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淺談埋嵌元件PCB的技術(二)

作者: 時間:2014-06-19 來源:網(wǎng)絡 收藏

  5 嵌入用元件

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/248538.htm

  焊盤連接方式時,嵌入可以采用再流焊或者粘結劑等表面安裝技術的大多數(shù)元件。為了避免板厚的極端增大而要使用元件厚度小的元件。裸或者WLP情況下,它們的大多數(shù)研磨了硅(Si)的背面,包括凹塊等在內(nèi)的安裝以后的高度為(300~150)mm以下。無源元件中采用0603型,0402型或者1005的低背型。導通孔連接方式時,上面介紹的鍍層連接和導電膠連接的各種事例都是采用Cu電極的元件。用作嵌入元件時銅(Cu)電極的無源元件厚度150 mm成為目標之一,還有更薄元件的開發(fā)例。

  6EPASD 評價解析T V (TestVehicle)

  6.1 測試運載工具(TV)概要

  以闡明元件嵌入的技術課題為目的,制作了評價解析WG中的TV(Test Vehicle)并進行了評價。從2007年再次關于構造和設計的討論,最終制作了如圖9所示的裸嵌入基板的構造。線路層為4層,L2~L3之間嵌入元件。根據(jù)元件嵌入的用途,初期應該相同于HDI基板的評論,而提出元件嵌入特有的課題被視為最本質(zhì)的問題,嵌入部分以外極為容易的優(yōu)先制造,層間連接為貫通孔。分別使用無鹵FR-4和FR-5基材進行制造。

  

 

  嵌入的元件是由SIPOS(System IntegrationPlatform Organization Standard)提供的“SIPOSTEG”,形成與連接的菊鏈式圖形那樣的焊盤配置。圖10表示了這種圖形和主要規(guī)格。其中電極上形成金(Au)螺拴形凸塊(Stud Bump),采用面朝下(Facedown)的倒連接的安裝方式。這時采用熱壓接合法和超聲波法2種方法。因此制作成兩種材料和兩種安裝方式的共計4種樣品。

  

 

  6.2 評價結果

  2008年實施了TV制作,2009年度進行了評價解析。首先為了評價再流焊耐熱性,采用JEDEC3級的條件實施前處理。許多樣品再流焊以后發(fā)生起泡。

  另外還伴隨著發(fā)生斷線或者電阻上升。

  圖11表示了截面解析的一例。嵌入的芯片下方的底膠樹脂與芯片之間發(fā)生剝離,部分剝離發(fā)生在螺栓形凸塊與PCB電極界面。這種剝離是起泡的發(fā)生原因。耐熱性的FR-5也發(fā)生若干起泡。由于四種條件中沒有顯著差別。所以認為發(fā)生起泡的主要原因在于構造本身。根據(jù)截面解析的結果芯片本身顯著翹曲,由于嵌入以后內(nèi)在的殘留應力在再流焊時被釋放而發(fā)生變形,或者由于芯片本身的尺寸或者PCB圖形的影響等。關于翹曲方面,在內(nèi)層板上安裝時由于芯片與內(nèi)層板的熱膨脹系數(shù)差別而表現(xiàn)出凸狀翹曲,但是如圖11所示的起泡以后的截面中反而逆轉為凹狀翹曲而值得注意。

  

 

  發(fā)生起泡的評價本質(zhì)上是由于爆玉米花(Popcorn)現(xiàn)象引起的,使用不同的兩種底膠樹脂的安裝方式都發(fā)現(xiàn)同樣的起泡,因此認為PCB構造有很大影響。為了調(diào)查這種現(xiàn)象,第二次制作了TV-1′芯材厚度為0.1 mm和0.3 mm,導體圖形有TV-1采用的銅(Cu)中間(Beta)圖形和PCB的網(wǎng)且(Mesh)圖形兩種。共計四種樣品。圖12表示了TV-1′PCB的導體圖形和層構造。各種構造實施了5次再流焊耐熱試驗,與TV-1′同樣構造的芯材0.1mm/Cu中間圖形再現(xiàn)起泡現(xiàn)象,而其它構造都沒有發(fā)生起泡或者電阻上升,確認了構造變更的效果。

  


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關鍵詞: 埋嵌元件 PCB 芯片

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