本文詳細(xì)討論了Maxim的晶片級封裝(WLP),其中包括:晶圓架構(gòu)、卷帶包裝、PCB布局、安裝、回流焊、熱特性以及可靠性等問題。
概述
晶片級封裝(WLP)是芯片封裝(CSP)的一種,可以使IC面向下貼裝到印刷電路板(PCB)上,采用傳統(tǒng)的SMT安裝工藝。芯片焊盤通過獨(dú)立的焊球直接焊接到PCB焊盤。WLP技術(shù)與球柵陣列、引線型和基于層壓成型的CSP封裝技術(shù)不同,它沒有綁定線或引出線。WLP通常無需填充材料,但是在一些特定應(yīng)用中,比如移動設(shè)備中,填充材料能夠增大WLP的機(jī)械強(qiáng)度。
WLP的主要優(yōu)勢在于其封裝尺寸小、IC到PCB之間的電感很小、并且縮短了生產(chǎn)周期。
WLP結(jié)構(gòu)
Maxim的WLP芯片是在硅晶片襯底上直接建立封裝內(nèi)部互連結(jié)構(gòu)。在晶片表面附上一層電介質(zhì)重復(fù)鈍化的聚合物薄膜。這層薄膜減輕了焊球連接處的機(jī)械壓力并在管芯表面提供電氣隔離。在聚合物薄膜內(nèi)采用成相技術(shù)制作過孔,通過它實(shí)現(xiàn)與IC綁定盤的電氣連接。
WLP焊球陣列是基于具有均勻柵距的矩形柵格排列。焊球材料由頂標(biāo)中A1位置的標(biāo)示符表示。A1為光刻的雙同心圓時(shí),表示焊膏采用的是低熔點(diǎn)的SnPb;對于無鉛焊膏,A1處采用加號表示。所有無鉛WLP產(chǎn)品的底部均采用晶片迭層(聚合物薄膜保護(hù)層),該聚合物材料為硅片底部提供機(jī)械接觸和UV光照保護(hù)。
WLP球柵陣列設(shè)計(jì)和尺寸
Maxim的WLP封裝目前通常采用0.5mm和0.4mm的球柵陣列間隔。
WLP載帶
Maxim的所有WLP器件都以卷帶(T&R)形式供貨,WLP卷帶要求基于EIA-481標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于卷帶架構(gòu)的詳細(xì)信息,請參考Maxim SMD卷帶數(shù)據(jù)。
PCB設(shè)計(jì)規(guī)則、PCB安裝流程及實(shí)施
請參考以下文件:
. IPC-7094 關(guān)于倒裝芯片及裸片的設(shè)計(jì)和安裝流程
. IPC-A-600 可接受的印刷電路板
. IPC-6011 關(guān)于印刷電路板的通用規(guī)格說明
. IPC-6012 關(guān)于剛性印刷電路板的認(rèn)證和規(guī)格說明
. IPC-6013 關(guān)于柔性印刷電路板的認(rèn)證和規(guī)格說明
. IPC-6016 關(guān)于高密度內(nèi)部互連(HDI)板層或電路板的認(rèn)證和規(guī)格說明
. IPC-D-279 關(guān)于表面貼裝印刷電路板安裝的可靠設(shè)計(jì)指南
. IPC-2221 關(guān)于印刷電路板設(shè)計(jì)的通用標(biāo)準(zhǔn)
. IPC-2222 關(guān)于剛性印刷電路板的組合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
. IPC-2223 關(guān)于柔性印刷電路板的組合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
. IPC-2226 關(guān)于高密度陣列或表貼架構(gòu)外設(shè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
布板設(shè)計(jì)中,WLP器件應(yīng)該放置在機(jī)械應(yīng)力和張力受力最均勻的位置,可能的話,應(yīng)該在周圍放置更高高度的器件作為支撐。 對于雙層安裝器件的PCB設(shè)計(jì),應(yīng)該在WLP封裝中心位置的對面安裝封裝尺寸更大器件。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
最終用戶及安裝人員有負(fù)責(zé)遵循符合其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和裝配文件,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件包括(但不限于)以下內(nèi)容:
. 電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會(IPC)
. 半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)協(xié)會(JEDEC)
. 電子工業(yè)協(xié)會(EIA)
. 國際電子制造聯(lián)合會(iNEMI)
. 國際電工委員會(IEC)
. 美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(ANSI)
. Jisso國際理事會(JIC)
. 日本印刷電路工業(yè)會(JPCA)
. 線束及組件制造商協(xié)會(WHMA)
查詢進(jìn)一步信息,請?jiān)L問http://china.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/1891。