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Con l'aumentare dell'importanza degli imballaggi per superfici, soprattutto nei settori automobilistico, delle telecomunicazioni e delle applicazioni informatiche, la produttività è diventata al centro della discussione. Il passo del perno è inferiore a 0,4 mm, che è 0,5 mm. Il problema principale dei pacchetti QFP e TSOP del passo fine è la bassa produttività. Tuttavia, poiché il passo del pacchetto array di superficie non è molto piccolo (ad esempio, il chip flip è inferiore a 200μm), dopo il reflow, la velocità dmp è almeno 10 volte migliore della tradizionale tecnologia a passo fine. Inoltre, rispetto ai pacchetti QFP e TSOP con lo stesso passo, considerando l'allineamento automatico durante la saldatura a riflusso, i requisiti per la precisione di posizionamento smt sono molto più bassi.
Un altro vantaggio, soprattutto per il flip chip, l'impronta del circuito stampato è notevolmente ridotta. Il pacchetto dell'array superficiale può anche fornire migliori prestazioni del circuito. Successivamente, l'editor continuerà a spiegare e analizzare il contenuto nell'articolo "Posizionamento rapido smt di dispositivi di imballaggio avanzati".
1. Precisione del posizionamento
Per avere una comprensione generale delle diverse apparecchiature di posizionamento, è necessario conoscere i principali fattori che influenzano l'accuratezza di posizionamento del pacchetto array area. L'accuratezza di posizionamento della griglia della sfera P//ACC// dipende dal tipo di lega della griglia della sfera, dal numero di griglie della sfera e dal peso del pacchetto.
Questi tre fattori sono interconnessi. Rispetto agli IC in pacchetti QFP e SOP con lo stesso passo, la maggior parte dei pacchetti array di superficie ha requisiti di precisione di montaggio inferiori.
Per i cuscinetti rotondi senza maschera di saldatura, la deviazione massima consentita di montaggio è pari al raggio del pad. Quando l'errore di montaggio supera il raggio del pad, ci sarà ancora contatto meccanico tra la griglia della sfera e il pad. Supponendo che il diametro del solito pad sia approssimativamente uguale al diametro della griglia a sfera, l'accuratezza di posizionamento dei pacchetti μBGA e CSP con un diametro della griglia a sfera di 0,3 mm e un passo di 0,5 mm è richiesto di essere 0,15 mm; Se il diametro della griglia della palla è 100μm e il passo è 175μm, il requisito di precisione è 50μm.
Nel caso dei pacchetti di griglia a sfera a nastro (TBGA) e dei pacchetti di griglia a sfera in ceramica pesante (CBGA), l'autoallineamento è limitato se si verifica. Pertanto, i requisiti di precisione per il posizionamento sono elevati.
2. Applicazione del flusso
Il forno utilizzato per la saldatura standard a riflusso su larga scala delle griglie a sfera flip chip richiede flusso. Al giorno d'oggi, l'apparecchiatura di posizionamento SMD per uso generale più potente ha dispositivi di applicazione del flusso incorporati e i due metodi di alimentazione incorporati comunemente utilizzati sono il rivestimento e la saldatura a immersione.
L'unità di rivestimento è installata vicino alla testa di posizionamento. Prima del posizionamento del chip flip, applicare il flusso alla posizione di posizionamento. La dose applicata al centro della posizione di montaggio dipende dalle dimensioni del flip chip e dalle caratteristiche di bagnatura della saldatura sul materiale specifico. Dovrebbe essere garantito che l'area di rivestimento a flusso sia abbastanza grande da evitare la mancanza di cuscinetti a causa di errori.
Per eseguire un riempimento efficace in un processo non pulente, il flusso deve essere un materiale non pulente (nessun residuo). Il flusso liquido contiene sempre pochissima materia solida ed è più adatto per i processi di non pulizia.
Tuttavia, a causa della fluidità del flusso liquido, dopo il posizionamento del chip flip, il movimento del nastro trasportatore del sistema di posizionamento causerà lo spostamento inerziale del chip. Ci sono due modi per risolvere questo problema:
Imposta un tempo di attesa di diversi secondi prima che la scheda venga inviata. Durante questo periodo, il flusso intorno al flip chip evapora rapidamente per migliorare l'adesione, ma questo ridurrà la resa.
I produttori di patch proofing SMT possono regolare l'accelerazione e la decelerazione del nastro trasportatore per abbinare l'adesione del flusso. Il movimento regolare del nastro trasportatore non causerà lo spostamento del wafer.
Lo svantaggio principale del metodo di rivestimento a flusso è che il suo ciclo è relativamente lungo. Per ogni dispositivo da rivestire, il tempo di montaggio aumenta di circa 1,5s.
3. Metodo di saldatura a immersione
In questo caso, il trasportatore di flusso è una benna rotante, e una lama viene utilizzata per raschiarlo in un film di flusso (circa 50μm). Questo metodo è adatto per il flusso ad alta viscosità. Immendendo solo la saldatura sul fondo della griglia a sfera, il consumo di saldatura può essere ridotto durante il processo di produzione.
Questo metodo può utilizzare le seguenti due sequenze di processo:
1) Il montaggio viene eseguito dopo che la griglia ottica della sfera è allineata e la griglia della sfera è immersa nella saldatura. In questa sequenza, il contatto meccanico tra la griglia a sfera flip chip e il supporto della saldatura influenzerà negativamente l'accuratezza di posizionamento.
2) Dopo che il flusso di immersione della griglia della sfera e la griglia della sfera ottica sono allineati, montarlo. In questo caso, il materiale del flusso influenzerà l'immagine di allineamento della griglia della sfera ottica.
Il metodo del flusso di immersione non è molto adatto per il flusso con alta capacità di volatilizzazione, ma la sua velocità è molto più veloce del metodo di rivestimento. A seconda del metodo di montaggio, il tempo aggiuntivo per ogni dispositivo è di circa 0,8 s per il prelievo e il montaggio puro, e 0,3 s per il prelievo e il montaggio.
Quando si utilizza SMT standard per montare μBGA o CSP con un passo a griglia sferica di 0,5 mm, ci sono ancora alcune cose da notare: per i prodotti che utilizzano la tecnologia ibrida (SMD standard utilizzando μBGA/CSP), il processo più critico è ovviamente la stampa flux Coating. Logicamente, è anche possibile utilizzare un metodo di montaggio che integra il tradizionale processo flip-chip e l'applicazione del flusso.
Tutti i pacchetti surface array hanno mostrato potenzialità in termini di prestazioni, densità di imballaggio e risparmio sui costi. Per dare piena attuazione all'efficacia dell'intero settore della produzione elettronica, sono necessarie ulteriori ricerche e sviluppo e il processo di fabbricazione, i materiali e le attrezzature devono essere migliorati. Per quanto riguarda le apparecchiature di progettazione del posizionamento SMD, molto lavoro è focalizzato sulla tecnologia della visione, sulla produzione più elevata e sulla precisione.
