对于0.4mm间距CSP，贴片精度的容限由焊盘尺寸决定，在以下计算中，焊盘尺寸为200μm，贴偏50％焊盘(图11)，相应的容差上限 （ΜTL）为＋100μm，容差下限(LTL)为－100μm。

为了确保工艺稳定性，Cp值必须达到1.33。达到Cp值所需的公差可计 算如下：所需公差=容限／Cp（1）对于焊盘尺寸为200μm的0.4mm间距CSP而言，可得：所需公 差=±100μm／1.33＝±75μm （2）所需公差包括各种不同公差的共同作用。在ENIG表面处理的PCB上，锡铅和SnAgCu焊膏通常都会与焊盘自对中，这种情况下，焊膏的自对中公差 可以忽略，这样总公差就包括焊盘宽度公差（Tol1）、焊盘位置公差（Tol2）和贴片公差（Tol3），所需公差可以表达如下：

所需 公差＝{zh1}，

得到贴片公差如下：

以上分析表明：0.4mm间距CSP组装在ENIG表面处理PCB上，要求贴片机的贴片精度 为±58μm@3σ。

在OSP表面处理的PCB上，用SnAgCu焊膏进行焊接，除了要考虑焊盘宽度公差（Tol1）、焊盘位置公差（Tol2）和贴片公差（Tol3），还要 考虑焊膏的自对中公差（Tol4）；因为焊膏不会与焊盘自对中，而是停留在所印位置[6]，这种情况下，所需公差可以表达如下：

相应的， 贴片公差如下：

以上分析表明：0.4mm间距CSP组装在OSP表面处理PCB上，要求贴片机的贴片精度为。

影响贴片机的贴片能力有许 多，其中之一就是相机的解析度，通常相机定位一个焊球在X和Y方向上需要4-5个像素（图12）。0.4mm间距CSP的焊球尺寸通常约为200μm。这 样相机的最小解析度应为50μm／像素。如果相机的解析度太低，设备就不能定位 焊球，从而会抛料，影响抛料率及产能。

结 论
本文研究表明，需要用新方法优化0.4mm间距 CSP元器件的印刷工艺，对于这一细间距器件，只优化印刷工艺能力和减少印刷缺陷（如连锡和少锡）是不够的，必须同时考虑焊膏和CSP焊球共同组成的焊料 体积与焊点之间空距的关系。虽然方形279μm钢网开口对应的印刷工艺直通率{zj0}，但方形250μm和圆形279μm的钢网开口可实现{zj0}的最终工艺直通 率。

贴偏CSP回流时的自对中能力决定了贴片机所需的贴片精度。在本研究中，SnAgCu焊球的CSP元器件在SnAgCu焊膏上故意贴 偏焊盘约50％。回流后，X—ray检测表明元器件与焊盘实现了自对中。通过考虑PCB焊盘尺寸／位置公差、焊膏印刷公差和基于目标Cp值计算得到的总许 可工艺公差，可计算得出贴片机所需的贴片精度为±52μm@3σ。

致谢感谢伟创力Alington Lewis和Hoang Phan为本研究中试验提供的帮助。

参考文献
1 Vincent, J.H., “Lead-Free Solders for Electronic Assembly”, GEC Journal of Research,Vol. 11, No. 2 (1994), pp. 76-89.

2 Wickham, M., Zhou, L., Dusek, M., and Hunt, C., “Design Guidelines for Ultra Fine PitchSolder Paste Printing”, NPL Report MATC(A)127, September 2002, p. 11.

3 Arra, M., Shangguan, D., Ristolainen, E., and Lepist?, T., ”Solder Balling of Lead-FreeSolder Pastes”, Journal of Electronic Materials, No. 11, Vol. 31 (2002), pp. 1130-1138.

4 Wang, Y., Nakajima, K., Lewis, A., Kurwa, M., Bhat, R., and Yi, S., “Optimization of thePrinting Process for CSP Assembly”, Proceedings of Semicon West, San Francisco, CA, ΜSA, July 2003.

5 Institute for Interconnection and Packaging Electronics Circuits (IPC), “IPC-A-610CAcceptability of Electronic Assemblies”, 2000.

6 Arra, M., Shangguan, D., Xie, D., Sundelin, J., Lepist?, T., and Ristolainen, E., “Studyof Immersion Silver and Tin PCB Surface Finishes in Lead-Free Solder Applications”,Proceedings of the International Conference on Lead-Free Electronics “TowardsImplementation of the RoHS Directive”, Brussels, Belgium, June 11-12, 2003, pp.423-446.