非接觸模塊封裝趨勢及所面臨的困境
2017-10-20
隨著技術的發展，非接觸式智能卡的應用領域越來越廣，我國第二代居民身份、公交一卡通都為非接觸式智能卡的實際應用。
按照摩爾定律的發展， 芯片的尺寸在朝著兩個極端的方向發展，對于功能固定的應用，芯片尺寸原來越小(chip slze已經低于0.5mm*0.5mm);對于功能越來越復雜的應用，芯片尺寸越來越大(chiP Size已經超過3.5mm*3.5mm)。而基材上放置芯片的chip pad標準尺寸為3.5ram*3.4mm。
面對小尺寸的芯片，存在金絲從芯片上的焊點連接到基材上的第二焊點距離過長的情況，線弧過長弧高的穩定性越差。弧高的波動范圍要控制在90um~120um之間，對焊線工序是一個很大的挑戰，弧形(Loop)的選擇以及各項工藝參數之間的配合優化必須非常到位。金絲在連接到第二焊點的過程中非常容易出現金絲和chip pad邊緣垂直距離小于30um的情況，在后續模封工序中非常容易出現熱敏的環氧樹脂液體沖擊金絲導致其~Uchip pad相觸碰的情況，此情況一旦發生，會造成非接觸模塊功能失效，造成無法避免的損失。對于芯片尺寸超過chip pad的情況，在模封完成后，非常容易出現芯片的邊緣因觸碰到基材導致芯片損傷進而造成非接觸模塊失效的問題，同樣會造成無法避免的損失。
除了上述兩個問題外，非接觸模塊封裝存在一個普遍性的問題就是經過模封和電性能測試工序后第二焊點容易出現和金絲分離的現象。此種情況和基材以及EMC本身的性質有很大關系。基材是由6O或者80um厚的銅箔經過沖壓后，將其表面均勻電鍍一層非常薄的銀構成。因基材表面的銀非常容易氧化，金絲在經過加熱、沖擊力和超聲波作用下和基材上的銀進行鍵和的過程中容易出現鍵和不充分，導致虛斷情況發生。進而在后道工序的生產加工中因為EMC和基材、金絲之間熱膨脹系數的巨大差異以及溫度導致的機械特性變大出現斷裂的情況，造成非接觸模塊失效不合格。
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