2023年-封装器件的高速贴装技术

封装器件的高速贴装技衍由於面形障列封装越来越重要，尤其是在汽隼、^^和用等令酎或，因此生筐率成舄言寸^的焦黠。管监距小於0.4mnk既是0.5mn^^距QFP和TS0P封装的主要冏题是生姓率低。然而，由於面形障列封装的监P距不是很小(例如，倒装晶片小於2001im),回流焊之彳麦，dmp速率至少比傅统的余田^距技衔好10倍。暹一步，舆同^^距的QFP和TSOP封装相比，考＞!t回流焊畤的自勤螯寸位，其贴装精度要求要低的多。另一低I侵黑占，特别是倒装晶片，印刷甯路板的估用面稹大大减少。面形障列封装遢可以提供更好的重路性能。因此，彦棠也在朝著面形障列封装的方向樊展，最小^距焉0.5mm的uBGA和晶片级封装CSP(chip-scalepackage)在不修斤地吸引人仍号注意，至少有20家跨阈公司正在致力於造槿系列封装结横的研究。在今彳笈黑年，颈言十裸晶片的消耗每年招增加20%,其中增是速度最快的将是倒装晶片，聚II其彳矍的是用在C0B(板上直接贴装)上的裸晶片。到装晶片的消耗符由1996年的5德片增加到本世幺己末的25彳意片，而TAB/TCP消耗量即停滞不前、甚至出现负增是，如下直言十的那檬，在1995年只有7彳意左右。一、贴装的方法贴装的要求不同，贴装的方法(principle)也不同。造些要求包括元件拾放能力、贴装力度、贴装精度、贴装速度和焊理］的流勤性等。考＞1贴装速度畤，需要考感的一彳固主要特性就是贴装精度。贴装音殳借的贴装^越少，具腹占装精度也越高。定位率由X、y和o的精度影^整it的贴装精度，贴装装在贴装檄x-y平面的支撑架上，贴装^中最重要的是旋斡事由，但也不要忽略z率由的移勤精度。在高性能贴装系统中，z串由的il勤由一彳固微虑理器控制，利用感测器封垂直移勤距蹄和贴装力度迤行控制。贴装的一低1主要侵罢占就是精密贴装^可以在x、y平面自由勤，包括彳定格栅结情(waffle)篮上取料，以及在固定的仰视撮像檄上望寸器件迤行多项测量。最先暹的贴装系统在x、y率由上可以逵到4sigma、2011nl的精度，主要的缺黠是贴装速度低，通常低於2000cph,造遢不包括其他率甫助勤作，如倒装晶片壅焊剜等。只有一彳固贴装^的曾罩贴装系统很快就要被淘汰，取而代之的是索活的系统。道檬的系统，支撑架上配借有高精度贴装豆直及多吸嘴旋^^(revolverhead)(H1),可以贴装大尺寸的BGA和QFP封装。旋斡(或耦shooter)^可虑理形状不去朋1」的器件^距倒装晶片，以及管监距小至0.5mm的uBGA/CSP晶片。造槿贴装方法耦做〃收集、拾取和贴装〃。言殳倩揉用一彳固旋^^配有倒装晶片旋樽^的高性能SMD贴装^^在市埸上已^出现。它可以高速贴装倒装晶片和球栅直彳■舄125Rm、管监距大太勺篇200Uni的pBGA和CSP晶片。具有收集、拾取和贴装功能言殳借的贴装速度大条勺是5000cpho三、傅统的晶片吸檐造檬的系统带有一低I水平旋斡的傅勤同畤彳性移勤的送料器上拾取器件，加把它凭贴装到il勤著的PCB±(H2)o2：傅统的晶片射檐速度较快，由於PCB板的建勤而使精度降低理^上，系统的贴装速度可以逵到40,000cph,但具有下列限制：晶片拾取不能超出器件放的栅格篮；弹簧^勤的真空吸嘴在Z串山上建勤中不允^暹行工畤僵化，或不能可靠地彳俭傅送带上拾取裸片(die)；封大多数面形障列封装，贴装精度不能满足要求，典型值高於4sigma畤的10ym;不能^^篇微型倒装晶片壅焊蹩J。813：在拾取和贴装系统，射檐^可以舆栅格然更换装置一同工作在〃收集和贴装〃吸檐系统中(03),雨值I旋^^都装在x-y支撑架上而彳爰，旋^^配有6或12低|吸嘴，可以接解栅格篮上的任意位置。封於檄型的SMD晶片，适值I系统可在4sigma(包括theta偏差)下逵到80Pm的贴装精度和20,OOOpch贴装速度。通遇改燮系统的定位勤魅特性和球栅的尊找演算法，封於面形障列封装，系统可在4sigma下逵到6011m至80um的贴装精度和高於10,OOOpch的贴装速度。五、贴装精度舄了封不同的贴装言殳借有一值I整醴瞭解你需要知道影^面形阵列封装贴装精度的主要因素。球栅贴装精度PV\/ACC\/\/依赖於球栅合金的^型、球栅的数目和封装的重量等。道三低1因素是互相骄槃的，典同等^距QFP和SOP封装的IC相比，大多数面形障列封装的贴装精度要求较低。注：插入方程封没有阻焊膜的81形焊黑，允言午的最大贴装偏差等於PCB焊篮的半彳豆贴装^差超遇PCB焊篮半彳里畤，球栅和PCB焊篮仍曾有檄械的接斶。假定通常的PCB焊篮直彳^大致等於球栅的直彳鸳封球栅直彳第舄0.3mm、^距舄0.5mm的uBGA和CSP封装的贴装精度要求焉0.15mm；如果球栅直彳第舄100Rm、距篇175Rm,即精度要求焉50口mo在带形球栅障列封装(TBGA)和重陶瓷球栅障列封装(CBGA)情况，自封型即使樊生也很有限。因此，贴装的精度要求就高。六、焊剜的鹰用倒装晶片球栅的襟型大规模回流焊探用的煽子需要焊剜。琪在，功能敕弓鱼的通用SMD贴装^^都带有内置的焊野11用装置雨槿常用的内置供余合方法是壅覆(IB4)和浸焊。如伽倒袋芯片砧装如伽倒袋芯片砧装H4：焊剜堡覆方法已瞪明性能可靠，但只遹用於低黏度的焊剜焊剜堡覆液ft焊野」基板倒装晶片倒装晶片贴装壅覆军元就安装在贴装^的附近。倒装晶片贴装之前，在贴装位置上堡上焊剜。在贴装位置中心罡覆的剜量，依赖於倒装晶片的尺寸和焊剜在特定材料上的浸润特性而定。碓保焊剜堡覆面稹要足斜I大，避免由於^差而引起焊然的漏壅。舄了在辗清洗制程中暹行有效的填充，焊酎必须是辗清洗(辗残渣)材料。液醴焊裹面^是很少包含固醴物它最遹合用在瓢清洗制程。然而，由於液it焊剜存在流勤性，在倒装晶片贴装之彳爰，贴装系统停送带的移勤曾引起晶片的惯性位移，有雨彳固方法可以解决造彳固冏堰：在PCB板停送前，^定数秒的等待畤f^。在造他畤^内，倒装晶片周IS的焊费J迅速挥赞而提高了黏附性，但造1r使筐量降低。你可以^整停送带的加速度和减速度，使之典焊剜的黏附性相匹配。傅送带的平稳建勤不畲引起晶片移位。焊剜堡覆方法的主要缺黠是它的周期相封敕晨，封每一他要罡覆的器件，贴装畤^增加大区勺L5S。七、浸焊方法在造槿情况焊剜戴醴是一低I旋斡的桶或用刀片把它刮成一他焊剜薄膜（大50um）,此方法遹用於高黏度的焊酎。通谩只需在球栅的底部浸焊曹I,在制程谩程中可以减少焊勤J的消耗。此方法可以探用下列雨槿制程顺序：-在光擘球栅卦正和球栅浸焊剜之彳爰迤行贴装。在造他11暇序裹，倒装晶片球栅和焊剜戴醴的檄械接斶畲封贴装精度姓生负面的影•在球栅浸焊剜和光擘球栅封正之彳度迤行贴装。造槿情况下，焊州」材料畲影簪光擘球栅封正的置I像。浸焊剜方法不太遹用於挥赞能力高的焊剜但它的速度比壅覆方法的要快得多。根獴贴装方法的不同，每彳固器件附加的^大幺勺是：触粹的拾取、贴装篇0.8s,收集、贴装篇0.3s.。常用襟型的SMT贴装球栅^距舄0.5mm的UBGA或CSP畤，遢有一些事情^^注意：封鹰用混合技秫〃探用uBGA/CSP的襟型SMD）