射頻前端(RFFE，Radio Frequency Front-End)模組國(guó)內(nèi)外手機(jī)終端中廣泛應(yīng)用。它將功率放大器(PA，Power Amplifier)、開(kāi)關(guān)(Switch)、低噪聲放大器LNA(Low Noise Amplifier)、濾波器(Filter)、無(wú)源器件等集成為一個(gè)模組，從而提高性能，并減小封裝體積。然而，受限于國(guó)外專(zhuān)利以及設(shè)計(jì)水平等因素，國(guó)產(chǎn)濾波器的份額相當(dāng)?shù)?。在模塊集成化的趨勢(shì)下，國(guó)內(nèi)射頻巨頭在布局和生產(chǎn)濾波器。聲學(xué)濾波器可分為聲表面濾波器和體聲波濾波器，其中聲表面濾波器可根據(jù)適用的頻率細(xì)分為SAW、TC-SAW和IHP-SAW。體聲波濾波器適用于較高的頻段，可細(xì)分為BAW、FBAR、XBAR等。無(wú)論是SAW(Surface Acoustic Wave filter)還是BAW(Bulk Acoustic Wave Filter)，均是在晶圓級(jí)封測(cè)后以倒裝芯片的工藝貼裝在模組上。在晶圓級(jí)封裝工藝中，Bump制造是相當(dāng)重要的一道工序。

下面從鋼網(wǎng)的工藝和設(shè)計(jì)、錫膏的特性等方面進(jìn)行分析。

一、鋼網(wǎng)印刷

鋼網(wǎng)印刷的目的是使錫膏材料通過(guò)特定的圖案孔沉積到正確的位置上。首先，將錫膏放到鋼網(wǎng)上，再用刮刀使其通過(guò)鋼網(wǎng)開(kāi)孔沉積到焊盤(pán)上。鋼網(wǎng)與晶圓之間的距離(印刷間隙)、印刷角度、壓力、速度和膏體的流變特性是確保錫膏印刷的關(guān)鍵參數(shù)。一旦鋼網(wǎng)開(kāi)孔被膏體填滿(mǎn)，脫模后膏體留在每個(gè)焊盤(pán)上，沉積在焊盤(pán)上的體積取決于鋼網(wǎng)的孔距和孔壁的質(zhì)量、焊盤(pán)的表面特性和膏體的流變性能。

二、鋼網(wǎng)的加工工藝與開(kāi)孔設(shè)計(jì)

鋼網(wǎng)孔壁質(zhì)量、尺寸一致性、定位精度和鋼網(wǎng)生產(chǎn)成本是鋼網(wǎng)生產(chǎn)工藝的選擇標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到帶有Bump的濾波器是以倒裝芯片的工藝應(yīng)用在前端射頻模組里，其特點(diǎn)是Bump的尺寸小(bump高度在50~100μm之間)、間距小、對(duì)Bump高度的一致性要求高(共面度在10μm以?xún)?nèi))。為了滿(mǎn)足以上要求，業(yè)內(nèi)最常選用的是納米涂層鋼網(wǎng)和電鑄鋼網(wǎng)。

納米涂層鋼網(wǎng)的工藝是：在激光切割的基礎(chǔ)上對(duì)鋼網(wǎng)進(jìn)行清洗，然后在鋼網(wǎng)內(nèi)壁進(jìn)行打磨拋光以降低粗糙度，最后涂覆納米涂層。納米涂層使接觸角顯著增加，從而降低鋼網(wǎng)材料的表面能，有利于錫膏脫模。

電鑄鋼網(wǎng)的制作方法是：先在導(dǎo)電基板上用光刻技術(shù)制備模板，然后在阻膠膜周?chē)M(jìn)行直流電鑄，最后從光刻膠孔上剝離。電鑄鋼網(wǎng)的質(zhì)量和印刷性能取決于光刻膠的靈敏度、所用光刻工具的類(lèi)型、導(dǎo)電基材的光學(xué)性能和電鑄工藝。電鑄鋼網(wǎng)的開(kāi)孔內(nèi)壁非常光滑，其印刷脫模的表現(xiàn)也最好最穩(wěn)定。

小結(jié)，納米涂層鋼網(wǎng)的印刷表現(xiàn)略遜于電鑄鋼網(wǎng)，其涂層在批量生產(chǎn)一段時(shí)間后可能會(huì)脫落，但是納米涂層鋼網(wǎng)的價(jià)格遠(yuǎn)低于電鑄鋼網(wǎng);電鑄鋼網(wǎng)的側(cè)壁非常光滑，其印刷表現(xiàn)最好，是超細(xì)間距應(yīng)用的最佳選擇，但電鑄鋼網(wǎng)的價(jià)格相當(dāng)昂貴。鋼網(wǎng)的選擇取決于客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品特性和成本的綜合考量。

開(kāi)孔面積比

由于CTE不匹配會(huì)影響封裝的可靠性，符合高度要求的Bump在這方面會(huì)起到積極的作用。這就要求鋼網(wǎng)印刷過(guò)程可靠地沉積穩(wěn)定的錫膏量，以產(chǎn)生堅(jiān)固的互連。錫膏從鋼網(wǎng)孔的釋放是由錫膏在鋼網(wǎng)孔側(cè)壁和晶圓焊盤(pán)之間的相互作用決定的。據(jù)文獻(xiàn)記載，為了從鋼網(wǎng)印刷中獲得良好的膏體釋放效率，模板開(kāi)孔面積比 [開(kāi)孔面積比=開(kāi)口面積/孔壁面積] 應(yīng)大于0.66。該比率限制了給定孔徑大小的模板厚度，并要求使用更薄的模板來(lái)印刷更細(xì)的間距。隨著鋼網(wǎng)制作工藝的提升，鋼網(wǎng)開(kāi)孔的面積比可以適當(dāng)降低。

三、錫膏

錫膏是由焊粉和助焊劑均勻混合而成的膏體，其中錫球的形狀、顆粒大小、尺寸分布、氧化程度以及助焊劑載體的流變性能和配方體系，都對(duì)錫膏的印刷和回流性能起著重要作用。

選擇合適粒徑的錫膏非常重要，助焊劑體系的選擇也是非常關(guān)鍵。因?yàn)橐恍㏒AW 的IDT 位置是裸露的，焊錫膏或助焊劑的飛濺都有可能影響IDT 的信號(hào)和聲波之間的轉(zhuǎn)換。。Bump 中空洞的表現(xiàn)也是非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，尤其是在模組中經(jīng)過(guò)多次回流焊之后。

四、錫膏鋼網(wǎng)印刷后的清洗的必要性

清潔的目的是去除零件表面的外來(lái)雜質(zhì)，以避免對(duì)產(chǎn)品的性能和外觀上造成不利影響。清潔SMT鋼網(wǎng)是為保持其最佳狀態(tài)以方便再次使用。

為了減輕由于污染造成產(chǎn)品失效的風(fēng)險(xiǎn)，清洗工藝必須提供一個(gè)已定義的工藝窗口，該窗口是可重復(fù)的并且是橫跨組裝工藝中所遇到的變量的廣闊區(qū)間。為實(shí)現(xiàn)一個(gè)高良率的清洗工藝，許多因素影響著清洗工藝窗口：基板，污染物，可用的清洗技術(shù)，清洗設(shè)備，和環(huán)境因素。

在SMT生產(chǎn)制程領(lǐng)域，離線(xiàn)鋼網(wǎng)清洗設(shè)備隨著電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，清洗設(shè)備也在迭代更新，更快服務(wù)于新一代高規(guī)格要求產(chǎn)品需求，尤其針對(duì)半導(dǎo)體封裝工藝，超凈技術(shù)、超高純度、超微細(xì)加工等。

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