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影响晶圆凸起网板印刷效果的基本设计事项-3

作者:  来源:smt100 

 

网板切割技术

    对于晶圆凸起网板来说,切割技术必须能产生数以千计紧密分布、非常小型的穿孔,具有极高的尺寸和位置容差。稍微偏离最佳的穿孔尺寸也可以造成很大的凸起高度差异,在极端的情况下,导致已组装及底部填料的芯片开路。此外,穿孔的位置也必须保持准确,尽量贴近计算机生成的设计。由于晶圆上整块焊垫都必须完全印刷,以获得一块大小可以接受的回流焊凸起,当在紧密的焊垫间距条件下完成印刷后,必须让穿孔之间的空间充足,避免出现桥接瑕疵。因此,穿孔间的距离不应少于3mil(以3mil厚的网板来说)。在某些情况下穿孔需要偏移,避免完全置于焊垫中心。根据网板上特定区域的穿孔密度情况,可能只需印刷焊垫的某一部分。由于晶圆上的焊垫面积可以小于4mil,网板切割技术必须能准确地定位穿孔,偏移只可少于数微米。

    在市场现有的技术中,只有激光切割和电铸网板适用于复制计算机生成的原图,能配合有效晶圆印刷的要求。虽然很多不同的供货商采用相同的技术切割网板,但他们的能力却各有不同。一般来说,激光切割工艺会在穿孔壁面上留下粗透过特殊的抛光及电镀技术补救。激光切割另一项特点是网板上穿孔的壁面是有斜度的,网板一面的开孔尺寸较另一面稍大。有些建议指若较大的穿孔是在网板的底部,斜削的穿孔实际上可增强网板的焊膏释出。激光切割工艺的缺点是生产具有无数小穿孔的网板的成本高昂,穿孔的数量越多,生产激光切割网板的成本便越高。相反,生产电铸网板的原图的成本与设计的穿孔数量无关,  电铸网板的穿孔尺寸和位置与激光切割网板同样准确,而穿孔壁虽然并非自然斜削,但却比较平滑。

    网板厚度

    在决定需要多大的穿孔才能涂敷达到目标回流焊凸起高度所需的焊膏量时,网板金属箔片的厚度起着决定性的作用。根据晶圆凸起研究,建议选择网板厚度可按这个标准:网板上最小穿孔的壁面面积与穿孔开口面积的比例(即面积比例)小于1.75。

    穿孔尺寸

    在符合少于1.75建议面积比例的正确网板设计中,网板厚度及穿孔尺寸的关系非常密切。如果要求的焊膏量相同,较薄的网板需要较大的穿孔尺寸;较厚的模片则需要较小的穿孔尺寸。对于间距紧密的焊垫,有时候要找出最适当的穿孔尺寸和厚度组合,以获得可接受的转移效率。既满足焊膏量的要求,又不会令穿孔过于紧密,这是一项极具挑战性的工作。最大的网板设计挑战往往在于裸片的角落,而这种情况却很普遍。在设计斜削激光切割穿孔时应注意的另一个重要事项是:必须紧记,网板底部的开口面积必须大于顶部的,开口面积较大意味着穿孔之间的间距较小。

    穿孔形状

    网板印刷工艺中填料及释出步骤均受到穿孔形状的影响。要达到填料质量更加一致和优良,圆角的穿孔较尖角的有更佳效果,因为焊膏循微弯的边缘流动填充远较填满尖尖的角落容易得多,而椭圆及圆形的填料效果大大优于三角形和菱形的。不过,圆角穿孔在释出工艺方面却有不足之处。

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