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时间：2016/7/1 15:55:50
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各向同性导电胶(ICA)是作为传统锡铅焊料的代用品而开发的。ICA的填充剂含量较高(约80%)，在不允许高温焊接的电子连接应用中，可作为焊膏的替代品。ICA的优点包括加工温度低、无铅、免助焊剂、免清洗、工艺简单等。但与成熟的回流焊接技术相比，导电胶连接技术目前仍处于雏形阶段，对于高密度和超细间距应用尤其如此。
在ICA应用中采用漏版印刷工艺，可使处理间距细至0.25毫米的元件成为可能。经验表明，对于间距0.5毫米的元件，生产工艺要求贴片精确度为75微米;而对于间距在0.25至0.5毫米的细间距元件，则要求贴片精确度达到50微米。从ICA应用技术的最新进展来看，其连接密度有望进一步达到80微米。可以为细间距贴片机配备浸胶装置，供沾浸元件焊点使用，这种工艺对于倒装芯片装配具有很强的吸引力。
然而，当沾有ICA的元件被贴装到电路板上时，胶剂受挤压会从元件下表面逸出，而在固化时，被挤出的ICA不能回流，因而元件无法产生类似回流焊接的自对中效应。由于存在固化时不能进行位置修正的现象，我们针对该工艺的适用性进行了一项调研，以明确ICA倒装芯片装配的贴装参数，如贴片精确度、贴片力等。在实验中，将倒装芯片贴装偏移量逐步增大，焊接点的电阻则在固化后立即进行测量。
我们在实验中采用安必昂ACM贴片机完成吸取、识别对中、ICA沾浸、贴片等系列工序，试验使用的倒装芯片有4×14个金焊点，焊点间距为300微米，直径为80微米。倒装芯片浸入Amicon 3502 ICA，然后贴装至1.6毫米厚带镍金涂层的单层FR4基板上。倒装片粘结垫之间的连接允许进行菊花链测量，每块倒装片设四个位置进行四点测量。
倒装芯片的焊点浸入ACM助焊剂装置内约50微米厚ICA胶层，沾浸时间为200毫秒，沾浸力为0.5N，贴片力为1.5N。胶剂用批次式处理炉在150℃温度下固化15分钟。由于目前尚无有关ACM的ICA沾浸工艺经验，所以此次对沾浸质量的研究还属首次。
元件浸入ICA层后贴至电路板，然后再取下。检查结果显示，电路板焊盘上存在无ICA或ICA不足现象，这表明固化后会导致无接点或产生坏接点。检查沾浸后放平的金焊点发现焊点上存留的ICA量不足。
对上述现象进行研究表明，元件从ICA中抽出时所用的速度z是一个重要参数。当吸嘴等级为4时，结果显示ICA量不足，但降低z速度可解决该问题。机器总运行速度设为最大值的25%，所得z速度为50毫米/秒，此时放平的金焊点上存留有足量的ICA。我们按此速度设置ACM，进行了一系列实验。
倒装元件的贴装从额定位置开始，然后以10微米为幅度逐渐增大偏移量。倒装片各个方向均有14个焊点，鉴于焊盘呈矩形，故仅在x方向上设置偏移。有两组焊点(每组14个)落于焊盘上，另有两组有一定偏移。
ICA固化后，测定焊点电阻值，所测得电阻的阻值为胶剂接点阻值与倒装片内部互连阻值的两倍之和。各倒装片均设有四个位置共四点测量，其中两个位置焊点落于焊盘上，而在另两个位置上，焊点按指定幅度偏移，测量显示阻值稳定。对数据作进一步分析后表明，即使焊点偏离焊盘40微米(即焊盘宽度的一半)以上，焊点上的ICA仍可接触到焊盘并形成连接。只要ICA接触焊盘，就能形成电连接。偏移幅度达到60微米时，对于1.5N和10N贴片力，接点阻值差别不大，相对而言后者略小。根据上述实验得出的最大允许安全偏移量为25微米，或大致相当于连线宽度的30%。在此基础上，可推断不同间距的允许偏移量。
沾浸时，元件焊点抽出ICA所用的速度也是一个重要参数。焊点上存留的ICA量取决于抽离速度，而贴片力并非关键因素。最大允许安全偏移量相当于焊盘宽度或直径的30%，焊点偏离焊盘时，焊点上的ICA仍可接触到焊盘并形成电连接。所有电阻值和剪力均在固化后立即测量，至于在贴装偏移情况下元件的连接状态如何，则需要通过可靠性测试予以进一步明确。
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