芯片返修回流焊可靠性改善研究進展

劉少紅，譚 淇

（中國電子科技集團公司第五十二研究所，杭州 311100）

1 引言

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，微電子技術(shù)已經(jīng)成為改變?nèi)藗兩a(chǎn)和生活面貌的先導(dǎo)技術(shù)，當前微電子技術(shù)已發(fā)展到微系統(tǒng)時代，芯片上的電子元器件密度已達到人腦中神經(jīng)元的密度水平。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，為了滿足高性能、高可靠、小尺寸的要求，電子元器件產(chǎn)品的微型化制造技術(shù)得到了迅速發(fā)展。而在微電子產(chǎn)品的研發(fā)過程中，由于技術(shù)要求變更或故障維修等需求，需要對已焊接完成的電路板進行芯片的返修操作。

具體的芯片返修過程主要為先將元器件放入靜電托盤中，再將元器件和托盤一起放入烘箱烘烤，待元器件完成去潮后將其取出自然冷卻，之后通過回流焊將芯片拆卸下來；另外，需要先利用扁平頭烙鐵和吸錫編帶清洗焊盤，再用清洗劑進行清洗，之后再重新涂敷焊膏、貼裝芯片并將其回流焊接至元器件上；最后，需要通過外觀檢查和功能測試來評估焊接質(zhì)量[1-3]。影響芯片返修可靠性的因素較多，包括貼裝精度、物料狀態(tài)（焊球質(zhì)量等）、凸點下金屬化層（UBM）材料及結(jié)構(gòu)、回流焊工藝參數(shù)等。高溫時效與多次回流作為重要的可靠性條件，對焊點組織及性能有重要影響。

在返修過程中，烘烤去潮、拆卸芯片以及多次的回流焊接均涉及到加熱操作，即在返修過程中焊點不可避免地要經(jīng)受高溫時效及多次回流焊接，這對于焊點的組織及性能必然會產(chǎn)生一定影響。……