覆晶封装Flip Chip Package于无铅化之蜕变
覆晶载板的制造
1.覆晶载板fc carrier是一种hdi增层(build up)式多层板。其中core板为高tg(220℃)刚性强与超薄铜皮(5μm)的特殊板材。而增层者则一律为abf／gx-13的干膜式板材，增层的各种铜导体则为sap半加成法线路，目前可量产的线宽线距为15μm/15μm。
1.1.2 半加成sap法(semi-additive process)是利用大运味之素(ajinomotor)之白色干膜式薄卷材 为增层的介质(dielectrics)材料，再利用化学钯与化学铜做为电镀铜增厚的基地，并按现行减成法制做细线与重复互连工程而成为覆晶载板。
1.1.3 半加成法是利用正统pth流程之化学钯与化学铜做为导电基地，而进一步在光阻定义下以电镀铜增厚完成二次铜的线路，去光阻与差别性蚀刻(differential etching)后即可取得互连的细线与盲孔，但咬不掉的贵金属残钯层却成为绝缘不良的隐忧。
1.1.4 目前最常用白色的abf／gx-13中含sio2球形填充料fillers已较多，约30％ w/w，厚度 40μm，宽度502㎜，每卷总长100m单价达nt四万元，排版510*600 mm者每片nt 250元。压合熟化后tg达170℃。经desmear将盲孔壁与全增面先行粗化，之后浸镀上化学钯与铜 的金属化后，即可代替传统铜箔用途而称为sap法，但同时也留下残钯的隐忧。
1.1.5 覆晶载板经绿漆完工后还 需进行表面处理的可焊工程，也就是需在载板正面中央区绿漆开口(sro)的凸块(bump)铜 质承垫上，以及正面外围被动原件的贴焊与反面的植球垫上同时加镀化学锡。之后在凸块 垫上加印63/37的low alpha eutectic锡膏并回焊与压平成为 fc的presolder，其他两化锡区 则另外加印sac 305的无铅锡膏与回焊，也都成为预銲料。
1.2 覆晶载板的封装
1.2.1 正统fc封装是以c4方式(controlled collapse chip connection)做为晶片ubm与载板上已有中铅预銲料( presolder，entectic 63/37 )之承垫间，另以高铅凸块bump ( 95％ pb + 5％ sn )为互连体进行三者的熔融互连(inteconnection)。
1.2.2 正统c4高铅bump的好处很多：(1)熔点高达320℃不受后段高温制程影响，(2)非常柔软，可降低外力的冲击(3)采助焊膏先黏着于预銲料上，后于230℃氮气回焊中不致发生空洞void。但在环保压力也尽量在找无铅替代品，不过都存在着极多问题。
1.2.3 高铅式凸块封装的业者们为了rohs的 禁铅与企业形象起见，都积极寻找高铅(95/5 或90/10)以外的替代品。已量产者多采63/37 eutectic式中铅凸块为过渡性材料。
此种中铅銲料之柔软度尚好，但却因组成与 预銲料完全相同，致使助焊膏裂解的气体将大幅渗入凸块而形成空洞，且后续bump间也容易出现熔锡短路的麻烦。
1.2.4 无铅凸块封装的试行量产
某些著名品牌的日商为了形象起见，乃率先采用无铅预銲料及无铅凸块进行fc封 装。须知sac 305不但m.p.比63/37者高了34℃，而且弹性模量也多出25％(sac 305为51gpa，63/37为40.2gpa)。由于305柔软性欠佳以及载板很薄刚性不足下，经覆晶、植球、以及pcba等多次回焊强热中，难免造成角bump或角ball从僵硬銲料之imc处被拉裂。此种必然性的失效或脆弱对可靠度将造成隐忧。
2.电路板整体性进展
逐层互连(elic)式hdi多层板类的兴起
现行镭射烧孔(ablation) 每秒钟可达1,000孔，在成本大幅下降又加上镀铜填孔技术快速进步下，商品板500x600 mm 的双面百万盲孔者(载板有时可 达单面百万盲孔)，均可轻松解 决。使得容易设计的elic式增层板也大为流行。
2.1.2 由于elic是经过多次压合，多次成像，多次填铜；且又是高精密度大排版的量产工 程，因而不但设备昂贵、流程漫长、工序严谨、导致变量极多。其制程管理与失效改善均亟需学理深入及经验丰富的高手进行解困，盲孔脱垫即为一例。
2.1.3 由于elic是多次重覆增层之精密制程，一旦稍有闪失，出货到客户端多次锡膏回焊中，难免会出现盲孔铜壁与底铜垫之间的界面分离。这种失效只要超过200 dppm(以单片货板为统计单位)将立即成为严重客诉的案例。
2.2 hdi商品板的困难化
2.2.1 以水果公司为代表的第四代手机板(hdi式10层之薄小板，厚度1㎜)，其smt组 装不但引入pop技术（下图左上）而且被动元件更已小到了01005(10㏕长，5㏕宽， 见下图右上)，对pcb与pcba均造成了另一次严酷的挑战。因为所贴焊的电容器太小，锡膏回焊中很容易发生立碑(tomb stoning)现象。
2.2.2 再从01005立碑处銲点之观察，可见到右封头之enig承垫几乎完全未出现ni3sn4小草般的imc，証明焊接之初即已被左端较大的沾锡力量(wetting force)所拉起来了。
2.2.3 立碑的原因约可分为：两端头所受热量不均，绿漆过厚形成翘翘板效应，板材太软刚性不足，锡膏面上贴件时一端若踩歪，其回焊中将容易翘起而立碑。
2.3 高可靠度级板类的兴起
2.3.1 板体厚大布局面单的汽车板，但却被要求class ш ( ipc-6012c/2010.4 )高可靠 度high reliability的品级，当然其单价之高出也远超过小孔细线的商品板类。其中 airbag，abs等与安全有关的多层板类，其进入门槛更是高不可攀。
注意其等互连度毫无钉头nail-head与1mil以内渗铜wickin的高规格品质
2.3.2例如布局简单叠构容易线路宽松的四层板，其内层两个铜面的厚度居然到达400um (16mil or 12oz)之罕见实例，成为pcb制程的一大挑战。
2.3.3 classш的高级板，若与一般classⅱ工业级等数量庞大单价不高的资通板类相比较时，其质量之落差简直就是霄壤云泥。后者只要堪用根本谈不到可靠度。
至于一般小厂或代工厂所生产之classⅰ消费级板类，在恶性竞争单价太低下，其板 材与制程品质也就无法提升了。
在价格压力与无铅化无卤化的技术剧变下，欧美寡占的ccl与pcb已逐渐转向亚洲 采购。系统厚大板类(high layer count)，其low dk/low df与low insertion loss等 需求已成为更上层楼的机会
STM32入门学习笔记之uCOS-II系统移植3
一个简单的恒流齐纳二极管电路
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介绍下集成电路MOS管的基础
薄膜图像传感技术实现柔性薄膜指纹和掌纹识别
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高通第三财季营收96亿美元 净利润同比增79%
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一文详细了解几款常用的USB接口WiFi模块
明微电子成功的解决了高压线性大功率应用瓶颈
玩转5.1声道PC影院——5.1音箱与声卡的连接、设置说明(
ptc和ntc热敏电阻区别
1.覆晶载板fc carrier是一种hdi增层(build up)式多层板。其中core板为高tg(220℃)刚性强与超薄铜皮(5μm)的特殊板材。而增层者则一律为abf／gx-13的干膜式板材，增层的各种铜导体则为sap半加成法线路，目前可量产的线宽线距为15μm/15μm。
1.1.2 半加成sap法(semi-additive process)是利用大运味之素(ajinomotor)之白色干膜式薄卷材 为增层的介质(dielectrics)材料，再利用化学钯与化学铜做为电镀铜增厚的基地，并按现行减成法制做细线与重复互连工程而成为覆晶载板。
1.1.3 半加成法是利用正统pth流程之化学钯与化学铜做为导电基地，而进一步在光阻定义下以电镀铜增厚完成二次铜的线路，去光阻与差别性蚀刻(differential etching)后即可取得互连的细线与盲孔，但咬不掉的贵金属残钯层却成为绝缘不良的隐忧。
1.1.4 目前最常用白色的abf／gx-13中含sio2球形填充料fillers已较多，约30％ w/w，厚度 40μm，宽度502㎜，每卷总长100m单价达nt四万元，排版510*600 mm者每片nt 250元。压合熟化后tg达170℃。经desmear将盲孔壁与全增面先行粗化，之后浸镀上化学钯与铜 的金属化后，即可代替传统铜箔用途而称为sap法，但同时也留下残钯的隐忧。
1.1.5 覆晶载板经绿漆完工后还 需进行表面处理的可焊工程，也就是需在载板正面中央区绿漆开口(sro)的凸块(bump)铜 质承垫上，以及正面外围被动原件的贴焊与反面的植球垫上同时加镀化学锡。之后在凸块 垫上加印63/37的low alpha eutectic锡膏并回焊与压平成为 fc的presolder，其他两化锡区 则另外加印sac 305的无铅锡膏与回焊，也都成为预銲料。
1.2 覆晶载板的封装
1.2.1 正统fc封装是以c4方式(controlled collapse chip connection)做为晶片ubm与载板上已有中铅预銲料( presolder，entectic 63/37 )之承垫间，另以高铅凸块bump ( 95％ pb + 5％ sn )为互连体进行三者的熔融互连(inteconnection)。
1.2.2 正统c4高铅bump的好处很多：(1)熔点高达320℃不受后段高温制程影响，(2)非常柔软，可降低外力的冲击(3)采助焊膏先黏着于预銲料上，后于230℃氮气回焊中不致发生空洞void。但在环保压力也尽量在找无铅替代品，不过都存在着极多问题。
1.2.3 高铅式凸块封装的业者们为了rohs的 禁铅与企业形象起见，都积极寻找高铅(95/5 或90/10)以外的替代品。已量产者多采63/37 eutectic式中铅凸块为过渡性材料。
此种中铅銲料之柔软度尚好，但却因组成与 预銲料完全相同，致使助焊膏裂解的气体将大幅渗入凸块而形成空洞，且后续bump间也容易出现熔锡短路的麻烦。
1.2.4 无铅凸块封装的试行量产
某些著名品牌的日商为了形象起见，乃率先采用无铅预銲料及无铅凸块进行fc封 装。须知sac 305不但m.p.比63/37者高了34℃，而且弹性模量也多出25％(sac 305为51gpa，63/37为40.2gpa)。由于305柔软性欠佳以及载板很薄刚性不足下，经覆晶、植球、以及pcba等多次回焊强热中，难免造成角bump或角ball从僵硬銲料之imc处被拉裂。此种必然性的失效或脆弱对可靠度将造成隐忧。
2.电路板整体性进展
逐层互连(elic)式hdi多层板类的兴起
现行镭射烧孔(ablation) 每秒钟可达1,000孔，在成本大幅下降又加上镀铜填孔技术快速进步下，商品板500x600 mm 的双面百万盲孔者(载板有时可 达单面百万盲孔)，均可轻松解 决。使得容易设计的elic式增层板也大为流行。
2.1.2 由于elic是经过多次压合，多次成像，多次填铜；且又是高精密度大排版的量产工 程，因而不但设备昂贵、流程漫长、工序严谨、导致变量极多。其制程管理与失效改善均亟需学理深入及经验丰富的高手进行解困，盲孔脱垫即为一例。
2.1.3 由于elic是多次重覆增层之精密制程，一旦稍有闪失，出货到客户端多次锡膏回焊中，难免会出现盲孔铜壁与底铜垫之间的界面分离。这种失效只要超过200 dppm(以单片货板为统计单位)将立即成为严重客诉的案例。
2.2 hdi商品板的困难化
2.2.1 以水果公司为代表的第四代手机板(hdi式10层之薄小板，厚度1㎜)，其smt组 装不但引入pop技术（下图左上）而且被动元件更已小到了01005(10㏕长，5㏕宽， 见下图右上)，对pcb与pcba均造成了另一次严酷的挑战。因为所贴焊的电容器太小，锡膏回焊中很容易发生立碑(tomb stoning)现象。
2.2.2 再从01005立碑处銲点之观察，可见到右封头之enig承垫几乎完全未出现ni3sn4小草般的imc，証明焊接之初即已被左端较大的沾锡力量(wetting force)所拉起来了。
2.2.3 立碑的原因约可分为：两端头所受热量不均，绿漆过厚形成翘翘板效应，板材太软刚性不足，锡膏面上贴件时一端若踩歪，其回焊中将容易翘起而立碑。
2.3 高可靠度级板类的兴起
2.3.1 板体厚大布局面单的汽车板，但却被要求class ш ( ipc-6012c/2010.4 )高可靠 度high reliability的品级，当然其单价之高出也远超过小孔细线的商品板类。其中 airbag，abs等与安全有关的多层板类，其进入门槛更是高不可攀。
注意其等互连度毫无钉头nail-head与1mil以内渗铜wickin的高规格品质
2.3.2例如布局简单叠构容易线路宽松的四层板，其内层两个铜面的厚度居然到达400um (16mil or 12oz)之罕见实例，成为pcb制程的一大挑战。
2.3.3 classш的高级板，若与一般classⅱ工业级等数量庞大单价不高的资通板类相比较时，其质量之落差简直就是霄壤云泥。后者只要堪用根本谈不到可靠度。
至于一般小厂或代工厂所生产之classⅰ消费级板类，在恶性竞争单价太低下，其板 材与制程品质也就无法提升了。
在价格压力与无铅化无卤化的技术剧变下，欧美寡占的ccl与pcb已逐渐转向亚洲 采购。系统厚大板类(high layer count)，其low dk/low df与low insertion loss等 需求已成为更上层楼的机会
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ptc和ntc热敏电阻区别