摘 要：本文簡要敘述了集成電路封裝的共面性問題，諸如引線共面性、共面性問題及自動化加工系統，從而表明采用自動化系統將會使與共面性有關的問題得到極大的降低，保證電子產品的質量和可靠性。

　　關鍵詞：共面性問題；自動化系統；產品質量

　　1 引言

　　近年來，對精細且密集的電子器件的要求已引起了小的、細間距集成電路的急劇增長。對細間距IC的要求，不嚴格的定義為：引線間距為25μm或更小，特別是在PC制造業、通信設備和汽車電子元件方面要求更嚴格。如果制造商們想從這些器件中獲益的話，那么這些細間距IC的出現，已引起了要他們必須弄清并處理很多問題，諸如引線共面性問題。

　　制造商們面對的首要問題就是如何對付細間距器件，并避免對其精細引線造成破壞的問題。此破壞可造成器件自身的、PCB的，以及甚至在該范圍失效的產品替換的昂貴成本問題。

　　2 引線共面性

　　討論細間距IC加工技術時常常提及的問題，而且是整個業界越來越引起關注的問題，就是引線共面性問題。當研究彎曲引線問題時，這是最重要的問題。簡單地說，共面性就是在焊接工藝之前，對置于PCB板上，其焊盤位置上的細間距器件引線的尖端狀況的一種度量方法。較準確地說，共面性就是在一平面的正上方引線尖端的距離。定義為當把器件置于板上時，器件將依賴于這些引線。打個粗略的比方，如果有一個三條腿的工具，一條腿正好比別的兩條腿短半英寸，就具有不良的共面性。本質上它是有缺陷的，不能發揮其作用。具有差的共面性的IC將也不能發揮其作用，而且影響會更嚴重。處理錯了的器件，尤其是細間距器件，可形成彎曲引線，并導致不良的共面性。然而，在制造工藝階段，檢查不良的共面性問題是困難的，甚至是不可能的。如果直到最終的生產裝配時才檢查出了元件失效問題的話，那么它們會產生昂貴的且有時候是災難性的后果。

　　不良共面性的最壞的影響就是焊接接頭的斷開，這會造成在PCB上器件引線尖端和其焊盤之間存在很大的間隙。通常隨著焊接的“燈芯”效應而出現，即焊劑爬上引線，形成焊接頭斷開。這有時候通過提供較多或較厚的焊劑而得到克服。然而，這樣做也產生了諸多問題，原因在于與器件引線尖端和PCB表面之間直接的接觸相比，焊料提供的連接較弱。

　　由于制造IC的復雜性，器件銷售商沒有打算消除共面性問題。JEDEC已制定了0．1016mm的規范，這適合于大多數器件封裝類型的生產狀況。

　　3 共面性問題

　　如果在錫焊工藝之前，對有不良共面性的影響進行檢查，那么公司可認為自己是幸運的，由于僅僅不得不替換該器件本身。然而，具有不良共面性的各種器件，能夠通過裝配工藝實現。產生于器件引線上不良共面性的不良的焊接接頭，可形成很多潛在的問題。首先，在板測試階段存在失效的潛在問題，再者，在板級狀況下確定的查出及修理故障的費用至少比在元件級狀況下昂貴一個數量級。較隱蔽的狀況是同樣錯誤的焊接接頭通過未檢查的生產階段，并造成各種失效，這些失效是斷續的，或者是與生產線的相關溫度有關。在這點上，由于潛在的各種問題成為制造商的最可怕的東西，不得不替換各種不合格產品，因此各種成本變得更高。那些損壞造成的費用超過了材料和勞動的費用，從而損壞了制造商的聲譽。

　　這里，制造商們需要密切地關注各類細間距器件的工藝問題。由于制造商打算接收引線偏移某一度數的器件，那么在嚴重的各類問題出現之前，常常不存在更進一步退化的現象。在大量地或專門地依賴于人作為操作的生產環境下，事實上，相當數量的損壞得不到保證。在任何時候，操作者把器件撿起、移動并置于編有程序的插座中，或裝載于料盤中，均存在冒破壞引線的危險。即使訓練有素的員工整天用鑷子或手提桿處理器件，也會由于一時注意力不集中造成部件損壞。

　　如前所述，各種成本可很快地確定。應考慮最佳情況，即在器件被焊接到板上之前，檢查出有損壞了引線的各種器件。設想較大的生產制造廠每天僅使用2000個細間距器件，每天的費用為25美元，即使產品缺陷率為3％，這事實上在勞動密集型加工狀況中是個保守的數字，也可導致超過一年時間的巨大的損失。

　　4 自動裝卸系統

　　為了節省自動化IC裝卸系統的初始成本，可使用人工操作。損壞的各類器件，不合格的產品和對公司聲譽的損壞而造成的長期的成本花費，遠遠大于用于自動化方面的資金費用。如今市場上的自動化處理機允許制造者們加工大量的細間距IC，對引線的損壞程序最小。在程序設計階段，這些系統每小時可加工多達1200個細間距器件而僅僅接觸一次引線。操作過程的其它的狀況，即從傳遞媒體中提取器件，并把器件置于程序設計的插座中，打印器件，接著把器件移人輸出媒體——所有這一切均是自動化的。

　　因為共面性問題對制造商是最重要的，所以對專用器件共面性的系統測試已確定。例如