非接触模块封装趋势及所面临的困境
2017-11-06
随着技术的发展，非接触式智能卡的应用领域越来越广，我国第二代居民身份、公交一卡通都为非接触式智能卡的实际应用。
按照摩尔定律的发展， 芯片的尺寸在朝着两个极端的方向发展，对于功能固定的应用，芯片尺寸原来越小(chip slze已经低于0.5mm*0.5mm);对于功能越来越复杂的应用，芯片尺寸越来越大(chiP Size已经超过3.5mm*3.5mm)。而基材上放置芯片的chip pad标准尺寸为3.5ram*3.4mm。
面对小尺寸的芯片，存在金丝从芯片上的焊点连接到基材上的第二焊点距离过长的情况，线弧过长弧高的稳定性越差。弧高的波动范围要控制在90um~120um之间，对焊线工序是一个很大的挑战，弧形(Loop)的选择以及各项工艺参数之间的配合优化必须非常到位。金丝在连接到第二焊点的过程中非常容易出现金丝和chip pad边缘垂直距离小于30um的情况，在后续模封工序中非常容易出现热敏的环氧树脂液体冲击金丝导致其~Uchip pad相触碰的情况，此情况一旦发生，会造成非接触模块功能失效，造成无法避免的损失。对于芯片尺寸超过chip pad的情况，在模封完成后，非常容易出现芯片的边缘因触碰到基材导致芯片损伤进而造成非接触模块失效的问题，同样会造成无法避免的损失。
除了上述两个问题外，非接触模块封装存在一个普遍性的问题就是经过模封和电性能测试工序后第二焊点容易出现和金丝分离的现象。此种情况和基材以及EMC本身的性质有很大关系。基材是由6O或者80um厚的铜箔经过冲压后，将其表面均匀电镀一层非常薄的银构成。因基材表面的银非常容易氧化，金丝在经过加热、冲击力和超声波作用下和基材上的银进行键和的过程中容易出现键和不充分，导致虚断情况发生。进而在后道工序的生产加工中因为EMC和基材、金丝之间热膨胀系数的巨大差异以及温度导致的机械特性变大出现断裂的情况，造成非接触模块失效不合格。
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