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含焊膏的晶圆和基板成凸 (II)

……我们又回到了这样一个问题:“为了达到一定的焊点/凸块 高度或焊点/凸块 直径 ,我需要多小的焊料合金粉 颗粒?”。影响这一结果的因素有很多,但在排除金属负载量及其他次要变量后,需要解答的两个主要问题是:

-焊点/凸块 的尺寸是多少(宽度或高度)?

-您的焊点/凸块 允许高度/直径 允许波动范围是多少?

随着焊料焊点/凸块 尺寸的缩小,用于形成该焊点/凸块 的焊膏中颗粒的有限尺寸会影响最终焊料焊点/凸块 的变异性。请参见下图的直观说明:
示意图展示了焊料颗粒回流形成球形凸点的过程,分别显示了平均状态直径 和2x。
因此,这种变异性源于每个焊膏沉积点都包含一定数量的焊料颗粒;相邻的两个沉积点所含的焊料颗粒数量或多或少,以此类推。那么问题在于:焊料颗粒的数量(n)是多少,其直径 (d)又是什么?

注意 n = [N(最大)-N(最小)] / 2

您可以从所附表格中看到这样做的效果:

《微米 》中按变异性和颗粒类型分类的焊料颗粒直径彩色编码表。

例如,根据上表,对于焊点/凸块 直径 尺寸为200微米、基板整体允许波动范围为5微米(2.5%)的情况,如果每个沉积点中的焊料颗粒数量最多可相差2个(n=2),则3型粉末即可满足要求。 如果印刷工艺导致各沉积点之间的差异较大——例如多达10个颗粒(n=10)——则需要使用4型粉末。

我想提出一条新的准则(麦基法则),作为前两条准则的补充。该准则指出:对于平均粒径为直径 D的颗粒团聚体,以及在满足一定期望变异性的情况下,焊料合金粉 型所需量的合理高估值,应基于该类型粉末中预期最大粒径直径 的五颗(n=5)焊料合金粉 颗粒体积的正负值。

还有很多问题--可能最关键的是:

1/ 变异性:假设焊点/凸块 直径服从正态分布,你如何定义变异性?2个标准差?3个标准差?

2/ 印刷工艺:另请注意,本规则基于上次讨论的FCI“驶入式”工艺。由于焊膏的触变性,焊膏从钢网 中释放出来会增加工艺变异性,并且(至关重要的是)会使其呈现时间依赖性。

3/焊点/凸块 直径 能否作为球面焊点/凸块 的合理近似值?

我希望有人能证明我是错的,但至少我们有了建议的基础。

另外,非常感谢Ron Lasky 指出上述方法的原始描述不够清晰。

干杯安迪