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行業(yè)資訊
CSP和小間距PCB組裝
近年來,電子元件制造行業(yè)一直在開發(fā)幾種類型的細(xì)間距元件。這些超小型集成電路包括FC,CSP,BGA,TOFP,VSOP,SSOP等封裝。印刷電路板或PCB行業(yè)緊隨此類組件的發(fā)展而發(fā)展。隨著成熟的技術(shù),便捷的包裝以及低廉的制造成本,韜放 PCB正在逐步增加BGA,CSP和FC封裝在PCB組裝中的應(yīng)用。
由于SMT現(xiàn)在已成為電子PCB組裝的主流,趨勢是朝著薄組裝,高可靠性,小尺寸和易于自動化生產(chǎn)的方向發(fā)展。韜放 PCB等知名的高科技PCB制造商具有測試表面貼裝PCB的經(jīng)驗(yàn),并且在小間距組件(如球柵陣列或BGA,芯片規(guī)模封裝或CSP以及倒裝芯片或FC封裝)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
在CSP和FC封裝中,信號傳輸路徑更短,因?yàn)榉庋b密度高,特征尺寸更小并且整體面積顯著減小。由于倒裝芯片的尺寸幾乎與芯片裸片的尺寸相同,因此它實(shí)際上沒有封裝,它具有最高密度和小尺寸的優(yōu)點(diǎn),并且允許信號以極高的速度傳播,并具有增強(qiáng)的電氣性能。OEM的優(yōu)勢在于,大大減小了封裝尺寸,從而大大減小了PCB組裝尺寸和產(chǎn)品尺寸。
倒裝芯片PCB組裝
組裝商通常將單個倒裝芯片安裝在中型板上。通常,這是一塊昂貴的PCB,因?yàn)榘宓?span>CTE或熱膨脹系數(shù)必須與倒裝芯片相匹配。如果不匹配,不同的擴(kuò)展速率可能會導(dǎo)致移動,從而導(dǎo)致芯片和PCB組裝板之間的互連彎曲和削弱。
圖1:倒裝芯片組裝過程
為了加強(qiáng)互連,組裝人員通常用環(huán)氧樹脂填充芯片和PCB之間的空間。這有助于分散應(yīng)力,從而保護(hù)互連。
多芯片模塊
組裝人員將倒裝芯片或其他細(xì)間距組件(例如BGA)放在基板上,也稱為MCM或多芯片模塊。襯底可以容納多個集成電路,并且組裝者將它們組裝為單個器件。因此,MCM的行為類似于單個組件,并處理整個功能。
通常,MCM的基板具有各種組件,該基板的裸片通過導(dǎo)線,倒裝芯片或膠帶鍵合連接到表面。組裝人員用塑料模具封裝模塊,并將其安裝在較大的PCB上。MCM提供改進(jìn)的性能,從而大大減小了設(shè)備的尺寸。
使用MCM有幾個優(yōu)點(diǎn)。填充不足后,如果組裝商測試MCM并發(fā)現(xiàn)安裝在其上的倒裝芯片無法正常工作,則他們只能報廢MCM,而不能報廢整個PCB。
芯片級封裝
與倒裝芯片相比,CSP或芯片級封裝技術(shù)使安裝或卸載封裝更加容易。此外,對于CSP組裝商,不需要用環(huán)氧樹脂填充PCB和芯片之間的間隙。他們還可以使用標(biāo)準(zhǔn)的SMT生產(chǎn)設(shè)備來使用CSP。
圖2:帶有倒裝芯片底部填充的芯片級封裝
測試細(xì)間距零部件
電子行業(yè)的競爭環(huán)境使得有必要測試每塊PCB組裝板,而不論組裝者使用的密度和技術(shù)種類如何。為了滿足高效率,產(chǎn)品可靠性和過程控制的要求,必須進(jìn)行測試。為了檢查和測試倒裝芯片和CSP電路板組件,韜放 PCB使用了多種技術(shù),包括功能檢查,自動X射線以及帶有在線測試的在線檢查。
其中,ICT或在線測試儀是PCB制造商使用的最基本的電氣測試設(shè)備之一。ICT通常會檢測PCB焊點(diǎn)是否存在開路和短路故障,并指出故障的組件或位置。但是,隨著電路板密度的增加以及細(xì)間距元件的大量使用,組裝商開始代替使用邊界掃描技術(shù)。
組裝人員還使用自動X射線檢查組裝的板。穿過電路板的X射線生成的圖像使分析PCB焊點(diǎn)和檢測缺陷變得容易而直觀。制造商可以使用X射線檢測安裝了組件的雙面電路板中的故障。此外,還可以檢查多層PCB的圖像切片,并查看BGA芯片的不可見焊點(diǎn)。使用自動X射線檢查設(shè)備,可以檢查密集的,細(xì)間距的PCB組件。X射線檢查是一種先進(jìn)的測試方法,組裝人員可使用它們對SMT生產(chǎn)線進(jìn)行質(zhì)量控制。
倒裝芯片和CSP的優(yōu)勢
FC和CSP是完善的解決方案,提供低成本封裝,可通過節(jié)省PCB組件的空間來改善電子設(shè)備的特性。這些改進(jìn)的軟件包具有無限的發(fā)展前景。PCB制造行業(yè)通過開發(fā)HDI或高密度互連板等新的制造技術(shù),與這些先進(jìn)的封裝技術(shù)保持同步。他們也在向先進(jìn)的檢測技術(shù)多元化。
除了在線測試PCB組件外,制造商還通過SAMD或掃描聲顯微鏡和檢測方法進(jìn)行功能測試,自動X射線測試等。這極大地提高了SMT組裝過程的質(zhì)量。