《PBGA载板制程简介.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PBGA载板制程简介.ppt（22页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、PBGA基板製程簡介,XXX 2001.1.17,1,0929085016,BGA(Ball Grid Array，球狀陣列封裝)技術係指以基板及錫球代替傳統QFP封裝型態(以金屬導線架作為IC引腳)，而錫球採矩陣方式排列在封裝體底部的一種封裝方式。由於BGA單位面積可容納之I/O數目更多，晶粒到電路板的路徑較短，且無QFP之平行排腳，其優點為電容電感引發雜訊較少、散熱性及電性較好、可接腳數增加，且可提高良率，故1995年Intel採用之後，逐漸開始普及。目前主要應用於接腳數超過300 PIN之IC產品，如CPU、晶片組、繪圖晶片及Flash、SRAM等。若依載板之材質不同，可分為PBGA(P
2、lastic BGA)、CBGA(Ceramic BGA)、TBGA(Tape BGA)及MBGA(Metal BGA)等。其中PBGA為以BT樹脂及玻纖布複合而成，材料輕且便宜，玻璃轉移溫度高，可承受封裝時打線接合及灌膠製程之高溫，為目前應用最廣泛之基板，國內業者多以PBGA為切入點(包含日月宏、耀文、旭德、全懋、大祥、力太、台豐、頎基等)。,2,玻璃轉移溫度Tg ( glass transition temperature ), 若材料在某一溫度以下，表現出類似玻璃般既硬又易碎的特性， 則稱此材料處於玻璃狀態(glass state) ，該臨界溫度(範圍)即為Tg 玻璃化(vitrific
3、ation) : 熔融液態玻璃態。 玻璃轉移現象並非聚合物所專有，例如SiO2在1200左右也有此現象。 ,比容,玻璃態,橡膠態,液態,Tg,T1,T2,玻璃化,溫度,聚合物,比容,液態,溫度,一般低分子化合物,Tm,固態, 聚合物 ( polymer ) 高分子 ( macromolecule ),例 :分子量 1000,Tm,?,3,發料,內層線路,內層AOI,黑化 or 棕化,壓合,X-Ray鑽靶,鑽孔,鍍銅,外層線路,外層AOI,綠漆,鍍鎳,鍍金,成型,電測,FVI,包裝,出貨,PROCESS FLOW,4,梭織物，經緯紗交織結構之實際狀態,1 denier = 1 g 9000 m
4、1 tex = 1 g 1000 m = 9 denier 1支 (公制) = 1000 m 1 g,織紋隱現 ( weave texture ),經紗 Warp Yarn,緯紗 Weft Yarn,不織布,經編組織,緯編組織,針織,纖維 (Fiber),5, 短纖 (Staple) 棉, 長纖 (Filament) 絲,BT 樹脂的全名為 bismaleimide - triazine resin，是一種熱固性樹脂(thermosetting resin)，為以上兩種(B及T)成分之結合體，由日本三菱瓦斯公司於1982年經由Bayer公司技術指導後，使用連續合成法進行商業化之量產，目前全球僅
5、其一家生產，產能為250噸/年，因有鑑BGA之快速成長，故1997年即投資24.532.7百萬美元增加生產線，使產能擴充至600700噸/年。,BT 樹脂 (Bismaleimide Triazine Resin ),6,N,C,C,C,C,H,H,C,H,H,N,C,C,O,O,O,O,C,C,H,H,Bismaleimide,C,CH3,CH3,O,O,O,O,C,C,N,N,Triazine Resin Monomer,BT Resin,7,發料,內層線路,壓合,棕化,黑化,四層板,壓合,PP ( Prepreg ),Copper Foil,玻纖+B-Stage BT Resin,壓合
6、(Lamination),8,當體型縮聚反應進行到一定程度時，黏度突然增加，並出現不能流動而具有彈性的凝膠狀物質，此時之反應程度稱為凝膠點。 根據反應進行的程度，體型縮聚反應可分為3個階段: A - stage (反應初期) A - stage樹脂 : 在凝膠點之前將反應停止下來而得到的產物。 此時樹脂為黏稠液體，或可熔化的固體，可溶於某些溶劑中。 B - stage (反應中期) B - stage樹脂 : 反應程度接近凝膠點時的產物。 此時樹脂分子間已輕微交聯。可受熱而軟化，但不能完全熔融。 C - stage (反應後期) C - stage樹脂 : 高度交聯而呈不溶、不熔性質的體型縮聚
7、物。,9,發料,內層線路,壓合 (Lamination),棕化,六層板,壓合,PP ( Prepreg ),Copper Foil,10,Copper Foil,Core,Copper Foil,鑽孔 ( Drilling ),Glass Fiber + BT Resin,銅箔可分為壓延銅箔及電解銅箔， 壓延銅箔定義為厚度100mm以下之銅及銅合金帶。,11,Desmear 去膠渣,PCB在鑽孔的摩擦高熱中， 當其溫度超過樹脂的Tg時， 樹脂將呈現軟化甚至形成流體而隨鑽頭的旋轉塗滿孔壁， 冷卻後形成固著的膠糊渣( smear )， 使得內層銅孔環與後來所做的銅孔壁之間形成隔閡。 故在進行PTH
8、 (鍍通孔) 之初，就應對已形成的膠渣進行清除。,Desmear,smear, 膨潤 裂解 中和,12,Desmear (去膠渣),經鈀膠體活化與後來速化處理後， 孔壁上非導體表面將均勻分佈著 催化活性的鈀層，於是在鈀的催化 及鹼性條件下，甲醛會解離產生氫 :,HCHO + OH H2 + HCOO,Pd,接著銅離子被還原 :,Cu2+ H2 + 2OH Cu + 2H2O,之後所析出的化學銅層又可作為 自我催化的基地，使得Cu2+陸續 被還原成Cu,化學銅,CuSO4+2HCHO+4NaOH Cu+2HCOONa+H2+2H2O+Na2SO4,13,垂直電鍍採用夾點式導電方法從電鍍技術發明以
9、來就一直延用至今，未曾有過任何改變。 根據歐姆定律，距離夾點愈近，電阻值愈低；反之，距離夾點愈遠，電阻值必定愈高。 由於電阻值高低 不一，所以電鍍層厚度易呈現較大的厚薄差異。,水平接 觸導電法，其電力線呈水平分佈，板面與導電輪之間沒有電阻值高低差異，鍍層自然均勻。,垂直鍍銅,水平鍍銅,鍍銅 (Cu Plating),陽極 : CuCu2+2e 陰極 : Cu2+2e Cu,14,AOI,壓膜,曝光,UV,De - Mylar,顯影(Developing),蝕刻(Etching),去膜(Stripping),前處理,CuH2O2 CuOH2O CuOH2SO4 CuSO4H2O,CuH2O2H2
10、SO4 CuSO42H2O, CuCuCl22CuCl Cu2FeCl3CuCl22FeCl2,黃光室,顯影液: Na2CO3 K2CO3,去膜液:NaOH,底片,線路(Pattern),Mylar,Photoresist,15,PCB Laminating Process / Finished Board Structure,壓膜,乾膜 (Dry Film),Protective Film,Photoresist,Cover Film,Mylar ( PET Film ),PE or Polyolefin Film, 正型 光降解 負型 光交聯,16,A system for automat
11、ic industrial process control or measurement, consisting of an optical module for image acquisition, a segmentation processor to isolate the image from its background, and an image analysis processor.,Automatic Optical Inspection (AOI) 自動光學檢驗,17,前處理,網印,Pre - cure,網印,Pre - cure,曝光,UV,顯影,Post - cure,U
12、V cure,綠漆 (Solder Mask),油墨+硬化劑,黃光室,底片,opening,18, Solder-Mask Defined (SMD). Pads have solder-mask openings smaller than metal pads.,SMD,NSMD, Non-Solder-Mask Defined (NSMD). Metal pads are smaller than solder mask openings.,Two types of land patterns are used for surface-mount packages：,Pad,Solder
13、Mask,opening,19,綠漆 (Solder Mask),鍍鎳 (Ni Plating),鍍金 (Au Plating),Ni,Au,Cu,預鍍金(Gold Strike),Au,如果直接鍍金，金會在鎳層上置換， 影響接合力，所以要預鍍金。,鎳做為鍍金層的底層， 防止銅與金彼此擴散。,20,水洗,電測 (Electrical Test),成型 (Routing),21,Panel,Strip,Piece,PROCESSOR,PROCESSOR,PROCESSOR,測Short,測Open,FVI (Final Visual Inspection),電測 (E-TEST),Packing,導電膠,22,Pad,Finger,