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植球技术在SMT行业中的应用(一)

植球技能已广泛应用于半导体工业,越来越多的 专业晶圆制造商用它替代传统的电镀焊或高精 度焊膏印刷等工艺。由于直接植球为二次拼装 供给了一个灵活、快速、精确和本钱低价的解决方案,大型 EMS企业也逐步进入了这一范畴。 OEM客户在器材制造方面现已接受了新的概念,即器材可在EMS公司制作出产并直接用于终究产品的拼装。这 样做的优点在于:供给了更高的收益率,缩短了产品交货期,符合中小批量的要求,更要害的是较大幅度地降低了本钱。在此景象下,SMT行业应用植球技能变得越来越有必要,而EMS企业只要掌握了晶圆级和芯片级封装技能,才 能呼应OEM客户的要求。
本文首要介绍应用在电路板上的植球技能。
流程简介
整个工艺包括四个进程:涂布助焊剂、植球(球印刷)、 查验及返工,以及回流焊。
植球需求两台在线印刷机:一台是用于涂布膏状助焊 剂的一般网板式印刷机,别的一台用于植球(选用特殊的植 球印刷头)。两台印刷机都可随时切换为电子拼装用的一般 印刷机。此外,用于炉前返工补球的低本钱设备,可有效地 避免比如少球等质量问题。
进程一:涂布助焊剂涂布膏状助焊剂是植球工艺的第一步,它是坚持球的定位以及在回流焊中良好成型的要害进程。特别规划的网板(图1)应用于膏状助焊剂的印刷,该网板的开口是根据印刷电路板的焊盘尺度和焊球的巨细而确定的。


在印刷膏状助焊剂这一 步,一起运用了两种类型的刮刀,前刮刀是橡胶刮刀(图2),后刮刀是金属笔直刮板(图3)。笔直刮板先将一层薄薄的助焊剂均匀涂布在网板上,然后橡胶刮刀再将助焊剂印刷在电路板焊盘上。这个 工艺规划的优点是在线路板的焊盘上供给一个平整均匀的 助焊剂层,一起也坚持网板潮湿而不枯燥,有效地防止了 助焊剂堵孔的情况。

DOE被用来确定助焊剂印刷的最佳参数,见表1。

印刷之后以显微镜来调查并核算助焊剂在焊盘上的覆盖率,并核算DOE的成果。表2是实践助焊剂印刷的DOE矩阵数据。

助焊剂覆盖率反映了DOE试验成果。图5是助焊剂印刷缺点的实例,其中包 括印刷错位、过量溢出和量少等。

从各要素首要关系与交联反响的影响图剖析(见图6),印刷速度、印刷压 力、刮刀角度和印刷空隙各个要素对助焊剂印刷成果都有着显著的影响,而且各个要素之间的交联反响也是如此。

根据参数矩阵优化分 析可得出优化参数设定, 如表3所示。

在这个DOE的试验中 能够得到最优化的印刷参数设定;当然,不同的设备会有一定的差异。在出产进程中网板很简单遭到损坏, 所以需求细心地处理和搬动。在助焊剂印刷进程中,固体粉尘或者其他外来的物质很简单阻塞网板的开口,只能用空气枪来清洗。异丙醇或酒精等清洁剂都不能用来清洁网板,因其会溶解并损坏网板上的高分子材料,通常是在出产结束后用无尘布沾去离子水擦拭并用气枪吹干。
助焊剂印刷完成后,需求在显微镜下查看漏印、量不足或错位。通常助焊剂是通明的,而且目视查验很难查看出缺点。为方便目视查看,合理地改动助焊剂色彩是必要的。
 
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