BGA와 CSP공정에서 중요한 리플로우

 

BGA와 CSP의 리플로우 과정의 모식도

 

패키지의 실장에 있어서 가장 중요한 영향을 미치는 것은 리플로우(Reflow) 조건입니다. 리플로우 조건에 따라 솔더 볼 내에 Void가 발생되기도하고, PCB의 휨에 의해 솔더볼이 들뜨게 되어 접합 불량이 발생하기도 하므로, 리플로우 조건을 설정할 때는 장비에 맞는 최적의 온도 프로파일을 설정하는 것이 가장 중요합니다. 상기그림에 BGA 또는 CSP의 리플로우 과정을 모식도로 나타내었습니다. BGA/CSP의 경우 어느 정도 실장 위치의 벗어남이 있어도 셀프 얼라인먼트(Self -alignment) 효과가 기대되는 패키지입니다. 일반적으로 실장 정도의 1/3까지 셀프얼라인먼트 효과가 작용한다고 알려져 있으며, 실장 시 BGA/CSP의 외형을 기준으로 실장하는 경우도 있으나, 정밀도가 요구되는 경우에는 솔더볼을 정확히 인식하여 실장해야 합니다. 이러한 실장공정을 거치면서 솔더볼이 PCB의 패드 위에 젖음으로 인하여 솔더 볼의 직경은 커지게 되고, 상대적으로 솔더 볼의 높이는 작아지게 됩니다. 또한, PCB의 휨에 의한 영향으로 실장 전후에 있어서의 솔더볼의 형상이 국부적으로 변화하게 됩니다. 일례로, BGA의 경우 약 600㎛의 솔더볼의 높이가 약 350～400㎛ 정도로 작아지고, CSP의 경우 약 300㎛의 솔더볼의 높이가 약 230㎛ 정도로 작아집니다. 따라서 실장 후의 접합 신뢰성을 확보하기 위해서는 솔더볼의 형상에 대한 사전 검사와 PCB의 패드 크기와 패키지 패드 크기와의 관계 및 패드의 청정도, 공급 솔더 페이스트의 양, 리플로우 시의 온도프로파일의 최적 설정 등에 대한 검증이 필요합니다.

 

 

 

 

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