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2023 SMM (第十三届) 锡产业链峰会

光伏依然是锡消费最亮眼增长点,一季度国内光伏组件同比36%,预期未来4年年均复合增速22%,产业如何抓住机遇、应对挑战?锡产业年会将逐一解读,诚邀各位同仁与会。

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2023 SMM (第十三届) 锡产业链峰会

全球前端技术分享:超微锡焊料在半导体SiP系统级封装中的应用【SMM锡峰会】

来源:SMM

在SMM主办的2023SMM(第十三届)锡产业链峰会上,深圳市福英达工业技术有限公司(Fitech)总经理徐朴介绍了Fitech超微焊料技术、半导体SiP封装与超微锡焊料、SiP封装用锡膏等内容。

Fitech超微焊料技术

超微焊粉

半导体封装用专利超微制粉技术:当今世界最前端的液相成型焊锡粉制粉技术。随着当代电子产品的精细化、穿戴化和制造工艺的智能化的发展,超微焊粉在未来十年内具有重要的地位。

α free工艺

Fitech无铅/高铅焊料α free工艺:福英达公司根据SiP封装需求开发的具有低a粒子计数焊料产品工艺,包含Low α、Ultra low α、无铅、高铅焊料产品。

水基清洗助焊剂

Fitech水基清洗助焊剂:应用于SiP封装的Fitech siperiorTM系列锡膏使用Fitech水基清洗型助焊剂,可靠性更高、更环保。

环氧型助焊胶

环氧型超微焊料助焊胶:零卤环氧助焊胶具有自组装和自纠正功能。焊接后固化的环氧树脂可起到绝缘、防腐、增加可靠性并同底部填充胶、邦定胶等相兼容。可实现印刷或点胶生产工艺。

半导体SiP封装与超微锡焊料

半导体封装发展趋势

SiP集成封装架构

SiP是将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能。与SOC(片上系统)相对应。不同的是SiP系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而SOC则是将一个系统所需的所有组件都集成在一块芯片上。

SiP封装焊料选择影响因素

良率:SiP封装涉及到大量芯片和器件,要求必须有高良率,封装焊料工艺可靠性要高。

效率:尺寸缩小带来数量上的急剧升高,要求封装焊料的工艺要高效。

封装密度(尺寸):SiP封装密度高、芯片尺寸、焊盘尺寸、Pad 间距极小,对封装焊料品质提出更高挑战。

返修、环保:要利于返修、环保。

成本:随着封装尺寸的缩小,焊接材料和设备的成本急剧上升。

SiP封装焊料选择

超微锡膏是目前在多数场景下理想的SiP封装焊料。

BGA球

优点:①与引线焊接相比增大了封装密度和散热性;②形状规则、一致性好。

缺点:应用于微凸点时,80μm以下的μBGA微球:①价格高;②产量低、供应链风险;③设备贵;④工艺复杂;⑤国产化程度低。

超微锡膏

优点:①点径或线宽低至50μm;②价格低;③不受产量限制;④配套设备成熟;⑤工艺简单;⑥效率高;⑦完全国产无“卡脖子”问题。

缺点:保证凸点形态一致性困难,满足用于SiP微间距可靠焊接的焊料制备困难。

SiP封装用锡膏

Fitech siperior™ 1550/1565 (αF)

更小的可印刷点、更多的焊料球数量提升SiP微间距焊接可靠性与良率。

多次市场验证,配方成熟完善,国际大厂的选择。

提供8号、9号合金粉末,满足不同等级需求。

可印刷点直径低至70μm、可点胶直径低至50μm。

提供Low α ( < 0.01 cph/ cm2) 及Ultra low α ( < 0.002 cph/ cm2) 版本,提高系统可靠性。

产品优势:

Fitech不同工艺SiP超微锡膏

SiP超微锡膏应用实例-预置微凸点

常规锡膏微凸点

缺点少点;大小不等;形状、高度不一致。

微凸点预置效果

Fitech siperiorTM1550:印刷后形态好;脱膜、下锡等工艺良;可连续印刷无不良现象。

如何控制微凸点高度

提高系统可靠性-Low α焊料

低α系列焊料,是福英达公司根据SiP封装需求开发的具有低a粒子计数的焊料产品,包含无铅、高铅焊料产品。封装材料放射出微量的a粒子会造成软性错误,对微型化的高可靠性装置产生不利影响,因此要求封装材料必须具有低a粒子计数。福英达低a产品包含SAC305、Sn5Pb92.5Ag2.5、Sn5Pb95等合金。低α焊料系列具有锡粉球形度好、粒度分布窄、氧含量低、化学纯度高等优点,满足a粒子放射规格要求,并可提供客制化开发服务。

提高系统可靠性-可水基清洗焊料

焊接后残留的焊剂会对封装可靠性产生一定的负面影响,即使免洗锡膏也是如此。SiP封装一般要求具有较高的可靠性,焊接后需对残留物进行清洗。传统使用溶剂清洗焊剂残的方法将会对人的健康和环境造成伤害,因此越来越多的企业选择可水基清洗的锡膏产品。Fitech superiorTM1550/1565为水基清洗锡膏,满足更高的可靠性要求。

总结

(1)技术:小、集、圆、面、温5大优势;

(2)产品:Fitechsiperior™ 1550/1565;Φ=70μm/50μm P0.15/0.1;Low α;水基清洗;

(3)工艺:印刷,Minimum 70μm;点胶,Minimum 50μm;

(4)应用:半导体SiP系统级封装微凸点预置。

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