非接觸模塊封裝趨勢(shì)及所面臨的困境
2017-11-06
隨著技術(shù)的發(fā)展，非接觸式智能卡的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，我國(guó)第二代居民身份、公交一卡通都為非接觸式智能卡的實(shí)際應(yīng)用。
按照摩爾定律的發(fā)展， 芯片的尺寸在朝著兩個(gè)極端的方向發(fā)展，對(duì)于功能固定的應(yīng)用，芯片尺寸原來越小(chip slze已經(jīng)低于0.5mm*0.5mm);對(duì)于功能越來越復(fù)雜的應(yīng)用，芯片尺寸越來越大(chiP Size已經(jīng)超過3.5mm*3.5mm)。而基材上放置芯片的chip pad標(biāo)準(zhǔn)尺寸為3.5ram*3.4mm。
面對(duì)小尺寸的芯片，存在金絲從芯片上的焊點(diǎn)連接到基材上的第二焊點(diǎn)距離過長(zhǎng)的情況，線弧過長(zhǎng)弧高的穩(wěn)定性越差。弧高的波動(dòng)范圍要控制在90um~120um之間，對(duì)焊線工序是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，弧形(Loop)的選擇以及各項(xiàng)工藝參數(shù)之間的配合優(yōu)化必須非常到位。金絲在連接到第二焊點(diǎn)的過程中非常容易出現(xiàn)金絲和chip pad邊緣垂直距離小于30um的情況，在后續(xù)模封工序中非常容易出現(xiàn)熱敏的環(huán)氧樹脂液體沖擊金絲導(dǎo)致其~Uchip pad相觸碰的情況，此情況一旦發(fā)生，會(huì)造成非接觸模塊功能失效，造成無法避免的損失。對(duì)于芯片尺寸超過chip pad的情況，在模封完成后，非常容易出現(xiàn)芯片的邊緣因觸碰到基材導(dǎo)致芯片損傷進(jìn)而造成非接觸模塊失效的問題，同樣會(huì)造成無法避免的損失。
除了上述兩個(gè)問題外，非接觸模塊封裝存在一個(gè)普遍性的問題就是經(jīng)過模封和電性能測(cè)試工序后第二焊點(diǎn)容易出現(xiàn)和金絲分離的現(xiàn)象。此種情況和基材以及EMC本身的性質(zhì)有很大關(guān)系?；氖怯?O或者80um厚的銅箔經(jīng)過沖壓后，將其表面均勻電鍍一層非常薄的銀構(gòu)成。因基材表面的銀非常容易氧化，金絲在經(jīng)過加熱、沖擊力和超聲波作用下和基材上的銀進(jìn)行鍵和的過程中容易出現(xiàn)鍵和不充分，導(dǎo)致虛斷情況發(fā)生。進(jìn)而在后道工序的生產(chǎn)加工中因?yàn)镋MC和基材、金絲之間熱膨脹系數(shù)的巨大差異以及溫度導(dǎo)致的機(jī)械特性變大出現(xiàn)斷裂的情況，造成非接觸模塊失效不合格。
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