Технология PCB - Быстрая установка устройств печатных плат

Поскольку упаковка поверхностных массивов печатных плат становится все более и более важной, особенно в автомобильной, телекоммуникационной и компьютерной сферах, производительность стала предметом обсуждения.Шаг выводов составляет менее 0,4 мм, что составляет 0,5 мм. Основной проблемой пакетов QFP и TSOP с мелким шагом является низкая производительность.Однако,поскольку шаг пакета массива области не очень мал (например, флип-чип составляет менее 200 μm), после пайки оплавлением, скорость Dmp по крайней мере в 10 раз больше,чем традиционные технологии мелкого шага. Кроме того, по сравнению с QFP и TSOP пакетов с тем же шагом, автоматическое согласование в процессе сварки оплавлением,точность шага требуется гораздо ниже.

Другое преимущество заключается в том, что, особенно перевёрнутый чип, значительно снижает площадь печатной платы. герметизация поверхностных массивов также обеспечивает более высокую производительность цепи.

Поэтому индустрия печатных плат также развивается в направлении упаковки поверхностных массивов. [четверть BGA,минимальное расстояние ] 0.5 мм и упаковка в масштабе чипа (CSP) постоянно привлекают внимание людей.Эта работа ведется по меньшей мере в 20 ТНК.Эта серия пакетов исследует структуру.В следующие годы,по оценкам,потребление голых чипов будет увеличиваться на 20% каждый год. Самый быстрый рост будет перевёрнутый чип,за ним следуют голые чипы,используемые в COB (Прямой монтаж на плату).

По оценкам, потребление перевернутых чипов увеличится с 500 млн. в 1996 году до 2,5 млрд. как и ожидалось, в 1995 году насчитывалось лишь около 700 миллионов человек.

способ монтажа

требования к монтажу различаются, а методы монтажа различны.Эти требования включают способность собирать и размещать компоненты,интенсивность размещения, точность размещения, скорость размещения и текучесть потока.Одной из основных характеристик, которую необходимо учитывать при определении скорости размещения, является точность установки.

выбор и размещение

Чем меньше размещающих головок размещающего оборудования, тем выше точность размещения.Точность расположения осей x, * и игнорирует точность общей компоновки. Головка размещения устанавливается на опорной раме в плоскости xy машины размещения.Наиболее важным графитовым носом самолета является ось вращения, но не стоит игнорировать точность перемещения по оси z. В высокопроизводительной системе перемещение по оси z контролируется микропроцессором, диапазон вертикального перемещения и сила размещения контролируются датчиками.

одно из главных преимуществ такого размещения заключается в том, что точный укладка головы можно свободно передвигать по x и y плоскости, в том числе вытащить материал из решетки ваффа, а также многократно измерить оборудование на стационарной веб - камере.

самая современная система размещения может быть установлена на ось х и ось y, чтобы достичь точности 4 Сигма и 20 - ти до конца. основной недостаток заключается в низкой скорости установки, которая обычно меньше 2000 cph и не включает другие вспомогательные эффекты, такие, как добавки для перевёрнутых кристаллов. Подожди.

Простая система размещения с одной головкой вскоре будет ликвидирована и заменена гибкой системой. В такой системе опорная рама оснащена высокоточной размещающей головкой и револьверной головкой, она может установить большие пакеты BGA и QFP. Вращающаяся (или стреляющая) головка может работать с устройствами неправильной формы, мелкошаговый перевёрнутый кристалл и μBGA/модуль CSP с малым шагом до 0,5 мм. Такой способ размещения называется "сбор, подбор и размещение".

на рынке появилось высокопроизводительное оборудование SMD с перевёрнутыми кристаллами. Это может быть высокоскоростным монтажом перевёрнутых чипов и шаровой сетки диаметром 125 футов,а расстояние между лодыжками составляет около 200 × четверть м и чипсов BGA и CSP. скорость размещения оборудования с функциями сбора, сбора и размещения составляет около 5000cph.

Сборка и размещение PCB

В обонятельной системе "сбора и размещения" обе вращающиеся головки устанавливаются в положение x - y. Затем вращающаяся головка оснащается от 6 до 12 всасывающих сопел, которые могут касаться любой позиции на решетчатой пластине. стандартный SMD чип, система может достичь точности размещения 80% и скорости размещения 20%,000pch при 4sigma (включая тета-отклонение). алгоритм поиска путем изменения позиционирования системы, пакет поверхностного массива, система может достичь точности размещения от 60μm до 80μm и скорости размещения более 10 000pch при 4sigma.

точность установки

Чтобы получить полное представление о разных установках, необходимо знать основные факторы, влияющие на точность размещения пакета шаровых сеток. Точность размещения шаровой сетки P\/\/ACC\/\/ тип сплава в зависимости от шаровой сетки, количество шаровых сеток и вес пакета.

Эти три фактора взаимосвязаны. по сравнению с IC с аналогичным расстоянием между QFP и SOP точность установки большинства поверхностных массивов является низкой.

Примечание:Вставить формулу

для круглых паяльных дисков без сварного шаблона максимальное допустимое отклонение от установки равно радиусу паяльного диска PCB. когда ошибка установки превышает радиус паяльного диска PCB, между шаровой сеткой и паяльной тарелкой PCB сохраняется механическое взаимодействие. Предположим,что общий диаметр паяльного диска PCB примерно равен диаметру шаровой сетки, диаметр затвора шаровой сетки 0,3 мм, расстояние между 0.5 мм и четверть BGA и CSP герметизации требуют точности установки 0,15 мм; если диаметр шаровой сетки 100, то расстояние между разделами 175 и четверть м, то точность требуется 50.

даже в тех случаях, когда происходит самосовмещение,могут быть ограничены решетки с шаровой сеткой (TBGA) и массивы с тяжелокерамической сеткой (CBGA).Поэтому точность установки очень высока.

применение флюса

Печь, используемая в стандартной крупномасштабной пайке шариковой решетки флип-чипов, требует флюса. Теперь более мощное оборудование общего назначения для SMD-размещения имеет встроенные устройства для нанесения флюса, два способа встроенного питания: покрытие и пайка.

Элементы покрытия были установлены около закладной головки. перед нанесением чипа в перевёрнутом положении нанести флюс. доза в центре установки зависит от размера перевёрнутого кристалла и увлажняющих свойств припоя на конкретном материале. Необходимо обеспечить,чтобы покрытие флюса было достаточно большим, чтобы избежать потери паяльного диска из за ошибки.

Для эффективного заполнения в неочищающем процессе флюс должен быть неочищаемым (без остатка) материалом. Жидкий флюс всегда содержит очень мало твердых веществ, он наиболее применим к экологически чистым технологиям.

Однако из за текучести потока жидкости перемещение конвейерного ленты системы после установки перевёрнутого кристалла приведет к инерционному перемещению чипа. есть два способа решения этой проблемы:

перед переносом PCB платы установите секунды ожидания. В течение этого периода флюс, окружающий перевёрнутый чип, быстро испаряется для повышения адгезии, но это снижает процент готовой продукции.

Вы можете регулировать ускорение и снижение скорости конвейера, чтобы соответствовать адгезии флюса. плавное перемещение транспортера не приведет к перемещению вафли.

Основным недостатком метода нанесения флюсового покрытия является относительно длительный цикл. Для каждого оборудования с покрытием время монтажа увеличивается примерно на 1.5 секунды.

Метод пайки погружением печатных плат

В этом случае носителем флюса является вращающийся ковш, а для соскабливания его в пленку флюса (около 50μm) используется лезвие. Этот метод применяется для высоковязкого флюса. Окуная припой только в нижнюю часть шаровой решетки, можно сократить расход припоя в процессе производства.

Этот метод позволяет использовать следующие две последовательности процессов:

установка производится после установки оптических шаровых затворов и погружения шаровой сетки в припой. в этом порядке механическое взаимодействие между перевёрнутыми кристалловыми затворами и носителями припоя отрицательно скажется на точности укладки.

метод пропитанного флюса не очень подходит для высоколетучих флюсов, но он гораздо быстрее, чем метод покрытия. В соответствии с различными методами монтажа дополнительное время на каждое оборудование составляет около 0,8 s для уборки и монтажа,а 0.3 s для сбора и монтажа.

Пакеты на основе массивов всех областей продемонстрировали потенциал в плане производительности, плотности упаковки и снижения стоимости. Для того чтобы в полной мере реализовать эффективность всей области электронного производства, необходимы дальнейшие исследования и разработки, а также совершенствование производственного процесса, материалов и оборудования. Что касается оборудования для SMD-размещения, то здесь много внимания уделяется визуальным технологиям, повышению производительности и точности.