Tecnologia PCBA - Introduzione del processo di assemblaggio POP

La tecnologia di impilare chip POP è una nuova forma di assemblaggio ad alta densità sviluppata dai moderni prodotti di informazione elettronica per migliorare le funzioni di funzionamento logico e lo spazio di archiviazione. Questo articolo analizza e sintetizza principalmente i problemi e le contromisure nella realizzazione del processo di assemblaggio POP dal punto di vista della tecnologia delle apparecchiature. Si concentra sul metodo di ottimizzazione e la portata dei parametri di processo dei principali processi nel processo di assemblaggio POP e discute le questioni a cui dovrebbe essere prestata attenzione nel controllo del processo. Queste sono le chiavi per garantire il tasso di successo del chip stacking POP.

1 Panoramica

POP (Package on Package) è una tecnologia di stacking chip di dispositivo, che è un nuovo modo di miniaturizzazione e assemblaggio ad alta densità di dispositivi sviluppati per migliorare le funzioni di funzionamento logico e lo spazio di archiviazione.

La tecnologia POP è ampiamente utilizzata nei prodotti terminali di fascia alta. Attualmente, la tecnologia BGA POP passo 0,4 mm ha capacità di produzione di massa.

Attualmente, le principali difficoltà del processo di assemblaggio BGA POP passo 0,4 mm sono:

• pasta di saldatura stampata BGA più bassa passo 0,4 mm e reflow sono facili da collegare;

• La precisione di posizionamento dei due strati inferiori è molto esigente e facile da spostare;

• È difficile controllare la quantità di immersione di flusso per il chip superiore.

2 Stampa pasta saldata

2.1 Fattori d'influenza

Il collegamento di stampa è un progetto sistematico in cui PCB, stencil, pasta di saldatura e attrezzature lavorano insieme in un determinato ambiente secondo un certo metodo, con molte variabili e meccanismi di interazione complessi. Sintetizzare i principali fattori che influenzano,

La qualità della stampa della pasta di saldatura è influenzata da fattori quali hardware, parametri di processo, ambiente e controllo del processo. Per il design PCB e stencil, la selezione della pasta di saldatura, il controllo del processo e altri problemi che esistono nella stampa affidabile di componenti a passo fine, ci sono analisi e discussione dettagliate in molti documenti e non li ripeterò qui.

2.2 Metodo di sostegno

Il ditale comune di sostegno comprende ditale "duro" e ditale "morbido"

La stampa in pasta di saldatura di componenti a passo fine deve garantire che non ci sia spazio tra il PCB e lo stencil e il PCB e lo stencil siano in uno stato piatto e non deformato durante l'intero processo di stampa. Di solito si sbaglia che più alta è la parte superiore del ditale, più stretto è il legame tra il PCB e lo stencil, che aiuta a migliorare la qualità di stampa. Tuttavia, se la parte superiore del ditale è troppo alta, il PCB e lo stencil avranno una certa quantità di pre-deformazione, come mostrato nella figura 4. Da un lato, l'allineamento dell'apertura dello stencil e del pad può essere offset, il che può causare lo spostamento della pasta di saldatura stampata; d'altra parte, lo stencil e il PCB saranno separati durante il movimento della spatola, causando la quantità di pasta di saldatura ottenuta in diverse aree per essere irregolare, o anche la quantità di pasta di saldatura è insufficiente; Allo stesso tempo, quando lo stencil viene separato durante il processo di stampa, i parametri della velocità di separazione e della distanza di separazione perdono il loro significato e sono facili da affilare.

L'introduzione del dispositivo di supporto per la stampa può efficacemente garantire la planarità del PCB e dello stencil SMT e la stretta integrazione tra i due e il miglioramento dei problemi di stampa come passo 0,4 mm / 0,35 mm, deformazione morbida / sottile del piatto e altri problemi di stampa è ovvio.

2.3 Raschietto

Nel processo di stampa, la pasta di saldatura dovrebbe formare un buon effetto di laminazione. A causa del rotolamento, la pasta di saldatura nell'area anteriore della spatola sarà parzialmente riempita nel foro dello stencil, il flusso in esso pre-bagnato la parete del foro dello stencil, che è favorevole all'ulteriore riempimento e smoulding della successiva pasta di saldatura, in modo da ottenere la quantità ideale di pasta di saldatura e forma. Il diametro originale della colonna di laminazione della pasta di saldatura è di circa 15mm, quando viene ridotto a metà dell'originale, è necessario aggiungere una nuova pasta di saldatura. La "colonna di rotolamento della pasta di saldatura" dovrebbe essere uniforme e liscia.

Al fine di ottenere un buon effetto di laminazione, oltre a garantire la viscosità e il volume adeguati della pasta di saldatura, vari fornitori di attrezzature hanno cercato di migliorare la struttura e il principio di funzionamento del raschietto. Ad esempio, il raschietto vibrante di DEK, ProFlow, il raschietto rotante di Minami, ecc.

2.4 Frequenza di pulizia degli stencil

Sulla premessa di garantire che il fondo della rete d'acciaio sia pulito, la frequenza di pulizia della rete d'acciaio dovrebbe essere ridotta il più possibile. Sulla parete della maglia d'acciaio lavorata con il metodo di taglio sono presenti sbavature di varie dimensioni che ostacolano il riempimento e la demolding della pasta saldante. Durante la stampa normale, la parete della rete d'acciaio sarà bagnata dal flusso e varie forze raggiungeranno uno stato equilibrato. Durante il processo di pulizia, il film di bagnatura del flusso viene distrutto a causa dell'azione dell'alcol e del vuoto e le sbavature sono ri-esposte. Il nuovo equilibrio può essere ripristinato solo dopo diversi cicli di stampa. Questo è il motivo per cui gli stencil che vengono puliti in produzione saranno meno stagno quando vengono stampati per la prima volta.

La pulizia troppo frequente può anche causare la miscelazione del solvente nella pasta di saldatura e influenzare la viscosità della pasta di saldatura; La volatilizzazione del solvente influisce sulla temperatura di lavoro ottimale della pasta di saldatura e dello stencil e interrompe l'equilibrio del sistema.

3 Patch

Rispetto ai componenti convenzionali, il problema più critico del processo di posizionamento POP è la realizzazione e il controllo dell'azione di immersione del flusso (pasta di saldatura) e la garanzia della precisione di posizionamento BGA.

3.1 Modalità patch

L'attrezzatura FUJI NXT/AIM ha 3 modalità di posizionamento POP:

â 'Assorbire il dispositivo - riconoscimento delle immagini - immersione nel flusso - patch;

â 'µ Assorbire il dispositivo - riconoscimento immagine - immersione nel flusso - riconoscimento immagine - patch;

â'¶ Pick up il dispositivo - tuffo nel flusso - riconoscimento immagine - patch.

Due tipi di flussi sono stati selezionati per il test comparativo durante la fase di introduzione, vale a dire: flusso blu e flusso incolore.

• Dopo che il dispositivo è immerso nel flusso blu, il riconoscimento dell'immagine non può essere eseguito, quindi solo la prima modalità patch può essere utilizzata;

• Il flusso di saldatura bianco non influenzerà il riconoscimento dell'immagine, quindi la seconda o terza modalità patch può essere utilizzata.

Si raccomanda di utilizzare flux bianco e la seconda modalità patch.

3.2 Immergere il flusso (pasta di saldatura)

Il dispositivo FUJI Flux Unit può realizzare l'alimentazione automatica del flusso (pasta di saldatura) e il controllo automatico dello spessore.

I nuovi risultati di verifica dell'introduzione del processo dimostrano che l'effetto dell'utilizzo del flusso è migliore dell'uso della pasta saldante. Lo spessore del flusso è regolato in base al valore di passo della palla di saldatura del chip inferiore e l'bagnatura dovrebbe essere superiore al 50% dell'altezza della palla di saldatura. La superficie bagnata richiede un livello, generalmente 0,4 mm di passo PoP è regolato a (0,19～0,20)mm, e 0,5 mm di passo è regolato a (0,19～0,23)mm. Lo spessore del flusso è regolato dal calibro fornito con il dispositivo.

3.3 Riconoscimento delle immagini

Ci sono due fotocamere digitali nella macchina di posizionamento FUJI, una legge le informazioni PCB Mark per calcolare il centro Mark per individuare il PCB. L'altro legge le informazioni chiave del perno del dispositivo (palla di saldatura), corpo e altre informazioni chiave per calcolare la posizione centrale del dispositivo, in modo da montare il dispositivo alla posizione corrispondente nel programma.