随着电子封装技术向着小型化、高密度、高性能方向飞速发展,球栅阵列封装(Ball Grid Array, BGA)及其变种,如芯片尺寸封装(CSP)和晶片级封装(WLP),已成为主流封装形式,底部填充胶(Underfill)封装技术,通过在芯片与基板之间填充环氧树脂胶水,有效缓解了热失配和机械应力,显著提高了器件的长期可靠性,BTC器件的成功封装,尤其是焊点质量的保证,很大程度上依赖于一个看似简单却至关重要的环节——焊前固定。
焊前固定,指的是在BTC器件贴装到PCB板上后、进入回流焊接之前,通过某种手段将器件精确、稳定地保持在预定位置的过程,这一步骤对于BTC器件而言,其重要性远超于一些引脚器件,主要原因如下:
- 防止位移与偏移:BTC器件的焊点隐藏在芯片底部,无法目视观察,在回流焊预热、浸润和冷却过程中,焊料会熔化成液态,如果器件在此时发生任何微小的位移,都极易导致焊点短路、开路、虚焊或形成不良的焊点形状(如碑立、墓碑效应),直接导致功能失效。
- 确保共面性与对准精度:BTC器件对焊盘的对准精度要求极高,焊前固定可以确保器件在进入回流焊前就处于正确的位置,避免因贴片机精度偏差或搬运过程中的震动导致的偏移,保证所有焊球能够均匀地与对应焊盘接触。
- 抵抗外力干扰:在贴片后到回流焊启动前的这段时间内,PCB板可能会经历传送带的震动、机械手抓取等外力干扰,有效的固定能够确保器件在这些干扰下保持位置稳定。
- 为底部填充(可选)提供前提:若后续工艺需要采用底部填充来提高可靠性,焊前固定确保了器件在底部填充胶涂覆和固化过程中的位置稳定性,避免填充胶流动导致器件移位。
BTC器件焊前固定的常用方法:
针对BTC器件的特性,业界常用的焊前固定方法主要有以下几种:
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锡膏印刷与贴片后自然依靠:
- 原理:通过精确控制锡膏的印刷量、厚度和一致性,使BTC器件贴装后,其焊球与焊盘之间的锡膏具有一定的粘性和初粘力,依靠器件自身的重量和锡膏的粘性暂时固定。
- 优点:工艺简单,无需额外设备和材料,成本低。
- 缺点:固定力相对较弱,对于尺寸较大、重量较重的BTC器件,或在震动较大的生产线上,固定效果有限,容易发生位移,对锡膏质量和印刷工艺要求极高。
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红胶(胶水)固定:
- 原理:在PCB板的焊盘周围或指定位置预先点涂适量的红胶(通常是环氧树脂胶水),贴片时,器件底部与红胶接触,红胶在室温下或经过短暂的预热固化后提供较强的粘接力,从而固定器件。
- 优点







