Technologie PCBA - SMT patch Processing POP processus d'assemblage Introduction

La technologie d'empilement de puces POP est une nouvelle forme d'assemblage haute densité développée par les produits d'information électroniques modernes pour améliorer les fonctions de calcul logique et l'espace de stockage. Cet article analyse et résume principalement les problèmes et les contre - mesures présents dans la mise en œuvre du processus d'assemblage POP du point de vue de la technologie de l'équipement. L'accent est mis sur les méthodes d'optimisation et la portée des principaux paramètres du processus lors de l'assemblage POP, et les questions à prendre en compte dans le contrôle du processus sont discutées. Ce sont les clés pour assurer le taux de réussite de l'empilement de puces POP.

1 Généralités

POP (Package on Package) est une technologie d'empilement de puces de dispositifs, un nouveau type de miniaturisation de dispositifs et d'assemblage haute densité conçu pour améliorer les fonctions de calcul logique et l'espace de stockage.

La technologie POP est largement utilisée dans les produits finaux haut de gamme. Actuellement, la technologie BGA POP avec un pas de 0,4 mm a une capacité de production en série.

Actuellement, les principales difficultés du procédé d'assemblage BGA - POP avec un pas de 0,4 mm sont:

La pâte à souder imprimée BGA avec un pas inférieur de 0,4 mm et le soudage par retour sont faciles à ponter;

La précision de placement des deux couches suivantes est exigeante et facile à déplacer;

⢠il est difficile de contrôler la quantité d'imprégnation de flux de la puce supérieure.

2 impression de pâte à souder

2.1 facteurs d'influence

Le lien d'impression est un système d'ingénierie, PCB, pochoir, pâte à souder et l'équipement selon une certaine méthode pour travailler ensemble dans un certain environnement, de nombreuses variables et des mécanismes d'interaction complexes. Résumer ses principaux facteurs d'influence,

La qualité de l'impression de pâte à souder est influencée par des facteurs tels que le matériel, les paramètres du processus, l'environnement et le contrôle du processus. Pour les questions telles que la conception de PCB et de pochoirs, le choix de la pâte à souder, le contrôle du processus, etc., qui existent dans l'impression fiable d'éléments à espacement fin, il y a une analyse détaillée et une discussion dans de nombreux documents qui ne seront pas rappelés ici.

2.2 méthodes de soutien

Les manchons de soutien communs comprennent des manchons « durs» et des manchons « souples».

L'impression de pâte à souder d'éléments à espacement fin nécessite de s'assurer qu'il n'y a pas d'espace entre le PCB et le pochoir et que le PCB et le pochoir sont à plat et non déformés tout au long du processus d'impression. On croit souvent à tort que plus le Haut de la broche est haut, plus le lien entre le PCB et le pochoir est étroit, ce qui contribue à améliorer la qualité d'impression. Cependant, si le Sommet de la broche est trop haut, il y aura une certaine pré - déformation du PCB et du pochoir, comme le montre la figure 4. D'une part, l'alignement des ouvertures du pochoir et des plots peut être décalé, ce qui peut entraîner un décalage de la pâte imprimée; D'autre part, lors du déplacement de la raclette, le pochoir et le PCB se séparent, ce qui entraîne une quantité inégale de pâte à souder obtenue dans les différentes zones, voire une quantité insuffisante de pâte à souder; Dans le même temps, lorsque le pochoir est séparé au cours du processus d'impression, la vitesse de séparation et les paramètres de distance de séparation perdent leur sens et sont faciles à aiguiser.

L'introduction d'une pince de support d'impression peut garantir efficacement la planéité des matrices PCB et SMT et l'intégration étroite entre les deux, l'amélioration des problèmes d'impression tels que l'espacement 0,4 mm / 0,35 mm, la déformation des feuilles molles / minces, etc. est évidente.

2.3 raclette

Pendant l'impression, la pâte à souder doit former un bon effet de roulement. Du fait du roulement, la pâte de soudure de la zone la plus en avant de la raclette remplira partiellement les trous du moule et le flux qui s'y trouve pré - mouillera les parois des trous du moule, ce qui favorise le remplissage et le démoulage ultérieurs de la pâte de soudure, ce qui permet d'obtenir une quantité et une forme idéales de pâte de soudure. L'original "colonne de roulement de pâte à souder" est d'environ 15 mm de diamètre et quand il est réduit à la moitié de l'original, une nouvelle pâte à souder doit être ajoutée. Le "rouleau de pâte à souder" doit être uniforme et lisse.

Pour obtenir de bons résultats de laminage, en plus d'assurer une viscosité et un volume appropriés de la pâte à souder, divers fournisseurs d'équipements cherchent à améliorer la structure et le principe de fonctionnement des racleurs. Par exemple, les grattoirs vibrants de dek, proflow, les grattoirs rotatifs de Minami, etc.

2.4 fréquence de nettoyage du modèle

Sous réserve de garantir le nettoyage du fond du treillis métallique, la fréquence de nettoyage du treillis métallique doit être réduite autant que possible. Les parois en treillis métallique traitées par la méthode de coupe ont des bavures de différentes tailles qui empêchent le remplissage et le démoulage de la pâte à souder. Dans le processus d'impression normal, la surface de la paroi de l'écran en soie sera mouillée par le flux et diverses forces atteindront un état d'équilibre. Pendant le nettoyage, grâce à l'action de l'alcool et du vide, le film de mouillage du flux est détruit et les bavures sont à nouveau exposées. Un nouvel équilibre ne peut être rétabli qu'après quelques cycles d'impression. C'est pourquoi les modèles nettoyés en production contiennent moins d'étain lors de la première impression.

Un nettoyage trop fréquent peut également entraîner un mélange de solvants dans la pâte à souder et affecter la viscosité de la pâte à souder; La volatilisation du solvant affecte la température de fonctionnement optimale de la pâte à souder et du moule, perturbant l'équilibre du système.

3 patchs

Le problème le plus critique du processus de placement POP par rapport aux composants traditionnels est la réalisation et le contrôle de l'action d'imprégnation du flux (pâte à souder) et la garantie de la précision du placement BGA.

3.1 mode Patch

Il existe trois modes de placement pop pour les appareils Fuji NXT / AIM:

Équipement d'absorption - reconnaissance d'image - imprégnation dans le flux - patch;

âµ dispositifs d'absorption - reconnaissance d'image - chute de flux - reconnaissance d'image - patch;

ⶠramasser l'appareil - tremper dans le flux - reconnaissance d'image - patch.

Deux fluxants ont été sélectionnés pour l'essai comparatif lors de la phase d'introduction, à savoir: un fluxant bleu et un fluxant incolore.

Après immersion de l'appareil dans le flux bleu, la reconnaissance d'image n'est pas possible, de sorte que seul le premier mode patch peut être utilisé;

Le flux blanc n'affecte pas la reconnaissance d'image, de sorte que le deuxième ou le troisième mode de patch peut être utilisé.

Le flux blanc et le deuxième mode de patch sont recommandés.

3.2 flux d'immersion (pâte à souder)

L'équipement Fuji Fluid Unit peut réaliser l'alimentation automatique du flux (pâte à souder) et le contrôle automatique de l'épaisseur.

Les résultats de la validation de l'introduction du nouveau procédé démontrent que l'utilisation d'un flux est plus efficace que l'utilisation d'une pâte à souder. L'épaisseur du flux est ajustée en fonction de la valeur de l'espacement des billes de soudure de la puce inférieure, l'humidité de lubrification doit être supérieure à 50% de la hauteur des billes de soudure. La surface mouillée nécessite un niveau, typiquement un pas POP de 0,4 mm est ajusté à (0,19 ½ 0,20) mm et un pas de 0,5 mm à (0,19 ½ 0,23) MM. L'épaisseur du flux est ajustée par les jauges fournies avec l'appareil.

3.3 reconnaissance d'image

Il y a deux appareils photo numériques dans la machine à patch Fuji, l'un lit les informations de marquage PCB pour calculer le Centre de marquage pour localiser le PCB. L'autre lit les informations clés, le corps et d'autres informations clés des broches de l'appareil (billes de soudage) pour calculer la position centrale de l'appareil et ainsi installer l'appareil à l'emplacement approprié dans le programme.