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微电子封装,特别是先进IC封装的发展与提高,促使SMT不断向更高阶段发展

第一阶段的SMD

其引脚外露,SMT过程易于识别和检测,适应了初期阶段SMT的发展。

在20世纪80年代初期SMT兴起时,SMT只适于贴装焊接SMC(最初主要是3216型片式电阻、片式电容)和为数不多的SMD(主要是SOT和SOP --实则是DIP的变型)。随后出现了2125型和1608型阻容SMC。90年代中期随着移动通信设备和个性化的电子产品发展需求,又出现了1005型 SMC并成为阻容片式元件的主流。90年代末,又出现了并发展了更微型化的0603型阻容SMC。

而与各阶段相对应的SMD,则先后出现了LCCC、PLCC及QFP等先进的IC封装,其引脚节距从初期的2.54mm、1.27mm、直到现在的0. 5mm、0.4mm甚至0.3mm的工艺极限。相应的SMT设备、SMT工艺技术及设计、PWB、检测技术等与随IC封装引脚的节距日益缩小而不断发展提 高。这时期SMC和SMD的引脚处在封装体的两边或四周,其引脚特点都是直观、可见的。因此,整个SMT的过程易于识别和检测。

第二阶段的SMD

其I/O引脚多为面阵排列,位于封装体下面,且I/O引脚众多(现已超过1800个),这对SMT产生了深远的影响,同时也提出了新的挑战。

当IC发展到LSI,特别是VLSI时,其I/O引脚数不断增加,当引脚数达到300以上时,引脚周边排列的QFP尽管一再缩小节距,当达到0.4mm甚 至0.3mm的工艺极限时,封装更多I/O引脚的VLSI芯片就感到无能为力了。幸好当时TAB可以达到500以上的I/O引脚,但并不适合工业化规模生 产的SMT技术。为解决VLSI芯片的多I/O引脚封装问题,也开发出了引脚局部面阵排列的针栅阵列(PGA)封装,但当时均为陶瓷气密性封装,而且是插 装引脚的,其制作工艺复杂,成本高,故只应用于高性能、成本较高的军用电子产品中。

受PGA引脚局部面阵排列及多层布线的启发深圳smt技术员招聘,20世纪90年代初期,美国首先开发出焊球阵列(BGA)封装,其中在BGA的有机基板上应用了多层布线技术 并将IlO引脚面阵排列且引到基板的一侧,其每一焊区的焊料球用置球法或电镀法制成焊料凸点,这实际上是IC芯片上C4技术的应用及拓展。BGA开发及应 用,成为解决多IlO引脚VLSI芯片封装的"救星"。例如,一个本体尺寸32mm见方的PBGA,其引脚节距为1.27mm时,I/O引脚可达625 个,而本体尺寸达46mm见方的PQFP,其引脚节距为0.5mm时,I/O引脚数才有304个;即使载带封装的TCP,本体尺寸为46mm×49mm, 其节距仅为0.25mm时,I/O引脚数也只有608个。它们的封装尺寸比较如图4所示。
表1还示出了BGA与相同尺寸的各类QFP的I/O引脚数及封装密度的比较,从中可以看出尽管BGA的引脚节距最大,但IlO引脚数却最多,安装密度最 高。IlO引脚节距的增大smt技术员个人简历,加之焊料球的共面性和坚固性均好于细节距的QFP引脚共面性及坚固性,这都为SMT的规模化生产带来了很大便利,就安装缺陷率 而言,BGA比QW低2个数量级以上,这对提高SMT的生产效率及降低成本都是很有利的。
20世纪90年代中期,受电子信息技术飞速发展的驱动,日本率先在BGA的基础上开发了CSP,这是一种和芯片大小相同或不大于芯片尺寸20%的先进IC 封装。各种不同的CSP,大致可归纳为7种,即:柔性基板封装CSP(FPBGA)、刚性基板封装CSP(CSTP)、引线框架式CSP(LOC型 CSP)、焊区阵列CSP(LGA型CSP)、微小模塑型CSP、圆片级CSP(WLCSP)和其它类型CSP等。

CSP的开发成功及广泛应用,使一向存在的芯片小而封装大的矛盾终于得到解决,并且解决了长期困扰业界的优质芯片(KGD)问题;这些CSP均适应现有的 SMT工艺技术。这一时期的先进IC封装除为SMT带来许多好处外,还对传统SMT带来很大的发展机遇和挑战。例如,由于BGA、CSP的引脚均为大小不 等的焊球,所以,在SMT过程中,如何准确判定焊球的完好性就是要时刻关注的问题。由于焊球在封装体的下面,当贴装机贴装BGA、CSP时,只有采用视觉 对准技术才能保证高精度和高可靠的贴装。而视觉识别的关键是照明系统smt 焊接技术,不但要采用背照明和合理使用明视场smt技术员smt是什么意思,还要采用前照明视觉对准系统,以便照亮器件底部 和所有焊球,精确计算焊球位置,以便精确贴装。再如,贴装后将PWB推人再流焊炉时,温度曲线要重新试验设定。因为当周边引脚的SOP、QFP等再流焊 时,只注重引脚与焊盘接触处的温升就可以了,而BGA、CSP的焊球的完好再流还应重视封装件的热容量对焊球再流的影响。这样一来,对再流焊炉的热均匀性 要求会更高。再如,再流焊后的焊点检验就比周边引脚的困难多了。焊点看不见,就不能使用直观检测设备,只能使用X光设备进行焊点检查;必要时,还要对某些 焊点进行切片检测。这无疑会增加检测时间和成本。另外smt技术资料,随着便携式电子产品(如手机)和个性化电子产品的应用和普及,对PWB的制作要求也越来越高,不但 PWB的布线层数及布线密度大大增加,而且通孔的直径也会越来越小,这都会提高PWB的制作难度,相应的对焊接材料的要求也会提高。以上这些,都进一步促 进了SMT的全面提升,使SMT向更高阶段发展。

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