1、實現全球范圍內的環(huán)境保護已經成為人類在21世紀所面臨的最重要挑戰(zhàn)之一。半導體行業(yè)也在積極參與保護環(huán)境,被稱為“綠色”的無鉛化電子產品正在成為業(yè)界的重要追求。上個世紀九十年代美國就明確提高了綠色半導體封裝標準并已經被提議以立法手段推進這種綠色封裝標準。由此“綠色”電子正式成為了業(yè)界普遍追求的目標。
　　 為此,本公司需要建立球柵陣列封裝類型產品的無鉛封裝能力。而球柵陣列封裝產品在本公司是生產量最大的產品,占據了公司業(yè)務比例的70％

2、,因此無鉛封裝對于研發(fā)和工藝部門提出了嚴峻挑戰(zhàn)。
　　 通常含鉛的焊錫球成份為Pb63/Sn37,而無鉛焊錫球常用的錫球成份為Sn95.5 Ag4.0 Cu0.5、Sn96.2Ag2.5Cu0.8Sb0.5等。根據無鉛及有鉛焊錫球的成份特點,無鉛焊錫球的熔點(217℃～218℃)要顯著高于有鉛焊錫球的熔點(183℃),使得植球過程對工藝參數、助焊劑等原材料方面提出了更高的要求。焊錫球是把經過封裝后的IC芯片聯(lián)接在印刷電路板上的主

3、要載體。焊錫球矩陣排布與印刷電路板上的焊錫墊在設計及生產制造上要實現嚴格的對應,包括尺寸、間距及焊錫球的平整度等方面。
　　 在本公司建立球柵陣列封裝無鉛產品工藝的初期,制定了相關的工藝流程、工藝參數和相關的原材料型號。但在產品質量檢測時發(fā)現外觀良品率不到80％。經檢驗發(fā)現主要的缺陷類型是在植球工序中出現焊錫球間距超標,進而球間距超標導致半導體器件與印刷電路板的焊接失效。
　　 無鉛封裝工藝流程、原材料特性及工藝參數等多

4、方面都有可能會影響到焊錫球的間距超標。本文重點就可能影響焊錫球品質的因素進行分析,進而通過六西格瑪方法進行篩選、統(tǒng)計驗證找出影響產品質量的關鍵因素。經研究發(fā)現,影響焊錫球間距異常的主要因素包括焊錫球成份的選型、工藝參數的設置及主要原材料的使用。通過對以上影響因素的分析、驗證,并特別運用了統(tǒng)計學上的試驗設計方法進行了科學的分組試驗,找出了能夠適應無鉛植球工藝的最佳原材料、工藝參數的組合,并進行了可靠性、產品質量等多方面驗證。產品質量合格率