2023年-封裝器件的高速貼裝技術(shù)

封裝器件的高速貼裝技衍由於面形障列封裝越來越重要，尤其是在汽隼、^^和用等令酎或，因此生筐率成舄言寸^的焦黠。管監(jiān)距小於0.4mnk既是0.5mn^^距QFP和TS0P封裝的主要冏題是生姓率低。然而，由於面形障列封裝的監(jiān)P距不是很小(例如，倒裝晶片小於2001im),回流焊之彳麥，dmp速率至少比傅統(tǒng)的余田^距技銜好10倍。暹一步，輿同^^距的QFP和TSOP封裝相比，考＞!t回流焊畤的自勤螯寸位，其貼裝精度要求要低的多。另一低I侵黑占，特別是倒裝晶片，印刷甯路板的估用面稹大大減少。面形障列封裝遢可以提供更好的重路性能。因此，彥棠也在朝著面形障列封裝的方向樊展，最小^距焉0.5mm的uBGA和晶片級封裝CSP(chip-scalepackage)在不修斤地吸引人仍號注意，至少有20家跨閾公司正在致力於造槿系列封裝結(jié)橫的研究。在今彳笈黑年，頸言十裸晶片的消耗每年招增加20%,其中增是速度最快的將是倒裝晶片，聚II其彳矍的是用在C0B(板上直接貼裝)上的裸晶片。到裝晶片的消耗符由1996年的5德片增加到本世幺己末的25彳意片，而TAB/TCP消耗量即停滯不前、甚至出現(xiàn)負增是，如下直言十的那檬，在1995年只有7彳意左右。一、貼裝的方法貼裝的要求不同，貼裝的方法(principle)也不同。造些要求包括元件拾放能力、貼裝力度、貼裝精度、貼裝速度和焊理］的流勤性等?？迹?貼裝速度畤，需要考感的一彳固主要特性就是貼裝精度。貼裝音殳借的貼裝^越少，具腹占裝精度也越高。定位率由X、y和o的精度影^整it的貼裝精度，貼裝裝在貼裝檄x-y平面的支撐架上，貼裝^中最重要的是旋斡事由，但也不要忽略z率由的移勤精度。在高性能貼裝系統(tǒng)中，z串由的il勤由一彳固微慮理器控制，利用感測器封垂直移勤距蹄和貼裝力度迤行控制。貼裝的一低1主要侵罷占就是精密貼裝^可以在x、y平面自由勤，包括彳定格柵結(jié)情(waffle)籃上取料，以及在固定的仰視撮像檄上望寸器件迤行多項測量。最先暹的貼裝系統(tǒng)在x、y率由上可以逵到4sigma、2011nl的精度，主要的缺黠是貼裝速度低，通常低於2000cph,造遢不包括其他率甫助勤作，如倒裝晶片壅焊剜等。只有一彳固貼裝^的曾罩貼裝系統(tǒng)很快就要被淘汰，取而代之的是索活的系統(tǒng)。道檬的系統(tǒng)，支撐架上配借有高精度貼裝豆直及多吸嘴旋^^(revolverhead)(H1),可以貼裝大尺寸的BGA和QFP封裝。旋斡(或耦shooter)^可慮理形狀不去朋1」的器件^距倒裝晶片，以及管監(jiān)距小至0.5mm的uBGA/CSP晶片。造槿貼裝方法耦做〃收集、拾取和貼裝〃。言殳倩揉用一彳固旋^^配有倒裝晶片旋樽^的高性能SMD貼裝^^在市埸上已^出現(xiàn)。它可以高速貼裝倒裝晶片和球柵直彳■舄125Rm、管監(jiān)距大太勺篇200Uni的pBGA和CSP晶片。具有收集、拾取和貼裝功能言殳借的貼裝速度大條勺是5000cpho三、傅統(tǒng)的晶片吸檐造檬的系統(tǒng)帶有一低I水平旋斡的傅勤同畤彳性移勤的送料器上拾取器件，加把它憑貼裝到il勤著的PCB±(H2)o2：傅統(tǒng)的晶片射檐速度較快，由於PCB板的建勤而使精度降低理^上，系統(tǒng)的貼裝速度可以逵到40,000cph,但具有下列限制：晶片拾取不能超出器件放的柵格籃；彈簧^勤的真空吸嘴在Z串山上建勤中不允^暹行工畤僵化，或不能可靠地彳儉傅送帶上拾取裸片(die)；封大多數(shù)面形障列封裝，貼裝精度不能滿足要求，典型值高於4sigma畤的10ym;不能^^篇微型倒裝晶片壅焊蹩J。813：在拾取和貼裝系統(tǒng)，射檐^可以輿柵格然更換裝置一同工作在〃收集和貼裝〃吸檐系統(tǒng)中(03),雨值I旋^^都裝在x-y支撐架上而彳爰，旋^^配有6或12低|吸嘴，可以接解柵格籃上的任意位置。封於檄型的SMD晶片，適值I系統(tǒng)可在4sigma(包括theta偏差)下逵到80Pm的貼裝精度和20,OOOpch貼裝速度。通遇改燮系統(tǒng)的定位勤魅特性和球柵的尊找演算法，封於面形障列封裝，系統(tǒng)可在4sigma下逵到6011m至80um的貼裝精度和高於10,OOOpch的貼裝速度。五、貼裝精度舄了封不同的貼裝言殳借有一值I整醴瞭解你需要知道影^面形陣列封裝貼裝精度的主要因素。球柵貼裝精度PV\/ACC\/\/依賴於球柵合金的^型、球柵的數(shù)目和封裝的重量等。道三低1因素是互相驕槃的，典同等^距QFP和SOP封裝的IC相比，大多數(shù)面形障列封裝的貼裝精度要求較低。注：插入方程封沒有阻焊膜的81形焊黑，允言午的最大貼裝偏差等於PCB焊籃的半彳豆貼裝^差超遇PCB焊籃半彳里畤，球柵和PCB焊籃仍曾有檄械的接斶。假定通常的PCB焊籃直彳^大致等於球柵的直彳鴛封球柵直彳第舄0.3mm、^距舄0.5mm的uBGA和CSP封裝的貼裝精度要求焉0.15mm；如果球柵直彳第舄100Rm、距篇175Rm,即精度要求焉50口mo在帶形球柵障列封裝(TBGA)和重陶瓷球柵障列封裝(CBGA)情況，自封型即使樊生也很有限。因此，貼裝的精度要求就高。六、焊剜的鷹用倒裝晶片球柵的襟型大規(guī)?；亓骱柑接玫纳孔有枰肛?。琪在，功能敕弓魚的通用SMD貼裝^^都帶有內(nèi)置的焊野11用裝置雨槿常用的內(nèi)置供余合方法是壅覆(IB4)和浸焊。如伽倒袋芯片砧裝如伽倒袋芯片砧裝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」基板倒裝晶片倒裝晶片貼裝壅覆軍元就安裝在貼裝^的附近。倒裝晶片貼裝之前，在貼裝位置上堡上焊剜。在貼裝位置中心罡覆的剜量，依賴於倒裝晶片的尺寸和焊剜在特定材料上的浸潤特性而定。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。舄了在輾清洗制程中暹行有效的填充，焊酎必須是輾清洗(輾殘渣)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，在倒裝晶片貼裝之彳爰，貼裝系統(tǒng)停送帶的移勤曾引起晶片的慣性位移，有雨彳固方法可以解決造彳固冏堰：在PCB板停送前，^定數(shù)秒的等待畤f^。在造他畤^內(nèi)，倒裝晶片周IS的焊費J迅速揮贊而提高了黏附性，但造1r使筐量降低。你可以^整停送帶的加速度和減速度，使之典焊剜的黏附性相匹配。傅送帶的平穩(wěn)建勤不畬引起晶片移位。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，貼裝畤^增加大區(qū)勺L5S。七、浸焊方法在造槿情況焊剜戴醴是一低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。通謾只需在球柵的底部浸焊曹I,在制程謾程中可以減少焊勤J的消耗。此方法可以探用下列雨槿制程順序：-在光擘球柵卦正和球柵浸焊剜之彳爰迤行貼裝。在造他11暇序裹，倒裝晶片球柵和焊剜戴醴的檄械接斶畬封貼裝精度姓生負面的影?在球柵浸焊剜和光擘球柵封正之彳度迤行貼裝。造槿情況下，焊州」材料畬影簪光擘球柵封正的置I像。浸焊剜方法不太遹用於揮贊能力高的焊剜但它的速度比壅覆方法的要快得多。根獴貼裝方法的不同，每彳固器件附加的^大幺勺是：觸粹的拾取、貼裝篇0.8s,收集、貼裝篇0.3s.。常用襟型的SMT貼裝球柵^距舄0.5mm的UBGA或CSP畤，遢有一些事情^^注意：封鷹用混合技秫〃探用uBGA/CSP的襟型SMD）