談談PoP的SMT工藝的可靠性

可靠性是另一關注的重點。目前，環(huán)球儀器SMT工藝實驗室正在進行的另一個項目就是堆疊裝配可靠性研究。從目前采用跌落測試的研究結果來看，失效主要發(fā)生在兩層元件之間的連接。位置主要集中在元件角落處的焊點。失效模式為在底部元件的上表面焊點沿IMC界面裂開，如圖1所示。似乎和Ni/Au焊盤的脆裂相關，其失效機理還有待進一步研究。

圖1為染色試驗分析，發(fā)現(xiàn)元件角落處的焊點出現(xiàn)失效。

圖1 染色試驗分析圖

圖2為切片試驗分析，電子掃描顯微鏡（SEM）底下的照片。

圖2 切片試驗分析圖

另外一種失效模式是在底部元件的焊盤和PCB層壓材料發(fā)生開裂。這種失效通過電氣測試不能探測到，所以在實際產品中潛在很大的風險。造成這種失效的原因與PCB材料選擇及其制造工藝相關。

熱循環(huán)測試可靠性如何呢？環(huán)球儀器SMT工藝實驗室正在進行研究中，試圖找出PoP組件可靠性與其他BGA/CSP的相關性，給我們在材料的選擇、PCB及元器件的設計、工藝的控制和優(yōu)化等方面提供參考。

為了提高產品的可靠性，可以考慮進行底部填充工藝。對于兩層堆疊，可以對上層元件進行底部填充，也可以兩層元件都進行填充。如果上下層元件外形尺寸一樣，便沒有空間單獨對上層元件進行底部填充，需要對上下層元件同時進行底部填充，填料能否在兩層元件間完整流動需要關注。適當的點膠路徑，適當的膠量控制，可以有效控制填料中的氣泡。在回流焊接過程中過多的助焊劑殘留會影響到添填料在元件下的流動，導致氣孔的出現(xiàn)。

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