iphone 6解析及切片细说 (4/5)

一、历史回顾与再度创新
二、射频(Radio Frequency)收发器(Transceiver)的水平切片
三、CPU所在PoP区的切片观察
四、其他主动元件的不同銲点
五、对ELIC主板结构的观察
六、PCB与Carrier有何异同
七、结论

四、其他主动元件的不同銲点

事 实上 i-6 主板正面除了最重要的主动元件PoP之外,尚有其他十多颗大小不等的IC元件或组装模块。主板两面IC模块约有半数以上是采用OSP銲垫,主板反面除最大 型Toshiba的快闪存储器模块(Flash)所采用ENIC焊垫外,有其他尚有20多颗不同的IC模块多半也仍采用ENIG皮膜。因而一根中指大小的 主板其双面竟然焊装了已辨认出来35颗左右的IC封装模块外,两面其他尚有20多颗没有文字的超小模块则任何专家也都无法辨识,当然其真相也就难以得知 了。

小型模块最简单最直接的封装与组装就是WLP(Wafer Level Package)工法,也就是在最上游完工晶圆(Wafer)上,对每单一芯片直接进行后段的加工。例如:焊上锡合金凸块(注意其锡球排到已不再是方阵式 队型了)、封胶、并切割而成为超小超薄的完工WLP模块等。下列各图即选择主板上某些WLP銲球画面加以之说明。

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图13.
①最上左图为一排5个球脚不知名的WLP,最上右图为每排4个球脚的另一颗无名的WLP。此等超小号IC模块多半用于RF模块。
②第二列之二图为某些WLP之球脚(SAC305),其顶部芯片UBM与底部PCB承垫两者互连都是銲在铜基地上;左图还可见到10层主板的层次叠构,右图2000倍放大下可清楚见到上下两端均为Cu6Sn5之IMC。
③第三列之二图为WLP球脚顶部焊在芯片UBM的铜面,而400被左图之底部却焊在PCB之ENIG垫面上(强度不如铜面的OSP)。右图为另一銲点2000倍单图所上下拼接而成的画面;可清楚见到WLP与PCB两者互连銲点的IMC。
④第四列左图及右图均为PCB板面ENIG銲点放大1000及2000倍之并接图,可清楚见到EN表面的白色IMC与居间很细的富磷层。

主 板反面最大号最重要的IC元件,就是Toshiba提供的Flash Memory快闪存储器之大模块。此种大号模块本身60个銲垫表面为电镀镍金之皮膜,但所对应的PCB銲垫表面却为60个ENIG皮膜(中央区46个较 小,上下两外侧14个较大),其他重要模块多半采用与PCB板面相同的OSP皮膜。就强度而言电镀镍金与ENIG都是很不智的做法(注意板子正面PoP的 1155个超小銲垫早已全采强度良好的OSP了)。两年前 i-5 的Flash就是这样不当銲装的,两年后 i-6 所用的Flash依旧墨守成规故步自封,仍没将ENIG改为OSP。

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图14.
①最上列为主板反面最大封装模块之F l a s h Memory銲点剖面图,其第一排7个ENIG较大銲垫之扁形截面图(俯视为圆形)。
②中列放大图即为第一排7个ENIG单一銲点的高倍切片拼接画面,銲料中的空洞是来自锡膏助焊剂未能及时逸走而气化之所致。通常銲点上下承垫面积太大时必然会出现这种气体形成的空洞,没什么大惊小怪的。
③下列左图为主板反面ENIG承垫与下端Flash电镀Ni/Au垫面所形成SAC305銲点的上半截,可清楚见到ENIG所生成白色IMC的Ni3Sn4与细细的富磷层。
④下中图为下瑞Flash銲点下半截的电镍Ni /Au銲点,可见到紫色Ni3Sn4的IMC,与上半截的ENIG者IMC并不相同。
⑤下右为上下两端銲点拼接合一的画面,其IMC虽同为Ni3Sn4但外观却不同。

PCB 铜垫制作ENIG皮膜的流程中,其高温无电镍(82-88℃,15分钟)之前一定会有一道离子钯的前处理(促进EN生长在铜面上)。钯后的水洗最好外加超 音波的帮忙,以彻底清除掉铜垫与绿漆狭缝中的残钯。否则ENIG完工后即可能在死角夹缝中存在着化镍层『吃里爬外』的画面。

未完代续…

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