2022-12-29
“阵列基板种类越来越多，也日趋复杂，对后端工艺提出了严峻的挑战。将这些阵列基板切割成单个封装是制造过程中一个重要的步骤，在许多情况下，需要进行优化，大限度地降低封装的总体成本。随着封装尺寸的不断缩小，而产量和质量要求并未随之降低，许多阵列基板开始抛弃原先的剪切/冲压技术，转而使用切割技术。封装尺寸的缩小也影响到下游拾取-放置单元的集成，但这一问题超出了本文讨论的范围。全球装配工厂，包括很多独立封装代工厂（IPF）陆续搬迁到中国，因此，基板切割的趋势预计将对中国产业带来重大的影响。
以色列先进切割技术有限公司拥有30年的切割经验，为需要切割各种封装的客户开发了特定的流程，比如低温共烧陶瓷（LTCC）封装、表面声波装置、适于用图像传感器的晶圆级封装、球栅阵列封装（BGA）、四方无引脚封装（QFN）。
四方无引脚封装（QFN）使用复杂的基材，由延性（铜）和脆性（塑料模制）材料组成，体现了封装尺寸小型化和切割质量持续提升的趋势。全球QFN需求约为每年10亿只，预计年增长率达到20-30%。此部分的增加将挤占其他封装的需求，比如小外型集成电路（SOIC）等。以色列先进切割技术有限公司已经确定QFN的巨大潜力，并在过去三年里投入了大量的资源，根据客户的需求，为他们提供了全面的切割解决方案。”
摘自“基板切割工艺”
Ramon J. Albalak博士，前研发及工程经理
球栅整列封装（BGA）
描述：
球栅阵列封装以环氧树脂（FR4/5）或BT树脂作为基板，采用打线接合（wire-bonded）或覆晶（flip-chipped）将晶粒连接到基板。晶粒背面通常封装到环氧树脂中，封装没有引脚，通过焊球阵列连接到PCB。典型厚度为0.9 - 2.0 mm（包括焊球）。 常见的包装尺寸为4x4 - 20x20 mm。
主要注意事项：
• 切割质量：
• 崩边
• 碎片
• 凸块
• 迹线缺失
刀片寿命结束:
• 封装尺寸
• 刀刃露出部分结束
切割设备：
7223，全自动切割系统，内置清洁和紫外线固化，加长Y行程，适合双面大尺寸QFN，2.4KW高扭矩主轴。
刀片：
• 2"及3"烧结刀片，"42"、"B"、"A"基质，2" Novus" B"系刀片，适合胶带和夹具固定的基材
• 金刚石磨粒尺寸：30 - 55微米
• 厚度：.008” - .014”
工艺参数：
• 切割速度：75-200 mm/sec
• 主轴速度：2 "：30-45 krpm
3" : 20-30 krpm
4" : 10-16 krpm
• 多面板，采用UV胶带
• 磨刀量小，避免刀刃半径过大
四方扁平无引脚封装（QFN）
描述：
四方扁平无引脚（QFN）封装基于铜导线架，使用半封装技术，使晶粒后侧暴露在外。典型的晶粒尺寸为3x3 - 10x10 mm，但目前的趋势是尺寸越来越小。
主要分为三类：
Power QFN：厚度1.5-2.5mm（~0.5mm铜导线架）
标准HE QFN：厚度0.8-1.2mm （大0.2mm铜导线架）
Thin QFN：厚度0.4-0.6mm（大0.15mm铜导线架）
主要注意事项：
• 切割质量：
• 崩边
• 毛刺
• 导线碎屑
• 熔融
• 脱层
刀片寿命：
通常在暴露部分用尽时结束寿命
切割设备：
7223，全自动切割系统，内置清洁和紫外线固化，加长Y行程，适合双面大尺寸QFN，2.4KW高扭矩主轴。
刀片：
• 2"、3"和4"树脂刀片 "E"、"T"和"D"基质，烧结刀片"Q"基质
• 金刚石磨粒尺寸：45 - 105微米（树脂刀片），40 - 55微米（烧结刀片）
• 厚度：.008"- .020"
工艺参数：
• 切割速度：半蚀刻基材30-100 mm/sec，全铜基材10-40 mm/sec
• 主轴速度：2 "：25-30 krpm
3" : 15 - 25 krpm
4" : 8 - 15 krpm
• 多面板，采用UV胶带
• 刀片准备：主要是在某个基材上进行预切割（override），直到达到终进料速度
低温共烧陶瓷应用（LTCC）
描述：
低温共烧陶瓷（LTCC）基材使用耐火膜带与印制导线彼此叠加，采用共烧步骤制作而成。产品具有较低的介电常数和介电损耗，可以在多层结构中嵌入多层组件。
主要注意事项：
• 切割质量：
• 陶瓷碎片
• 裂痕
• 金属毛刺
• 封装尺寸
切割设备：
自动（7120系列）或全自动（7220系列）切割（切割）系统。
可处理大面积，完全支持多面板。
自动高度补偿，提高生产量，自动步进应对面板尺寸变形。
刀片：
• 2"、3"和4 "树脂刀片，"Q"和"K"基质
• 金刚石磨粒尺寸：15 - 30微米
• 厚度：.008"- .020"
工艺参数：
• 切割速度：5-25 mm/sec
• 主轴速度：10-40 krpm，取决于刀片外径
• 多面板，采用UV胶带
封装应用（LED）
描述：
LED封装通常由安装LED的基材组成，
市面上常见的基材是：陶瓷、PCB和QFN
主要注意事项：
• 崩边
• 裂痕
• 铜或硅毛刺
• 碎屑
• 脱层
切割设备：
7132或7900LA，自动化，质量控制，使用大面积切割卡盘，自动视觉功能，可处理多面板
刀片和工艺参数：
ADT根据封装类型：陶瓷、PCB和 QFN，定製了切割解决方案
