CSP和小(xiǎo)间距PCB组装

2021-02-04

近年来，電(diàn)子元件制造行业一直在开发几种类型的细间距元件。这些超小(xiǎo)型集成電(diàn)路包括FC，CSP，BGA，TOFP，VSOP，SSOP等封装。印刷電(diàn)路板或PCB行业紧随此类组件的发展而发展。随着成熟的技术，便捷的包装以及低廉的制造成本，韬放 PCB正在逐步增加BGA，CSP和FC封装在PCB组装中的应用(yòng)。

由于SMT现在已成為(wèi)電(diàn)子PCB组装的主流，趋势是朝着薄组装，高可(kě)靠性，小(xiǎo)尺寸和易于自动化生产的方向发展。韬放 PCB等知名的高科(kē)技PCB制造商(shāng)具有(yǒu)测试表面贴装PCB的经验，并且在小(xiǎo)间距组件（如球栅阵列或BGA，芯片规模封装或CSP以及倒装芯片或FC封装）方面拥有(yǒu)丰富的经验。

在CSP和FC封装中，信号传输路径更短，因為(wèi)封装密度高，特征尺寸更小(xiǎo)并且整體(tǐ)面积显着减小(xiǎo)。由于倒装芯片的尺寸几乎与芯片裸片的尺寸相同，因此它实际上没有(yǒu)封装，它具有(yǒu)最高密度和小(xiǎo)尺寸的优点，并且允许信号以极高的速度传播，并具有(yǒu)增强的電(diàn)气性能(néng)。OEM的优势在于，大大减小(xiǎo)了封装尺寸，从而大大减小(xiǎo)了PCB组装尺寸和产品尺寸。

倒装芯片PCB组装

组装商(shāng)通常将单个倒装芯片安装在中型板上。通常，这是一块昂贵的PCB，因為(wèi)板的CTE或热膨胀系数必须与倒装芯片相匹配。如果不匹配，不同的扩展速率可(kě)能(néng)会导致移动，从而导致芯片和PCB组装板之间的互连弯曲和削弱。

图1：倒装芯片组装过程

為(wèi)了加强互连，组装人员通常用(yòng)环氧树脂填充芯片和PCB之间的空间。这有(yǒu)助于分(fēn)散应力，从而保护互连。

多(duō)芯片模块

组装人员将倒装芯片或其他(tā)细间距组件（例如BGA）放在基板上，也称為(wèi)MCM或多(duō)芯片模块。衬底可(kě)以容纳多(duō)个集成電(diàn)路，并且组装者将它们组装為(wèi)单个器件。因此，MCM的行為(wèi)类似于单个组件，并处理(lǐ)整个功能(néng)。

通常，MCM的基板具有(yǒu)各种组件，该基板的裸片通过导線(xiàn)，倒装芯片或胶带键合连接到表面。组装人员用(yòng)塑料模具封装模块，并将其安装在较大的PCB上。MCM提供改进的性能(néng)，从而大大减小(xiǎo)了设备的尺寸。

使用(yòng)MCM有(yǒu)几个优点。填充不足后，如果组装商(shāng)测试MCM并发现安装在其上的倒装芯片无法正常工作，则他(tā)们只能(néng)报废MCM，而不能(néng)报废整个PCB。

芯片级封装

与倒装芯片相比，CSP或芯片级封装技术使安装或卸载封装更加容易。此外，对于CSP组装商(shāng)，不需要用(yòng)环氧树脂填充PCB和芯片之间的间隙。他(tā)们还可(kě)以使用(yòng)标准的SMT生产设备来使用(yòng)CSP。

图2：带有(yǒu)倒装芯片底部填充的芯片级封装

测试细间距零部件

電(diàn)子行业的竞争环境使得有(yǒu)必要测试每块PCB组装板，而不论组装者使用(yòng)的密度和技术种类如何。為(wèi)了满足高效率，产品可(kě)靠性和过程控制的要求，必须进行测试。為(wèi)了检查和测试倒装芯片和CSP電(diàn)路板组件，韬放 PCB使用(yòng)了多(duō)种技术，包括功能(néng)检查，自动X射線(xiàn)以及带有(yǒu)在線(xiàn)测试的在線(xiàn)检查。

其中，ICT或在線(xiàn)测试仪是PCB制造商(shāng)使用(yòng)的最基本的電(diàn)气测试设备之一。ICT通常会检测PCB焊点是否存在开路和短路故障，并指出故障的组件或位置。但是，随着電(diàn)路板密度的增加以及细间距元件的大量使用(yòng)，组装商(shāng)开始代替使用(yòng)边界扫描技术。

组装人员还使用(yòng)自动X射線(xiàn)检查组装的板。穿过電(diàn)路板的X射線(xiàn)生成的图像使分(fēn)析PCB焊点和检测缺陷变得容易而直观。制造商(shāng)可(kě)以使用(yòng)X射線(xiàn)检测安装了组件的双面電(diàn)路板中的故障。此外，还可(kě)以检查多(duō)层PCB的图像切片，并查看BGA芯片的不可(kě)见焊点。使用(yòng)自动X射線(xiàn)检查设备，可(kě)以检查密集的，细间距的PCB组件。X射線(xiàn)检查是一种先进的测试方法，组装人员可(kě)使用(yòng)它们对SMT生产線(xiàn)进行质量控制。

倒装芯片和CSP的优势

FC和CSP是完善的解决方案，提供低成本封装，可(kě)通过节省PCB组件的空间来改善電(diàn)子设备的特性。这些改进的软件包具有(yǒu)无限的发展前景。PCB制造行业通过开发HDI或高密度互连板等新(xīn)的制造技术，与这些先进的封装技术保持同步。他(tā)们也在向先进的检测技术多(duō)元化。

除了在線(xiàn)测试PCB组件外，制造商(shāng)还通过SAMD或扫描声显微镜和检测方法进行功能(néng)测试，自动X射線(xiàn)测试等。这极大地提高了SMT组装过程的质量。