10月19日,ZESTRON出席CEIA無錫研討會并發表演講《低底部間隙清洗的挑戰》。節選精彩內容與大家分享。
產品越可靠,清洗越必要!當生產制造商發現產品表面出現污染物殘留時,一般都主動尋找清洗解決方案。但是有些污染物“藏”得很深,尤其是那些隱匿在密閉或半密閉空間內或在細小間隙中不易被發現的污染物,即使是最細微的顆粒也會對產品完整功能的實現造成嚴重影響。清洗細微間隙中的污染物殘留的重要性不言而喻。
何謂低間隙?
通過ZESTRON在國內已經完成的項目統計,我們把小于50微米或者芯片底部面積大于18厘米*18厘米的高密度封裝產品,歸為低底部間隙。但是在IO信號聯接,使用的焊點越來越小,越來越密,不同客戶對于低間隙也有自己定義的標準。比如韓國半導體技術以存儲芯片為主,高于30微米的間隙對于HBM高寬帶內存芯片來說都不已經是低間隙了。
忽視低間隙清洗的后果
不清洗或不當的清洗可能引發多種失效模式,低底部間隙的清洗對產品可靠性的影響尤其明顯。不同于產品表面,低間隙是易被忽視的部位,而且故障發生時又難以被及時發現。如圖1所示,左右兩邊分別是植球陣列清洗前和清洗后的平面示意圖。紅色代表助焊劑殘留物。不恰當的清洗工藝,只是去除了植球陣列最靠外的表面助焊劑殘留,其內部的助焊劑殘留卻難以根除。這些夾在內部縫隙中的污染物不僅有可能造成電性能不良,使后續的底部填充出現空洞或分層,在貼裝回流時也存在面臨焊球橋接的風險。
圖1
所以我們需要的清洗工藝是徹底清除焊接位置的所有助焊劑殘留(如圖2)。
圖2
如何清洗低間隙?
低間隙殘留的清洗在很大程度上有賴于一款合適的清洗液,主要原因如下:首先,清洗劑的活性決定了去除助焊劑的能力。不同型號的錫膏助焊劑對活性成分的要求不同;其二,合適的清洗液可以降低目標的表面張力,使得清洗液更容易進入到細小間隙中,同樣也使漂洗水更容易將小間隙內的清洗液殘留漂洗出來;其三,清洗低間隙一般采用在線噴淋的方式,對泡沫的出現比較敏感,恰當的清洗液能夠確保在所需的應用濃度下不起泡;最后,清洗液的極性基會親助焊劑殘留以及金屬氧化物,去除氧化物與助焊劑殘留后,清洗液活性分子在金屬表面形成分子級的保護,從而防止二次氧化。
ZESTRON專門為低底部間隙開發的水基清洗液可以有效清除微小間隙中的助焊劑殘留物。然而,除了清洗產品的選擇,清洗工藝參數的調控也是“牽一發而動全身”。
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