芯片封装与测试 墓碑现象－讲稿.pdf

【芯片封装与测试：墓碑现象详解】 在芯片封装与测试的过程中，墓碑现象是一个常见的问题，它对电子产品的质量和可靠性构成威胁。墓碑现象，又称曼哈顿现象，表现为元件一端翘起，如同墓碑般斜立或直立在电路板上，常见于片式阻容类元件。这种缺陷的产生主要与焊料的润湿不一致、焊点的热容差异、电路板和元件表面特性以及两端受热温差有关。 墓碑现象的形成原因之一是两端焊料的初始润湿不一致。焊料的润湿过程涉及开始润湿时间、润湿力和完全润湿时间。当元件两端的焊料再流、湿润和形成焊点的时间不同步，一端的焊料先熔化，其表面张力会提起元件，而另一端未熔化的焊料无法产生足够的约束力，导致元件翘起。 两端焊点的热容不一致也是重要因素。低热容的焊料会更快地熔化并产生作用力，使得元件一端被抬起。元件两端受热的不均匀，可能是由于热风对流、元件位置或电路板线路布局的差异造成。 电路板和元件表面的状态也会影响墓碑现象的产生。例如，元件轴向进入回流焊时，因受热不均，一端锡膏先熔化，表面张力足以将元件拉起。此外，焊盘设计的不对称，如大小不同或间隙过大，可能导致焊膏量不一致，进一步引发立碑现象。 两端受热温差是另一个关键因素。温差会导致焊料熔化时间不同，焊料表面张力不平衡，从而造成元件一端翘起。 解决墓碑现象的策略主要包括：优化焊膏特性，选择具有热稳定性的焊剂系统和多共晶点的金属粒子，以平衡焊点的熔融时间；控制热再流焊曲线，提高预热区温度，减小元件间的温度差异；以及严格控制电路板、元件和元件贴装的精度，减少容差。 在封装工艺中，墓碑现象可能导致元器件固定不牢固，但单纯增加焊膏的黏性并不是解决问题的最佳方案，因为这可能影响到焊膏的熔融特性和润湿性能。正确的做法是综合考虑以上因素，通过改进工艺参数和材料选择来防止墓碑现象，从而提高封装的质量和产品的寿命。