人員因素與操作工藝對芯片級封裝的影響
時間:2020-02-25 11:07 來源:未知 作者:admin
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美國環球儀器公司中國/香港總經理 李林炎 影響芯片級封裝(CSP)的產量和可靠性的因素有很多,操作員的錯誤和操作工藝是影響組裝產量的重要因素。
人為錯誤的幾個方面 傳送不適當(人工或自動)可能對組裝元件的完整性造成損害。在沒有使用自動傳送帶時,此類問題后果較為嚴重。人工傳送不精心(特別是在元件插入后)可能造成元件錯位,以至回流焊接工藝中產生諸如焊點斷裂或橋連等缺陷。
在傳送對濕度有要求的封裝時,要采取適當的傳送措施,防止元件潮濕或損壞電路。例如,元件爆裂往往是內部濕氣因高溫而迅速膨脹的結果。對濕度敏感的元件不僅需要存放在干燥的氮氣容器中,而且在組裝前還需要烘烤。 設備的正確設置對確保組裝產量非常重要。
在印刷線路板的組裝工藝中,各個階段使用的設備設置都需要專家的檢驗和相應的確認。各條組裝線和各個操作員的計量工具要保持一致。有一些簡單的方法可以用來評詁設備和操作員的表現,比如每次交班之前把網版印刷在裸板上,把測試元件固定在雙面粘板上,定時在回流爐中使用數據記錄器和熱電偶板等。更好的方法是組裝測試板、實時測量工藝參數,監測組裝設備、高精度鉻/玻璃元件和線路板的狀態。
操作員的培訓不僅要包括設備培訓,還應包括組裝工藝培訓和常規表面貼裝問題。操作員熟練組裝全過程有助于共同管理整條生產線發生的事故。錯誤或培訓不當可能影響相應的操作,而適當的培訓,正確使用設備和工具以及積極的工作態度可以將人為錯誤減少到最低限度。
操作工藝中應注意的問題 間距微小的CSP空間不足,難以加大網版孔徑,所以印刷工藝非常關鍵。印制成圓形可以減少很多通過孔徑滲透的焊膏量。0.5毫米間距的CSP印刷成品率一般不會超過60%。在印刷工序中,需要對孔徑的大小和網版厚度進行調整,以達到最高滲透率(焊膏通過孔徑).孔徑應該略微比焊接墊片大一些,以提高焊料涂敷量。需要注意的是,這樣也會增大焊球體積并在周邊形成小焊球。 組裝易熔CSP/BGA時,可以不使用焊膏,代之以涂敷焊劑。
CSP的焊劑涂敷方法包括元件蘸取、焊劑薄膜沉積、分配、噴鍍和涂刷。焊劑只涂敷在必要的區域,以便最大限度地減少回流工藝結束后殘留在印刷線線路板上的焊劑。 使用無焊劑組裝方式時,必須在組裝前用等離子清洗系統清除元件表面的氧化物。在印刷線路板組裝和傳送過程中,使用焊膏藥或焊劑可以將元件固定在適當的位置。焊劑/焊膏的粘性可根據組裝工藝的需要進行調整。與手工批量組裝相比,自動化組裝設備生產線需要的保持力更小。
此外,組裝設備要移動工作臺,而不移動機頭,使印制線路板和元件具有較大的加速度,因而組裝設備需要更大的保持力。 如果在組裝印刷線路或返工操作過程中只使用焊劑,必須考慮回流溫度中焊點共面和線路板翹曲的問題。焊球體積的變化、封裝以及底板翹曲可能導致焊點斷裂。
如果封裝上有一個不合規格的"小"焊球,而且在回流工藝中元件出現較明顯的翹曲,就可能造成一個焊劑量不足的焊點。
原作者:美國環球儀器公司中國/香港總經理 李林炎
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