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植球技术在SMT行业中的应用(二)

进程二:植球
在植球阶段,同样需求特殊规划的模板(见图7)。 该模板的开口规划也是根据实践焊球巨细和电路板焊盘尺度,这样做根据两个方面的考虑:一是需避免助焊剂污染 到模板和焊球;二是如何使焊球顺畅地经过模板开口。

该模板结构有两层:主体是电铸模板,具有比激光或化学蚀刻模板更润滑的孔壁,因而可使焊球顺畅经过;第二层 是紧密结合在模板的底部的一个略带柔性的隔离层(见图 8)。复合的两层具有与焊球直径几乎相同的厚度,很好地 避免了膏状助焊剂对电铸模板的污染,一起使焊球顺畅地 经过模板抵达焊盘并被助焊剂粘住。

特别规划的植球印刷头能使每个焊球与模板之间的摩 擦力到达最低,并施以可操控的放置力,将焊球放进每个开孔中(焊球是经过毛细 作用和重力的影响被分配到每个开孔中的)。这一步中,焊球转移设备是极端要害的,焊球印刷的参数界说如表4所示 。

在印刷进程中偶然会 发作焊球堵孔,这是由于开孔被细小灰尘或纤维阻塞形成的。由于很难确定哪个焊球受损,需报废所有待印刷的焊 球,因此焊球抛弃率较高。
在这一步,模板是不需求清洗的。IPA或酒精清洁剂也 不能用来擦试模板,由于有机的清洗剂会损坏模板两层之 间的粘合,如果发作阻塞可运用气枪来整理。
进程三:检测和返工
AOI(主动光学检测)设备用于植球今后的在线检测。 首要缺点通常是少球和错位(见图9)。查看后,少球的电路板需运用离线的半主动补球设备做返工处理;对于错位 缺点,清洗电路板并从头印刷是仅有的方法。

离线的半主动补球设备是专门为少球重植而规划的, 少球的放置需求运用精确的图画放大体系,先用一个操作 臂在缺球的焊盘上涂布膏状助焊剂,然后运用另一个操作臂在该焊盘上补球。如果焊盘上的助焊剂现已足够了,则可以在编写程序时将涂布助焊剂的进程省略。空隙性气压操控是完成涂布助焊剂和补球的要害。图1 0显示了补球设备的结构。

该离线补球设备非常重要,不能影响电路板上的其它放置精确的焊球。经过返工后, 需求将电路板在回流焊前用 AOI设备从头查看, 以确保无缺点。
进程四:回流焊 
植球的回流焊进程与一般的SMT回流焊工艺相同。对 于无铅产品,一般选用的焊料合金是SAC105,它的熔点比用于电路板的无铅焊膏略高一点(通常高2~3℃),以防止在二次回流中再次形成缺点。当然,这还要看客户的工艺规定。图11是关于植球回流焊的曲线图。

回流焊后需求用AOI查看。在这一进程中,考虑 到实践上该产品是BGA类型,如果有任何少球或错位, 则该电路板将被报 废,由于任何方式 的返修都或许引起 在下一步的拼装过 程中元件的失效。
小结
这项植球工艺研讨是为了从EMS公司的出产角度从发, 寻找到涂布助焊剂、植球、返工及回流焊的规范工艺。研讨 中的要害点是助焊剂涂布参数设定、置球模板和缺失焊球的 返工。研讨中还发现,在膏状助焊剂印刷后的查验存在检出度不足的问题;因此,与助焊剂供应商合作以寻求利于印刷 后查验效果的进一步的研讨是十分必要的。
 
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