對(duì)Al的不斷腐蝕作用，使Al電極不斷 惡化，導(dǎo)致電參數(shù)變得越來(lái)越差，最終會(huì)導(dǎo)致器件開(kāi)路而失效。（3）塑料封裝器件吸潮引起的開(kāi)裂問(wèn)題：開(kāi)裂機(jī)理、防止措施。開(kāi)裂機(jī)理：開(kāi)裂機(jī)理描述塑封開(kāi)裂過(guò)程分為（1）水汽吸收聚蓄期、（2）水汽蒸發(fā)膨脹期和（3）開(kāi)裂萌生擴(kuò)張期三個(gè) 階段：水汽吸收聚蓄期：吸收水汽，應(yīng)力平衡水汽蒸發(fā)膨脹期：水汽蒸發(fā)膨脹，形成壓力圓頂開(kāi)裂萌生擴(kuò)張期：萌生裂紋，壓力圓頂塌陷。引起開(kāi)裂的多種因素水汽是引起塑封器件開(kāi)裂的外部因素，而塑封器件結(jié)構(gòu)所形成的熱失配才是引起塑封器件開(kāi) 裂的根本性?xún)?nèi)在因素。封裝的水汽吸收與相對(duì)濕度密切相關(guān)封裝的水汽吸收與環(huán)境相對(duì)濕度密切相關(guān)，封裝貯存期吸收的水汽也與貯存環(huán)境的濕度有關(guān)防止措施：從封裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)上增強(qiáng)抗開(kāi)裂的能力對(duì)塑封器件進(jìn)行適宜的烘烤是防止焊接時(shí)開(kāi)裂的有效措施合適的包裝和良好的貯存條件是控制塑封器件吸潮的必要手段（4）波峰焊焊接表面貼裝式