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宜特推出Warpage翘曲量测服务,解决IC上板SMT空焊早夭现象
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2019年08月06日 星期二

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随着MCM多晶片模组、系统级封装与Fan-in/Fan-out等先进封装在市场上广被开发,但是这样的元件使用的材料相当复杂且多元,堆叠在一起时,却时常因材质本身热膨胀系数不同(CTE)产生翘曲(warpage) 现象。为协助客户可以进一步厘清产品翘曲(warpage)状况,避免失效,宜特推出翘曲(Warpage)量测服务,预计将可协助客户获得晶片与PCB的翘曲资讯,藉以改善与预防。

特推出翘曲(Warpage)量测服务。

宜特指出,在宜特板阶可靠度(BLR)实验室遇到多起翘曲(Warpage)案例,例如在IC设计时,IC晶片本身品质没问题,但是当IC上板SMT後,却过不了後续的验证。原因来自於上板後的翘曲(warpage)问题,导致後续可靠度发现早夭,严重甚至须将产品退回到最初的IC设计阶段。

宜特进一步说明,除了晶片元件本身会发生翘曲(warpage)外,晶片透过表面黏着技术(SMT)结合到电路板时,因晶片与电路板CTE不同,翘曲(warpage)的状况就会加剧。而当翘曲超过一定的幅度,就会造成SMT的焊接品质不良,也影响後续的可靠度测试结果。

「如何妥善安排这些温度特性不同的材料依序堆叠,在加热与散热时不会互相影响,是相当严苛的技术挑战。」宜特表示。

宜特进一步表示,PCB也会有翘曲的状况,原先以为PCB厚度只要超过1.6mm,PCB本身发生翘曲(warpage)的机率会较小,但实则不然。宜特板阶可靠度实验室曾经有个经典案例,IC上板至PCB时,以为只是IC零件有翘曲问题,宜特做了一连串的SMT制程叁数调整,依旧发现空焊与短路问题,最终发现原因,不只是IC有翘曲,PCB也有翘曲,且翘曲变形量过大(图一)造成SMT异常。

因此,若能在SMT前,取得晶片与PCB翘曲(warpage)相关资讯。将可事半功倍。

宜特引进量测翘曲(warpage)服务,可以针对元件与PCB来模拟翘曲的程度(图二),再去调整SMT的叁数设定,确保SMT过程中有良好的焊接品质,如此可避免因不良焊接品质导致影响可靠度验证,同时也能模拟後续可靠度验证的环境条件,从中观察产品因温度导致翘曲、变形、甚至是断裂,并搭配软体进行寿命分析与预估,将可协助客户节省不必要的成本开销。。

在宜特板阶可靠度(BLR)实验室观察中,翘曲(warpage)的问题势必会持续存在,材料的特性虽然无法控制,但如果透过筛选的方式,找出翘曲方向相同的零件与PCB,不仅不会降低可靠度的寿命,也能找到完美翘曲比例,达到1+1>2的价值。

图三: PCB变形量大於零件,此时必须改成使用哭脸钢板(frowning stencil)。

图四: SMT上板前,可针对元件与PCB进行模拟分析

關鍵字: PCB  宜特 
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