系统级封装（SiP）是将多个不同功能的有源电子元件、无源器件乃至MEMS或光学器件等集成于单一封装内，形成具备完整功能的子系统。在这一高度集成的封装体系中，植球工艺是关键工序之一，其质量直接影响到SiP产品后续组装的可靠性及整体性能。植球工艺是指在芯片封装基板或晶圆的焊盘上，通过精确放置并焊接锡球，形成用于电气连接与机械固定的凸点端子。该工艺替代了传统引脚，显著提高了封装密度与性能，已成为SiP及各类先进封装制造中不可或缺的环节。行业标准IPC-7095《BGA的设计及组装工艺的实施》中定义了三种球状端子类型，企业可根据自身产品工艺要求进行选择。目前行业内常用的植球方法主要包括锡膏印刷植球、置球植球以及激光植球三大类。锡膏印刷植球是直接将适量锡膏印刷至预设焊盘，经回流焊后形成凸点端子。其优点在于可利用现有SMT锡膏印刷设备，实现工艺兼容。在实施过程中，钢网开口设计需重点关注两点：一是确保印刷锡膏量充足，通常通过增加钢网厚度或扩大开口来实现，以保证凸点形状、高度及一致性；二是为降低焊料凸点空洞率，可在钢网开口中增加架桥结构（如直径0.6mm的端子可架设0.15mm或0.2mm的桥），作为排气通道以减少空洞。置球植球分为“锡膏+锡球”与“助焊剂+锡球”两种方式，即先在焊盘上涂覆锡膏或助焊剂，再通过植球机或钢网将锡球放置于焊盘，经回流形成球状端子。自动植球机植球包括四个步骤：点涂助焊剂、真空吸取并放置锡球、回流焊接以及清洗烘干。关键控制点包括助焊剂厚度、点涂时间、锡球放置精度以及回流气氛（建议氮气保护）等。钢网置球则需确保印刷均匀、助焊剂量适中，放置锡球时需控制基板与钢网间距（约为锡球直径的1/2~2/3），并避免取板时锡球偏移。激光植球采用激光熔化锡球并喷射至对应焊盘的焊接方式，具有非接触、热量低、焊料精确可控等优点。该方法无需额外助焊剂，适用于高精度、细间距封装需求。植球质量主要受植球材料、工艺方法与工艺条件三方面影响。植球材料包括锡球、助焊剂（或锡膏）以及基板。锡球需保持清洁、防止氧化，并按规格书要求储存；助焊剂应具备适当粘度与良好助焊性，其存储需遵循密封、温湿度控制及有效期管理；基板则需确保洁净度与平整度，建议选用高Tg（≥170℃）板材，焊盘表面处理优选ENIG，以提升焊接可靠性。工艺条件方面，回流温度曲线的设定至关重要。应控制升温斜率偏下限以减少热应力损伤，延长保温区时间以使助焊剂充分活化，并使回流时间与峰值温度居中略偏下限，以确保焊接质量并抑制IMC过度生长。此外，建议在氮气氛围中进行回流以降低锡球氧化风险。良好的设计是植球质量的基础。SiP产品设计应尽量采用圆形焊盘，布局规则整齐；焊盘尺寸、间距需与锡球直径匹配；阻焊设计推荐非阻焊定义（NSMD），且开窗应大于焊盘尺寸；产品外形宜为正方形或矩形，尺寸不宜过大，同时应包含极性标识与防呆设计，并考虑后续清洗要求。植球后的接受标准可参考IPC-A-610，要求锡球或凸点光亮均匀、无破损缺失，空洞率建议≤5%，且需形成连续明显的IMC层。共面度是另一关键指标，通常要求≤0.10mm（以0.4mm锡球为例），以确保后续组装良率。为保障长期可靠性，SiP产品需进行多项验证，包括空洞率测试、IMC厚度测量、剪切力测试、红墨水试验、温度循环、振动跌落以及高温高湿环境下的电化学迁移测试等，以全面评估焊点强度与助焊剂残留影响。随着消费电子、物联网、智能驾驶、5G等领域的快速发展，SiP技术因其高集成、小体积、高性能的特点而广泛应用。植球工艺作为SiP制造的关键环节，其精度与稳定性直接关系到最终产品的性能与可靠性。通过选用适宜的植球方法、严格控制材料与工艺参数，并辅以科学的设计与验证，可显著提升SiP产品的质量水平，满足日益增长的高可靠性电子系统需求。
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